어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하세요? 어린이우주기자단 김강윤 기자입니다.

 

이번에 저는 어린이우주기자단 미션으로 <전파관측망이 있는 KVN 연세전파천문대를 견학한 후, 기사를 작성하라!>현장 미션에 참가하게 되었습니다.

 

이번에는 연세대학교에 있는 KVN 전파망원경을 견학하였습니다.

 

직접 가보았더니 생각했던 것보다 훨씬 더 스케일이 커서 더욱더 놀라웠습니다.

 

 

이정도 스케일과 크기라면 실감이 오시나요? 

 

이 전파망원경과 통신을 주고받는 한 건물 안으로 들어가서 설명을 받을 수 있었습니다.

 

건물 안으로 들어가니 우주 기자단을 환영하는 슬라이드와 함께 한국천문연구원의 백준형 강사님이자 박사님이 저희를 반겨 주셨습니다.

 

 

먼저 들어가서는 여러 모니터와 컴퓨터들을 볼 수 있었는데 이 컴퓨터들에 입력된 정보를 가지고 전파망원경이 움직이기도 하고, 또 데이터들을 주고받기도 합니다. 

 

먼저 천문학자라는 것에 대해서, 우리가 생각하는 일반적인 천문학자와 원래 천문학자의 의미에 대해서 설명해 주셨습니다.

 

천문학자는 ‘우리가 살고 있는 우주를 탐구하는 사람’이라고 합니다.

 

우리가 사는 우주는 정말 끝이 없고 무궁무진한 공간이기 때문에, 그런 놀라운 공간을 탐구하기 위한 직업이 천문학자라고 합니다!

 

또 한 사진을 예로 들어 주시며 우리가 우주에 있는 별을 볼때, 온도가 낮으면 빨간 별이고, 온도가 높으면 파란 별인것을 예시로 들어 주시며 천문학자는 이런 방식으로 연구한다고 하셨습니다.

 

그런데, 우리가 우주에서 정보를 얻을려면 어떻게 해야할까요? 아까 그 사진처럼 빛을 이용해 관측을 하거나 직접 가서 탐사하는 방법도 있습니다. 또 지구에 떨어진 암석이나 별똥별 등을 통해서 직간접적으로 우주에 대한 정보를 얻을 수 있습니다.

 

물론 운석이나 탐사의 방법으로 정보를 얻는 것이 제일 직접적인 방법이기는 하나 우주가 너무 넓기 때문에 이러한 암석을 다 채취하지는 못한다는 한계가 있습니다. 그래서 천문학자들은 주로 ‘빛’을 이용해서 우주를 관찰하게 되는 것이죠.

 

빛 같은 경우에는 우리 눈에 보이는 가시광선의 영역부터 자외선, 적외선, X선 등 여러 빛의 종류들이 있습니다.

 

그리고 그 빛에 따라서 보이는 대상이 다르게 보이기도 하지요.

그리고 그것을 우리는 천문학에서 응용한다고 합니다.

 

예를 들어서 한 은하를 관측한다고 할 때, 가시광선으로 그 은하를 관찰할 수도 있고, 그 외에도 X선으로 관측하면 블랙홀이나 퀘이사 같은 에너지가 강한 천체들을 볼 수 있고, 자외선으로는 지금 막 태어난 별들이나 성운을 볼 수 있고, 전파의 경우에는 가스의 분포도를 알 수 있다고 합니다. 그리고 그 덕분에 천문학자들이 다양한 빛으로 은하에 대해서 연구를 할 수 있는 것이죠.

 

그런데, 한 가지 재미있는 사실을 알 수 있습니다. 땅에 가시광선 관측소와 전파관측소는 있는데 왜 감마선이나 자외선, 적외선관측소는 땅에 없는 걸까요? 그 이유는 다른 빛들은 대기권에 흡수가 되기 때문입니다.

