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선생님들을 위한 동계 천문학 온라인 교실 실시 이미지
선생님들을 위한 동계 천문학 온라인 교실 실시 - 온라인 천문학 교실 2월 10일부터 선착순 신청 … 24~25일 진행 ■ 한국천문연구원은 2월 24일(수)부터 이틀간 전국 초?중?고등 교원을 대상으로 온라인 천문학 강연을 실시한다. □ 한국천문연구원은 1995년부터 매 여름·겨울방학 기간 동안 교원천문 연수를 실시해왔으나 올해 동계 교원천문연수는 코로나19(COVID-19)의 확산 여파로 전 과정을 무료 온라인 강연 형태로 변경해 진행한다.  □ 이번 온라인 천문학 교실에서는 최신 천문학과 한국천문연구원의 대표 연구 내용들을 소속 연구자들이 직접 강연한다. 과학 교과과정과 연계된 ‘태양계 천체들’, ‘천문 관측 및 촬영법’, ‘고전 속 천문학’ 주제뿐만 아니라 ‘빅데이터 천문학’ 등 최신 천문학계 이슈에 대한 해설을 접할 수 있다.  □ 동계 온라인 천문학 교실은 2월 10일(수)부터 선착순 80명 접수 가능하며 한국천문연구원 홈페이지(과학문화-교원천문연수)를 통해 신청하면 된다.  □ 한편, 연구원에 직접 견학할 수 있는 방문의 날 행사도 이번에는 온라인으로 진행한다. 인기 과학 유튜버 ‘과학쿠키’와 함께 하는 천문연 주요 연구시설 견학 영상은 2월 25일(목)부터 유튜브, 페이스북 등을 통해 공개되며 퀴즈 등 다양한 경품 참여 이벤트가 제공될 예정이다.(보도자료 끝. 참고 사진 및 자료 있음.) [참고사진] 한국천문연구원 2021 동계 온라인 천문학 교실 포스터 [참고자료]  -문의- 한국천문연구원 정책부 대국민홍보팀 조아인(Tel : 042-865-2015)
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제29회 천체사진공모전 개최 이미지
카메라로 담은 아름다운 우주여행을 보여주세요” - 제29회 천체사진공모전 개최…4월 8일까지 공모  ■ 한국천문연구원은 제29회 천체사진공모전을 개최하고, 4월 8일까지 천체사진 및 콘텐츠를 공모한다.  □ 천체사진공모전은 아름답고 신비한 천체사진 및 관측 스케치, 동영상 등의 콘텐츠를 통해 인류의 유산이라 할 수 있는 천문학에 대한 공감대를 확산시키고자 매년 실시되고 있다.  □ 대한민국 국민이면 누구나 참가할 수 있으며, 공모 분야는 심우주(Deep sky)·태양계·지구와 우주 분야로 나뉜다. 공모 작품은 간행물에 발표되거나 다른 공모전에 당선되지 않은 것이어야 한다.  □ 수상자들에게는 총 1천만 원의 상패와 상금이 수여된다. 올해는 천문연 홈페이지를 통해 온라인 투표 참여가 가능하며, 온라인 투표를 통해 선정된 작품에게는 인기상을 수여한다. □ 접수 요령은 4월 8일까지 한국천문연구원 홈페이지를 통해 접수하면 된다. 심사 후 5월 중에 당선작을 발표할 예정이다. □ 공모전에 관한 보다 자세한 사항은 한국천문연구원 홈페이지(과학문화-천체사진공모전 코너)에서 확인할 수 있다. (보도자료 끝. 참고사진 있음.) [참고] 제28회(지난해) 천체사진공모전 대상 수상작 제28회 천체사진공모전 대상작 장승혁의 ‘거대우주 오징어’ -문의- 한국천문연구원 정책부 대국민홍보팀 조아인 (Tel : 042-865-2015)
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인류가 최초로 발견한 블랙홀의 정체를 새롭게 밝히다 이미지
인류가 최초로 발견한 블랙홀의 정체를 새롭게 밝히다 - 백조자리 X-1 블랙홀, 더 무겁고 지구로부터의 거리는 더 멀어 ■ 백조자리 X-1* 블랙홀은 인류가 최초로 발견한 블랙홀이자 우리은하에 위치한 지구와 가장 가까운 블랙홀 중 하나이다. 한국천문연구원이 참여한 국제공동연구팀은 10개의 전파망원경을 연결한 초장기선 전파간섭계(VLBA, Very Long Baseline Array)로 백조자리 X-1 블랙홀의 정밀한 위치를 측정했다. 그 결과 백조자리 X-1 블랙홀은 이전에 알려졌던 것보다 더 멀리 떨어져 있으며, 더 무거운 블랙홀임을 밝혔다.      *백조자리(Cygnus)에서 발견된 첫 번째 엑스선 천체라는 뜻. □ 백조자리 X-1은 블랙홀과 청색 초거성이 동반성으로 쌍성계를 이루고 있는데 1964년 고층 대기 관측 로켓에 실린 엑스선 검출기를 통해 처음 발견됐다. 동반성으로부터 강한 중력을 가진 블랙홀로 유입되는 물질이 빠르게 회전하면서 빛의 속도에 가까운 빠른 제트와 강력한 엑스선을 방출한다.   ■ 국제공동연구팀은 초장기선 전파간섭계(VLBA)를 이용해 백조자리 X-1 블랙홀에서 나오는 전파신호를 관측하고, 지구로부터 먼 거리의 천체 위치를 정밀하게 측정하는 삼각측정법을 통해 본 연구결과를 이끌어냈다. 이에 지구로부터 백조자리 X-1 블랙홀까지의 거리는 기존에 알려졌던 약 6천 1백 광년보다 먼 약 7천 2백 광년 떨어져 있고, 블랙홀의 질량은 태양 질량의 21배로 기존에 알려진 질량보다 약 50% 무겁다는 것을 알아냈다.  □ 이번 연구를 이끈 호주 커틴대학교(Curtin University)의 제임스 밀러존스(James C.A. Miller-Jones) 교수는 “이번 관측을 통해 백조자리 X-1 블랙홀은 이전 가설보다 멀리 떨어져 있으며, 더 무거운 블랙홀임을 알게 되었고 이를 통해 무거운 별이 진화해 블랙홀이 되기까지의 형성과 성장과정을 새롭게 밝히는 증거가 될 것이다”고 말했다. □ 또한 이번 논문의 공동저자인 호주 모나쉬대학(Monash University)의 일리아 맨델(Ilya Mandel) 교수는 “백조자리 X-1의 블랙홀은 별의 진화 마지막 단계에서 탄생한 블랙홀로서 블랙홀이 되기 전까지 항성풍을 통해 외부로 질량을 잃게 되는 과정을 거친다. 이번 연구 결과 백조자리 X-1 블랙홀이 기존의 가설보다 질량이 훨씬 무거운 별이었으며 별의 진화 과정에서 항성풍으로 인한 질량 손실이 상대적으로 더 적었음을 의미한다. 백조자리 X-1 블랙홀은 수 만 년 전에 태양 질량의 약 60배에 달하는 무거운 별이 중력 붕괴해 형성됐을 것이다”고 설명했다.  □ 한국천문연구원 정태현 박사는 “이번 연구에서 천문연은 전파간섭계를 활용한 백조자리 X-1 블랙홀의 정밀 위치 측정법 고안에 기여했다”며 “앞으로는 세계에서 유일하게 4개 주파수 대역을 동시에 관측할 수 있는 한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network)을 활용해 백조자리 X-3 등 블랙홀 관측 연구를 계속 이어갈 예정이다”고 말했다. □ 본 연구 결과는 국제저명학술지 사이언스(Science)지 2월 18일자에 게재됐다. (보도자료 끝. 