한국천문연구원(이하 천문연)은 2023년 천문연의 성과와 이슈를 결산하고 최신 연구동향과 천문우주과학 이슈에 대한 국민적 관심과 저변을 확대하고자 KASI 올해의 10대 뉴스를 선정했습니다.

올해의 10대 뉴스

1위: 다누리 달 궤도선 탑재 광시야 편광카메라(PolCam), 세계 최초로 달 궤도선에서 월면 편광관측

다누리호에 실린 광시야 편광카메라(폴캠(PolCam), Wide-field Polarimetric Camera)를 이용해 2023년 초부터 월면 편광지도를 작성하고 있다. 이는 세계 최초로 달 궤도에서 이뤄지는 연구다.

폴캠은 다누리호 과학탑재체 공모에 선정돼 한국천문연구원과 경희대, 카이스트 인공위성연구소 등과 공동으로 국내 산·학·연의 균형 협력을 통해 개발됐다. 

폴캠 운영을 위한 탐사과학운영실을 원내에 설치했으며, 폴캠 운영 이후 2024년 NASA 민간달착륙선에 탑재되는 달 우주환경 모니터(LUSEM) 등 연구원의 행성탐사 임무의 산실로 지속 활용할 계획이다.

 

2위: 누리호 3차 발사로 우주로 날아간 도요샛 위성

우주 날씨를 직접 관측하고자 5년간 개발하였던 큐브위성 도요샛(SNIPE, Small scale magNetospheric and Ionospheric Plasma) 4기가 2023년 5월 25일 한국형 발사체 누리호를 타고 우주로 발사됐다.

미국, 일본, 유렵 등에서도 도요샛과 비슷한 임무를 가진 근지구 우주환경 관측 위성들을 발사했으나 이들은 지구 규모의 거시적 관측만을 수행한 반면, 도요샛은 위성간 거리와 비행 형태를 조절할 수 있는 편대비행 기능을 추가하여 저궤도에서의 우주환경을 보다 정밀하게 관측 가능하다.

도요샛 4기 중 하나인 3호기 ‘다솔’은 결국 사출하지 못하였으나 발사를 지켜본 국민들의 많은 관심을 불러일으켰고, 도요샛 3기와 성공적인 교신을 통해 큐브위성 최초로 편대 비행을 하며 우주 환경 변화를 관측하고 있다.

 

3위: KVN서울대평창전파망원경 건설 완료 및 첫 전파 신호 (First-light) 획득 성공

2023년 한국우주전파관측망(KVN, Korea VLBI Network) 확장사업으로 서울, 울산, 제주에 이어 서울대평창캠퍼스에 4번째 전파망원경을 건설했다.

평창KVN은 세계 최초로 22·43·86·129기가헤르츠(㎓)에 230㎓를 더해 5개 채널을 수신할 수 있는 시스템으로 운영된다.

평창KVN의 설계, 제작 및 설치는 모두 국내기술로 완성했으며, 12 오리온성운 별 탄생 지역 (Orion KL)으로부터 230GHz 대역에서 첫 전파 신호 획득에 성공했다.

 

공동 4위: 제미니천문대 전용 분광기 개발 천문연이 주도

한국천문연구원 대형망원경사업단은 세계 정상급 대형망원경인 제미니천문대용 적외선 고분산 분광기 IGRINS-2(Immersion GRating INfrared Spectrograph, 아이그린스-투)를 개발해 첫 관측(First Light)에 성공했다.

제미니천문대는 미국과 칠레에 각 1기씩 세워진 지름 8.1m 대형망원경으로 구성된 국제 공동 운영 천문대다.

관측기기 개발팀은 10월 해발 4,200미터 하와이 마우나케아에 소재한 천문대에 분광기를 설치해 행성상 성운 NGC 7027 관측에 성공했다.

 

공동 4위: SPHEREx 우주망원경의 시스템 레벨 성능 시험 완료

천문연이 유일한 국제협력기관으로 참여 중인 세계 최초 전천 적외선 영상분광 탐사 NASA 미션인 SPHEREx(Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization, and Ices Explorer)는 작년 SPHEREx 검교정 장비를 이송한데 이어, 올해는 SPHEREx 망원경에 대한 시스템 레벨의 성능 시험을 완료했다.

천문연이 제공한 검교정 장비인 극저온 챔버, 망원경 로딩 장비, 극저온 광학파트들을 활용해, 초점 조정과 파장 검교정을 수행해 극저온에서 광학 및 분광 성능이 망원경의 요구조건에 잘 부합됨을 확인했다.

