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허블, 3000광년 떨어진 '달걀 성운' 포착 [우주로 간다]

미국 항공우주국(NASA)의 허블 우주망원경이 관측이 까다로운 '전행성상 성운'을 선명하게 포착하는 데 성공했다. IT매체 엔가젯은 허블 우주망원경이 촬영한 '달걀 성운(Egg Nebula)'의 새로운 이미지를 최근 보도했다. 지구에서 약 3000광년 떨어진 달걀 성운은 중심 항성을 둘러싼 빽빽한 가스와 먼지층 때문에 달걀 형태처럼 보이는 데서 이름이 붙었다. 이번에 포착한 것은 적색 거성이 마지막 단계에서 가스를 뿜어내면서 죽는 초기 단계에 형성되는 '전행성상 성운'이다. 태양 같은 별은 나이가 들면 크게 부풀어 올라 적색 거성이 되는데, 마지막 순간에는 가스를 잡아둘 수 없어 주변으로 가스를 뿜어내면서 죽게 된다. 백조자리에 위치한 이 성운은 1975년 처음 발견됐다. 전행성상 성운은 지속 기간이 수천 년에 불과하고 밝기도 약해 관측이 어렵다고 알려져 있다. 허블의 광역 카메라3(WFC3)로 촬영한 해당 이미지에서는 성운 중심 별에서 뻗어 나온 네 줄기의 빛 기둥이 가스와 먼지로 이뤄진 껍질을 뚫고 빠져 나오는 장면이 담겼다. 원반 형태의 구름 양쪽에서는 뜨거운 분자 수소가 빠른 속도로 분출되고 있으며, 이 분출물은 적외선을 방출해 주황색으로 강조돼 보인다. 성운 중심의 먼지 구름은 얇고 희미한 가스 고리로 둘러싸여 있다. NASA는 이 고리들이 중심 별이 수백 년마다 표면에서 물질을 방출하는 연속적인 폭발 과정에서 형성된 것으로 보고 있다. 별빛은 이러한 가스층에 반사되며 잔물결처럼 보이는 구조를 만들고, 직접 관측이 어려운 중심 별에 대한 중요한 정보를 제공한다는 설명이다. 엔가젯은 천문학자들이 이번에 공개된 이미지를 과거 허블 사진들과 비교 분석해 달걀 성운의 구조와 형성 과정을 보다 구체적으로 밝혀낼 수 있을 것으로 기대하고 있다고 전했다.

2026.02.14 08:52이정현 미디어연구소

AI, 이틀 만에 우주 사진 1억 개 분석…"이상 현상 대거 발견"

인공지능(AI) 기술이 단 며칠 만에 약 1억 개에 달하는 우주 이미지 조각을 분석해 수 많은 이상 천체를 찾아냈다. IT매체 엔가젯은 유럽우주국(ESA) 소속 AI 모델 개발자 데이비드 오라이언과 파블로 고메즈가 우주 이미지 속 이상 현상을 탐지하는 AI 신경망을 개발했다고 최근 보도했다. 해당 AI 모델은 '어노말리매치(AnomalyMatch)'로, 허블 우주망원경이 지난 35년간 수집한 수만 개의 데이터 세트를 보관한 '허블 레거시 아카이브(Hubble Legacy Archive)'를 기반으로 학습됐다. 연구진은 이 모델을 활용해 방대한 허블 데이터를 자동 분석했다. 그 결과 어노말리매치는 약 이틀 반 만에 약 1억 개의 이미지 조각을 분석해 1천400여 개의 이상 천체 후보를 찾아냈다. 모델은 분석 이후 이상 가능성이 높은 천체 목록을 생성했다. 다만 최종 검증 단계에서는 연구진의 직접 확인이 필요했다. 고메즈와 오라이언은 1천 개가 넘는 후보를 일일이 검토해 실제 이상 현상을 선별했으며, 그 결과 1천400개 가운데 800개 이상이 이전에 기록되지 않았던 새로운 이상 천체로 확인됐다. ESA는 “숙련된 과학자들은 우주 이상 현상을 발견하는 데 탁월하지만, 허블 데이터의 규모가 방대해 사람이 직접 모든 정보를 세밀하게 분류하는 데는 한계가 있다”고 설명했다. 이번에 발견된 이상 천체의 상당수는 은하가 서로 합쳐지거나 상호작용하는 과정에서 나타난 모습이었다. 이들 천체는 독특한 형태를 띠거나 별과 가스가 길게 늘어진 꼬리를 형성하는 특징을 보였다. 이와 함께 거대한 천체가 먼 곳의 빛을 휘게 하면서 발생하는 중력렌즈 현상도 다수 발견됐다. 이 밖에도 행성 형성 원반, 거대한 별 덩어리를 가진 은하, 이른바 '해파리 은하'로 불리는 특이한 구조의 은하들이 확인됐다. 분류 자체가 어려운 수십 개의 천체도 새롭게 발견됐다. 파블로 고메즈는 “이번 연구는 허블 아카이브의 과학적 성과를 극대화하는 데 AI를 효과적으로 활용한 사례”라며 “이미 많은 천체가 발견됐다고 여겨졌던 허블 데이터에서 이처럼 많은 이상 천체를 찾아낸 것은 매우 고무적인 결과이며, 이 도구가 다른 대규모 데이터 세트에도 폭넓게 활용될 수 있음을 보여준다”고 말했다.

2026.01.29 14:37이정현 미디어연구소

중국판 허블?…대형 우주망원경 '순톈' 시뮬레이션 완료 [우주로 간다]

중국이 톈궁 우주정거장과 연계해 대형 우주망원경을 우주 궤도에 올리는 데 속도를 내는 가운데, 대형 우주망원경 '순톈(Xuntian)'의 사전 관측 시뮬레이션이 최근 완료된 것으로 전해졌다. 우주과학매체 스페이스닷컴은 중국이 순톈 우주망원경의 모의 관측 시스템을 구축하고 시뮬레이션을 마쳤다고 최근 보도했다. 중국우주정거장망원경(CSST)으로도 불리는 순톈은 직경 2m의 주경을 갖춘 우주망원경이다. 크기는 버스 정도 수준이다. 미국 항공우주국(NASA)의 허블 우주망원경보다 약간 작지만 더 향상된 관측 장비를 탑재할 것으로 알려졌다. 발사 목표 시점은 2027년 초다. 순톈은 25억 화소 카메라를 탑재해 허블보다 약 300배 넓은 시야각을 제공하며, 근자외선부터 근적외선까지 폭넓은 파장 영역의 하늘을 관측할 수 있다. 이를 통해 광범위한 영역을 고해상도로 촬영하는 것이 가능해질 전망이다. 발사 준비가 최종 단계에 접어들면서, 중국 공동 연구팀은 망원경의 시스템 전반의 성능을 평가하기 위한 시뮬레이션 시스템을 구축했다. 연구팀은 이를 통해 실제 관측 환경을 가정한 모의 관측을 수행하며 망원경의 전반적 성능을 점검했다. 해당 결과는 국제학술지 '천문학 및 천체물리학 연구(Research in Astronomy and Astrophysics)'에 이달 발표됐다. 스페이스닷컴은 이번 모의 관측이 순톈 망원경의 발사가 임박했음을 시사하는 대목이라고 평가했다. 중국과학원 산하 국립천문대(NAOC)가 주도한 연구에 따르면 순톈은 우주의 대규모 구조를 정밀하게 관측해 암흑 물질과 암흑 에너지에 대한 이해를 넓히는 데도 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 순톈은 중국의 대형 우주발사체 창정 5B호(Long March 5B)에 실려 우주로 발사될 예정이다. 지구 저궤도에서 독자적으로 비행하는 방식이지만 톈궁 우주정거장과 같은 궤도를 따라 함께 공전하도록 설계된 것으로 알려졌다. 특히 순톈은 톈궁 우주정거장에 도킹할 수 있는 구조를 갖춘 것으로 전해졌다. 최근 중국중앙텔레비전(CCTV)이 공개한 영상에서 볼 수 있듯이 순톈은 톈궁 우주정거장에 도킹이 가능해 향후 우주비행사들이 우주 유영을 통해 망원경을 유지보수, 수리, 심지어 업그레이드까지 수행할 수 있을 것으로 보인다. 스페이스닷컴은 이러한 운용 방식이 NASA 우주비행사들이 1993년부터 2009년까지 다섯 차례에 걸쳐 허블 우주망원경을 도킹해 정비한 방식과 유사하다고 전했다.

