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지구 방사선대의 비밀을 풀다 - 반 앨런 프루브 위성 관측으로 새로운 플라즈마 파동 발견 이미지
■ 지구 고유의 자기장으로부터 생성된 지구 자기권은 태양에서 나오는 우주 방사선의 위협으로부터 지구를 보호하는 방패막 역할을 한다. 지구 자기력선이 열려 있는 남북극 방향에서 유입된 일부 저에너지의 전자들은 지구 적도 주변에서 도넛 모양의 띠를 형성하며, 이 영역을 지구 방사선대 또는 반앨런대(Van Allen Belt)라고 한다.   ■  방사선대는 지구 주변의 우주환경을 이해하는 데 도움을 주며 특히 우주 날씨 변화와 관련해 인공위성에 심각한 피해를 줄 수 있기 때문에 천문학자들의 주요 연구대상이다.   ■ 한국천문연구원(원장: 한인우) 황정아 박사가 이끄는 국제연구팀은 방사선대의 생성과 그 안정된 구조가 지속적으로 유지되는 원리에 대한 새로운 사실을 밝혀냈다.   ■ 황 박사 연구팀은 NASA의 반 앨런 프루브 위성(Van Allen Probes, VAP)의 관측 자료를 분석해 지구 방사선대 특정한 주파수의 정전기 파동(frequency Upper-Hybrid~40kHz)을 발견했다. 더불어 이 파동과 특정 에너지 영역의 전자들(1-50keV)의 상관관계를 최초로 입증했다. 이는 지구 방사선대가 오랫동안 현재 형태를 유지될 수 있었던 비밀을 풀 수 있는 중요한 단서가 된다.   □  지금까지 방사선대 관련한 많은 연구들은 태양활동이 활발할 때 플라즈마 파동과 입자의 상호작용에 주목해서 입자들의 가속 과정을 설명했다. 반면 황 박사 연구팀은 태양활동이나 다른 전자기 파동(electromagnetic waves) 현상이 거의 관측되지 않는 극소기, 우주환경이 아주 조용한 상태에서 정전기 파동(electro-static waves)의 존재를 확인하고, 특정 에너지 영역(hot electrons) 전자들과의 상관관계를 입증했다.   □  이번 발견은 반 앨런 프루브의 탑재체가 정밀한 고주파의 파동 관측이 가능했기 때문에 이룬 쾌거이다.   □  방사선대 생성의 비밀을 풀기 위해서 NASA에서는 2012년 반 앨런 프루브 라는 쌍둥이 위성을 발사했고, 이 위성들은 현재까지 방사선대에 상주하며 관측을 계속해오고 있다. 한국천문연구원은 NASA와 함께 위성 데이터 수신국을 운영하고 공동 연구를 진행 중이다.   □  이번 연구논문은 미국 플라즈마 물리학 저널(Physics of Plasmas) 6월 20일자에 게재됐으며, 미국물리학회 홈페이지에 주목할 만한 과학 논문으로  소개됐다.     그림 설명: 지구 방사선대는 적도 상공을 중심으로 도넛 모양으로 지구를 감싸고 있다. 그림의 초록색 부분은 방사선대의 안쪽벨트이고, 파란색 부분은 방사선대의 바깥벨트이다. 안쪽벨트는 주로 양성자로 이루어졌으며 거의 변하지 않는 그대로의 형태를 유지하고, 바깥벨트는 주로 전자로 이루어졌으며 늘 변화무쌍하게 움직인다. 연구팀은 방사선대를 관측하는 NASA 반 앨런 프루브 쌍둥이 위성의 자료를 통해 바깥벨트의 생성과 유지 원리의 단서를 밝혀냈다. 그림 출처: Andy Kale, University of Alberta(https://phys.org/news/2013-12-mysteries-earth-belts-uncovered-van.html)   [논문] - 게재지: 미국 플라즈마 물리학 저널(Physics of Plasmas) - 제목: Roles of hot electrons in generating upper-hybrid waves in the earth's radiation belt - 저자: 황정아, 신대규, Peter H. Yoon, William S. Kurth, Brian A. Larsen, Geoff D. Reeves, 이대영- 게재일자: 2017년 6월 20일 - 논문 바로보기: http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4984249?journalCode=php - 미국물리학회 홈페이지에 주목할 만한 과학 논문으로 기사 소개: “Making waves with the