한국천문연구원 연구진이 초소형 큐브위성 도요샛을 이용해 지난해 5월 발생한 초대형 수퍼태양폭풍이 전 지구에 미치는 영향을 성공적으로 관측 분석했습니다.

연구진은 도요샛이 확보한 데이터를 미국·유럽 대형 위성자료와 비교 분석해, 10kg급의 나노급 위성도 국제 수준의 우주과학 관측 성능을 갖출 수 있다는 것을 입증했습니다.

지난해 5월 10일부터 12일까지 발생한 태양폭풍은 2003년 이후 가장 강력한 수준으로, 전 세계 중위도 지역에서 오로라가 관측되며 슈퍼태양폭풍으로 불렸습니다.

이처럼 강한 태양 활동은 지구 전리권 플라즈마 분포에 큰 영향을 미칩니다.

태양폭풍 발생 시, 전자 밀도가 집중된 적도 플라즈마가 위도 40도 이상까지 확산되는 적도 이온화 이상 현상이 나타납니다.

도요샛은 이 현상을 60시간 연속 관측하며 극 지역의 전자 온도 상승 등 주요 변화를 상세히 기록했습니다.

도요샛은 여명과 황혼 사이 고도 500km 궤도에서 플라즈마 측정 센서인 랭뮤어 탐침 장비를 통해 밀도와 온도를 실시간 측정했습니다.

태양폭풍 발생 전에는 적도 부근의 전자 밀도가 높았다가 폭풍 발생 후에는 고밀도 전자들이 적도로부터 점차 멀어지며 중위도 지역으로 이동하는 현상을 관측했고, 폭풍 개시 후 극 지역에서 전자 온도가 급격히 상승하는 것도 관측했습니다.

동일 시기 미국 DMSP 위성과 유럽 스웜 위성과의 비교 분석 결과 관측 신뢰도가 높은 것으로 확인됐습니다.

태양폭풍 기간에 관측된 전리권의 극적인 변화는 GPS 위치 오차 증가, 통신 장애, 전력망 손상 등의 피해를 발생시킬 수 있고. 위성의 궤도도 변화시킬 수 있습니다,

실제로 도요샛의 궤도 고도는 태양폭풍 이후 약 200~500m 하강한 것으로 분석됐습니다.

이번 연구 논문의 제1 저자인 천문연 송호섭 박사는 "초소형 큐브위성을 이용해 다른 큰 위성에 비견될 만큼 양질의 데이터를 생산할 수 있고, 과학적 성과를 낼 수 있어 기쁘다"며 "앞으로 더 많은 연구자들이 초소형위성 개발과 우주과학 연구 분야에서 활약하기를 희망한다"고 밝혔습니다.

관측 결과는 미국 지구물리학연합 AGU의 우주환경 전문 학술지 Space Weather 7월호에 게재됐으며, 이는 국내 큐브위성 관측 데이터를 활용한 첫 국제 학술지 발표입니다.

TJB 대전방송