2026.01.21 10:41이정현 미디어연구소

전세계 전파망원경 동시 관측 오차 해결…우주 위치 측정역량↑

전파망원경은 우주에서 오는 미세한 전파 신호를 포착해 이를 천체 이미지로 바꾸는 장비다. 아주 먼 블랙홀을 선명하게 관측하려면 여러 대의 전파망원경이 하나처럼 정확히 같은 시각에 우주 신호를 포착해야 한다. 레이저 빛을 이용해 전파망원경 관측 시점과 위상을 정밀하게 맞추는 기술이 처음 개발됐다. KAIST는 기계공학과 김정원 교수 연구팀이 한국천문연구원(KASI), 한국표준과학연구원(KRISS, 원장 이호성), 독일 막스플랑크 전파천문연구소(MPIfR)와 공동으로 광주파수빗(optical frequency comb) 레이저를 전파망원경 수신기에 직접 적용하는 기술을 세계 처음 구현했다고 15일 밝혔다. 일반적인 레이저는 한 가지 색(주파수)만 내지만, 광주파수빗 레이저는 수만 개 색들이 일정한 간격으로 줄지어 배열된다. 마치 빗처럼 보여 '주파수 빗(frequency comb)'이라고 부른다. 광주파수빗 레이저는 각 빗살 하나하나의 주파수를 정확히 알 수 있고 그 간격 또한 원자시계 수준으로 정밀하게 맞출 수 있어 과학자들 사이에서는 '빛으로 만든 초정밀 자'로 불린다. 과학자들은 블랙홀 등 우주를 관측할 때 정확도와 연속성 등을 위해 전세계 전파망원경을 서로 연결한다. 대표적인 예가 전세계 8대 전파망원경을 연결한 '사건의 지평선 망원경(EHT)'이다. 이때 가장 핵심기술이 동시 관측하는 초장기선 전파간섭계(VLBI) 기술이다. 각 망원경이 수신한 전파 신호를 마치 하나의 정밀한 자에 맞춰 정렬하듯 위상(phase)을 일치시키는 것이다. 그러나 기존 전자식 기준 신호 방식은 관측 주파수가 높아질수록 기준이 되는 신호 자체가 미세하게 흔들려, 이를 바탕으로 한 정밀한 위상 보정을 수행하는 데 한계가 있었다. 연구팀이 이 문제를 세계 처음 해결했다. KAIST 연구진은 '기준 신호 생성 단계부터 빛(레이저)을 활용해 위상 정렬의 근본적인 정밀도를 높이자'는 발상으로, 광주파수빗 레이저를 전파망원경 내부로 직접 전달하는 방식을 개발했다. 이를 통해 기준 신호 생성과 위상 보정 문제를 하나의 광학 시스템으로 동시에 해결하는 데 성공했다. 기존 방식이 관측 주파수가 올라갈수록 '눈금이 미세하게 떨려 위상을 맞추기 어려운 자'와 같았다면, 이번 기술은 '극도로 안정적인 빛으로 위상을 고정하는 초정밀 자'로 기준을 세운 것에 비유할 수 있다. 한국표준과학연구원 현민지 박사는 "멀리 떨어진 전파망원경들이 하나의 거대한 망원경처럼 정교하게 연동될 수 있는 기반을 마련한 것"이라고 말했다. 연구팀은 한국우주전파관측망(KVN) 연세 전파망원경을 이용해 시험 관측으로 가능성을 검증했다. 전파망원경 간 신호의 안정적인 간섭무늬(fringe)를 검출하는 데 성공했다. 또 정밀한 위상 보정이 가능함도 실제 관측으로 입증했다. KAIST 김정원 교수는 "최근 이 시스템을 KVN 서울대 평창 전파망원경에도 추가 설치해, 여러 관측소를 동시에 사용하는 확장 실험으로 이어지고 있다"고 설명했다. 연구팀은 실제 이를 통해 불확도 등이 구체적으로 얼마나 개선됐는지 추가 연구를 진행할 계획이다. 연구팀은 향후 블랙홀 이미지를 더욱 선명하게 관측할 수 있을 뿐 아니라, VLBI 관측에서 오랫동안 문제로 지적돼 온 장비 간 위상 지연 오차를 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 특히 ▲대륙 간 초정밀 시계 비교 ▲우주측지 ▲심우주 탐사선 추적 등 정밀한 시공간 측정이 필요한 다양한 첨단 분야로 확장 활용될 수 있을 것으로 보고 있다. 김정원 교수는 “이번 연구는 광주파수빗 레이저를 전파망원경에 직접 적용해 기존 전자식 신호 생성 기술의 한계를 뛰어넘은 사례”라며, “차세대 블랙홀 관측의 정밀도를 높이고, 주파수 계측과 시간 표준 분야 발전에 크게 기여할 것”이라고 말했다. 연구는 KAIST 현민지 박사(현 한국표준과학연구원 연구원)와 안창민 박사가 공동 제1저자로 참여했다. 김정원 교수도 주저자로 참여했다. 연구 성과는 광학분야 국제 학술지(Light: Science & applications, IF=23.4)에 게재됐다. 연구비는 국가과학기술연구회(NST)가 창의융합연구사업으로 지원했다.

2026.01.15 09:29박희범 기자

허블 우주망원경 추락 경고…언제 지구에 떨어질까

35년간 우주 궤도에 머무르고 있는 허블 우주 망원경이 예상보다 더 빨리 지구 대기권에 재진입할 가능성이 제기됐다. 과학전문매체 인터레스팅엔지니어링은 13일(현지시간) 미국 항공우주국(NASA) 기술보고서 공개 사이트 NTRS(NASA Technical Reports Server)에 게재된 연구 보고서를 인용해 허블 우주망원경의 추락 시나리오를 조명했다. 허블 우주망원경(HST)은 1990년 발사된 이후 170만 건 이상의 관측을 수행하며 우주에 대한 인류의 이해를 크게 넓혀왔다. 다만 최근 들어 장비 노후화로 여러 차례 운영 위기를 겪는 등 수명 문제도 꾸준히 제기돼 왔다. 허블, 언제 지구로 떨어지나 허블은 1993년부터 2009년까지 우주왕복선 임무를 통해 여러 차례 궤도가 상향 조정됐다. 최근 일론 머스크가 스페이스X 크루 드래곤 캡슐을 이용해 허블을 더 높은 궤도로 올려 수명을 연장할 수 있다는 주장을 내놓기도 했지만, 현재로서는 현실화되지 못한 것으로 전해진다. 당초 NASA는 허블이 임무를 종료하면 우주왕복선을 활용해 회수하거나 궤도에서 제거하는 방안을 계획했다. 그러나 우주왕복선이 퇴역한 뒤 허블이 더 오래 운영되면서 초기 계획은 무산됐다. 이에 따라 허블은 앞으로 수년에 걸쳐 점차 궤도가 낮아지다가 결국 지구 대기권으로 재진입해 통제되지 않은 상태로 대기권을 통과할 가능성이 크다는 분석이 나온다. 가장 유력한 시나리오는 바다에 추락하는 경우지만, 육지로 떨어져 인명 또는 재산 피해로 이어질 가능성도 완전히 배제할 수는 없다. 연구 보고서는 “허블 우주망원경의 대기권 재진입 시점을 정확하게 예측하고, 대중에게 미칠 수 있는 잠재적 위험을 평가하는 것은 NASA에겐 매우 중요한 과제”라며 “이번 평가는 허블의 붕괴 예측 방법론을 검증•독립 확인하고 재진입 시 발생할 수 있는 위험을 분석했으며, 관련 위험 관리 방안을 권고했다”고 밝혔다. 허블, 대기권 재진입을 위해 설계되지 않아 연구진은 허블이 당초 회수를 염두에 두고 설계된 장비가 아니라는 점에 주목했다. 이는 허블이 통제 불가능한 상태로 궤도에서 이탈할 경우 예상치 못한 위험으로 이어질 수 있음을 의미한다. 보고서는 “허블은 통제된 재진입을 위해 설계되지 않았기 때문에, 잔해가 지구 표면에 도달해 인명 피해가 발생할 위험에 대한 우려가 있다”고 설명했다. 연구진이 제시한 최상의 시나리오는 허블이 2040년까지 궤도에 머무는 경우다. 반면 최악의 경우에는 2029년 초 지구 대기권에 재진입할 가능성이 있는 것으로 분석됐다. 가장 가능성이 높은 시나리오는 2033년 재진입이다. 연구 저자들은 “허블은 2033년에 지구 대기권으로 재진입할 것으로 예측되며, 지상 궤적을 따라 약 350~800km에 걸쳐 파편을 남길 것으로 예상된다”고 밝혔다. 인명 피해 가능성은 연구진은 구체적인 재진입 지점과 추락 범위를 특정하지는 않았지만, 시뮬레이션을 통해 사상자 발생 확률을 평가했다. 허블 잔해가 실제 지상으로 떨어질 가능성은 낮지만, 그 위험 수준이 NASA가 허용하는 재진입 위험 기준에는 미치지 못하는 수준이라는 판단도 함께 제시됐다. 보고서에 따르면 최악의 시나리오는 잔해가 마카오에 떨어지는 경우다. 인구 밀도가 높은 지역 특성상 마카오에서는 2~4명의 사상자가 발생할 수 있는 것으로 추산됐다. 홍콩이나 싱가포르에 충돌할 경우에도 최소 1명의 사상자가 발생할 수 있다고 연구진은 설명했다. 연구팀은 허블의 대기권 재진입 시점이 가까워질수록 보다 정밀한 위험 평가가 필요하다고 강조했다. 또한 지자기 폭풍이 궤도 감쇠에 미치는 영향 등 다양한 변수도 함께 고려해야 한다고 덧붙였다.