hot electrons within Earth’s radiation belts” by Physic.org, 20 June 2017  (https://phys.org/news/2017-06-hot-electrons-earth-belts.html)   [관련자료] ■ 관련 이전 보도자료 세 번째 반-알렌 벨트의 생성 원인 규명 - 한국천문학자가 포함된 연구진 네이처에 논문 발표(2013.09.30) https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/2492 천문연, 미 항공우주국 NASA와 우주환경 공동연구 - 29일 NASA 위성 수신국 개소(2012.05.23) https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/2454?cPage=2   ■ 관련 동영상 링크 VAP 위성 발사와 활동 모습. 태양활동에 따라 지구 방사선 벨트의 변화를 보여주고 있음(출처 NASA) http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=bWMUO33xpPg태양 활동에 따른 지구 방사선 벨트의 변화에 관한 영상(출처 NASA) http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=sF_Gbs1yj6w   [ 용어 설명]  지구 방사선대 : 태양에서 오는 태양풍(Solarwind) 대부분은 지구 자기권에 막혀서 지구로 들어오지 못하지만, 그 중 일부는 지구의 자기력선이 열려 있는 부분인 양 극지역을 통해서 지구로 유입된다. 이때 유입된 일부 저에너지의 전자들은 지구 적도 주변에서 도넛 모양의 띠를 형성하며, 이 영역을 지구 방사선대 또는 반앨런대(Van Allen Belt)라고 한다. 방사선대는 다양한 에너지 대역의 전자로 구성되어 있고, 이들 각각이 다양한 플라즈마 파동과 상호 작용하면서, 생성·소멸되면서 총체적인 결과물로 현재와 같은 형태를 지니게 된다. 방사선대는 강한 방사선 피해를 줄 수 있기 때문에 우주환경에서는 ‘위험 지대’로 통하며, 인공위성의 궤도는 되도록 이 위험 지대를 피해서 설정되고 있다. 태양풍 : 태양풍은 태양에서 불어오는 바람이라 할 수 있다. 이 태양풍에는 양성자와 전자 등 미립자들이 포함되어 있으며, 매초 약 100만 톤의 질량이 태양에서 방출된다. 태양풍이 발생하면 보통의 태양플레어보다도 현격히 많은 전자파(자외선, 가시광선, 적외선, 전파), 자기장파, 입자선, 입자 등이 발생된다. 이것들은 보통 지구의 자기권과 대기권을 통과할 때 대부분이 소멸한다. 플라즈마 : 플라즈마란 초고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체 상태를 말한다. 이때는 전하 분리도가 상당히 높으면서도 전체적으로 음과 양의 전하수가 같아서 중성을 띠게 된다. 우주 전체를 보면 플라즈마가 가장 흔한 상태라고 할 수 있다. 번개, 북극 지방의 오로라, 대기 속의 이온층 등이 플라즈마 상태이다. 대기 밖으로 나가면 지구 자기장 속에 이온들이 잡혀서 이루어진 방사선대, 태양으로부터 쏟아져 나오는 태양풍 속에도 플라즈마가 존재한다. 별의 내부나 그를 둘러싸고 있는 주변 기체, 별 사이의 공간을 메우고 있는 수소 기체도 플라즈마 상태이다. -문의- ☎ 042-865-2061, 우주과학본부 태양우주환경그룹 황정아 책임연구원 
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거대은하단에서 해파리 타원은하 발견 - 타원은하 중심부에서 밀려나오는 가스 꼬리의 초기 모습 포착 이미지