SPHEREx는 예정대로 2024년 위성체 조립 및 시험을 거쳐 2025년 상반기에 발사될 예정이다.

 

6위: EAVN과 GMVA로 관측한 M87 블랙홀과 제트의 새로운 물리현상

한국천문연구원이 참여한 국제공동연구진은 동아시아우주전파관측망(EAVN)을 중심으로 지난 23년간 관측한 M87 관측 데이터 분석을 통해 M87 제트가 11년 주기의 세차운동을 하고 있음을 밝혔으며, M87 초대질량 블랙홀이 실제로 회전하고 있음을 최초로 입증했다. 이번 연구에서 한국천문연구원의 KVN이 대부분의 관측에 참여했으며, 한일공동상관센터(KJCC, Korea-Japan Correlation Center)는 연구에 사용된 총 170회의 관측 데이터 중 123개의 데이터를 상관처리했다.

국제공동연구진이 M87 초대질량 블랙홀의 그림자와 강력한 제트를 최초로 동시에 포착했다. 더불어 사상 최초로 M87 블랙홀의 부착원반의 모습도 확인해 과학저널 네이처(Nature)에 실렸다. 이번 관측으로 부착원반에서 나온 빛이 블랙홀 주변의 고리 구조를 만들어 내는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 발견해 블랙홀 주변의 물리적 기작들을 규명했다.

 

공동 7위: 미 ERBS 위성 추락 위험의 선제적이고 정확한 분석으로, 국가 우주위험대응에 기여

우주위험감시센터 우주위험연구실은 독자적으로 개발한 인공위성 비행역학 통합 솔루션 카시오페이아(KASIOPEIA)를 이용하여 2.5톤의 미국 NASA 지구관측 위성(ERBS) 추락의 정확한 예측 분석으로 국가 우주위험 대응에 기여했다.

ERBS 추락 예측 범위에 우리나라가 포함된 긴급한 상황에서 항공기 이륙 및 선박 운항 통제 등 우주위험대책본부의 상황 적시 판단 및 대응을 위한 분석 결과를 제공했다. 실제 관측 결과, 미국의 연합우주작전센터(CSpOC, Combined Space Operations Center) 보다 선제적이고 정확한 분석을 제공했다.

 

공동 7위: AI 기반 우주과학기술 활성화 프로그램 SpaceAI

천문우주기술센터와 태양우주환경연구그룹은 우주 분야에 최신 인공지능 기술을 적용하기 위해 SpaceAI 프로그램을 추진했다.

SpaceAI는 경희대학교, KAIST Academy, 한국 IBM 등 산학연이 협업해 인공지능 기술, 데이터, 클라우드 컴퓨팅 자원과 다양한 빅데이터 및 AI플랫폼을 제공했다.

SpaceAI 프로그램은 향후 우주 탐사, 우주 바이오 분야까지 확대할 예정이다.

 

9위: 성변측후단자 UNESCO 세계기록유산 등재를 위한 비전선포식 및 학술대회 개최

고천문연구센터는 조선 관상감의 혜성 관측 현장 기록물인 “성변측후단자”의 UNESCO 세계기록유산 등재를 위해 비전 선포식 및 학술대회를 성공적으로 개최했다. 한국천문연구원을 비롯해 한국천문학회, 한국우주과학회, 연세대학교가 업무협약을 체결했다.

성변측후단자의 역사적 가치와 과학적 의미가 소개됐으며 영문과 국문 소개 영상을 제작해 유튜브를 통해 배포했다.

 ※ 국문 링크: https://www.youtube.com/watch?v=cCYzmem5TXY&t=86s , 영문 링크: https://www.youtube.com/watch?v=YC1pPxFCxDE

 

10위: 원시행성 탄생의 수수께끼 풀어

한국천문연구원 전파천문본부는 행성 생성 기원의 비밀을 풀기 위한 국제공동연구 탐사프로젝트 eDisk (Early Planet Formation in Embedded Disk: P.I.  Dr. N. Ohashi)에 참여해 원시행성의 생성은 원시별이 만들어진 후 약 10만년 이내에 원시원반에서 시작됨을 밝혔다.

본 연구는 칠레 아타카마 밀리미터/서브밀리미터 전파간섭계(ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)로 관측했으며, 천문연의 다수의 연구진이 공동연구자로서 주도적으로 참여하고 있다.