2026.01.14 15:09이정현 미디어연구소

이중 블랙홀 비밀 추가 확인…"페타급 데이터 9년간 분석"

블랙홀의 비밀 하나가 추가로 밝혀졌다. 블랙홀에서 뿜어져 나온 충격파와 플라즈마 분출물인 제트의 불안정성이 만나 밝아지는 지점이 처음 관측된 것. 이 자료 분석에만 9년 간 페타급 데이터(노래 2억 5천만곡 정도)가 동원됐다. 한국천문연구원은 EHT(사건지평선망원경) 공동 연구진이 이중 초대질량블랙홀 후보 중 하나인 OJ287 천체의 제트 내부에서 전파되는 충격파를 포착하는 데 성공했다고 9일 밝혔다. 이 충격파는 초대질량블랙홀로부터 불과 0.75광년 떨어진 거리로, 전례 없는 해상도로 제트 구조를 포착했다는 것이 연구진 설명이다. EHT는 전 세계에 산재한 전파망원경을 연결해 지구 크기 가상 망원경을 만들어 블랙홀의 영상을 포착하려는 국제협력 프로젝트다. OJ287은 이중 초대질량블랙홀 시스템을 가진 것으로 추정되는 천체다. 100년 이상 12년 주기로 밝게 빛나는 변화를 보인다. 이중 초대질량블랙홀 시스템 내에서 상대적으로 작은 블랙홀이 더 큰 블랙홀 주변을 공전하면서 블랙홀 강착 원반과 주기적으로 충돌하기 때문에 발생하는 것으로 그동안 추정해 왔다. 이번 연구에서는 약 5일 간격으로 수행된 두 번의 EHT 관측으로부터 OJ287의 제트 구조와 편광각이 변하는 것을 확인했다. 이는 제트 플라즈마와 주변 매질 사이의 속도 차이로 인해 발생하는 불안정성과 제트 내부에서 전파되는 충격파가 상호 작용한 결과로 해석됐다. 편광각은 블랙홀 주변 자기장의 지도를 그리기 위해 측정하는 빛의 진동 방향이다. 연구를 주도한 호세 루이스 고메즈(Jose Luis Gomez) 스페인 안달루시아 천체물리 연구소 박사는 "이러한 반대 방향의 편광각 회전은 전파되는 충격파와 불안정성의 상호작용에 대한 결정적인 증거”라며, “블랙홀 제트에서 이러한 충격파-불안정성 상호 작용을 직접 관측한 것은 이번이 처음”이라고 말했다. 조일제 박사는 “개별 충격파 성분을 공간적으로 분해해 불안정성 파동과의 상호 작용을 지켜보고 있다”며, “단 5일 동안 상당한 변화가 일어나는 것을 관측한 만큼 앞으로 연속적인 모니터링 관측을 수행한다면 나선형 자기장과 제트 불안정성 패턴의 3차원 구조를 모두 지도화할 수 있을 것이고, 이는 제트가 만들어지는 과정과 입자들이 블랙홀 근처에서 어떻게 가속되는 지에 대한 전례 없는 관측적 증거를 제공할 것”이라고 전했다. 한편 관측은 지난 2017년 4월 4일과 10일 사이 이루어졌다. 조일제 박사는 이에 대해 "2017년 관측 결과를 이제야 발표하는 이유는 페타급 데이터를 취합하고, 비행기로 실어 날라야 하는데다 데이터 합성과 분석에도 많은 시간이 소요됐기 때문"이라고 설명했다. 이번 연구에는 ▲아타카마 밀리미터/서브밀리미터 전파간섭계(ALMA) ▲아타카마 패스파인더(APEX) ▲유럽 국제전파천문학연구소(IRAM) 30미터 전파망원경 ▲제임스 클러크 맥스웰 전파망원경(JCMT) ▲대형 밀리미터 망원경(LMT) ▲서브밀리미터 전파망원경 집합체(SMA) ▲서브밀리미터 전파망원경(SMT) ▲남극 전파망원경(SPT) 등 총 8개 망원경이 참여했다. 우리나라는 연구진이 데이터 분석에 참여했다. 참여 연구진은 조일제 선임연구원(천문연, 제2저자)과 손봉원, 김종수, 이상성, 정태현 (이상 천문연), 김재영 (UNIST), 김준한 (KAIST), 박종호 (경희대), 사스차 트리프(Sascha Trippe, 서울대, 이상 공동저자) 연구원 등이다. 연구결과는 천문분야 국제학술지(Astronomy & Astrophysics)에 게재됐다.

2026.01.09 10:40박희범 기자

지구에서 1만광년 떨어진 '나홀로 행성' 발견…지구보다 95배 더 무거워

태양계 밖 우리은하에서 지구보다 대략 95배 더 무거운 토성급 '나홀로 행성'이 발견됐다. 미시중력렌즈 현상으로 발견한 것은 9번째, 아인슈타인 반경 밖에서 발견되기는 처음이다. 이 발견 내용은 국제학술지 사이언스에 2일(한국시간) 발표됐다. 우주항공청(우주청)은 한국천문연구원이 참여한 국제 공동 연구진이 우리나라 외계행성탐색시스템(KMTNet)과 유럽우주국 가이아(GAIA) 우주망원경으로 토성급 질량을 보유한 '나홀로 행성'을 발견했다고 밝혔다. 나홀로 행성은 우주 공간을 홀로 떠도는 행성으로 행성계 형성과 진화를 이해하는 중요한 단서를 제공한다. 이번에 발견된 '나홀로 행성'은 국제천문연맹(IAU)가 'KMT-2024-BLG-0792'로 명명했다. KMT는 한국중력렌즈망원경(KMTNet)을 의미하고, 나머지 숫자는 2024년 우리은하 중심부 방향에서 발견한 792번째 중력미소렌즈 관측을 뜻한다. 이 행성은 토성 질량 대비 약 0.7배에 해당한다. 지구로부터 1만 광년 가량 떨어져 있다. 이 행성은 기존과 달리 지상망원경과 우주망원경을 동시에 활용해 지구로부터 떨어진 거리를 측정했다. 이 같은 방법으로 거리를 측정한 경우는 처음이다. 현재 나홀로 행성을 발견할 수 있는 유일한 방법은 미시중력렌즈 현상을 이용하는 것이다. 천문연 KMTNet 연구진은 미시중력렌즈 현상으로 이번 나홀로 행성을 발견했다. 이 현상이 일어날 당시 가이아 우주망원경이 동일 영역을 16시간 동안 6차례 관측한 자료를 바탕으로 행성 거리와 질량을 정확하게 측정했다. KMTNet은 칠레, 호주, 남아프리카공화국에 각각 설치된 망원경을 통해 24시간 연속 관측이 가능하다. 이로인해 미시중력렌즈 현상이 짧게 발생하는 '나홀로 행성'도 놓치지 않고 발견할 수 있다. 미시중력렌즈 현상은 렌즈 역할을 하는 별이 배경 천체(관측 대상 배경) 앞을 지날 때 밝기가 급상승했다가 감소하는 현상이다. 한국천문연구원 이충욱 책임연구원은 "이번 발견은 중요한 학문적 의미를 갖는다"며 "지금까지 미시중력렌즈를 통해 발견된 나홀로 행성 9개는 모두 '아인슈타인 데저트'라고 불리는 특정 범위 아인슈타인 반경 밖에서 발견되었으나, 이번 행성은 아인슈타인 데저트 내에서 발견된 첫 번째 사례"라고 말했다. 아인슈타인 반경은 미시중력렌즈 현상을 일으키는 물체 중력장이 빛을 휘게 하는 정도를 정의하는 물리적인 반경을 말한다. 아인슈타인 데저트는 약 9~25마이크로초각(µas))에 해당하는 천체가 거의 관측되지 않는 현상을 말한다. 이 범위에 속하는 질량대 천체가 드물거나, 형성 메커니즘이 다르기 때문일 수 있다는 가설이 있다. 각반경 크기는 천체 질량이 클수록 커지며, 아인슈타인 테저트 왼쪽(≤9µas)은 질량이 작은 행성, 오른쪽(≥25µas)은 갈색왜성과 별들로 보인다. 연구팀은 수보(Subo Dong, 1저자 및 교신저자, 베이징대), 젝수안 우(Zexuan Wu, 2저자, 베이징대), 류윤현 연구원(3저자, 천문연), 이충욱 연구원(교신저자, 천문연) 등이 참여했다. 우주청 강경인 우주과학탐사부문장은 “천문연에서 구축한 KMTNet 덕분에 미시중력렌즈 현상을 이용한 행성 발견에 우리나라가 기여하고 있다"며 "향후에도 지상망원경과 국제 우주망원경들 간 동시관측 등을 통해 새로운 발견을 지속 지원할 것"이라고 말했다.