    ■ 우주 속 수천 개의 은하들이 모인 거대은하단에는 다양한 형태의 은하가 존재한다. 가스의 꼬리가 나온 모양인 ‘해파리은하’는 이제까지 주로 나선은하에서 발견돼왔다. 한국천문연구원(원장: 한인우)은 나선은하가 아닌 타원은하에서 밀려나오는 가스 꼬리의 초기 모습, 즉 해파리 타원은하를 처음으로 발견했다.   ■ 사진은 지구로부터 약 11억 광년 떨어진 곳에 위치한 거대은하단 ‘아벨 2670(Abell 2670)’의 모습이며, 이 중 파란 사각형 안에 있는 은하가 이번에 발견한 해파리 타원은하(SDSS J235418.35-102014.8)이다. 우측에 확대된 자료에서는 은하의 중심(붉은 부분)에서 바깥으로 가스의 꼬리가 흩날리는 해파리 모양을 확인할 수 있다.   □  거대은하단은 수천 개의 은하들이 서로 중력적으로 결합돼, 강력한 중력으로 근처에 맴도는 은하들을 중심으로 빨아들인다. 이때 거대은하단을 채우고 있는 뜨거운 가스의 압력에 의해 은하 안에 남아있던 차가운 가스들이 은하 바깥으로 빠르게 밀려나면서 은하가 이동하는 반대 방향으로 긴 가스 꼬리가 만들어진다. 그 모양이 해파리와 닮았다고 하여 이를 일명 ‘해파리(Jellyfish) 은하’라고 부른다. 이 같은 현상이 일어나기 위해서는 은하 내 차가운 가스의 함량이 높아야하기 때문에 지금까지 해파리은하는 비교적 차가운 가스가 풍부한 나선은하에서만 발견됐다.   □  한국천문연구원 신윤경 박사가 이끄는 국제공동연구팀은 거대은하단 ‘아벨 2670’의 중심으로 빨려 들어가는 타원은하와 이로부터 떨어져 나온 가스에서 새로운 별들이 태어나는 특이한 현상을 포착했다. 은하단의 뜨거운 가스에 의해 타원은하의 형태가 급격히 변형되는 찰나를 포착함으로써 은하 주변 환경이 은하의 진화과정에 미치는 영향에 대한 중요한 실마리를 찾게 됐다.   □  신윤경 박사는 “이 은하는 최근에 가스가 풍부한 은하와 병합을 겪은 뒤 거대은하단의 중심으로 빠르게 빨려 들어가는 중으로 보인다”며 “풍부한 가스의 기원과 해파리은하에서 별 형성이 일어나는 과정을 밝히고자 자외선, 전파 등 다파장 자료를 이용해 후속 연구 중이다”고  전했다.   □  이번 발견에는 칠레 VLT(Very Large Telescope) 8.2미터 망원경에 장착된 3차원 광시야 분광관측기기 MUSE(Multi Unit Spectroscopic Explorer)를 사용했다.   이번 연구 논문은 천문학 분야 최상위급 학술지인 미국 천체물리학저널 레터스(The Astrophysical Journal Letters) 5월 1일자에 실렸다.   그림 설명: 해파리 타원은하의 광학 이미지 위에 가스의 상대적 시선 속도를 색깔로 표현했다. 붉은 색의 영역은 지구로부터 멀어지고 있는 것이고 푸른색의 영역은 지구로 다가오는 영역이므로, 은하 내 가스 원반이 회전 운동을 하고 있다는 것을 알 수 있다. 흥미롭게도 밀려나가는 가스들이 그 회전 운동을 그대로 따르는 것을 볼 수 있다.     [참고 1] 논문 및 연구팀 ○ 논문 - 제목: Discovery of Ram-pressure Stripped Gas around an Elliptical Galaxy in Abell 2670 - 게재지 : The Astrophysical Journal Letters, vol. 840, L7 - 논문 바로 보기 : https://doi.org/10.3847/2041-8213/aa6d79   ○ 관련 리뷰 및 해외 과학언론 매체 - 미국천문학회(American Astronomical Society) AAS Nova에 가장 주목할 만한 최신 논문으로 소개 : http://aasnova.org/2017/05/05/curious-case-of-a-stripped-elliptical-galaxy/  - Phys.org : https://phys.org/news/2017-04-jellyfish-shaped-galaxy-abell-cluster.html   ○ 연구팀 - 신윤경(한국천문연구원 은하진화그룹) - Rory Smith(연세대학교) - Yara Jaffe(유럽남천문대) - 김민진(한국천문연구원) - 이석영(연세대학교) - Pierre-Alain Duc(CEA-Saclay) - Julie Nantais(칠레안드레스베요대학교) - Graeme Candlish(칠레발파라이소대학교) - Ricardo Demarco(칠레콘셉씨온대학교)- Ezequiel Treister(칠레카톨리카대학교)   [참고 2]  용어 설명 3차원 분광 관측 : 분광 관측이란 천체에서 나오는 빛의 스펙트럼을 관측해 천체의 구성성분을 조사하는 방법이다. 기존의 분광 관측이 하늘의 한 지점에서 빛을 받았다면, 최근에 개발된 3차원 분광 관측기기를 이용하면 하늘의 특정 2차원 면에 걸쳐서 스펙트럼을 얻을 수 있다. 즉 x, y 그리고 파장(wavelength) 3차원을 가진 데이터(date cube)를 얻을 수 있다.     - 내용 문의 - 광학천문본부 신윤경 박사(Tel :042-869-5837) 광학천문본부 김민진 박사(Tel :042-865-2108)    