참고자료 있음) -문의- 한국천문연구원 전파천문본부 정태현 선임연구원(Tel: 042-865-2180) 한국천문연구원 전파천문본부 김정숙 박사후연구원(Tel: 042-865-2085) [참고 1] 참고 동영상 □ 백조자리 X-1 블랙홀의 거리⋅질량 재규명 관련 영상 링크 (©국제전파천문연구센터, ICRAR) :   http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLMLHL_eTOQN_g~~.mp4 □ 백조자리 X-1 블랙홀 영상 국영문 대본 링크:   http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLMLHL3eTOIP-g~~.hwp [참고 2] 참고 그림 그림 1. 백조자리 X-1의 위치와 삼각시차(trigonometric parallax) 거리 측정법 ©국제전파천문연구센터(ICRAR, International Centre for Radio Astronomy Research) 어떤 물체를 다른 위치에서 바라볼 때 생기는 위치 차이를 삼각법을 사용해 거리를 측정하는 방법이다. 예를 들어 손가락을 뻗어 왼쪽 눈을 감고 손가락을 볼 때와 오른쪽 눈을 감고 손가락을 볼 때의 위치가 서로 다르다. 이 때 생기는 편이된 각도를 시차(parallax)라 하는데 지구가 공전하면서 천체의 위치가 상대적으로 달라지며 두 시점 사이의 거리와 그에 따른 각도를 삼각법을 이용하여 천체까지의 거리를 계산할 수 있다. 이는 우주에서 거리를 측정하는 방법 중 지구로부터 먼 거리에 있는 천체까지의 거리를 정밀하게 측정할 수 있는 방법이다.  그림 2-A. (왼쪽) 백조자리 X-1 쌍성계의 최적 공전궤도 모델. 초장기선 전파간섭계(VLBA)를 이용하여 백조자리 X-1 블랙홀의 위치(영문 대문자 A~I)를 정밀하게 관측하였고, 쌍성계의 질량중심(가운데 검은 별)에 대한 최적 공전궤도 모델을 구현했다(검은 별 중심의 원 궤도, 주기 5.6일).  그림 2-B. (오른쪽) 미국국립전파천문대의 초장기선 전파간섭계(VLBA)로 관측한 백조자리 X-1 블랙홀의 제트 분출 이미지 초장기선 전파간섭계(VLBA)를 이용하여 지구로부터 먼 거리에 있는 천체까지의 거리를 정밀하게 측정할 수 있는 삼각시차 측정법과 블랙홀 제트에서 나오는 전파신호의 위치를 정밀하게 측정하는 측성학적 방법을 활용해 본 연구결과를 이끌어 냈다. 그림 3. 백조자리 X-1 쌍성계 상상도 ©국제전파천문연구센터(ICRAR) 별질량 블랙홀(오른쪽)과 동반성인 청색 초거성(왼쪽)이 쌍성계를 이루며 5.6일을 주기로 서로 공전하고 있다. 블랙홀과 동반성과의 거리는 약 0.2AU*이며, 이는 태양과 수성의 거리(0.4AU)보다 가깝다. 청색 초거성의 물질은 중력장이 강한 블랙홀로 유입되는데 이렇게 유입된 물질은 블랙홀 주변을 회전하면서 강착원반을 형성하고, 강착원반에 쌓인 물질들은 서서히 블랙홀로 유입된다. 블랙홀 가까이 쌓인 물질들은 블랙홀에 빨려들어 가거나 블랙홀 자기장 축을 따라 빛에 가까운 상대론적인 속도로 제트형태로 우주로 분출된다. *AU(Astronomical Unit): 천문학 거리 단위 중 하나로 태양과 지구 사이의 거리에 해당하며 1AU는 약 1억 5천만 킬로미터 [참고 3] 용어 설명  □ 백조자리 X-1(Cygnus X-1): 백조자리에 있는 대표적인 X선 천체이다. 백조자리 X-1은 1964년에 발견된 최초의 블랙홀로 확인된 X선 천체이다. 백조자리 X-1은 지구로부터 약 7200 광년 떨어져 있으며 쌍성계를 이루고 있다. 백조자리 X-1 블랙홀의 동반성은 HDE226868로 불리는 청색 초거성이고, 블랙홀과의 거리는 약 0.2AU로 매우 가까우며 5.6일의 아주 짧은 주기로 동반성을 돌고 있다. 백조자리 X-1 블랙홀의 강착 원반은 동반성의 항성풍으로부터 물질이 유입되어 형성된다. 유입된 물질들이 수백만 K로 가열돼 뜨거운 기체 원반에서 X선을 내뿜는다고 알려져 있다. 1974년 스티븐 호킹(Stephen William Hawking)과 킵 손(Kip Stephen Thorne)은 백조자리 X-1의 정체를 두고 내기를 하였다. 스티븐 호킹은 백조자리 X-1이 블랙홀이 아니라 했고, 킵 손은 맞다는 것에 걸었다. X선 천문학의 발전으로 백조자리 X-1 관측 자료를 통해 블랙홀의 존재를 입증하자 1990년 스티븐 호킹은 내기에 졌음을 인정했다. □ 별질량 블랙홀(stellar mass blackhole): 별은 내부에서 일어나는 핵융합 반응에서 얻은 에너지로 빛을 낸다. 또한 그 에너지에 의한 밖으로 퍼지려는 압력으로 인해 자신의 무게에서 나오는 중력을 이겨내고 있다. 그런데 별의 핵융합 연료를 다 소비하면 더 이상 자신의 무게를 이겨낼 수가 없다. 그러면 질량이 태양의 20배가 넘는 무거운 별들은 중심핵이 엄청난 압력으로 수축하여 단숨에 블랙홀이 된다. 모든 에너지를 소진한 후 무거운 별의 일생 중 마지막 단계에 탄생하는 블랙홀을‘별질량 블랙홀’이라고 부른다. 별질량 블랙홀보다 훨씬 무거운 블랙홀도 존재한다. ‘초대질량 블랙홀(supermassive blackhole)’이라 불리는 이 블랙홀은 질량이 태양의 100만 배에서 수십억 배에 이른다. 이 블랙홀은 대부분 은하의 중심에 존재하는데, 그 만들어지는 과정은 아직 밝혀지지 않았다. □ 청색초거성: 무거운 질량(태양 질량의 약 10배~100배)의 별(주계열성)에서 진화해 표면온도가 10,000~50,000K 로 매우 뜨겁고, 광도(별이 방출하는 시간 단위당 에너지)가 태양의 10,000배에서 100만 배에 이르는 높은 에너지를 방출하는 별이다. □ 초장기선 전파망원경배열(VLBA, Very Long Baseline Array): 미국의 초장기선 전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry) 관측망이다. VLBI는 수백~수천 킬로미터 떨어진 여러 대의 전파망원경으로 동시에 같은 천체를 관측하여 전파망원경 사이의 거리에 해당하는 구경을 가진 거대한 가상의 망원경을 구현하는 방법이다. 여러 대의 전파망원경이 멀리 떨어져 있을수록 더 높은 해상도를 얻을 수 있기 때문이다. VLBI를 이용하면 허블 우주망원경, 스바루 망원경 등 대형 광학망원경보다 수십 배 이상의 높은 해상도로 천체를 관측하는 것이 가능하다. VLBA 간섭계는 총 10개의 지름 25m의 전파망원경으로 구성되어 있다. 이들 안테나의 전체 배열 길이는 약 8,000km 로서 0.3~90GHz 주파수에서 고분해능으로 먼 우주의 다양한 천체를 관측할 수 있다. □ 한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network): 한국천문연구원이 운영하는 KVN은 서울 연세대, 울산 울산대, 제주 중문에 설치된 21m 전파망원경 3기로 구성된 VLBI 관측망이다. 