2026.01.02 04:00박희범 기자

우주망원경 스피어엑스 102가지 색으로 만든 '우주 지도' 첫 공개

우주망원경 스피어엑스가 촬영한 102가지 적외선 색상으로 만든 우주 지도가 처음 공개됐다. 우주항공청은 한국천문연구원과 미항공우주국(NASA) 등이 공동 개발한 우주망원경 스피어엑스가 관측한 첫 번째 전천지도 영상을 공개한다고 19일 밝혔다. 스피어엑스는 올해 3월 12일 캘리포니아 반덴버그에서 스페이스X 팰컨9에 실려 8전 9기만에 올라간 전천 적외선 영상분광탐사 우주망원경 프로젝트다. 이번에 공개한 영상은 전 하늘을 102가지 적외선 색상(파장)으로 분광해 완성한 첫 번째 우주 지도이다. 스피어엑스는 올해 5월 1일부터 본격적인 관측을 시작했다. 약 6개월 동안 우주 전체를 관측, 지도를 완성했다. 스피어엑스가 관측하는 적외선 파장은 인간의 시각으로는 볼 수 없기 때문에, 연구진은 이를 가시광 색상으로 디지털 변환한 이미지를 만들었다. 각 색상은 스피어엑스가 관측한 별(파란색, 녹색, 흰색), 뜨거운 수소 가스(파란색), 그리고 우주먼지(빨간색)에서 방출되는 적외선 빛을 보여준다. 스피어엑스는 하루에 약 14.5바퀴를 지구 주위로 공전하며, 남북극을 가로지르고 극지방을 통과한다. 매일 하늘의 원형 띠 영역을 따라 약 3천 600장의 이미지를 촬영하고, 지구가 태양 주위를 공전함에 따라 스피어엑스의 시야도 이동한다. 이 과정은 6개월 동안 계속되며, 그 결과 전 하늘을 관측한 360도 모자이크 이미지가 완성된다. 연구팀은 이렇게 6개월 동안 촬영한 이미지를 디지털 방식으로 합성, 첫 번째 전천지도를 완성했다. 스피어엑스는 이를 위해 6개의 검출기에 특수 설계된 선형분광필터를 활용해 102가지 파장대역을 관측한다. 각 파장은 은하, 별, 별탄생 지역 및 기타 천체의 특징에 대한 고유한 정보를 담고 있다. 예를 들어 우리은하에서 별과 별탄생이 밀집된 먼지 구름은 특정 파장에서 밝게 빛을 방출하지만, 다른 파장에서는 빛을 방출하지 않아 관측할 수 없다. 또한, 스피어엑스가 관측한 102가지 색상을 활용하면 수억 개에 달하는 은하까지 거리 측정이 가능하며, 이를 통해 이들의 3차원 분포를 지도화할 수 있다. 스피어엑스 전천 관측 자료는 우주의 역사, 은하의 형성과 진화, 그리고 생명체의 기원이 되는 물과 얼음 등을 탐사하는 주요 과학 임무에 활용된다. 이번 임무는 NASA 제트추진연구소(JPL)가 총괄하며, 데이터 분석에는 미국 내 10개 기관과 천문연의 정웅섭 박사 연구팀을 비롯한 한국 과학자들이 참여한다. 한국 연구진은 주요 과학 임무 및 자료처리에 참여할 뿐만 아니라, 다양한 연구 주제에 대한 관측 데이터의 과학적 분석에서도 중요한 역할을 수행하고 있다. 국제 공동 연구팀은 스피어엑스의 주 임무 기간인 2년 동안 세 번의 전천 관측을 추가로 수행할 예정이며, 이 데이터를 합쳐 측정 감도가 향상된 3차원 통합 지도를 완성할 계획이다. 처리된 전체 데이터는 과학자와 일반 대중이 무료로 이용할 수 있도록 전 세계에 IPAC*의 아카이브 IRSA*(NASA/IPAC 적외선 과학 아카이브)를 통해 공개될 예정이다. NASA 천체물리학 부서 숀 도마갈-골드만 국장 대행은 “스피어엑스의 방대한 데이터를 처음 접했을 때 짜릿함을 느꼈다”며, “이 우주망원경은 단 6개월 만에 102개의 새로운 우주 지도를 완성했다. 이 방대한 데이터는 전 세계 천문학자들에게 새로운 발견의 보고(寶庫)가 될 것"이라고 말했다. 우주청 강경인 우주과학탐사부문장은 “한국이 참여한 스피어엑스 우주망원경의 관측자료를 활용해 우리나라 과학자들도 주요 연구 주제인 우주얼음 뿐만 아니라, 활동성 은하핵, 태양계 소천체 등에서도 핵심적인 역할을 수행할 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

2025.12.19 10:02박희범 기자

스마트폰으로 찍은 '달' 사진이 안 예쁜 이유

구름 한 점 없는 밤, 별과 함께 떠오른 달이 유난히 아름다워 스마트폰을 꺼내 사진을 찍어보면 결과는 기대와 딴판일 때가 많다. 화면에는 감탄스러운 만월 대신, 허옇게 번진 얼룩 같은 달만 남는다. 몇 번을 다시 찍어도 마찬가지다. 왜 스마트폰 카메라는 달 앞에서만 이렇게 무력해지는 걸까? 호주 모나시 대학교의 천문학자 마이클 브라운 교수는 “이 문제는 절반은 달이라는 대상의 특성 때문이고, 나머지 절반은 스마트폰 카메라의 구조적인 한계 때문”이라고 설명한다. 이 내용은 더컨버세이션·기가진 등 외신을 통해 소개됐다. “달은 밤이 아니다”…첫 번째 착각 브라운 교수는 많은 초보 천체사진가들이 하는 대표적인 착각으로 “달을 찍을 때 밤이라고 생각하는 것”을 꼽는다. 지구에서 보면 밤이지만, 우리가 사진으로 담는 달의 면은 태양빛을 정면으로 받는 한낮이다. 즉, 스마트폰은 '야경 모드'가 필요한 장면이 아닌, 강한 빛을 받는 낮 풍경을 촬영해야 하는 상황에 놓인다. 하지만 스마트폰은 넓고 어두운 하늘을 전체 장면으로 인식해 노출을 밤하늘 기준으로 자동 조절한다. 이 과정에서 달의 밝은 부분이 과다노출되며 '하얗게 뭉개진 달'이 만들어진다. 이 문제를 피하는 가장 쉬운 방법은 의외로 (달이 보이는) 낮에 달을 찍는 것이다. 파란 하늘을 배경으로 하면 스마트폰은 자연스럽게 짧은 노출을 적용하고, 보다 또렷한 달 사진을 얻을 수 있다. 야간 촬영이라면 노출 시간을 수동으로 줄이는 것도 도움이 된다. 초점거리·센서 크기의 한계… “달은 스마트폰이 담기엔 너무 작다” 노출을 제대로 맞췄는데도 사진이 여전히 밋밋하다면, 이번에는 카메라의 물리적 한계가 문제다. 스마트폰 카메라는 셀카처럼 가까운 피사체나 넓은 풍경 촬영에 최적화돼 있다. 그러나 실제 달의 크기는 하늘에서 0.5도, 즉 손가락 한 마디보다 훨씬 작은 면적이다. 광각에 가까운 스마트폰 카메라로는 달이 화면 속에서 거의 점 수준으로 줄어든다. 브라운 교수에 따르면 일반적인 스마트폰 카메라의 초점거리는 몇 밀리미터 수준이고, 픽셀 크기는 1mm의 몇 천 분의 1에 불과하다. 이 때문에 실제 촬영된 달의 크기는 고작 25픽셀 너비에 머무르게 된다. 25픽셀짜리 달에 디테일이 담길 리 없다. 스마트폰 소프트웨어는 픽셀을 보간하거나 샤프닝을 더해 이미지를 '그럴듯하게' 만들지만, 이는 실제 디테일을 복원하는 것이 아니다. 줌 기능을 사용해도 상황은 비슷하다. 일정 수준 이상은 모두 디지털 줌이기 때문에 초점거리가 늘지 않고, 결과적으로 확대된 '흐릿한 달'만 얻을 뿐이다. 해결책은 '망원경'… 스마트폰과의 조합 의외로 강력 그렇다면 스마트폰으로는 달을 제대로 찍을 방법이 없을까. 브라운 교수는 “가능하다면 망원경을 활용하라”고 조언했다. 망원경의 접안렌즈에 스마트폰 카메라를 맞춰 촬영하면 망원경의 실제 배율을 스마트폰 카메라가 그대로 이용하게 돼, 놀랄 만큼 선명한 달 사진을 얻을 수 있다. 그런데 망원경이 없다면? 브라운 교수는 “달 대신 다른 밤하늘을 찍어보라”면서 "스마트폰은 넓은 장면을 잘 담기 때문에, 오히려 은하수나 광대한 밤하늘 풍경을 촬영할 때 훨씬 뛰어난 결과가 나온다"고 말했다. 또 "운이 좋으면 밝은 혜성이나 오로라 같은 천문 현상도 스마트폰으로 포착할 수 있다"고 덧붙였다. 이어 그는 “스마트폰은 넓은 밤하늘을 담는 데 훨씬 잘 맞는 도구”라며 “달 촬영에 너무 집착하지 말고 다양한 천체 사진에 도전해 보라”고 조언했다.