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외계행성 탐색시스템(KMTNet), 지구질량 외계행성 발견 - NASA 스피처(Spitzer) 우주망원경과 공동 관측 이미지
■   ‘제2의 지구’를 찾는 것은 현대 천문학계의 가장 큰 화두 중 하나다. 한국천문연구원(원장: 한인우)은 외계행성 탐색시스템(이하 KMTNet, Korea Microlensing Telescope Network)을 이용해 지구질량 외계행성을 발견했다. 이 외계행성은 지구와 비슷한 질량이며, 중심별로부터의 거리도 태양에서부터 지구까지의 거리와 비슷하다.    ■   이 연구에는 미국 항공우주국(NASA)에서 운영하는 스피처(Spitzer) 우주망원경도 함께 관측해 행성까지의 거리와 질량을 정밀하게 알아낼 수 있었다. 이번에 발견한 행성은 지난 2월 말에 발견된 트라피스트-1 (TRAPPIST-1) 행성계와 매우 유사하며, 이는 작고 차가운 별 주위에도 지구질량의 행성이 흔하다는 것을 의미한다.   □  외계행성은 태양계 밖 우주에 있는 다른 별(항성) 주위를 공전하는 행성을 말한다. 연구팀이 이번에 발견한 외계행성 (OGLE-2016-BLG-1195Lb)은 지구 질량의 1.43배로 지구로부터 약 13,000광년 떨어져 있다. 중심별은 태양 질량의 7.8% 밖에 되지 않는 매우 작고 차가운 별로, 외계행성은 이로부터 1.16AU※(약 1억 7천만km) 떨어진 거리에서 공전하고 있다. 중심별까지의 거리는 지구와 유사하지만, 중심별이 태양보다 차가워서 행성의 표면온도는 태양계 외곽의 명왕성보다 낮다. 따라서 생명체 존재 가능성이 희박한 얼음덩어리(Iceball) 행성으로 추정된다.        ※ 1AU = 지구와 태양사이의 평균 거리로 약 1억 5천만km   □  연구팀은 KMTNet 시스템을 이용해 우리은하 중심부 영역을 약 9분 간격으로 매우 조밀하게 모니터링 관측했고, 미시중력렌즈현상에 의한 약 2.5시간 동안 일시적으로 밝기가 변하는 현상을 검출했다. 이를 분석하여 외계행성 OGLE-2016-BLG-1195Lb의 존재를 발견했고, 행성의 질량과 지구로부터의 거리 등 자세한 물리적 특성을 알아내기 위해 NASA에서 운영하는 스피처(Spitzer) 적외선 우주망원경과 공동으로 관측했다.  이것은 두 눈으로 보면 물체의 거리를 판단할 수 있는 시차(視差) 원리로, 서로 멀리 떨어진 지상망원경과 우주망원경이 두 개의 눈처럼 관측하여 지구로부터 천체까지 거리를 알아낸 것이다.   □   연구팀에서 발견한 외계행성(OGLE-2016-BLG-1195Lb)은 지금까지 중력렌즈 방법으로 발견한 외계행성 56개 중 가장 작은 질량이다. 지난 2월 말에 발견된 트라피스트-1 지구형 외계행성들은 모두 중심별로부터 0.01∼0.06AU 이내의 매우 가까운 거리에 밀집해 있는 반면 이번에 발견한 외계행성은 중심별로부터 1.16AU의 상대적으로 먼 거리에 있는 것이 특징이다. □  외계행성 탐색을 위해 연구팀이 활용한 중력렌즈 방법은 중심별과 행성이 1∼10AU의 적절한 거리만큼 떨어져 있을 때 검출 확률이 높은데 비해, 트라피스트-1 행성 발견에 사용된 별표면통과(Transit) 방법은 행성이 중심별에 가까이 있을 때 쉽게 검출된다. 이렇게 서로 다른 특징을 가진 외계행성 탐색 방법으로 물리적 특성이 비슷한 행성을 발견했다는 것은, 작고 차가운 별 주위를 공전하는 지구질량의 외계행성이 그만큼 흔하다는 것을 암시한다.    □  중력렌즈 방법으로 발견한 외계행성 중에서 우주망원경과 지상망원경이 함께 관측해 거리를 정확히 측정한 행성은 이번 행성을 포함해 모두 3개다. 이 행성들은 모두 우리은하의 원반(Disk)에서 발견된 것으로 우리은하의 중심부보다 원반 부분에 외계행성이 더 많이 존재하고 있다고 할 수 있다.   □   이번 발견은 천문학 분야 최상위급 학술지인 미국 천체물리학저널 레터(The Astrophysical Journal Letter)에 4월 26일자로 출판됐다.   □   논문의 4저자이자 한국천문연구원의 리더급 우수과학자인 앤드류 굴드(Andrew P. Gould) 박사는 “이 연구를 통해 지구와 같은 행성이 매우 다양한 환경에서 형성될 수 있음을 알 수 있다”고 전했다. 또한 이 논문의 5저자인 KMTNet 과제책임자 이충욱 박사는“천문연의  KMTNet은 향후 WFIRST와 같은 NASA 프로젝트와 협력연구를 계속 이어갈 예정이며, 외계행성 탐색 분야에 국제적인 선도 역할을 지속해 나갈 것이다”고 밝혔다.    □   한국천문연구원은 지난해 7월 KMTNet을 활용해서 목성형 외계행성을 연속으로 발견한 바 있다.        ※ 2016년 7월 28일자 관련 보도자료 링크:        https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/newsMaterial/5521?cPage=2       그림 1. 이번에 발견한 외계행성(OGLE-2016-BLG-1195Lb)과 태양계 행성, 트라피스트-1 행성계의 크기 및 거리를 요약한 그림. 이번에 발견한 외계행성은 지구 질량과 유사하며 태양과 지구의 거리만큼 중심별에서 떨어져 있다. 트라피스트-1 행성계는 이 보다 더 중심별에 가까운 0.01∼0.06AU 이내의 거리에 밀집해있다.  (각 행성계들의 거리는 같은 비율이지만 별들의 크기는 같은 비율이 아니다.)     그림 2. KMTNet 지상망원경과 스피처 우주망원경으로 공동 관측한 밝기 그래프. 좌측 하단 박스 안 노란색의 밝기 변화 곡선은 KMTNet의 관측 결과이고 하늘색의 곡선은 NASA 우주망원경 스피처의 관측결과다. 이러한 밝기 변화 그래프의 모양 변화를 분석해 거리를 측정한다.      그림 3. 지구 태양 사이의 거리와 새로 발견된 행성과  중심별 사이의 거리를 비교한 그림     그림 4. 이번에 발견한 외계행성 관측사진    [문의]   ☎ 042-865-3255, 광학천문본부 변광천체그룹 이충욱 책임연구원  ☎ 042-865-3252, 광학천문본부 변광천체그룹 김승리 그룹장  
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제25회 천체사진공모전 수상작 발표 - 대상에 동영상 ‘아타카마 2016’ 선정 이미지
■  한국천문연구원(원장:한인우)이 제25회 천체사진공모전의 결과를 발표했다. 이번 공모전에서는 총 123점의 작품이 출품됐으며, 김호섭 씨의 ‘Atacama 2016’가 대상을 차지했다.   □  천체사진공모전은 사진뿐만 아니라 그림, 동영상까지 함께 공모하며, 주제는 심우주(Deep sky)·태양계·지구와 우주 분야로 나누어진다. 올해 대상작은 특별히 사진이 아닌 동영상 작품이 선정됐으며, 전체 응모작 중 20개 작품이 수상작으로 선정됐다.   □  이번 대회의 심사위원들은 “국민들의 우주에 대한 관심 점점 더 높아져 작품의 주제가 점점 더 다양해지고 있다. 하지만 디지털 처리가 과해 사실감이 떨어지는 작품도 많다”며 심사 소감을 전했다.   □  수상자들에게는 상패와 상금이 수여되며, 특별히 대상 수상자에게는 미래창조과학부장관상과 상금 200만 원이 수여된다. 시상식은 5월 중에 개최될 예정이다.   □  한편, 한국천문연구원의 천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 그림, 동영상 등의 콘텐츠를 통해 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시되고 있으며, 올해로 25회를 맞았다.   □  공모전 수상작들은 한국천문연구원 홈페이지(www.kasi.re.kr)에서 확인할 수 있다.     [문의] ☎ 042-865-2084, 글로벌협력실 조영인   ※ 자세한 내용은 첨부파일이나 과학문화행사 공지사항(https://www.kasi.re.kr/kor/education/post/astronomy-contest)을 참조하세요.      