지난 2019년 4월 10일 사상 최초로 블랙홀을 관측한 EHT 프로젝트에 참여하기도 했다. 각 망원경의 거리는 305km~478km로, 세계에서 유일하게 밀리미터 영역의 4개 주파수 전파를 동시에 관측할 수 있다. KVN은 3기를 연결한 간섭계뿐만 아니라 각각의 단일 망원경으로도 사용할 수 있다. 동아시아우주전파관측망(EAVN, East Asian VLBI Network)은 한국의 VLBI 관측망인 KVN, 일본의 VERA, 중국의 CVN 등 3개국 21개 망원경을 연결한 최대 5000km 정도의 거대 관측망이다. [참고 4] 논문 및 연구팀  □ 게재논문 정보  - 제목: Cygnus X-1 contains a 21-solar mass black hole   - 게재지 : Science  - 게재일 : 2021년 2월 18일 □ 연구팀  - 호주, 미국, 중국, 한국 등 총 26명의 국제공동 연구자들이 참여  - 천문연 참여 연구원    변도영 (한국천문연구원 책임연구원, 과학기술연합대학원 대학교 교수)    정태현 (한국천문연구원 선임연구원, 과학기술연합대학원 대학교 교수)    김정숙 (한국천문연구원 박사후연구원) 
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2024년 국제우주연구위원회(COSPAR) 총회 한국에서 열린다 - 제45회 COSPAR 학술 총회 한국 유치 확정 - □ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 “과기정통부”)는 금일 폐막한 제43회 국제우주연구위원회(이하 “COSPAR*”)에서 2024년에 열리는 ‘제45회 COSPAR 총회’ 개최국을 한국으로 최종 확정했다고 밝혔다.      * COSPAR(COmmittee on SPAce Research)는 UNESCO 산하 국제과학연합회(ISC, Int’l Science Council) 소속 연구위원회로, 우주 인프라를 갖추고 우주분야 연구를 수행하고 있는 44개 회원국, 약 9천여 명의 회원으로 구성 및 운영 중임  ㅇ 태양물리·우주생물학 등 국내 우주과학 전문가들로 구성된 COSPAR 한국위원회(위원장: 한국천문연구원 박종욱 박사)는 2017년에 제3회 COSPAR 심포지엄*의 성공적인 개최 경험을 바탕으로 총회 유치를 도전해 왔다.      * 제3회 COSPAR 심포지엄(제주 ICC, 2017.09.18.~22.) : 38개국, 약 350여명 참석 □ COSPAR 총회는 60여 개국 3,500명이 참가하는 우주연구 분야 최대 학술행사로 1958년부터 2년마다 개최*하고 있다. 이 자리에는 천문·우주분야 연구자들은 물론 NASA 등을 비롯한 각국의 우주기관 수장이 참석하여 전 세계 우주연구 발전과 국제협력 정책을 논의한다.      * (참고) 전세계적인 코로나-19 확산으로 제43회 총회(호주)가 ‘20.7월 개최에서 ‘21.1.28.~2.4.로 연기 후 온·오프 혼합방식으로 개최  ㅇ 이번에 우리나라가 유치한 제45회 COSPAR 총회는 2024년 7월 13일부터 21일까지 9일간 부산에서 ‘함께하는 우주연구: Team Spirit in Space Research‘라는 주제로 개최할 예정이다. 다양한 초청강연 및 학술발표와 함께 ‘우주 영화 축제‘, ’우주과학자와의 만남‘ 등과 같은 다양한 대중 행사들도 기획된다. □ 과기정통부 이창윤 거대공공연구정책관은 “COSPAR 총회는 우주과학·탐사 등 다양한 우주분야에서 4천 여개의 학술발표가 진행되는 세계 최대 규모의 우주과학 행사로, 록히드마틴·보잉·에어버스 등 세계적인 항공·우주 기업들도 참석하는 만큼 국내 우주생태계 확산을 위한 계기로 활용할 수 있도록 잘 준비해가겠다”라고 밝혔다. [붙임] 1. [과기부 보도자료] 2024년 국제우주연구위원회(COSPAR) 총회 한국에서 열린다. 1부. 2. [붙임] COSPAR 한국위원회 관련 참고 사항. 1부.  끝 [문의] 한국천문연구원(COSPAR 한국위원회 사무국) 정책부 국제협력팀 이서구 팀장 (☎ : 042-865-2005 )
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코로나그래프로 태양풍 가속의 실마리를 얻다 이미지
코로나그래프로 태양풍 가속의 실마리를 얻다 - 천문연·NASA 첫 공동 개발 코로나그래프 관측 결과 공개 -  세계 최초 태양 외부 코로나의 온도·속도 동시 측정해 2차원 영상으로 구현 - 과학적 타당성 입증해 후속 국제우주정거장용 개발 탄력 □ 한국천문연구원은 미항공우주국(이하 ‘NASA’)과 공동으로 개발한 태양 코로나그래프(coronagraph)*의 관측 결과를 분석해 태양 코로나 영역에 존재하는 전자의 온도와 속도를 동시에 얻었다고 밝혔다.  * 코로나그래프: 인공적으로 태양면을 가리고 코로나를 관측하는 장비.  □ 천문연-NASA 공동연구진은 2019년 9월 18일 태양 코로나그래프를 대형 과학용 풍선기구에 탑재해 고도 약 40km 성층권 상공에서 태양 외부 코로나 관측을 성공리에 수행했다. 천문연은 이 관측 자료를 NASA와 공동으로 분석해 외부 코로나 구조물이 약 일백만도의 온도와 초속 260km의 속도를 갖는다는 것을 발표했다. 이는 태양 코로나 영역 전자의 온도와 속도를 세계 최초로 동시에 측정한 것으로 차세대 코로나그래프의 핵심 기술을 성공적으로 검증했음을 의미한다. □ 태양 코로나는 태양 대기의 가장 바깥 영역으로 태양 표면인 광구에 비해 밝기는 어두운 반면 온도는 훨씬 높다. 또한 태양 코로나 영역은 태양풍이라 부르는 빠른 속도의 플라스마 방출을 통해 태양계 전체로 확장되는데 이 같은 코로나의 높은 온도와 빠른 태양풍의 가속 기작은 아직까지 밝혀지지 않은 과학적 난제이다.  □ 일반적인 코로나그래프는 편광 관측을 통해 K-코로나* 영역의 전자 밀도 측정만 가능하다. 그러나 천문연과 NASA가 공동으로 개발한 코로나그래프는 편광 관측은 물론, K-코로나 전자의 온도와 속도 변화에 민감하게 반응하는 네 개 파장의 필터를 장착해 온도와 속도 값을 동시에 2차원 영상으로 구현할 수 있도록 고안된 최초의 코로나그래프이다.  *K-코로나: 코로나는 빛이 나오는 방식에 따라 K-코로나, F-코로나, E-코로나로 구분한다. K는 연속이라는 뜻을 갖는 독일어 ‘kontinuierlich’의 첫 글자. K-코로나에서는 태양 광구에서 나온 빛이 자유 전자들에 의해 산란되어 매끈한 연속 스펙트럼으로 나온다. □ 천문연은 이번에 검증한 코로나그래프의 핵심기술을 바탕으로 향후 NASA와 차세대 코로나그래프를 개발해 2023년께 국제우주정거장(ISS, International Space Station)에 설치할 예정이다. 