- 태양활동 관측해 우주전파의 현황 파악

[사진=클립아트코리아]
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1859년, 지구 밖에서 일어난 일로 로마와 하와이에서 오로라가 관측되고 전 세계에서 22만km에 걸쳐 전신시설이 마비된 적이 있었다. 인류 역사상 가장 강력한 태양폭발 때문이었다.

1989년과 2003년 그리고 2011년에도 당시 발생한 태양활동으로 각종 인공위성과 발전시설이 마비돼 위성기반의 각종 서비스가 중지되고 곳곳에서 정전사고가 발생했다. 또한 항공기의 우회비행과 각종 산업시설의 피해로 상당한 경제적 타격을 불러 왔다.

태양활동은 태양 흑점과 플레어(flare), 태양물질 방출(Coronal Mass Ejection, CME), 전파 폭발(radio burst) 등을 말한다. 이러한 태양활동은 지구 자기권에 영향을 미쳐 실생활에 밀접한 위성 및 전기, 전파, 통신 등에 심각한 오류를 일으키는 원인이 되고 있다.

과학기술이 발전하면서 무선통신, 위성통신, 위성관제, 항법, 송정, 자원탐사 등에 첨단 정밀 기기 및 시스템의 활용이 필수가 되면서 이런 피해가 커지고 있는 것이다.

이에 따라 미국, EU, 일본, 호주 등 선진국들은 우주환경의 영향으로 인한 경제적 손실과 혼란을 예방하기 위해 국가적인 차원에서 우주환경 예보자료를 공급하고 있다. 우리나라도 산업의 발달에 따른 우주환경 예보의 중요성을 인식하고 2011년 제주도에 우주전파센터를 건립했다.

우주전파예보관은 이러한 변화와 필요에 따라 생겨난 직업으로 기상청 예보관이 날씨의 변화를 예상하듯 태양의 활동을 관측하고 예보하는 일을 한다. 앞으로는 날씨와 산업의 연관성이 커짐에 따라 상업적인 기상예보 분야가 생겨났듯이 우주환경을 관측하고 예보하는 새로운 응용분야도 생겨날 것으로 기대된다.

▶하는 일
우주전파예보관은 기본적으로 우주전파환경을 변화시키는 가장 중요한 요인인 태양활동을 관측해 우주전파의 현황을 파악하는 일을 한다. 태양활동은 태양흑점 수, 지자기활동, 행성간 자기장, 태양풍 등으로 지구 밖 여러 인공위성에서 보내오는 자료와 세계 여러 나라의 지상에서 관측한 지구자기장, 전리층 자료 등을 활용해 예보된다.

그리고 이를 바탕으로 태양 X-ray 방출에 따른 전파통신의 두절, 태양방사선 폭풍과 지자기 폭풍에 따른 전력 및 위성 등의 시스템 장애, 나아가 생태계 및 일상생활에 미치는 영향을 분석한다.

이들은 우주전파환경 예·경보 등급에 따라 분석결과를 분류하고 예상되는 피해와 함께 예·경보를 발표한다. 항공, 단파통신, 해상, 위성, GPS, 전력분야 등 우주전파환경에 영향을 많이 받는 분야는 우주전파로 인한 피해를 최소화하기 위해 분야별 예·경보를 별도로 발표한다.

▶교육과 훈련
우주전파예보관에게는 자연과학 분야인 우주과학에 대한 지식과 응용과학 분야인 전자공학에 대한 지식이 요구된다. 따라서 학부과정에서 전자공학을 공부하고 대학원에서는 우주과학을 공부하는 등 두 가지 분야를 모두 공부해두는 것이 좋다.

요즘은 대학교에서 서로 다른 학문 분야를 융합하여 가르치는 학과가 많다. 따라서 우주과학과 전자공학을 동시에 배울 수 있는 학과로 진학하면 우주전파예보관이 되기 위한 자격을 보다 빨리 갖출 수 있다.

우주전파예보는 예보관의 경험과 이를 바탕으로 한 분석능력이 큰 비중을 차지한다. 태양과 지구의 복잡한 시스템을 모두 관측하는 것이 거의 불가능하고 이에 따라 예측모델도 발달하지 않았기 때문이다. 따라서 우주과학 분야에 대한 높은 이해도와 예보 업무에 대한 많은 경험이 강조된다.

▶현황과 전망
인류가 출현하기 전부터 태양흑점 폭발 등의 위협이 계속해서 발생했지만 잘 알려지지는 않았었다. 과거 과학문명이 발전하지 않았던 시기에는 우주전파환경이 우리 삶에 그다지 큰 영향을 끼치지 않았기 때문이다.

하지만 과학문명의 발전으로 무선통신과 인공위성에 대한 의존도가 점점 높아지고 항공기를 이용하는 사람이 점점 많아지면서 우주전파환경이 우리의 일상생활에 큰 영향을 끼치기 시작했다.

특히 현대사회는 유비쿼터스 시대로 전파 기반 서비스가 증가하고 그에 따라 첨단 시스템 및 전자기기의 수요가 늘어나고 있다. 이러한 시스템 및 전자기기들은 모두 태양활동에 민감하게 반응하므로 우주전파환경 연구의 중요성이 증대하는데 기여한다.

앞으로 첨단기술이 더욱 발전하고 우주개발이 본격화 될수록 우주전파환경의 영향은 더욱더 증가해 이를 분석하고 그 영향을 예측하는 우주전파예보관의 역할도 점점 커질 것이다.

다만 현재는 국내에서 4명이 근무하는 희소한 형태의 직업이다. 우주전파예보를 하는 곳이 국립전파연구원 우주전파센터에만 있기 때문이다. 하지만 상업적인 기상예보 분야가 생겨났듯이 우주전파환경의 파악이 점차 중요해짐에 따라 우주환경을 관측하고 예보하는 새로운 응용분야가 생겨나고 그에 따른 인력수요도 늘어날 것으로 예상된다.

 

*에듀진 기사 URL : http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=44579
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