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천문학자와 함께하는 별 축제 한마당 - 내달 8일, 국립중앙과학관서 대한민국 별 축제 개최 이미지
■ 봄기운이 느껴지는 야외에서 실컷 별을 보며 즐길 수 있는 축제가 펼쳐진다. 한국천문연구원(원장: 한인우)은 4월 8일(토) 대전 국립중앙과학관 역사의 광장에서 ‘천문학자와 함께하는 2017년 대한민국 별 축제’를 개최한다.   □ 오후 2시 막을 여는 이번 행사는 다양한 관측과 천체사진공모전 수상작 전시, 천문학자들의 강연, 체험부스 운영이 곳곳에서 동시에 진행된다. 이어  경품 추첨행사가 있은 후 밤 10시경 마무리될 예정이다.   □ 특히, 이동천문대인 ‘스타-카’를 비롯해 수십 대의 천체망원경이 동원되어 낮에는 태양의 흑점을 관측하고, 밤에는 달, 목성, 우주의 성운, 성단, 은하들을 직접 관측할 수 있다.   □ 더불어 천문학자와 함께 하는 티타임, 우리나라 최초의 전통 별자리인 천상열차분야지도 탁본, 천체망원경 조작법 배우기, 스마트폰으로 달 촬영 등 청소년 및 출연연 천문 동아리와 한국아마추어천문학회 회원들이 준비한 다양한 과학문화 체험부스 프로그램을 즐길 수 있다. 단, 비가 오거나 구름이 많은 경우에는 천체 관측이 불가하므로 체험부스 위주로 운영할 예정이다.   □ 대한민국 별 축제의 참가비는 무료이며 국민 누구나 참여 가능하다. 자세한 내용은 한국천문연구원 홈페이지(www.kasi.re.kr)에서 확인할 수 있다.   □ 대한민국 별 축제는 한국천문연구원이 주최하는 대표적인 과학문화 프로그램으로, 한국아마추어천문학회가 주관하며 매년 광역시급의 도시를 순회하며 진행해오고 있다.     [문의] ☎ 042-865-2064, 글로벌협력실 김현진   ※ 자세한 내용은 첨부파일이나 과학문화행사 공지사항을 참조하세요.    
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지구에서 알파 센타우리까지…우주여행 가능하게 하는 실마리를 풀다 - 초고속 우주선의 위험과, 보호를 위한 이론 제시 이미지
■ 지난해 4월 억만장자 유리 밀너와 물리학자 스티븐 호킹, 페이스북 공동설립자 마크 주커버그는 태양의 이웃 별인 알파 센타우리까지 우주선을 보내는 ‘스타샷 프로젝트’를 시작해 우주여행의 신호탄을 알렸다. 2020년을 목표로 많은 과학자들이 머리를 맞대고 있지만 아직 풀어야 할 난제가 많다.   ■ 한국천문연구원(원장:한인우, 이하 천문연)은 우주여행 시 우주선을 보호할 수 있는 이론을 제시했다. 천문연 티엠 황(Thiem Hoang) 박사 연구팀은 최근 논문에서 광속에 비교되는 초고속 우주선의 경우 미세한 원자의 충돌도 심각한 위험이 될 수 있다고 밝히며, 우주선을 보호하기 위한 구체적인 방법을 제안했다.   □  우주여행을 하는 우주선의 속도는 대단히 빨라야 한다. 티엠 황 박사팀은 스타샷 프로젝트에서 제시한 광속의 20% 속도 우주선의 경우, 우주공간에 있는 마이크론(micron, 1/1000 mm) 크기의 먼지입자나 무거운 원소의 원자들도 치명적인 위협이 될 수 있다는 것을 밝혔다.   □  우주공간이 고(高) 진공이기는 하지만 완벽한 진공이 아니라 먼지와 가스입자 등 성간물질이 존재한다. 성간가스는 주로 수소와 헬륨이 원자로 구성됐으며, 평균 1입방cm 안에 한 개의 비율로 존재한다. 알파 센타우리까지의 수소나 헬륨 원자는 대략 1018개가량으로 계산됐으며 이 중에서 약 1.3% 정도는 수소나 헬륨 이외의 무거운 원소들이 분포돼있다. 먼지의 경우 대략 105개 정도로 추정된다. ※ 천문학에서는 수소와 헬륨 이외의 원소는 무거운 원소로 분류한다.   □  연구팀은 우선 우주선의 경로에 존재하는 각 먼지입자 또는 원자가 충돌할 경우 발생되는 에너지를 계산했다. 입자들의 충돌 에너지는 우주선 표면의 한 지점을 고온으로 빠르게 가열하며 손상시킨다. 즉, 우주선의 위험은 우주선이 너무 빨리 이동하고 있다는 사실로 인해 발생하는 에너지 때문이다. 우주선의 속도가 빠르기 때문에 우주에 떠있는 원자 또는 먼지 티끌이 상대적인 충돌체로 간주된다.   □  연구팀은 먼저 알파 센타우리까지의 경로에 먼지입자와 가스 원자가 어떻게 분포되어 있는가를 분석했다. 