국제우주정거장용 코로나그래프는 소호(SOHO, Solar and Heliospheric Observatory), 파커(Parker Solar Probe)와 같은 기존 태양 탐사선에 비해 훨씬 적은 비용으로 우주 공간에서 지구 대기의 간섭 없이 장기간 연속적인 태양 코로나 관측이 가능하다. □ 이번 연구의 NASA 측 책임자인 나치무트 고팔스와미(Natchimuthuk Gopalswamy) 박사는 “태양 연구는 인류의 생활 전반에 영향을 미치는 중요한 연구이므로 NASA도 끊임없이 태양 탐사를 시도해왔다”며 “이번 성과는 NASA와 천문연이 지난 10년간 태양물리 분야에서 꾸준히  교류해온 협력 연구의 실질적인 성과”라고 밝혔다. □ 한국측 연구책임자인 천문연 김연한 책임연구원은 “이번 국제우주정거장용 코로나 그래프 개발은 저비용 고효율의 태양 탐사 연구에 대한 독자적 활로를 개척함과 동시에 태양 연구의 난제인 코로나 가열과 태양풍 가속 비밀의 실마리를 푸는 데 큰 기여를 할 것”이라고 밝혔다.  □ 태양 코로나의 온도와 속도 분포를 동시에 측정한 이번 연구 결과는 태양물리저널(Solar Physics) 2021년 1월 12일자에 게재됐다. (보도자료 끝. 참고자료 있음.) [참고1] 영상 □ NASA-KASI 공동개발 코로나그래프 관측 연구결과 NASA 연구책임자 인터뷰: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLMKHbDeROcO_Q~~.zip □ NASA-KASI 공동개발 코로나그래프 BITSE 2019년 9월 18일 발사 영상: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLMKHLneTeQK-g~~.zip [참고2] 그림 그림1. 코로나그래프로 얻은 태양 코로나 스트리머(좌우로 길쭉하게 뻗어 나온 구조물). 가운데 원이 태양이 가려진 부분이고 원 주변에 존재하는 외부 코로나를 확인할 수 있다. (a)는 편광밝기 영상이며 같은 영역의 온도(b)와 입자의 속도(c) 분포를 알 수 있다.  그림2. 천문연-NASA가 공동개발한 태양 코로나그래프 그림3. 2019년 9월 18일 코로나 관측을 위해 발사 중인 과학용 풍선기구 그림4. 2019년 9월 18일 과학용 풍선기구에 실려 성층권에서 관측 중인 코로나그래프 [참고3] 용어 설명  □코로나 태양 대기의 가장 바깥층을 구성하고 있는 부분이다. 태양에 대해 정확한 이해가 없었던 시기에는 코로나가 달의 대기라고 오해하기도 했다. 1842년 7월 8일 진행된 개기일식 때에서야 태양의 코로나와 홍염이 태양 대기의 일부분이라는 사실을 알게 됐고, 1932년과 1940년 개기일식 때 관측한 분광관측 자료를 통해 코로나의 온도가 태양 표면보다 월등히 높다는 것을 알게 됐다. 태양의 표면 온도는 6000도 정도지만 대기층인 코로나의 온도는 100만~500만도이다. 물리학 법칙에 따르면 열은 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 이동하기 때문에 태양 내부 핵의 열이 순서대로 전달된다면 표면이 코로나보다 더 뜨거워야 한다. 하지만 태양 대기인 코로나 전자의 온도가 광구보다 월등히 높은 이유는 아직 밝혀지지 않았다. 2017년 8월 미국에서 개기일식 동안 지상서 관측한 태양 코로나 가시광 코로나는 빛을 내는 방식에 따라 K-코로나, F-코로나, E-코로나로 구분한다. K-코로나는 한마디로 전자 코로나 혹은 연속 코로나이다. K는 연속이라는 뜻을 갖는 독일어 kontinuierlich의 첫 글자를 딴 것이다. 태양 광구에서 나온 빛을 매우 뜨거운 자유 전자들이 산란시켜 매끈한 연속 스펙트럼 빛을 내는 코로나이다. F-코로나는 프라운호퍼(Fraunhofer) 코로나 혹은 먼지 코로나이다. 태양 광구의 빛을 먼지 입자들이 산란시켜 흡수선들이 잘 보이는 스펙트럼을 내는 코로나이다. E-코로나는 방출(emission) 코로나이다. 자체적으로 빛을 내는 뜨거운 플라스마로 이루어진 코로나이다. 태양의 내외부 구조. 중심에서부터 바깥쪽으로 핵, 복사층, 대류층, 광구, 채층, 코로나 등이 있다.  태양 중심에서 광구로 나아가며 온도는 낮아지지만 대기층인 코로나에서는 수백만 도까지 가열된다.  이러한 코로나 가열현상의 원인은 아직 알 수 없으며, 공동연구진은 이번 연구를 통해 그 실마리를 찾을 것으로 기대하고 있다.  코로나에서 가속된 전자는 지구 주변 환경에 직접적인 영향을 미치기도 한다. □ 코로나그래프 일식은 달이 지구와 태양 사이를 지나면서 태양을 가리는 현상으로 태양의 전체를 가리는 것을 개기일식이라 한다. 연구자들은 개기일식을 태양 코로나 연구를 위한 절호의 기회로 활용하지만, 개기일식은 지속시간이 2~3분에 불과하고, 접근이 가능한 육상에서 볼 수 있는 기회가 흔치 않다. 이러한 단점을 극복하기 위해 인공적으로 태양면을 가리고 코로나를 관측하는 장비가 바로 코로나그래프이다. 그러나 지상에서 활용되는 코로나그래프는 대기의 산란현상으로 인해 정밀한 관측이 어렵다. 대표적인 코로나그래프는 태양관측 위성 소호(SOHO)에 탑재된 라스코(LASCO)로 지난 20여 년 동안 코로나 지역을 감시하며 과학적 성과를 이루었으나 노후로 인해 조만간 운용을 마치게 된다.  □ 태양풍 태양풍은 태양에서 불어오는 바람이다. 이 태양풍에는 양성자와 전자 등 미립자들이 포함되어 있으며, 매초 약 100만 톤의 질량이 태양에서 방출된다. 이것이 지구의 공전궤도에 도착할 즈음 속력은 약 200~750km/s 이다. 태양풍은 크게 빠른 태양풍과 느린 태양풍으로 나눌 수 있다. 빠른 태양풍은 약 750km/s의 속도이며 코로나 구멍과 연관이 깊다. 느린 태양풍은 빠른 태양풍에 비해 절반 정도의 속도이며, 코로나의 닫힌 자기장에 얽혀 흘러 다니는 물질들로부터 생성된다고 알려져 있다. 하지만 얼마만큼의 닫힌 자기장 물질이 자기재연결을 통해 태양풍으로 유입되는지, 그리고 그 과정에서 얼마만큼의 에너지가 태양풍 가속에 기여하는지는 아직 잘 알려져 있지 않다. □ 스트리머 스트리머는 태양 광구에서 0.5-1 태양반경 떨어진 거리에서 시작해 10 태양반경 거리까지 뻗친 바큇살 모양의 코로나 구조물이다. 밀도가 코로나 평균의 3~10배 가량이라 주변보다 밝게 보인다.  [참고 3] 논문 및 연구팀  ㅇ 논문명: The Balloon-born Investigation of Temperature and Speed of Electrons in the corona (BITSE): Mission Description and Preliminary Results ㅇ 게재지: Solar Physics, 2021년 1월 12일자 ㅇ 연구팀:    - 한국천문연구원: 김연한, 조경석, 최성환, 백지혜, 봉수찬, 양희수, 박종엽 김지헌, 박영득 이재옥, 김록순, 임은경   - NASA: N. Gopalswamy, J. Newmark, S. Yashiro P. Mäkelä, N. Reginald N. Thakur, Q. Gong