2025.12.07 10:18백봉삼 기자

한미 공동개발 태양 망원경, 최초로 태양 외기권 찍었다 [우주로 간다]

국제우주정거장(ISS) 측면에 설치된 태양 망원경 '코덱스'가 처음으로 태양 외곽 대기권을 촬영해 공개했다고 과학전문매체 라이브사이언스가 30일(현지시간) 보도했다. 코덱스 망원경은 한국천문연구원(천문연)이 미국 항공우주국(NASA)과 공동 개발한 태양 코로나그래프로 알려져 있다. 코로나그래프는 태양을 원반으로 가려 망원경이 태양 대기 가장 바깥쪽 코로나를 관측할 수 있게 한 망원경이다. 태양빛을 가리는 원반은 테니스 공만한 크기로, 긴 금속 튜브 끝에 있는 3개의 금속 팔로 고정돼 있는 것으로 알려져 있다. 코덱스가 공개한 첫 번째 사진은 지난 10일 알래스카 앵커리지에서 열린 제246차 미국 천문학회 회의에서 공개됐다. 여기에는 태양 코로나의 온도 변화 영상과 태양에서 솟아오르는 거대한 코로라 질량방출 '코로나 스트리머(coronal streamer)' 모습이 포착됐다. NASA 고다드 우주비행센터 태양물리학자이자 코덱스 수석 연구원인 제프리 뉴마크는 성명을 통해 "코덱스 장비는 새로운 것을 해내고 있다"며, "이것은 이전에는 볼 수 없었던 완전히 새로운 관측이며, 이 장비를 활용하여 흥미로운 과학적 연구들이 많이 이루어질 것으로 생각한다"고 밝혔다. 코덱스 망원경의 주요 목표는 태양에서 끊임없이 쏟아져 나오는 초고온 입자인 태양풍이 태양 외기권과 어떻게 상호 작용하는지 알아내는 것이다. 뉴마크는 "이전 코로나그래프에서는 코로나 내 물질의 밀도를 측정했지만, 코덱스는 태양에서 흘러나오며 느리게 변하는 태양풍 내 물질의 온도와 속도를 측정하고 있다"고 말했다. 또한 과학자들은 태양풍이 어떻게 태양 표면보다 약 175배 더 뜨거운 섭씨 100만도까지 가열되는지 알고 싶어한다. 이를 위해 코덱스 망원경은 네 개의 협대역 필터를 사용해 태양을 측정한다. 연구진은 "이 필터들의 이미지 밝기를 비교해 코로나 태양풍의 온도와 속도를 알아낼 수 있다"고 밝혔다. 연구진은 태양풍에 대한 정보를 토대로 지구에 지자기 폭풍을 일으킬 수 있는 '코로나 질량 방출'(CME) 등의 현상을 미리 예측하는 데 도움이 되기를 바라고 있다.

2025.07.02 08:25이정현 미디어연구소

"한국형 우주망원경, 규모 크진 않아도 5년 내 구축 추진"

"우리나라도 독자적인 우주망원경을 갖출 때가 됐습니다. 대규모는 아니어도, 현재 5년 내 개발을 목표로 기획을 진행 중입니다." 박장현 한국천문연구원장은 지난 10일 취임 5개월 차를 맞아 개최한 기자간담회에서 ▲장기비전 2070 ▲기관운영 방안 ▲주요예상 성과 등을 공개하며 이같이 말했다. 박 원장은 "50cm급 비축 자유곡면 삼 반사 광시야(보름달 약 100개를 한 번에 관측할 수 있는) 광학망원경인 'K-드리프트(DRIFT) 같은 류의 지상 망원경을 기반으로 개발한다면 가능할 것"으로 내다봤다. 미래 50년에 대비해 한국천문연구원이 나아갈 비전 2070에 대해서도 간략히 설명했다. 미션은 '우주에 대한 근원적 의문에 과학으로 답한다'이다. 이를 위해 5대 미래 방향과 16개 도전 목표를 제시했다. 눈길을 끄는 주요 목표로는 우주 생명체 흔적이 있는 외계행성 지도 작성, 태양계내 생명현상 탐사, 기술문명 징후 탐색, 천문 우주 빅데이터 및 AI 생태계 선도 등이다. 삼성전자 SK하이닉스 반도체 탑재 위성, 발사위해 NASA 이송 올해 주요 예상 성과로는 한국우주전파관측망(KVN) 4호기를 갖춘 서울대 평창 전파천문대 12일 개소를 먼저 꼽았다. 또 천문연이 참여하는 세계 최대 남반구 전천 탐사 LSST 프로그램도 올해 중하반기에는 시작할 수 있을 것으로 전망했다. 삼성전자와 SK하이닉스에서 개발한 반도체 등이 실릴 아르테미스 2호 탑재 큐브위성 'K-RadCUBE' 비행모델 미국 이송도 하반기 주요 성과로 예상했다. 이 큐브 위성은 지구 고궤도 상에서 분리 사출돼 근지구 방사선 환경을 관측할 예정이다. 미항공우주국(NASA) 우주망원경 스피어엑스 분광 전천 탐사도 계속한다. 스피어엑스는 내년 말까지 총 4회에 걸쳐 전천 탐사를 수행할 예정이다. 우리나라는 천문연과 서울대 등 연구진이 150억 원을 투입해 이 사업에 참여 중이다. 또 칠레 엘 소스 천문대에 설치한 광학망원경 'K-DRIFT' 2대에서 나올 이미지를 하반기 공개한다. 이외에 중반기 NASA와 공동으로 국제우주정거장에 설치한 태양 코로나그래프(CODEX)의 협대역 필터 관측으로 얻은 태양 코로나 온도 및 속도 분포 영상을 중반기 발표한다. 관측소 무인화...연구과제 20개 수준으로 대폭축소 박 원장은 기관 경영 혁신과 관련해 6가지 방향을 제시했다. 현재 광학, 전파, 우주 구분 방식으로 짜여져 있는 조직을 임무 기반의 메트릭스 구조로 전환한다. 주요사업과 수탁사업, 사업규모, 국가법, 국가계획, 특수 임무 등을 고려해 우주항공청과 상응한 체계를 갖춰 나갈 방침이다. 현재 운영 중이거나 향후 10년 이내 구축 예정인 관측 인프라에 대해선 예산, 인력, 성과에 대한 로드맵을 작성하고 정밀 분석에 들어간다. 관측소 등은 무인화나 원격 운영도 검토한다. 연구과제수도 오는 2026년까지 20여 개 수준으로 대폭 축소한다. 주요사업은 실질적인 중과제 중심 운영체제로 전환할 예정이다. 이외에 주요사업의 현재 예산 수준과 향후 예산 수요 규모의 격차 해소, 빅이슈 도전과 글로벌 주도권 확보, 성과확산 생태계 구축 등도 중점 추진한다. 박 원장은 "경영혁신을 뒷받침하기 위해 연구 수월성과 한시적 TF 운영, 인건비 수권예산 확대 등을 실현할 계획"이라는 입장도 추가로 밝혔다. 경영 키워드로 창의성과 조화 강조 경영 키워드로는 창의성과 조화라는 단어를 꺼내놨다. 창의성은 개인 창의보다는 조직 문화적 창의성을 강조했다. 창의적 조직문화가 만들어질 수 있는 환경을 만들어가겠다는 의미다. 조화는 오케스트라를 예로 들었다. 세계 정상급 오케스트라 단원은 개별 실력도 뛰어나지만 남의 소리를 듣는 능력도 최고이기에, 최상을 소리를 낼 수 있다는 것이다. "개인과 조직의 조화는 최고 수준의 성과와 기관을 만들어 내는 기초적인 밑거름입니다." ◆ 박장현 원장 1963년생. 연세대 천문학과 졸업 후 동 대학에서 박사 학위를 취득했다. 1992년 천문연에 들어가 우주천문연구부장과 우주위험감시센터장 등을 역임했다. 우주천문, 우주탑재체 개발, 우주위험 감시 등 우주항공청이 담당하고 있는 주요 임무와 정책분야에서 30여년 간 일했다.