이를 토대로 이들 입자들이 우주선 표면을 얼마나 손상시킬 수 있는지를 계산했다. 그 결과, 적은 분포라도 무거운 원소의 원자의 경우 우주선 표면을 0.1mm 깊이까지 손상시킬 수 있으며 우리 눈에 보이지 않는 작은 먼지입자에도 우주선의 표면은 1mm까지 서서히 침식되어 간다는 것을 밝혔다. 매우 드물기는 하지만 15마이크론(머리카락 굵기 정도) 이상의 먼지입자가 초소형 우주선에 충돌하면 우주선 전체가 파괴될 수 있다.(그림 1)  그림 1. 초소형 우주선이 고속으로 먼지입자와 충돌했을 때 예상되는 표면의 현상. 우주선이 상대적인 속도로 먼지입자에 닿으면 충돌 지점이 가열돼 증발하고 우주선 표면이 녹아 용융물이 되며 크레이터가 생성된다.   □  연구결과를 바탕으로 티엠 황 박사팀은 초소형 우주선을 보호하기 위한 방법들을 제안했다. 하나는 원통형이나 직육면체 등과 같이 우주선 진행 방향의 단면을 작게 만드는 것이다. 우주선의 표면적이 작을수록 우주 먼지로부터 피해를 덜 받게 된다. 두 번째 방법은 그래핀과 같이 녹는점이 높고 강한 소재로 얇은 차폐막을 이중으로 만들어 우주선을 보호하는 것이다.(그림 2)   그림 2. 먼지로 인한 손상을 줄이기 위해 연구팀이 제안하는 우주선 디자인. 먼지와 충돌할 수 있는 우주선 진행 방향의 단면적을 줄일 수 있도록 설계하고, 1mm 정도 두께의 그래핀 소재로 차폐막을 만든다. 그 뒤 0.1mm 이하의 2차 차폐막은 추가 충돌을 대비할 수 있다. □  연구를 이끈 티엠 황 박사는 “이 연구는 광속으로 우주여행을 할 때 고려해야 할 사항을 천문학적인 관점으로 분석한 것”이라고 설명하며, “이러한 연구 결과가 가까운 미래 우주선을 설계하는 데 기여할 수 있기를 기대한다.”고 전했다. 본 연구는 천체물리학저널(The Astrophysical Journal) 3월 1일자에 게재됐다.     [문의] ☎ 042-865-2005, 글로벌협력실 이서구 ☎ 042-865-2195, 글로벌협력실 정해임  
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■ 한국천문연구원(원장: 한인우)은 2018년 월력요항을 발표했다. 내년 실제 공휴일 수는 69일로 올해보다 1일 증가한다.   ※ 월력요항이란 공휴일, 24기, 양력과 음력 대조와 같은 달력 제작에 반드시     필요한 요소들이 요약된 자료를 말한다. □ 2018년(단기 4351년)은 52번의 일요일과 매년 반복되는 관공서 공휴일 15일이 있다. 이 중 추석연휴 중 하루가 일요일과 겹쳐 공휴일 수는 1일이 빠지지만 어린이날과 추석연휴에는 대체휴무일을 적용하고 전국동시지방선거일(6월 13일 수요일)이 포함되어 실제 공휴일 수는 69일이 된다. □ 주 5일제를 실시하는 기관의 경우 52일의 토요일이 더해져 121일이나, 어린이날, 설 연휴가 토요일과 겹쳐 실제 휴일 수는 119일로 올해와 같다. □ 한편 주요 전통명절은 설날(음 1월 1일)이 2월 16일(금)이고, 정월대보름(음 1월 15일)은 3월 2일(금), 단오(음 5월 5일)는 6월 18일(월), 칠석(음 7월 7일)은 8월 17일(금), 추석(음 8월 15일)은 9월 24일(월)이다. 또한 한식은 4월 6일(금), 초복은 7월 17일(화), 중복은 27일(금), 말복은 8월 16일(목)이다.   ※ 구체적인 월력요항은 첨부파일을  참고하시길 바랍니다.   [문의] ☎ 042-869-5812, 우주측지그룹 박한얼 선임연구원        
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“한국천문연구원에 초대합니다!” -23~24일 동계 ‘방문의 날’ 실시 이미지
■ 한국천문연구원(원장: 한인우)은 2월 23일(목)과 24일(금) ‘동계 방문의 날’ 행사를 실시한다. 학생 및 일반인들을 위해 연구원을 개방해 천문학 주제의 강연 및 연구시설 견학, 태양흑점 관측 등 다양한 체험프로그램을 진행한다.   □ 이번 ‘방문의 날’ 행사는 오후 1시부터 4시간 동안 대전 유성구 화암동에 소재한 한국천문연구원 본원 은하수홀에서 진행된다. 참가비는 무료이며 선착순 200명을 대상으로 실시한다.   □  이 날 방문객들은 천문우주 주제의 강연을 통해 별과 우주에 대한 궁금증을 해소할 수 있을 뿐 아니라 평소 개인 견학이 어려웠던 연구시설과 천문관측 장비 등을 둘러보며 색다른 체험을 할 수 있을 것으로 기대된다.   □  보다 자세한 안내 및 신청은 한국천문연구원 홈페이지(www.kasi.re.kr)를 통해 확인하면 된다.      지난해 동계 방문의 날 행사시 우주위험감시센터를 견학하고 있는 모습   [문의] ☎ 042-865-3279, 글로벌협력실 조국섭