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천문연-NASA, 세계 최초 전천(全天) 영상분광 탐사 우주망원경 SPHEREx 제작 단계 돌입 이미지
천문연-NASA, 세계 최초 전천(全天) 영상분광 탐사 우주망원경 SPHEREx 제작 단계 돌입 - 천문연, 공동개발 참여기관 중 유일한 미국 외 기관으로 참여 - □ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 ‘과기정통부’)와 한국천문연구원(원장 이형목, 이하 ‘천문연’)은 1월 6일(수) NASA 제트추진연구소(이하 ‘JPL’) 및 미국 캘리포니아 공과대학(이하 ‘Caltech’)과 공동개발하는 우주망원경 SPHEREx 제작에 착수했다고 밝혔다.  ㅇ SPHEREx*는 ‘전천(全天) 적외선 영상분광 탐사를 위한 우주망원경’으로, 전체 하늘에 대한 영상분광 탐사로는 세계 최초이다.     * Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer □ SPHEREx는 지상에서는 지구 대기에 의한 손실 때문에 관측이 어려운 적외선 천체 관측이 가능할 뿐 아니라, 영상분광 기술을 적용해 전 우주를 102개의 색깔로 관측할 수 있다.  ㅇ 영상분광 기술이란 넓은 영역을 동시에 관측할 수 있는 ‘영상관측(Imaging)’과 개별 천체의 파장에 따른 밝기의 변화를 측정하는 ‘분광관측(Spectroscopy)’이 통합된 기술로,  ㅇ SPHEREx에는 천문연이 차세대 소형위성 1호의 과학탑재체 NISS(Near-infrared Imaging Spectrometer for Star formation history)에 최초로 적용한 선형분광필터를 사용한다.  ㅇ NASA JPL의 앨런 파링턴 박사는 이에 대해 “마치 영화사에서 흑백 영화에서 컬러 영화로 전환된 시기의 촬영기법처럼 SPHEREx의 전천 우주 영상분광 관측은 천체물리 역사에 한 획을 그을 획기적인 시도이다”라고 설명했다. □ SPHEREx는 이러한 관측 기술을 통해 전 우주에 존재하는 약 20억 개에 달하는 개별 천체들의 전천 분광 목록을 작성할 수 있을 것으로 기대된다.  ㅇ SPHEREx의 관측영상과 각 천체의 방출 스펙트럼을 재구성하면 우주의 3차원 공간 정보를 얻을 수 있는데, 이는 빅뱅 직후 우주 급팽창에 의한 우주생성 이론과 은하 형성 및 진화의 정보를 담은 적외선 우주배경복사의 수수께끼를 푸는 실마리가 되며,  ㅇ 우리은하와 우주에 얼음 상태로 존재하는 물과 이산화탄소 등의 분포 지도를 작성하여 지구와 같이 생명체가 존재할 수 있는 행성계 탐사 연구에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다. □ SPHEREx는 2016년 천문연이 Caltech과의 국제공동연구 기획을 바탕으로, 국제연구팀 공동으로 NASA에 개발을 제안하면서 시작됐다.  ㅇ NASA는 2019년 2월 동 제안서를 선정하고, 2020년 10월 예비설계 결과를 평가하여 2021년 1월 6일(한국 현지기준) 최종 승인을 발표했으며, 이에 따라 SPHEREx가 본격적인 제작에 착수하게 됐다.  ㅇ 제작 완료된 SPHEREx는 2024년 태양동기궤도*로 발사돼 약 2년 6개월 동안 4회 이상의 전천 분광 탐사 임무를 수행할 예정이다.     * 위성 궤도면의 회전 방향과 주기가 지구의 공전 방향과 주기와 같은 궤도로서 태양과 항상 일정한 각도를 유지하게 된다. □ SPHEREx의 제작·운용에는 주관기관인 Caltech을 포함하여 NASA JPL, Ball Aerospace 등 12개의 기관이 참여하며, 천문연은 이 중 유일하게 미국 기관이 아닌 국제기관으로 참여한다.  ㅇ 천문연은 망원경의 우주환경시험에 사용될 극저온 진공 챔버 개발 및 테스트를 주도하고, 관측자료 분석 소프트웨어 개발 및 핵심 과학연구 등에 참여할 예정이다.  ㅇ 한편 주관기관인 Caltech은 적외선 관측기기 및 자료처리 파이프라인을 개발하고, NASA JPL은 미션운영과 탑재체 개발 조립, Ball Aerospace는 위성체 제작을 맡을 예정이다. □ 한국측 연구책임자인 천문연 정웅섭 박사는 “과거 차세대 소형위성 1호 과학탑재체인 NISS의 독자 개발 경험이 밑거름이 되어 SPHEREx 공동개발에 유일한 국제 연구기관으로 참여할 수 있게 됐다”며,  ㅇ “이번 공동개발을 통해 연구진이 세계 최고 수준의 우주망원경 개발에 대한 자신감을 얻었다”고 말했다. □ 과기정통부 이창윤 거대공공연구정책관은 “영상분광 관측기술은 이번 SPHEREx 우주망원경 개발뿐 아니라, 자원탐사, 기후 및 자연재해 감시 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 최첨단 기술”이라며,  ㅇ “미래 우주개발을 선도할 수 있는 핵심 기술 확보를 위해 세계적 수준의 연구기관과 지속적인 공동연구를 확대할 계획”이라고 밝혔다. 붙임 : 1. SPHEREx 관련 이미지와 동영상            2. 주요 용어 설명            3. SPHEREx 관련 추가 설명자료 [문의] 우주과학본부 정웅섭 책임연구원(☎ 042-865-3204) 광학천문본부 양유진 책임연구원(☎ 042-865-3229) [참고1]SPHEREx 관련 이미지와 동영상 SPHEREx 컨셉 동영상 링크 : 바로가기  그림1. SPHEREx 우주망원경 개념도(출처: SPHEREx 홈페이지) 그림2. SPHEREx에서 시도하는 전천 영상분광기술(출처: SPHEREx 홈페이지) 그림3. SPHEREx 우주망원경 성능 테스트를 위한 천문연 극저온 진공챔버 모식도(천문연 제공) [참고2] 주요 용어 설명 □ 분광관측(Spectroscopy)  ㅇ 파장에 따라 내는 빛의 밝기를 측정하는 것으로, 천체들에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있다.  ㅇ 특히, 우주 거대 구조를 측정하기 위해서는 개별 천체들이 얼마나 우리로부터 빨리 멀어져 가고 있는지(Redshift, 적색이동)를 측정해야 하는데, 이를 위해서는 개별 천체들의 분광 정보가 필수적이다.  □ 영상분광기술(Spectro-photometry)  ㅇ 넓은 영역을 동시에 관측할 수 있는 영상관측(Imaging)과 개별 천체의 파장에 따른 밝기의 변화를 측정하는 분광관측(Spectroscopy)이 통합된 개념이다.  