한국과 미국이 공동 개발한 ‘태양 코로나그래프(이하 CODEX, Coronal Diagnostic Experiment)’가 최종 기능 점검을 마치고 오는 10월 스페이스X 팰컨9로 발사해 국제우주정거장에 설치될 예정이다.
CODEX는 태양 코로나의 형상뿐만 아니라 온도와 속도를 하나의 기기에서 동시에 관측해 2차원 영상으로 구현할 수 있도록 고안된 세계 최초의 코로나그래프로, 태양 연구의 새로운 지평을 여는 중요한 전환점이 될 것으로 보인다.
발사 이후 3~4주 동안 국제우주정거장 설치와 시험 운영 기간을 거쳐 6개월에서 최대 2년 동안 운영할 계획이다.
우주항공청과 한국천문연구원은 8일 미국 항공우주국(NASA)과 공동으로 개발한 태양 코로나그래프의 발사 전 최종 점검을 완료했다며 이같이 전했다.
국제우주정거장(ISS)에 탑재될 CODEX 위치(사진=우주항공청 제공)
공동 연구진은 지난달 29일부터 지난 2일까지 미국 고다드 우주비행센터와 케네디우주센터에서 이뤄진 CODEX의 통신 및 제어 기능 시험을 성공적으로 마쳤다.
오는 10월경 미국 NASA 케네디우주센터에서 스페이스X가 개발한 화물선(Cargo Dragon)에 실려 팰컨 9(Falcon 9) 로켓으로 발사될 예정이다.
이후 CODEX는 약 3~4주 동안 국제우주정거장 설치와 시험 운영 기간을 거쳐 6개월에서 최대 2년간 운영될 예정이다.
‘코로나그래프’란 태양 표면에 비해 100만 배 이상 어두운 태양 대기의 가장 바깥 영역인 코로나(corona)를 관측할 수 있는 특별한 망원경이다.
태양의 표면인 광구가 상대적으로 매우 밝아 개기일식을 제외하면 지상에서 코로나 관측이 불가능하며, 인공적으로 태양 면을 가려야만 코로나를 관측할 수 있다.
이번에 한미 연구진이 공동으로 개발한 CODEX는 태양 코로나의 형상만 촬영하는 것이 아니라 기존에 제한적으로만 관측할 수 있었던 온도와 속도를 하나의 기기에서 동시에 관측해 2차원 영상으로 구현할 수 있도록 고안된 세계 최초의 코로나그래프다.
태양에 대해 우리가 아직 잘 모르는 중요한 두 가지 현상은 코로나라는 태양의 바깥층이 어떻게 그렇게 뜨거운지와 태양풍이 어떻게 그렇게 빨라지는지를 이해하는 것이다.
먼저 태양의 온도는 중심에서 바깥쪽으로 나아갈수록 낮아지지만, 가장 바깥 영역인 코로나에서 수백만 도까지 가열된다.
또한 코로나에서 방출된 초속 수십 킬로미터(㎞)의 태양풍은 태양 근처를 벗어나면서 초속 수백 ㎞로 가속되며 우주 날씨에 큰 영향을 끼친다.
이러한 현상을 연구하기 위해 CODEX를 통해 태양 반경의 세 배에서 열 배에 이르는 영역의 코로나 온도와 속도를 측정할 계획이다. 이 연구는 우리가 우주 날씨를 더 정확하게 예측하는 데 큰 도움을 줄 것으로 예상된다.
이번 프로젝트에서 천문연은 CODEX의 핵심기술인 편광카메라, 필터휠, 구동 제어기 등 하드웨어와 코로나그래프 비행 및 지상 운영 소프트웨어를 개발했다.
NASA는 코로나그래프의 광학계와 광기계부, 태양 추적 장치를 개발했으며 국제우주정거장 설치와 운영을 담당한다.
한국 측 연구책임자인 천문연 김연한 박사는 “CODEX가 성공적으로 코로나를 관측한다면 국내 태양우주환경 연구자들이 더욱 주도적으로 태양 연구를 수행할 수 있을 것”이라고 말했다.
한국 측 기술개발을 총괄하고 이번 최종 점검을 현지에서 수행한 천문연 최성환 박사는 “CODEX는 한국과 NASA의 기술력이 결합해 만들어진 합작품이며 코로나그래프를 개발하면서 확보된 기술들은 우주, 국방, 반도체 산업으로 확산할 수 있다”고 밝혔다.
NASA 측 연구책임자인 제프리 뉴마크(Jeffrey Newmark) 박사는 “한국이 가지고 있는 우수한 소프트웨어 기술과 NASA의 광학계 및 태양 추적장치 기술이 잘 접목된 상생 기술이며 CODEX가 성공적으로 임무를 수행할 경우보다 장기적으로 운영할 유사 관측기기 개발도 진행할 것”이라고 전했다.
윤영빈 우주청 청장은 “CODEX 프로젝트의 성공적인 수행을 통해 태양의 코로나 및 태양풍 등 태양 연구의 새로운 지평을 여는 중요한 전환점이 될 수 있을 것”이라면서 “이 프로젝트를 통해 태양 연구와 우주 날씨 예측 분야에서 우주청은 미국 항공우주국과 긴밀한 협력 관계를 더욱 강화하고 양국의 지식과 기술을 공유해 나갈 것”이라고 강조했다.
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