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올해 대형 태양흑점 폭발 온다 목록

조회 : 2512 | 2014-03-19

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 지난 달 8일 지구궤도 360km 상공에서 떠 있던 통신위성 ‘무궁화 5호’가 갑작스레 고장났다. 태양전지판 회전부분 전자부품이 고장나 현재는 전력공급이 원활하지 않은 상태다. KT와 국방부가 공동으로 3000억 원을 투입해 발사했지만, 수년 내에 배터리 효율이 급속히 떨어질 경우 대체위성 발사를 해야하는 상황이다.

 

  전문가들은 무궁화 5호처럼 인공위성 고장의 대부분 원인은 태양에서 나오는 고에너지 전자 때문이라고 지적한다. 특히 태양흑점 폭발로 고에너지 전자가 대량으로 쏟아져 나올 경우는 인공위성 고장은 더 잦아질 수 밖에 없다. 태양에서 쏟아져 나온 전자들은 우주공간을 떠돌다가 인공위성 표면에 달라붙어 있다가, 어느 순간 방전되면서 순식간에 전자부품을 망가뜨린다.

 

  2010년 4월 5일 고장 난 미국의 통신 위성 갤럭시(Galaxy) 15는 지상 교신 담당 통신장치가 고장나 우주쓰레기가 되버렸다. 당시 갤럭시 15위성 바로 옆에서 운영 중이던 ‘고스(GOES) 14’ 위성의 입자검출 결과에 따르면 갤럭시 15 위성의 오동작이 발생하기 45분전부터 우주 전자입자 수치가 사상 최대치인 275~475 keV(킬로일렉트로볼트)까지 오르기도 했다.

 

  밤에 고장 나는 인공위성이 많다는 것도 이런 고에너지 전자가 범인이라는 또 다른 증거다. 실제로 위성 고장은 통계적으로 낮보다는 밤에 3배 정도 많이 발생한다. 우주전자입자를 끌고 다니는 태양 자기풍은 지구 자기장에 끌려 밤 시간대에 지구 쪽으로 유입되기 때문.

 

  올해는 이런 대규모 흑점폭발이 다시 일어날 확률이 매우 높다. 한국천문연구원 우주감시센터 이재진 선임연구원은 “태양 흑점 활동은 보통 11년마다 변하는데, 가장 최근의 최대 주기는 지난 해”라며 “역사적으로 살펴보면 위성고장을 초래하는 대형 흑점폭발은 흑점활동 최대주기 다음해에 발생하는 경우가 많았다”고 설명했다.

 

 이 밖에 우리 은하 중심부에서 날아오는 양성자도 인공위성 고장의 주된 원인 중 하나다. 흔히 우주선(宇宙線)이라고 부르는 이 양성자는 전자보다 훨씬 에너지가 크기 때문에 부딪히면 인공위성의 피해는 막대하다. 마땅히 대응 방법은 없지만, 고에너지 전자보다 발생빈도가 크게 낮다.

  

  전문가들은 정지궤도 위성 등 고가 위성을 보호하기 위해 우주 전자량 예보제도를 시행해야 한다고 주장한다. 고가의 인공위성에는 우주환경을 알 수 있는 ‘입자검출기’ 설치를 권장하고, 이 정보를 이용해 적극적으로 대응할 필요가 있단 말이다.

 

  이재진 연구원은 “고가의 통신, 군사용 인공위성은 입자검출기 설치를 강제할 필요도 있다”며 “입자검출기를 설치하면 사고가 발생하더라도 원인을 쉽게 파악할 수 있고, 갑자기 전자량이 크게 치솟을 경우 인공위성을 잠시 껐다 켜는 등의 방법으로 치명적 고장을 피할 수도 있고 다양하게 활용할 수 있다”고 말했다.

 

 동아사이언스 대전=전승민 기자 enhanced@donga.com

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