ㅇ 예를 들어, 특정 천체에 대해 100개로 나눠진 각각의 좁은 파장대의 분광 정보를 얻고자 할 때 가장 쉽게 떠올릴 수 있는 방법은 특정 파장대만 투과시키는 100장의 필터(filter)를 사용하여 각 필터들에 대해 100번의 사진을 찍는 것이다. 하지만 이렇게 많은 수의 필터들을 제작하여 우주망원경에 올려 관측하는 것은 기술적으로 불가능하다. SPHEREx의 경우 필터의 위치에 따라 투과하는 빛의 파장이 달라지는 특수 선형 분광 필터(Linear Variable Filter)를 사용하여 천체의 영상과 분광 정보를 동시에 얻는다. 이 선형 분광 필터를 사용하여 필터를 교체하는 방법이 아니라 망원경과 필터의 방향을 조금씩 바꿔가며 사진을 찍은 뒤 합성하는 방법으로 천체의 분광 정보를 얻을 수 있다.   ㅇ 이러한 영상분광 기술을 사용하면 어떤 특정 천체뿐만 아니라, 전체 하늘을 100개의 파장에서 사진 찍는 것이 가능해진다. SPHEREx는 적외선을 투과하는 선형 분광 필터를 사용하는 영상분광 기술을 이용해 세계 최초로 ‘전천 영상분광 탐사(All-Sky Spectral Survey)’를 시도하는 임무를 수행한다. □ 극저온 진공 챔버(Cryogenic vacuum chamber)  ㅇ SPHEREx가 동작할 우주환경과 같은 온도, 진공 상태를 제공할 수 있는 대형 실험 기기이다. SPHEREx 망원경을 통째로 챔버에 집어넣은 상태에서 ~80K(절대온도) 이하로 냉각할 수 있고, 우주 공간과 비슷한 진공상태를 만들 수 있다. 기존 극저온 진공챔버와 달리, 천체가 내는 빛의 파장과 비슷한 적외선 빛을 넣을 수 있게 제작되어 망원경 및 카메라의 냉각 및 광학 성능을 테스트할 수 있다. [참고3] SPHEREx 관련 추가 설명자료 □ SPHEREx(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer)  ㅇ 2015년부터 미국 Caltech 주관으로 한국천문연구원과 국제공동으로 기획·개발하고 있는 전천 적외선 영상분광 탐사 미션이다. 0.75 ~ 5.0μm 파장 범위에서, 낮은 분광 분해능(λ/Δλ = 40 – 150)으로 전천 탐사를 수행할 계획이다.  ㅇ 전체 하늘에 대한 적외선 분광 탐사는 전 세계적으로 처음 이루어지는 대규모 우주 탐사 관측으로, 이로부터 약 20억 개의 천체들에 대한 개별적인 분광 자료를 획득할 수 있을 것으로 기대된다. □ 천문 우주과학을 위한 NASA의 미션 및 단계  ㅇ NASA는 우주개발 로드맵을 추진하기 위해 주요 우주개발 미션을 소형, 중형 미션으로 나누어 후보들을 선정하고, 이후 제안서 단계(Phase A) 연구 결과를 평가해 최종 미션을 선정한다. 공식 선정 이후 준비·계획 단계(Phase B)에서 예비설계를 진행하고, 성공적으로 평가받을 경우 제작 단계(Phase C)로 넘어간다. □ SPHEREx 컨소시엄(Consortium) 참여기관  ㅇ SPHEREx 컨소시엄은 총 12개 기관이 참여하고 있다.  ㅇ 주관기관은 캘리포니아 공과대학(과제 책임자 Jamie Bock 교수)이고, 기기개발 및 과학연구 전반을 주도하고 있다. NASA JPL은 탑재체 개발 및 전체적인 개발 프로젝트 관리를 맡고 있다(프로젝트 매니저 Allen Farrington 박사).  ㅇ 천문연 정웅섭 책임연구원이 이끄는 한국 SPHEREx팀은 기기개발, 자료처리 소프트웨어, 과학연구 전반에 걸쳐 30명의 연구원이 참여하고 있다. 다음 표에는 SPHEREx 컨소시엄에 참여하고 있는 각 기관의 역할을 정리하였다. □ SPHEREx 프로젝트 홈페이지 : http://spherex.caltech.edu/
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2021년도 주목할 천문현상 이미지
2021년도 주목할 천문현상 - 5월에 개기월식, 11월에 부분월식 -   ■ 한국천문연구원은 2021년도 주요 천문현상을 발표했다. 5월에는 달이 지구의 본그림자에 완전히 가려지는 개기월식을 볼 수 있고, 11월에는 달이 지구 본그림자에 일부만 가려지는 부분월식 현상을 볼 수 있다. □ 새해 가장 먼저 선보이는 개기월식은 서울 기준 5월 26일 20시 9분 30초에 시작되며 20시 18분 42초에 최대(최대식분 1.015), 20시 27분 54초에 종료된다. 이 월식은 아메리카, 아시아, 호주, 남극, 태평양과 인도양에서 관측 가능하다.    01 진행상황 시각(KST) 개기식의 시작 5월 26일 20시  9분 30초 식의 최대 20시 18분 42분 개기식의 종료 20시 27분 54초 일몰시각: 19시 43분 월출시각: 19시 36분 표 1. 2021년 5월 26일 개기월식 진행시각  □ 11월 19일 부분월식은 16시 18분 24초에 시작되지만, 달이 17시 16분에 뜨므로 이 시점 이후부터 부분월식 관측이 가능하다. 부분식은 18시 2분 54초에 최대(최대식분 0.978), 19시 47분 24초에 종료된다. 이 월식은 아프리카 서부, 유럽 서부, 아메리카, 아시아, 호주, 대서양과 태평양에서 볼 수 있다.   진행상황 시각(KST) 부분식의 시작 11월 19일 16시 18분 24초 식의 최대 18시  2분 54분 부분식의 종료 19시 47분 24초 일몰시각: 17시 19분 월출시각: 17시 16분 표 2. 2021년 11월 19일 부분월식 진행시각 2021년 11월 19일 부분월식 진행시각 □ 일식은 태양-달-지구가 일직선으로 놓일 때 달에 의해 태양의 일부 또는 전부가 가려져 보이지 않는 현상이다. 2021년에 일식 현상은 6월 10일 금환일식과 12월 4일 개기일식이 있다. 그러나 이 두 번의 일식 모두 우리나라에서 볼 수 없다. 달이 태양의 가장자리만 남겨둔 채 가리는 것을 금환일식이라고 한다. 이번 금환일식은 북아메리카 북동부, 유럽, 아시아 북부, 북대서양에서 볼 수 있다. □ 12월 4일 개기일식 역시 우리나라에서는 볼 수 없고 남극, 아프리카 최남단, 호주 최남단, 남대서양, 남인도양에서 관측이 가능하다. 한반도에서 볼 수 있는 다음 개기일식은 2035년 9월 2일 오전 9시 40분경 북한 평양 지역, 강원도 일부 지역에서 볼 수 있다. □ 3대 유성우라 불리는 1월 사분의자리 유성우, 8월 페르세우스자리 유성우, 12월 쌍둥이자리 유성우도 예년처럼 볼 수 있다. 새해 가장 먼저 찾아오는 사분의자리 유성우는 1월 3일 밤과 자정을 넘어 4일 새벽에 많이 볼 수 있을 것으로 예상하며, 페르세우스자리 유성우는 극대시각인 8월 13일 밤 월몰(22시 17분) 이후에 관측하기 좋을 것으로 예상한다. 