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[참고자료]9월 23일 서천 관측 화구 궤도분석 참고자료 2020-12-15

9월 23일 서천 관측 화구 궤도분석 참고자료


■ 개요

- 2020년 9월 23일 01시 39분(우리나라 시간 기준) 제주를 제외한 전국 대부분 지역에서 화구*(이하 ‘서천 화구’)가 목격됐다. 이 화구는 대기권에 진입 후 낙하하는 동안 충남 서천 상공에서 두 차례 폭발했으며, 운석은 발견되지 않았다.

   *화구(火球, fireball) : 일반적인 유성보다 밝은(금성보다 밝게 빛나는) 유성

- 이날 전국 각지에서 서천 화구가 목격됐으며, 일부 지역에서는 폭발음도 보고됐다. 화구 목격 기사는 실시간 검색어 1위, 주간 언론보도 130건 이상을 기록했다.

   *9월 23일 서천 화구 관련 정보는 천문연 배포 자료(http://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/28566) 참고

- 서천 화구는 대기권에 진입하여 밝게 빛난 후 소멸하기까지 두 차례 폭발했다. 유성체가 빠른 속도로 대기에 들어오는 경우 전방에 압력이 가해져 유성 폭발이 일어나며, 이는 자주 관측되는 현상이다. 다만 이번 화구와 같이 보름달보다 밝게 빛난 사례는 드물게 일어난다.

- 한국천문연구원 우주위험감시센터는 현재 구축 중인 유성체 감시 네트워크*의 시험가동 중에 서천 화구를 포착했고 감시카메라의 전천 영상을 분석하여 궤적을 분석했다.

   *유성체 감시 네크워크 : 제1차 우주위험대비 기본계획에 따라 천문연이 한반도 지역에 낙하하는 유성체를 감시하고자 2023년까지 전국 25개소에 설치하는 감시 네트워크. 현재 10여 기의 유성체 감시카메라가 제작되어 2020년 6월부터 구축 작업을 진행하고 있다. 현재 천문연 본원, 대전과학고, 경기과학고, 대구과학고에 유성체 감시카메라가 설치되어 시험가동 중에 있고 올해 한국과학영재학교(부산), 광주과학고에 추가로 설치·운용될 예정이다.


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그림1. 천문연 본원에 설치된 유성체 감시 네트워크에 포착된 9월 23일 서천 화구 영상


■ 서천 화구 궤적 분석

- 천문연 우주위험감시센터에서 유성체 감시 네트워크와 대전·거창 관측소 전천 카메라 영상, 그리고 일반인 제보 영상 등을 함께 분석한 결과 서천 화구는 새벽 1시 39분경 서쪽 하늘에서 날아와 서해 상공 고도 70km에서 빛나기 시작했고 대기 중에서 두 차례 폭발 후 소멸했다.

- 서천 화구의 1차 폭발은 서천군 상공 (북위 36.07도, 동경 126.73도, 고도 44.5km), 2차 폭발은 서천군과 익산시 경계 상공 (북위 36.06도, 동경 126.86도, 고도 34.3km)에서 일어난 것으로 추정한다.

- 또한 화구의 대기권 진입 속도는 13km/s 이며 입사각은 40도로 계산되었다. 서천 화구가 대기 중에서 모두 연소되지 않고 남아 낙하했다 가정하면 이후 궤적은 2차 폭발 지점을 지나 이동 방향으로 40km 이내에 떨어졌을 것으로 추정된다. 단, 화구의 비행궤적은 폭발 에너지와 당시 기상의 영향을 크게 받으므로 정확한 낙하지점을 특정하기는 어렵다.


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그림2. 서천 화구의 이동 방향과 두 차례의 폭발 위치 (추정) 

*출처: Daum 지도 (http://map.daum.net)


■ 서천 화구의 운석은?

- 현재까지 서천 화구로 추정되는 유성의 잔해 즉 운석은 발견되지 않았다. 운석 감정과 등록 업무를 담당하고 있는 한국지질자연연구원 역시 동일 시간에 군산, 대전 등의 음파관측소에서 서천 화구로 추정되는 음파를 확인했으며, 태안·홍성·서산·대전 등 일부 지진관측소에서도 서천 화구로 인한 대기-지상 결합 지진파가 확인되어 현재 추가 분석 중이다. 향후 결합 지진파 분석을 통해 서천 화구의 폭발에너지와 유성체의 크기 추산 등이 가능할 것으로 보인다.

- 한국지질자원연구원 음파관측소는 지난 2014년 3월 19일 진주 운석 낙하 당시 19개 음파관측소의 자료를 분석해 운석의 궤적과 지구 표면 충돌 시간, 충격 에너지를 추정한 바 있다.


□ 유성, 운석 그리고 화구 

- 유성은 흔히 별똥별이라고도 하며 혜성, 소행성에서 떨어져 나온 부스러기, 또는 태양계를 떠돌던 먼지 등이 지구 중력에 이끌려 대기 안으로 들어오면서 대기와의 마찰로 불타는 현상을 말한다. 

- 유성 중 평범한 유성보다 훨씬 밝은 유성을 화구라고 한다. 국제천문연맹의 정의에 따르면, 화구는 지상에서 맨눈으로 볼 수 있는 행성들보다 더 밝은 유성을 말한다.

- 운석이란 우주공간을 떠돌던 유성체가 지구로 유입되어 지구 대기와의 마찰에 타고 남아 지표면에서 발견된 유성의 잔해물이다.

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