2025.06.11 12:00박희범 기자

우주청, 13만개 거대전파망원경 건설 프로젝트 참여…우주 비밀 밝힌다

우리나라가 3조 원 규모의 국제 거대전파망원경(SKA) 건설 프로젝트에 참여한다. 우주항공청은 국제 거대전파망원경 관측소(SKAO, 국제기구)와 사상 최대 전파 망원경 건설 프로젝트에 참여하기 위한 양해각서(MoU)를 교환했다고 30일 밝혔다. SKAO는 SKA 건설 프로젝트를 주관하는 국제기구(본부 영국 소재)다. 전파 망원경은 천체가 방출하는 전파를 수신한다. 성운, 우리은하 중심 등 우주먼지로 가려진 영역, 블랙홀과 같은 특이 천체 관측에 유리하다. 우주 기원과 진화를 이해하기 위해 필수 장비다. 지난 2022년 건설에 착수한 SKA 프로젝트는 대규모 천문·우주 전파관측을 위한 사상 최대 규모 전파망원경을 오는 2029년 완공을 목표로 호주와 남아프리카공화국에 건설하는 계획이다. 내년 부분관측을 시작으로 향후 50년 간 운영한다. 집광 면적만 1㎢나 된다. 만원경은 주파수 대역별로 나눠 호주와 남아공에 건설한다. 남아공은 카루 지역에 중간 주파수 대역 최장기선 150km에 197개 망원경을 건설한다. 호주에는 머치슨 사막에 최장기선 74km에 약 13만개 망원경을 건설한다. 총사업비만 1천986유로(한화 약 3조 원)가 들어가는 거대 프로젝트다. 우리나라는 345억 원을 투입한다. 우주 초기 희미한 전파 신호까지 관측 가능하다. 우주 기원이나 외계 생명체 탐색 등 인류 공동 난제를 푸는데 기여할 것으로 기대했다. SKAO 회원국은 영국·남아공·호주·네덜란드·이탈리아·중국·독일·스위스·스페인·인도·캐나다·포르투갈 등 12개 국이고, 우리나라를 비롯한 일본·프랑스·스웨덴 등 4개국은 참관국이다. 윤영빈 우주항공청장은 “한국이 SKAO 프로젝트에 본격 참여하는 의미 있는 첫걸음”이라며, “국내 연구기관과 산업체가 글로벌 협력 생태계에 진입하고, 우주 기원 규명 등 인류의 과학 지평을 넓힐 수 있도록 적극 지원할 것"이라고 말했다.

2025.05.30 15:49박희범 기자

우주망원경 스피어엑스 관측 돌입…"2년간 이미지 259만 장 촬영, 합성"

우주망원경 스피어엑스가 지난 1일부터 우주 전체 관측에 들어갔다. 향후 6개월마다 64만8천장의 이미지를 합성해 우주 3차원 지도를 만들 예정이다. 한국천문연구원(원장 박장현)은 미항공우주국(NASA) 등과 공동 개발한 스피어엑스가 지난 1일(이하 한국시간)부터 본격적인 관측을 시작했다고 7일 밝혔다. 스피어엑스는 지난 3월 12일 발사 후 시험 관측하며 6주 간 검교정 등을 진행했다. 이달 1일부터 관측에 들어간 스피어엑스는 지구 극궤도를 98분 주기로 매일 14.5바퀴 공전하며 600회 이상 촬영해 3천600여 장의 이미지를 생성한다. 한 컷당 6장의 이미지를 생성한다. 이렇게 촬영한 이미지를 디지털 방식으로 합성한뒤 오는 2027년까지 향후 2년 동안 6개월마다 3차원 전천 지도를 제작할 방침이다. 분석, 합성할 이미지는 2년간 총 259만 2천장이나 된다. 6개월에 64만8천장 합성한다. 우주 기원, 은하 형성과 진화, 생명체 탄생과 관련한 우주얼음 연구 등의 주요 과학 임무를 수행할 계획이다. 이와함께 천문연은 스피어엑스가 촬영한 두 번째 이미지도 공개했다. 이 이미지는 초기 운영에서 얻은 대마젤란은하 근방 성운 관측자료다. 적외선 파장에 가시광선 영역 색상을 부여해 사진을 생성했다. 파장이 짧을수록 보라색-파랑색으로, 파장이 길수록 노란색-붉은색으로 나타난다. 성운만 확대하면 0.98㎛와 3.29㎛ 특정 파장대 영상이 연출된다. 연구진 설명에 따르면 주황색 이미지에 뚜렷이 보이는 먼지구름은 PAH(다환방향족탄화수소)라는 물질로 이루어져 있다. 이 물질은 3.29㎛ 같은 특정한 파장에서만 빛을 낸다. 이처럼 여러 파장으로 하늘을 관측하면, 각 파장에서만 보이는 다른 물질이나 구조를 확인할 수 있다"고 말했다. 정웅섭 책임연구원(한국측 스피어엑스 총괄 책임자)은 “스피어엑스는 전 하늘을 지도화하는 최초 망원경은 아니지만, 102개의 다양한 색상으로 지도화를 시도하는 것은 처음"이라고 말했다. 양유진 책임연구원(한국측 스피어엑스 과학연구책임자)은 “현재까지 확인된 관측 성능으로 스피어엑스는 주요 과학연구 목표들을 충분히 달성할 것"으로 전망하며 "예기치 못한 새로운 과학적 발견 역시 기대해 볼 수 있다”고 덧붙였다. 한편 스피어엑스 과학연구 데이터를 집중 연구할 세계 협업 연구인력은 약 80명이다. 이 중 우리나라는 한국천문연구원을 중심으로 서울대, 경북대, 세종대 등에서 20명이 참여 중이다.

2025.05.07 16:53박희범 기자

"수소와 우주먼지의 조합"…허블, 독수리 성운 '우주기둥' 포착 [우주로 간다]

미국 항공우주국(NASA)과 유럽우주국(ESA)이 허블 우주 망원경 발사 35주년을 기념하며 광활한 별들의 놀이터로 불리는 '독수리 성운'의 새로운 사진을 공개했다고 IT매체 엔가젯이 최근 보도했다. 독수리 성운은 고밀도의 수소와 먼지들로 채워져 있기 때문에 수많은 별이 탄생하고 사라지는 곳으로 유명하다. 먼 거리에서 찍으면 우주의 빛과 별들이 어우러져 세 개의 기둥처럼 보이기 때문에 '창조의 기둥(Pillars of Creation)'이라는 별명으로도 불리며, '독수리'라는 이름은 사진 속과 같은 가장자리 구름이 거대한 맹금류의 날개처럼 보이는 모습에서 유래했다. 독수리 성운은 20년 전 처음 사진이 공개된 이후, 최근 개발된 새로운 데이터 처리 기술을 적용해 더욱 생생한 사진으로 다시 탄생했다. NASA와 ESA에 따르면 공개된 사진 속 첨탑의 높이는 9.5광년에 달하며 전체 독수리 성운의 일부에 불과하다. 탑 모양을 형성하는 독특한 주황색과 짙은 파란색 조합은 소용돌이치는 수소 가스와 우주 먼지의 조합 때문이다. 최근 최고의 적외선 관측 능력을 자랑하는 제임스웹 우주 망원경이 선명한 우주 사진을 촬영하는 주요 망원경으로 자리 잡았으나, 허블 망원경도 여전히 잠재력을 가지고 있다. 독수리 성운은 허블 우주망원경이 35주년을 맞아 재탐사한 여러 관측 대상 중 하나다. 허블은 다양한 각도에서 관측하고 데이터를 다르게 활용함으로써 더욱 화려한 색감의 이미지를 만들어 낸다. 물론 이런 재촬영을 통해 과학적 발견이 일어나는 것은 아니지만, 이전보다 훨씬 더 멋진 모습을 보여주는 것은 분명하다고 엔가젯은 전했다.

2025.04.21 14:30이정현 미디어연구소

"천왕성의 하루, 알고 있던 것보다 28초 더 길다" [우주로 간다]

천왕성의 하루가 이전에 알고 있었던 것보다 28초가 더 길다는 연구 결과가 발표됐다고 과학전문매체 라이브사이언스가 8일(현지시간) 보도했다. 프랑스 파리 천문대 로랑 라미가 이끄는 연구진은 지난 11년 간 허블 우주망원경의 자료를 분석해 천왕성의 자전 주기를 정확하게 측정했다. 해당 연구 결과는 7일 국제학술지 '네이처 천문학'에 발표됐다. 측정 결과 천왕성의 하루는 17시간 14분 52초로, 과거 보이저 2호가 1986년 천왕성을 통과할 당시 측정했던 것보다 28초 더 긴 것으로 조사됐다. 지금으로부터 약 40년 전인 1986년, 보이저 2호는 처음으로 천왕성에 근접 비행했다. 당시 과학자들은 천왕성의 오로라에서 나오는 전파 신호와 자기장 데이터를 이용해 천왕성의 하루를 17시간 14분 24초로 추정했다. 하지만, 측정된 자전 주기의 오차범위는 ±36초로, 시간이 지나면서 오차가 점점 커졌고 몇 년이 지나자 천왕성의 자전 축 방향과 정확한 위치를 파악할 수 없게 되었다. 새로운 연구진들은 천왕성 자전주기를 보다 정확하게 측정하기 위해 2011년~2022년까지 6차례 허블 우주망원경의 관측을 통해 천왕성 극 지방의 오로라의 움직임을 추적했고, 이를 통해 더 자세한 자전주기를 계산해냈다. 새로운 자전주기의 오차는 ±0.04초 미만으로 이전보다 약 1천 배 더 정확하다. 해당 논문 첫 번째 저자인 파리 천문대 로랑 라미는 "허블의 지속적인 관측이 결정적이었다"며, "이처럼 풍부한 데이터가 없었다면 우리가 달성한 수준의 정확도로 주기 신호를 감지하는 것은 불가능했을 것"이라고 말했다. 연구진은 이번 자전주기의 오차가 줄어들었기 때문에 천왕성의 좌표계는 수십 년 동안 유지될 것이라며, 향후 천왕성 탐사를 위해 발사되는 우주선이 천왕성 대기 진입 지점을 선택할 때 이 좌표계에 의존할 수 있다고 설명했다.

