우주환경연구센터

우주환경연구센터는 태양 및 우주환경과 관련된 기초 연구, 응용 기술, 서비스 개발 업무를 통합적으로 수행하는 연구센터이다. 태양우주환경그룹은 1987년 흑점 관측을 시작으로 현재까지 다양한 우주환경 관측장비를 개발하여 운영하고 있으며, 특히 NASA와의 협력으로 한국 Solar Dynamics Observatory(SDO) 데이터센터와 지구방사능대 감시위성인 Van Allen Probes(VAP) 지상국을 구축하여 운영하고 있다. 무엇보다도, 다양한 지상 및 위성 관측 데이터를 이용하여 우주환경의 3가지 기본 요소인 태양 복사(R), 고에너지 입자(S), 그리고 지자기장의 변화(G)를 분석하고 예보하기 위한 다양한 연구를 수행하고 있다.

태양

태양은 흑점, 플레어 폭발, 코로나 물질방출 등의 강한 에너지 활동으로 우주환경의 극심한 교란을 발생시키는 근원이다. 우주환경연구센터는 태양활동에서 비롯된 우주환경 교란에 의한 지구 근방 위성 및 통신 피해를 최소화하기 위하여 태양의 표면 에너지 현상 감시 및 분석 예보를 수행하고 있다. 현재 미항공우주국(NASA)과 협력으로 SDO 데이터센터를 구축하여 태양 폭발 활동을 연구하고 있으며, 미국 빅베어 천문대에 건설된 세계 최대 태양망원경 NST(New Solar Telescope)를 활용하여 태양 미세구조 관측 및 분석 연구를 진행 중이다.

자기권

지구자기권은 태양풍에서 뿜어져 나오는 고에너지 입자와 우주방사선으로부터 지구를 보호해 주는 방패 역할을 한다. 태양활동이 활발한 때에는 강력한 자기폭풍이 발생하여 우주공간에 상주하는 인공위성에 치명적인 방사선 피해를 입히기도 한다. 지구자기권 영역 중 고에너지 입자들이 갇혀 도넛 형태를 이루는 반앨런대(Van Allen Radiation Belts)는 많은 위성들이 밀집해 있는 정지궤도(36,000km)가 포함된 영역이다. 한국천문연구원은 Van Allen Probes 지상 수신 자료를 활용하여, 반앨런대의 기원을 밝히고자 노력하고 있으며, 반앨런대 및 정지궤도 입자 환경 예측을 위한 모델 개발 또한 수행하고 있다.

전리권

전리권/고층대기는 우주환경 중에서 인류사회와 가장 가까운 영역이다. 대기입자가 태양 복사에너지에 의해 플라즈마 상태로 존재하기 때문에 다양한 전자기적 역학과 에너지 유입에 영향을 받는다. 이처럼 우주환경 및 저층대기의 영향으로 야기되는 전리권/고층대기 상태 변화는 인공위성, 무선통신, 지상의 전력 시스템에 심각한 문제를 일으킨다. 우주환경 연구센터에서는 국내에 VHF 레이더, 전천카메라, 전리권 모니터 등의 관측장비를 구축하여 운영하고 있다. 더불어 EISCAT(European Incoherent SCATter system network) 회원 가입과 남극 장보고과학기지에 지상관측기 구축을 함으로써 극지방 전리권/고층대기로도 연구 영역을 확장하고 있다.