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“아름다운 천체사진 다 모여라!” - 제25회 천체사진공모전 개최…다음달 20일까지 공모 이미지
■ 한국천문연구원(원장:한인우)은 제25회 천체사진공모전을 개최하고, 다음달 20일까지 천체사진 및 콘텐츠를 공모한다. □ 천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 그림, 동영상 등의 콘텐츠를 통해 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시되고 있으며, 올해로 25회를 맞는다.  □  대한민국 국민이면 누구나 참가할 수 있으며, 공모 분야는 심우주(Deep sky)·태양계·별자리 및 풍경 등의 지구와 우주 분야로 나뉜다. 공모 작품은 간행물에 발표되거나 다른 공모전에 당선되지 않은 것이어야 한다. □  수상자들에게는 총 약 1천만 원의 상패와 상금이 수여된다. 대상 수상작 1인에게는 미래창조과학부장관상과 상금 200만 원이 수여된다. □ 한국천문연구원과 국립중앙과학관, 동아사이언스가 공동 주최하는 이번 공모전은 3월 20일까지 천문연 홈페이지 및 우편을 통해서 작품 접수를 완료한다. 이후 4월에 당선작을 발표하며, 5월에 시상식을 진행할 예정이다. ■ 공모전에 관한 보다 자세한 사항은 한국천문연구원 홈페이지(https://www.kasi.re.kr/kor/education/post/astronomy-contest)에서 확인할 수 있다.    제24회(지난해) 천체사진공모전 대상수상작: 백조자리 중심부, 이길재    [문의] ☎ 042-865-2084, 글로벌협력실 조영인
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“2월 1일 저녁, 일렬로 늘어선 달-화성-금성”- 18시~21시경 서쪽하늘서 맨눈으로 관측 가능 이미지
■ 오는 2월 1일 저녁 서쪽하늘에는 달과 화성, 금성이 일렬로 펼쳐진다.   한국천문연구원(원장:한인우)은 2월 1일 저녁 초승달, 화성, 금성이 일직선상에 놓이는 천문현상이 일어난다고 밝혔다.   □ 이 현상은 2월 1일 18시부터 21시 사이에 서쪽하늘에서 맨눈으로 관측이 가능하다. 초승달인 이날 달과 밝은 금성 사이에 화성을 쉽게 찾을 수 있다.   □ 이 날 해가 지는 시각은 서울 기준 17시 56분, 부산 17시 52분, 광주는 18시 1분이다. 일몰 전이라도 남서쪽 하늘에서 가장 밝은 달부터 관측이 가능하다. 일몰 후부터 밤 21시까지 세 천체가 가장 가까워 보인다. 다음 날인 2월 2일에도 세 개의 천체가 일직선을 유지하나 그 간격은 전날 보다 멀어져 보인다.   □ 이런 현상은 달, 화성, 금성의 궤도상 위치가 지구에서 봤을 때 같은 방향에 놓인 것처럼 보이기 때문에 나타나며, 각 천체들의 거리가 실제로 가까워지는 것은 아니다.    □ 흔들리지 않게 고정한다면 스마트폰 등의 촬영기기로도 멋진 천체사진을 찍을 수 있다.   □ 2월 1일 달과 화성, 금성이 가깝게 보이는 현상은 달, 화성, 금성의 궤도와 초저녁 시간 등 여러 변수가 조합되어 나타난 현상이기 때문에 주기를 계산하기가 쉽지 않다. 지난 2004년 4월 24일 초저녁 비슷한 현상 있었는데, 세 천체의 각거리는 약 13도(가장 먼 달과 금성)로, 이번 각거리(달과 금성)인 약 7도보다 멀었다. 이와 비슷해 보이는 다음 현상은 2017년 10월 17일 새벽 5시 30분경 동쪽하늘에서 볼 수 있다.      그림 설명. 2017년 2월 1일 19시경 밤하늘. 초승달과 밝은 금성 사이에 화성이 자리한 모습을 관측할 수 있다.     [문의] ☎ 042-865-2195, 글로벌협력실 정해임
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