2025.04.09 15:52이정현 미디어연구소

우주망원경 스피어엑스가 처음 보내온 이미지 보니…"화면 한장에 별이 10만 개"

우주항공청은 한국천문연구원과 미국 항공우주국(NASA) 등이 공동 개발한 우주망원경 스피어엑스가 2일 첫 이미지를 보내왔다고 밝혔다. 스피어엑스는 지난 12일 발사 후, 약 37일간 초기 운영 단계에 돌입해 검교정을 포함한 망원경에 대한 모든 시험 가동을 성공적으로 수행 중이다. 스피어엑스가 공개한 첫 번째 이미지는 지난 달 28일 촬영했다. 이 이미지는 과학연구에 사용될 준비가 아직 되지 않았지만, 또렷한 초점과 안정적인 밝기로 스피어엑스의 정상동작을 확인할 수 있다. 이 이미지는 보정하지 않은 원본 데이터임에도 상당히 밝게 나타났다. 특히, 어두운 곳도 밝게 표현됐다. 이미지 속 각 밝은 점은 별이나 은하로, 각 이미지에 10만 개 이상의 천체들이 담겨있다. 이번에 공개한 6컷의 이미지는 광시야망원경인 스피어엑스가 관측한 전체 시야(3.5도×11.3도)를 보여준다. 스피어엑스가 관측한 적외선 이미지에 색상을 부여해 생성했다. 짧은 파장은 보라색-파랑색으로 표현했고, 긴 파장은 초록색-붉은색으로 나타냈다. 사진에서 왼쪽 첫번째 이미지 상단의 밝은 선은 지구 대기 헬륨에 의한 것이다. 오른쪽 두 상자는 원본을 확대한 이미지이다. 초록색 상자에서 가까운 은하가 자세히 포착된 것을 볼 수 있고, 더 확대한 파란색 상자에서는 스피어엑스가 어둡고 먼 은하들도 관측할 수 있음을 확인할 수 있다. 이런 식으로 색상을 분할하면 우주 영역의 구성성분이나 은하까지의 거리를 알 수 있다는 것이 천문연 측 설명이다. 과학자들은 이 데이터를 사용해 우주가 탄생한 지 1초도 채 되지 않아 우주가 수조 배로 급격히 팽창한 원인부터 우리은하 내의 물의 기원에 이르기까지 다양한 주제를 연구할 수 있다. 한국 측 스피어엑스 책임자인 천문연구원 정웅섭 책임연구원은 “현재 스피어엑스는 기대치를 뛰어넘을 정도로 예상보다 훨씬 잘 동작하고 있다”며 “이 자료를 사용해서 흥미로운 연구를 할 수 있을 것으로 기대해 한국과 미국 연구팀 모두 고무된 상태다”고 밝혔다.

2025.04.02 16:31박희범 기자

정웅섭 스피어엑스 한국책임자 "NASA 우주개발 미션 체계화...그만큼 실패 적어"

"미국 항공우주국(NASA)과 함께 우주망원경 스피어엑스를 개발하고 발사까지 마무리하며, 우리가 기여한 바도 있지만 배운 것도 많습니다. 기획단계부터 선정절차, 개발, 발사까지 우주 미션이 탄탄하고 체계적인 프로세스를 거쳐 마무리되는 과정이 인상 깊었습니다." 최근 스피어엑스가 발사된 미국 반덴버그 우주군 기지에서 NASA와 발사 작업을 진행한 한국천문연구원 정웅섭 책임연구원은 발사장 현장을 지켜보며 무엇을 배웠냐는 질문에 이같이 대답했다. 정 책임은 NASA 스피어엑스 프로젝트의 한국 연구 책임자로 지난 달 26일 미국 반덴버그 발사현장에 도착했다. 당초 1주일 정도 일정이었지만, 스피어엑스 발사가 8차례 미뤄지는 바람에 한국 연구진들과 반덴버그 우주군 기지가 있는 롬폭(Lompoc)이라는 도시에서 2주간이나 머물렀다. NASA는 과학임무를 우선시하기 때문에 스피어엑스 임무기간 2년 동안 4번의 전천 관측을 보장한다. "그럼에도 여러번 발사가 지연되면서 발사 현장에서도 긴장감이 감돌기도 했습니다. 그러나 철저한 준비로 작은 위험이라도 제거하는 것이 낫다는 생각을 하며,기다렸지요. 일각이 삼추같다는 것을 새삼 깨달았습니다." 정 책임은 3천억 원 규모의 NASA 중형미션에 기획 단계부터 참여하기는 스피어엑스가 처음이라고 언급했다. 당시 스피어엑스 발사를 8차례나 연기한 이유는 날씨 탓도 있었고, NASA의 중요한 두 개 미션을 동시에 올리는 과정에서의 철저한 재검토도 이루어졌다. 또한 일부 부품 조립 지연, 페어링 이상 등 다양한 변수들이 존재했다는 것이 정 책임 설명이다. 정 책임은 이와 함께 팰컨9으로 스타링크를 발사하는 임무에서 1단로켓이 착륙과정에서 문제가 발생하자 비슷한 문제가 재발하지 않도록 추가 점검을 하는데, 시간이 또 소요됐다고 부연 설명했다. "NASA가 향후 일어날지 모르는 실패 확률을 최대한 낮추기 위해 수많은 데이터를 기반으로 숙련된 엔지니어와 이를 면밀히 분석하는 걸 봤습니다. 우주개발 역사가 짧고 숙련된 엔지니어가 부족한 우리 실정에서는 검토 기간을 최소화하기가 쉽지 않지요." 실제 항공우주연구원에서는 나로호 1,2차 발사에 실패하자, 이에 대한 책임을 물어 사업 책임자를 즉각 교체하는 한국 정서와는 다소 차이가 있다는 얘기다. 과제 규모 및 난이도 따라 차별화된 전략 필요 "미국이나 일본 등 우주 선진국은 기술도 앞서 있지만, 무엇보다 큰 프로젝트에 대한 철저한 준비와 진행 절차 등 우주기술 개발에 대한 체계가 잘 잡혀 있습니다. NASA가 그간 축적해온 시스템과 숙련된 엔지니어 역량이 실수와 실패를 그만큼 줄이는 것입니다." 정 책임이 겪어본 미국 NASA는 기획 단계부터 데커들 서베이(Decadal Survey, 10년 주기 과학연구 우선순위 보고서)에서 중요시하는 과학 주제들에 대한 미션 제안을 받아 검토한 뒤, 과학적인 중요도와 기술적인 난이도를 단계별로 정의하고 3~4개 과제를 1차 선정한다. 그러나 과제에 선정됐다고 선정 절차가 끝난 것이 아니다. 선정된 과제에서 최종 과제 1개가 결정되기까지 1년 이상 리뷰를 거쳐야 한다. 제안서 타당성 검토와 구체적인 설계 개념수립, 상호 난제 선정 및 해결 방법 등을 주고 받는다. "우리나라도 기획 과제와 절차가 있긴 해도, 중대형 과제는 보다 세심한 기획이 필요합니다. 기획 과제 수행에도 연구 및 개발 타당성 검토에 예산과 인력이 필요하기 때문입니다. 정부 과제에 응하는 기획안 준비 기간과 작업 자체도 연구소 및 기업 입장서는 모두 비용입니다." 정부가 기획을 위한 예산을 투입하긴 하지만, 과제 규모 및 난이도에 따라 차별화된 전략이 필요하다는 얘기다. "선진국과 대등한 경쟁력을 갖추기 위해서는 소형이나 중형 미션에서 개발된 기술을 대형 미션에 활용하거나 난이도 높은 기술을 사전 개발하는 등 소형·중형·대형 사업의 지속 가능한 체계화가 필요합니다." 정 책임은 최근 천문학계 커뮤니티를 중심으로 "우리가 앞으로 무엇을 할 것인지, 천문학계가 요구하는 과학 미션이 무엇인지 바텀-업으로도 미션을 제안 중"이라고 덧붙였다. 스피어엑스 향후 27개월간 총 1만1천번 지구 공전 정 책임은 스피어엑스에 대해서도 부연 설명했다. 스피어엑스의 주요 과학 목적은 크게 3가지다. 세계 최초 적외선 3차원 우주지도를 제작, 우주 급팽창 원인과 물리학적인 배경을 이해하고, 은하 빛들의 총량을 측정해 은하 형성과 진화의 비밀을 밝힐 계획이다. 또 우리은하 내 얼음상태로 존재하는 물과 이산화탄소 분포를 통해 생명체 존재 환경도 파악하게 된다. 정 책임은 "스피어엑스는 고도 약 670㎞에서 지구 극지역 궤도를 하루 14.5번(98분 주기), 총 1만1천 번 공전한다"며 "향후 37일간 발사 및 초기 운영을 거쳐 25개월간 4회에 걸쳐 전 하늘을 촬영한다"고 말했다. "스피어엑스는 전 하늘을 102개 색깔로 볼 수 있습니다. 0.75~5㎛의 넓은 적외선 파장대로 전천을 분광 관측하는 것은 이번이 처음입니다. 적외선 관측을 위한 냉각기는 따로 없는 것도 특징입니다. 영하 220도의 복사 냉각 시스템을 이용하는 것이죠." 또한, 스피어엑스가 임무 2년을 넘겨도, 수명에 관계없이 지속적인 연장 관측이 가능하다는 것이 정 책임 설명이다. "스피어엑스 기획을 2014년부터 시작했으니, 긴 기획 기간을 거쳐 11년만에 쏘아올린 셈입니다. 우리도 우주항공청을 중심으로 과학적인 목표에 따라 체계화된 미션을 기획해 우주개발에 나섰으면 하는 바람입니다." 정 책임은 일본 적외선 우주망원경 미션인 아카리(AKARI) 프로젝트에 참여해 서울대에서 2004년 천문학 박사 학위를 취득했다. 지난 2007년 한국천문연구원에 들어가 국내 주도의 소형 우주망원경인 광시야 적외선 영상기(MIRIS) 제작에 참여하고, 우주망원경 'NISS' 개발을 주도했다. "이 경험이 NASA 스피어엑스 프로젝트 합류에 큰 힘이 됐습니다."