쌍둥이자리 유성우는 12월 14일 낮이 극대시각이지만 그날 밤과 자정을 넘어 15일 새벽에 볼 수 있을 것이다.  □ 2021년 가장 큰 보름달은 4월 27일 월출(19시 31분) 직후 달이다(망 12시 32분). 반대로 가장 작은 보름달은 11월 19일 보름달(망 17시 57분)이다. (보도자료 끝. 참고자료 및 이미지 있음.) [참고 이미지 원본 모음]  이미지 링크: http://210.110.233.66:8081/api.link/3d_baLMJE7_eTeMM_g~~.zip [참고 설명 - 2021년 주요 천문현상] □ 1월 3일 사분의자리 유성우 극대 사분의자리 유성우는 페르세우스자리 유성우, 쌍둥이자리 유성우와 함께 3대 유성우 중 하나로, 사분의자리라는 별자리는 사라졌지만 예전부터 부르던 관습에 따라 사분의자리 유성우로 부른다. 올해 사분의자리 유성우 관측 최적기는 1월 3일 밤을 넘어 1월 4일 새벽일 것으로 예상한다. 극대시간은 1월 3일 23시 30분이지만 이때는 복사점의 고도가 낮아 자정을 넘은 새벽시간대가 관측하기에 더 낫다. 달은 밤새도록 떠있기 때문에 관측 조건이 좋지는 않다. 이 유성우는 12일 정도까지 관측 가능할 것으로 보인다.  □ 4월 27일 올해 가장 큰 보름달 올해 가장 큰 달은 4월 27일 밤부터 28일 새벽까지 볼 수 있는 달이다. 달이 더 크게 보이는 원리는 망(望)인 동시에 달이 근지점을 통과해 달과 지구의 거리가 최소가 되기 때문이다. 4월 27일 달은 서울 기준 19시 31분에 떠서 28일 새벽 6시 24분에 진다. 4월 27일 지구와 달의 거리는 약 357,779km로 지구-달 평균 거리인 384,400km보다 26,600km 이상 가깝다. 올해 가장 작은 보름달은 11월 19일에 볼 수 있다. 그림 1. 가장 작은 보름달(좌)과 가장 큰 보름달(우) □ 5월 26일 개기월식 5월 26일 밤 달이 지구의 그림자에 완전히 가려지는 개기월식 천문현상이 일어난다. 18시 44분 26초에 달의 일부분이 가려지는 부분식이 시작되지만 달이 19시 36분에 뜨기 때문에 이 시점 이후부터 관측이 가능하다. 달이 지구 그림자에 완전히 들어가는 개기월식은 20시 9분 30초에 시작되며 20시 18분 42초에 최대(최대식분 1.015), 27분 54초에 종료된다. 이후 식의 전 과정은 22시 51분 12초에 끝이 난다. 이번 월식은 아메리카, 아시아, 호주, 남극, 태평양과 인도양에서 볼 수 있다.  그림 2. 2021년 5월 26일 개기월식 그림3. 개기월식(2018.1.31., 한국천문연구원 박영식 선임연구원 촬영) □ 6월 10일 금환일식 (국내 관측 불가) 일식은 태양-달-지구가 일직선으로 놓일 때 달에 의해 태양의 일부 또는 전부가 가려져 보이지 않는 현상이다. 달이 태양을 완전히 가리면 개기일식, 태양의 일부분만 가릴 때를 부분일식이라고 하고, 달이 태양의 가장자리만 남겨둔 채 가리는 것을 금환일식이라고 한다. 이번 금환일식은 우리나라에서는 볼 수 없으며, 북아메리카 북동부, 유럽, 아시아 북부, 북대서양에서 볼 수 있다. □ 8월 13일 페르세우스자리 유성우 극대 페르세우스자리 유성우는 ‘109P/스위프트-터틀(Swift-Tuttle)’ 혜성에 의해 우주 공간에 흩뿌려진 먼지 부스러기들이 지구 대기와 충돌하면서 일어난다. 극대시간인 13일 새벽 4시부터 7시 사이에는 일출(5시 46분)이 있기에 관측에 불리하고, 13일 밤 월몰(22시 17분) 이후에 관측하는 것이 좋다.       그림 4. 페르세우스 유성우(2019년도 천체사진공모전 수상작 윤은준 촬영) 그림 5. 페르세우스 유성우(2016.08.12, 한국천문연구원 전영범 책임연구원 촬영) □ 9월 21일 한가위 보름달 올해 한가위(9월 21일) 보름달은 서울 기준 18시 59분에 뜬다. 달이 가장 높게 뜨는 시각은 0시 17분이며, 다음날 7시 12분에 진다. 각 지역에서 달이 뜨고 지는 시각은 천문우주지식정보 홈페이지(http;//astro.kasi.re.kr)에서 확인 가능하다. 그림 6. 한가위 보름달(2020년도 천체사진공모전 수상작 배정훈 촬영) □ 11월 19일 부분월식 부분월식은 달이 지구 본그림자에 일부만 들어가는 현상이다. 부분식이 16시 18분 24초에 시작되지만 달이 17시 16분에 뜨기 때문에 이 시점 이후부터 관측이 가능하다. 부분식은 18시2분 54초에 최대(최대식분 0.978), 19시 47분 24초에 종료되며, 이후 식의 전 과정은 21시 5분 30초에 끝이 난다. 이번 월식은 아프리카 서부, 유럽 서부, 아메리카, 아시아, 호주, 대서양과 태평양에서 볼 수 있다. 그림 7. 2021년 11월 19일 부분월식 □ 12월 4일 개기일식(국내 관측 불가) 개기일식이란 달이 태양의 전체를 가리는 현상이다. 개기일식은 지상에서 태양의 대기층인 코로나를 연구할 수 있는 유일한 기회다. 달이 태양을 완전히 가리면 평소 태양의 밝은 광구 때문에 관측이 불가능한 대기층을 선명하게 볼 수 있기 때문이다. 이는 지구에 영향을 주는 태양 우주환경 연구의 중요한 단서가 되기에, 한국천문연구원도 개기일식 때는 코로나그래프(coronagraph) 등을 활용해 코로나 관측을 시도한다. 이번 일식은 우리나라에서 관측할 수 없으며 남극, 아프리카 최남단, 호주 최남단, 남대서양, 남인도양에서 볼 수 있다. 그림 8. 태양 코로나(2020년도 천체사진공모전 수상작 김동훈 촬영)
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2020년 12월 31일 일몰 및 2021년 1월 1일 일출시각 발표 ■ 한국천문연구원은 주요 지역의 2020년 12월 31일 일몰시각 및 2021년 1월 1일 일출시각을 발표했다.  □ 2021년 떠오르는 새해 첫 해는 아침 7시 26분에 독도에서 가장 먼저 볼 수 있으며, 7시 31분 울산 간절곶과 방어진을 시작으로 내륙지방에서도 볼 수 있다.  □ 한편 2020년 12월 31일 가장 늦게 해가 지는 곳은 신안 가거도로 17시 40분까지 지는 해를 볼 수 있고, 육지에서는 전남 진도의 세방낙조에서 17시 35분까지 볼 수 있다.  □ 발표한 일출시각은 해발고도 0m를 기준으로 계산된 시각으로 고도가 높을수록 일출시각이 빨라져 해발고도 100m에서의 실제 일출시각은 발표시각에 비해 2분가량 빨라진다.  (첨부1의 표1 참고) □ 일출이란 해의 윗부분이 지평선(또는 수평선)에 나타나기 시작할 때를 의미하고, 일몰이란 해의 윗부분이 지평선(또는 수평선) 아래로 사라지는 순간을 의미한다. □ 기타 지역의 일출·몰 시각은 한국천문연구원 천문우주지식정보 홈페이지의 생활천문관(http://astro.kasi.re.kr/life/pageView/6)에서 찾아볼 수 있다. 
