제목 : 태양 활동 23주기 극대기

  한국천문연구원(원장 : 李愚伯)은 금년 3월에서 6월 태양 흑점수가 최대가 되어 태양활동이 극대기가 될 것으로 예상된다고 발표하였다. 태양은 약 11년을 주기로 흑점수가 증가 하였다가 감소하는데 올해는 1700년대 중엽 태양흑점을 관측한 이래 23번째 극대기인 23주기에 해당한다. 이러한 예상은 그 동안 한국천문연구원에서 보현산천문대 태양플레어 망원경과 태양흑점 망원경을 이용한 태양활동 감시 결과 나타났다. 한국천문연구원에서 관측한 지난 15년간의 태양 흑점수의 변화 추이 (그림 1, 그림 2)를 조사한 결과  최근에 흑점수와 태양표면의 활동영역이 발생하는 빈도가 현저하게 증가하고 있어 지난 1989년 22주기 극대기와 비슷하거나 약간 강력한 태양활동이 있을 것으로 추정된다. 또한, 한국천문연구원이 보현산천문대 태양플레어 망원경으로 태양활동을 감시한 결과 극소기 때의 1달에 1 ~ 2회보다 훨씬 많은 1일 5 ~ 8회 정도 중간급 정도의 플레어가 발생하는 것으로 조사되었다 (그림 3).

  한편 미국 NASA 와 우주환경 예보 센터의 관계 전문가들도 이번 극대기의 태양 활동 지수는 지난 22주기 때와 비슷하거나 약간 강한 정도의 활동 현상을 보이게 될 것이라고 예상하고 있다. 그러나 지난 주기때 보다 인공위성의 수가 증가한 점등 우주 공간에서 인류의 활동이 더 많아진 점에서 더욱 세심한 관측이 필요할 것으로 발표하고 있다.

  태양의 흑점수가 많아지면 태양 표면에서 플레어나 홍염과 같은 폭발현상이 자주 발생하게 되고, 그 결과 태양풍의 강도가 강해지고 코로나 물질분출 현상(CME : Coronal Mass Ejection)이 자주 일어난다. 태양풍이나 CME는 태양에서 우주 공간으로 불어나가는 초속 500 Km 이상의 거대한 플라즈마 흐름으로 이것이 지구를 향하여 불어 오면 지구 상층권인 전리권과 자기권에 급격한 물리적 변화를 일으키게 되어 위성통신, 전기, 송유관, 항법 장치 등에 이르기까지 여러 가지 재해를 일으키게 된다.

  태양풍이나 CME가 포함하고있는 고 에너지 입자(강 X-선, 감마-선)들은 인공위성의 내부 컴퓨터 칩을 손상시켜 수명을 단축  시키며 고공 비행을 하는 우주 비행사나 항공기 승객에게도 영향을 미칠 수 있다. 또한 대량의 전자와 양성자가 몰려 오면서 전리층의 밀도를 증가시켜 인공위성의 자세 제어를 어렵게 하고 위성 통신 교란이나 단절을 일으킨다. 뿐만 아니라 자기권에 잡힌 전자들은 지자기 폭풍을 유발하여 지상의 고압선에 유도 전류가 발생하면서 대형 정전 사고를 일으키며 송유관의 부식을 가속화  시킨다. 또한 GPS위성의 자세 불안정과 전리권의 밀도 증가 때문에 항공기나 선박 등의 항법장치의 오차가 증가하고 미사일을 발사하게 되면 탄착점 이탈 사고가 일어나므로 미 공군에서는 24시간 태양 활동을 감시하고 있다. 미국 우주 환경예보센터의 D. James Baker 박사의 연구 보고에 의하면 미국에서 태양 활동 현상 때문에 발생하는 년 평균 피해액은 수 십억 달러에 이르며 이와 관련된 사고는 주로 새벽 시간대에 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러므로 우리나라에서도 태양 활동으로 인하여 발생하는 여러 분야의 직ㆍ간접적인 피해가 예상되므로 가능하면 자주 인터넷 Web site를 방문하여 태양 활동에 대한 관심을 가져야 할 것이다. 한국천문연구원 보현산천문대 태양망원경의 홈페이지에 우주 환경예보와 관련된 인터넷 Web site를 접할수 있 다.(http://www.boao.re.kr/~yjmoon/space_e nviron ment_kor.html).

  태양의 표면에서 플레어나 홍염과 같은 활동 현상이 일어나서 그 영향이 지구에 미치는 시간은 짧게는 1~2시간 이지만 일반적으로 태양풍이 직접 지구에 도달하는 시간은 2~3일 정도 걸린다. 그러므로 미국의 경우에는 태양 활동 현상이 발생하면 TV news로 알려주고 일본은 공중전화 서비스를 수행하고 있다. 우주환경 예보 연구는 선진국은 물론이고 중국이나 러시아, 동유럽 국가 등 저개발 국가에서도 활발하게 수행되며 최근에는 북한에서도 수행하고 있는 것으로 알려져 있다.

  우리나라의 경우, 한국천문연구원에서 흑점수 변화 추이 조사와 태양플레어망원경을 이용한 태양표면의 활동현상을 감시하고 있고, 전파연구소에서 지구 전리권의 전자 밀도 측정을 수행하고  있으나 초보적인 단계에 불과하다. 현재 한국천문연구원은 이 분야의 기초 연구 일환으로 러시아와 국제 공동 연구를 통하여 개기일식의 공동 관측 및 태양 코로나 연구를 하고 있다. 또한 전파연구소와 함께 국내 관련 학자들과 세미나를 개최하는 등 학ㆍ연 공동 연구를 수행하는 방안을 검토하고 있으며 우주환경예보의 체계적인 수행을 위하여 노력하고 있다. 우리가 앞으로 국제 경쟁력을 갖는 자체적인 우주 환경 예보 시스템의 구축이 필수 적이다.

* 그림 설명
그림 1. 한국천문연구원이 관측한 지난 13년간의 흑점수 변화 추이.
그림 2. 태양흑점 사진.
그림 3. 보현산천문대 태양플레어 망원경으로 관측한 1999년 12월 28일 중간 세기의 플레어.
        시간은 세계시 (한국시간=+9시간)
그림 4. 태양관련 이미지모음

한국천문연구원 보현산천문대 박영득 (ydpark@boao.re.kr)
전화 : 042-865-3256, 0563-330-1033