2025.03.26 15:02박희범 기자

가장 자세한 우주먼지 3D 지도 완성됐다 [우주로 간다]

독일 막스 플랑크 천문학 연구소의 연구진이 우리 은하에 있는 우주 먼지에 대한 3차원 지도를 만들었다고 기즈모도 등 외신들이 13일(이하 현지시간) 보도했다. 이 3D 지도는 유럽우주국(ESA)의 가이아(Gaia) 우주 망원경에서 나온 1억 3천만 개의 스펙트럼을 활용해 우주 먼지가 우리 은하의 시야를 심하게 가리는 곳과 그렇지 않은 곳을 표시했다. 해당 연구 결과는 국제 학술지 사이언스에 13일 발표됐다. 우주 먼지는 별과 다른 천체에 대한 우리의 시야를 왜곡해 실제보다 더 붉거나 희미하게 보이게 한다. 이를 '빛의 소멸'이라고 일컫는다. 연구진은 2022년 6월 가이아 임무에서 공개된 2억 2천만 개의 스펙트럼 중 우주 먼지 탐색에 유용할 것으로 판단되는 1억 3천만 개의 별을 선택했다. 그 다음 뇌의 뉴런 과정을 모방하여 결론을 도출하는 머신러닝 시스템인 신경망 기술로 우주 먼지와 해당 별 그룹의 속성을 훈련시켜 우주 먼지 지도를 완성했다. 위 지도는 태양에서 8천 광년 떨어진 우주 먼지로 인해 발생한 빛의 소멸 곡선을 시각화한 것이다. 빨간색 영역은 빛 파장에 의해 빛의 소멸 정도가 심한 곳, 파란색 부분은 빛이 파장에 많이 영향을 받지 않는 곳을 보여준다. 회색 윤곽선으로 처리된 부분은 먼지 밀도가 높은 영역을 나타내는 데 많은 부분이 여기에 속한다는 것을 확인할 수 있다. 연구진은 우주 먼지로 인한 빛의 소멸이 예상보다 더 심할 수 있다는 것을 확인했으며, 이는 우주에 풍부한 형태의 탄화수소로 인해 발생했을 수 있다고 추정하고 있다. 2014년부터 올해 초까지 활동했던 ESA의 가이아 우주망원경은 약 20억 개의 별을 정밀하게 관측하며, 천문학 연구에 혁신적인 기여를 해왔다. 가이아는 별까지의 거리, 공간 속도, 온도, 크기, 중원소 함량 등을 측정해 우리 은하의 구조와 진화 과정을 밝히는 연구에 결정적인 자료를 제공했다.

2025.03.14 09:59이정현 미디어연구소

우주망원경 스피어엑스 8전9기 만에 발사 성공…교신뒤 초기 운영 단계 진입

현지시간 11일 스피어엑스를 싣고 이륙하는 팰콘9.(사진=NASA 장장 8차례나 지연되면서 우려를 낳던 우주망원경 스피어엑스가 12일 발사에 성공, 초기 운영 단계에 진입했다. 우주항공청은 한국천문연구원과 미항공우주국(NASA) 등이 공동 개발한 우주망원경 스피어엑스가 12일 낮 12시 10분(현지시간 11일 20시 10분) 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 발사됐다고 밝혔다. 스피어엑스는 스페이스X의 팰컨9 발사체에 탑재돼 발사됐고, 낮12시 52분경 발사체에서 분리돼 고도 약 650km 태양동기궤도에 도달했다. 이날 낮 1시 30분경 NASA의 근우주 네트워크(Near Space Network)인 노르웨이 스발바르 제도 지상국 센터(Svalbard Ground Station)와 교신에도 성공했다. 스피어엑스는 발사 후 약 37일간 초기 운영 단계에 돌입해 검교정을 포함한 망원경에 대한 모든 시험 가동을 수행한다. 또 우주망원경 자세를 제어하며, 자체 복사 냉각시스템을 통해 영하 210도 이하의 망원경 운영 온도도 확보할 계획이다. 이후 망원경의 광학 및 분광 성능을 시험하는 작업도 진행한다. 이 기간 동안에는 첫 시험 관측(First Light)도 수행할 예정이다. 우주청 측은 "초기 운영 단계를 마친 후 스피어엑스는 약 25개월간 관측 임무를 수행할 예정"이라며 "지구 극궤도를 98분 주기로 하루 14.5바퀴 공전하고, 우주를 600회 이상 촬영한다"고 말했다. 스피어엑스의 임무 운영 및 관제는 NASA 고다드 우주비행센터와 제트추진연구소(NASA JPL)에서 총괄한다. 스피어엑스는 극지역 근처에 위치한 NASA의 근우주 네트워크인 남극의 트롤(Troll), 알래스카의 페어뱅크스(Fairbanks), 칠레의 푼타 아레나스(Punta Arenas), 노르웨이의 스발바르 제도(Svalbard) 지상국과 지속 교신할 예정이다. 한국 측 연구책임자인 천문연의 정웅섭 책임연구원은 “적외선 3차원 우주 지도와 전천 분광 목록을 통해 우주의 생성과 진화를 이해하는 데 중요한 단서를 제공하게 된다"고 말했다. 윤영빈 우주항공청장은 “인류가 함께 풀어나가야 할 중요한 과제인 우주 초기의 빛 탐색과 은하의 형성 과정에 있어 중대한 진전"이라고 평가했다.

2025.03.12 14:33박희범 기자

스피어엑스 발사 6번째 순연…"현지선 긴장감·아쉬움 속 대기"

적외선 우주망원경인 스피에엑스 발사가 또 연기됐다. 이번이 여섯 번째다. 우주항공청은 스피어엑스가 오는 9일 낮12시 9분(한국시간) 발사할 예정이라고 7일 밝혔다. 스피어엑스는 스페이스X사의 팰콘9에 탑재돼 미국 캘리포니아주 반덴버그 우주군 기지에서 펀치 위성과 함께 올라간다. 우주청 관계자는 발사 연기 이유에 대해 "초기엔 가압장치 등에 다소 문제가 있었지만, 큰 문제가 아니어서 바로 개선된 것으로 안다"고 말했다. 그는 또 "기상악화나 발사순서 일정 승인 등 미항공우주국(NASA) 내부 절차상 문제로 인해 순연된 것으로 안다"며 "발사 순연은 종종 있는 일이기 때문에 우려할 바는 아니다"라고 부연 설명했다. 반덴버그 우주군 기지 발사장 현장을 지키고 있는 스피어엑스 한국측 과제 책임자인 한국천문연구원 정웅섭 책임연구원과 양유진 책임연구원은 이에 대해 "스피어엑스 발사를 위한 최종 준비를 마치고 계속 대기 중"이라고 말했다. 이들은 "여러 번 발사가 지연되면서 현장에서도 긴장감을 느낀다"며 "국내 연구진이 이 프로젝트를 위해 우주환경을 구현하는 극저온 진공챔버 및 관측 자료 처리 소프트웨어를 빠른 시간 안에 개발, 납기일을 맞췄지만 발사가 지연돼 아쉬움도 있다"고 전했다. 이들은 또 "하지만 긍정적인 면은 발사가 지연되거나 시험 운영기간이 늘어나더라도 NASA는 과학임무를 우선시 하기 때문에 정해진 임무기간 2년 동안 4번의 전천 관측을 보장한다는 것"이라며 "최대한 준비를 완료해 안전하게 발사하는 것이 작은 위험이라도 무릅쓰는 것 보다 낫다고 생각하며 기다리는 중"이라고 말했다. 스피어엑스 컨소시엄은 총 12개 기관이 참여하고 있다. 미국 아닌 해외 참가국은 한국이 유일하다. 스피어엑스는 3차원 은하지도 제작, 또 함께 올라가는 펀치 위성은 태양계 코로나가 태양풍으로 변화하는 과정을 관측할 예정이다.

2025.03.07 16:48박희범 기자

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