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[참고자료]9월 23일 서천 관측 화구 궤도분석 참고자료 이미지
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. 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. 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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[참고자료]2020년 쌍둥이자리 유성우 관련 참고자료 이미지
2020년 쌍둥이자리 유성우 관련 참고자료 ■ 개요 - 쌍둥이자리 방향에서 방사되어 나오는 듯 보여 쌍둥이자리 유성우로 이름 붙은 쌍둥이자리 유성우는 매년 12월경에 볼 수 있다. - 쌍둥이자리 유성우는 소행성 3200 파에톤(3200 Phaethon*)이 태양의 중력에 의해 부서지고 그 잔해가 남은 지역을 지구가 통과하면서 나타난다.    * 3200 파에톤(3200 Phaethon) : 1983년 최초로 인공위성(Infrared Astronomical Satellite, IRAS 적외선 천문위성)에 의해 발견된 소행성. 혜성의 궤도와 비슷해서 혜성과 혼동됐었지만 혜성과 같이 코마나 꼬리를 만드는 제트가 발생하지 않는 소행성이다. - 국제유성기구(IMO, International Meteor Organization)에 따르면 올해 쌍둥이자리 유성우는 대략 12월 13일부터 14일 밤하늘에서 볼 수 있는데, 12월 14일의 극대시간에는 시간당 약 150개(ZHR*=150)의 유성우를 관측할 수 있을 것으로 예상된다.    * ZHR(Zenithal Hourly Rate)이란 6.5등성의 항성이 보이는 이상적인 관측 환경에서 유성우의 극대기에 복사점이 천정부근에 위치했을 때 시간당 관측 가능한 유성체 숫자이다. 일반적으로는 대도시의 불빛과, 미세먼지 등의 영향으로 이보다는 훨씬 적게 보인다.   그림 1. 쌍둥이자리 유성우 개념도 ■ 언제 보아야 하나? - IMO가 발표한 2020년 유성우 달력에 따르면 쌍둥이자리 유성우 관측 극대시간은 우리나라 시각으로 12월 14일 오전 9시 50분이다. 우리나라에서는 13일 밤을 넘어 14일 새벽까지 가장 많은 유성우를 볼 수 있을 것으로 예상된다.  - 또한 14일은 그믐이므로 날씨가 좋다면 유성우 관측에 좋은 날이다. - 지역별 일월출몰 시각은 천문우주지식정보포털(https://astro.kasi.re.kr/life/pageView/6) 참고. ■ 어떻게 보아야 하나? - 관측 장소는 도시의 불빛으로부터 벗어나 깜깜하고 맑은 밤하늘이 있는 곳이 좋으며, 주위에 높은 건물이나 산이 없는 사방이 트여있는 곳으로 가는 것이 좋다. - 또한 월령 및 월출몰 시간 등을 확인하여, 가능한 밤하늘이 어두운 시점을 택하여 관측하는 것이 좋다. - 유성우는 복사점이 있지만, 복사점만 본다면 많은 수의 유성을 보기 어렵다. 오히려 복사점에서 30도 가량 떨어진 곳이 길게 떨어지는 유성이 관측될 확률이 높다. 일반적으로는 하늘의 중앙, 머리 꼭대기인 천정을 넓은 시야로 바라본다고 생각하면 된다. 고개를 들고 오래 있기가 어려우니 돗자리나 뒤로 많이 젖혀지는 의자를 활용하는 게 좋다.  그림 2. 쌍둥이자리 유성우(2017년 12월 13-14일, 한국천문연구원 전영범 책임연구원 촬영) □ 소행성 파에톤(3200 Phaethon) 소행성(Asteroid)은 행성보다 작은, 태양 주위를 공전하는 천체로, 대부분 화성궤도와 목성궤도 사이에 있는 소행성대(Asteroid belt)에 있다. 소행성 파에톤은 2022년 발사 예정인 JAXA의 데스티니 플러스 탐사선이 근접탐사 임무를 수행하게 될 대상 천체다. 또한 파에톤은 매년 12월 중순경 쌍둥이자리 유성우를 일으키는 모체로 널리 알려졌다. 즉 파에톤에서 떨어져나간 먼지와 돌조각이 유성우가 되어 떨어진다. 파에톤은 1983년 10월 영국 천문학자인 사이먼 그린(Simon F. Green)과 존 데이비스(John K. Davies)가 적외선천문위성 아이라스*의 관측 영상을 보다가 우연히 발견했으며 인공위성으로 찾은 첫 소행성으로 기록됐다. 3200번째로 고유번호가 붙어 ‘3200 Phaethon’이라고 불리며, 임시번호는 ‘1983TB’, 1983년 10월 상순 두 번째 발견된 소행성을 뜻한다. 파에톤의 지름은 약 5.8km, 자전주기는 3.6시간으로 알려져 있다. 태양계 형성 초기에 만들어져 당시에는 물과 같은 휘발성 물질이 다량 포함됐다가 그 이후 증발했을 것으로 보인다. 이 때문에 천문학자들은 파에톤을 혜성에 기원을 둔, B형(B-type) 소행성으로 분류한다. 파에톤의 궤도장반경(공전궤도의 긴지름)은 1.27AU* 공전주기는 523.4일, 즉 1년 158일에 해당한다. 파에톤은 이심률이 큰 길쭉한 타원궤도를 공전해 수성, 금성, 지구, 화성 궤도와 차례로 만난다.  파에톤은 지구와 가까운 거리(약 291만km)를 두고 지나가 지구위협 소행성***으로 분류된다. 태양과 가장 가까울 때 태양-파에톤 거리는 태양-수성 거리보다 짧은 0.14AU에 불과하다.    *아이라스(IRAS, Infrared Astronomical Satellite) : 1983년에 적외선 영역에서 별, 은하, 태양계 천체들을 연구하기 위해 발사된 NASA의 적외선우주망원경    **천문단위 1AU : 지구-태양 평균거리=1억 4천8백만km  ***지구위협소행성(PHA, Potentially Hazardous Asteroid) : 지구에서 가장 가까울 때의 거리가 지구-달거리의 약 19.5배인 0.05AU이며 지름이 140m보다 큰 소행성  □ 유성우 복사점 유성우는 많은 유성들이 한 점에서 방사되어 나오는 것처럼 보이는데 그 한 점을 복사점이라 한다. 유성군에 속한 유성체는 지구 대기에 모두 평행으로 돌입해서 발광하고 있으며, 그 모습을 지상에서 바라본다면, 시각효과에 의해 한 점에서 뻗어 나오는 것처럼 보인다.
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