 

그리고, 또 망원경의 성능에 대해서도 이야기를 해 주셨습니다. 망원경의 성능은 구경의 크기, 그러니까 거울의 크기에 따라서 결정되는데, 예외가 있다고 하셨습니다. 구경 10cm 광학망원경과 지름 21m인 전파망원경 각각 1대만을 생각해보고 해상도를 따져보면 누가 더 해상도가 높을까요? 

 

망원경의 성능, 즉 분해능은 관측 파장/구경이라고 합니다. 아마추어 망원경은 구경이 작은 대신 파장이 매우 짧습니다. 반면, 전파망원경은 구경이 큰 대신 파장이 매우 깁니다. 따라서 망원경 1대로만 따져보았을땐, 아마추어 광학망원경이 전파망원경보다 100배 이상 좋은 분해능을 가지고 있습니다. 그렇다면 왜 우리가 이렇게 큰 전파망원경을 사용하는 것일까요?

 

그 이유는 바로 ‘협력’에 있습니다. 망원경들간의 협력을 말하는 것이죠. 전파망원경은 같은 전파망원경끼리 연동이 됩니다. 그 말은 우리나라에 퍼져있는 여러 전파망원경을 모으면 우리 한반도만한 전파망원경이 완성되는 것이죠.

 

그래서 여러군데에서 한 첸체의 신호를 저장하고, 저장하고를 반복하다 보니 여러 망원경이 한대로 뭉치게 되는 것이고, 이렇게 따져보면 아까 그 광학망원경보다 1000배에서 10000배 이상의 성능을 낼 수 있다고 합니다.

 

그러면, 전 세계에 있는 전파망원경들을 합쳐보면 어떻게 될까요? 놀랍게도 지구만한 크기의 망원경이 만들어진다고 합니다. 거울이 지구만하면, 얼마나 큰 스케일의 우주를 볼 수 있을까요? 

 

이렇게 지구만한 크기의 망원경을 만들어 인류 최초로 블랙홀 관측에도 성공했다고 합니다.

 

이렇게 망원경들이 뭉처서 놀라운 크기의 망원경을 만들어내는 것처럼, 

 

망원경들이 우리에게 협력의 중요성을 알려주는 것만 같았습니다.

 

또 저도 이러한 생각을 본받아서 실생활에서도 여러 사람들과 협력하겠다고 다짐하였습니다.

 

다음으로는 아까 지구만한 전파망원경이 관측하였던 그 ‘블랙홀’ 에 대해서 알아보았습니다.

 

원래 블랙홀의 본 모습은 우리가 사진 속에서 보던 블랙홀의 모습의 그 가운데 검은 부분의 일부였습니다.

 

(M87 블랙홀의 모습)

 

이 블랙홀을 예시로 들자면 블랙홀의 가운데 검은 부분의 아주 작은 점이 블랙홀인 것이고, 나머지는 중력 랜즈 현상으로 빛이 증폭되는 것이죠

 

이러한 현상들을 전파천문학에서 연구하는 것이라고 합니다.

 

그리고 이번 블랙홀 관측에 기여하신 한국의 박사님의 이야기를 담은 한국천문연구원 50주년 뮤직비디오를 보여주셨습니다.

 

(여기에 이미지 넣기)

 

어렸을때부터 우주를 좋아했던 마음이 보여서

 

저도 뮤직비디오의 박사님같이 우주를 사랑하는 사람이 되겠다고 생각하였습니다.

 

그 다음은 질의응답을 받아주셨는데, 너무 친절하게 답해주셨습니다.

 

몇 가지의 내용으로는 

전파망원경이 도심에서도 관측이 잘 되는 이유는 전파의 파장이 길다보니 구름과 같은 방해물들을 뚫고 지나갈 수 있었기 떄문이고, 

 

전파망원경이 다른 망원경보다 특별히 더 큰 이유는 전파는 파장이 길어서 분해능이 낮아질수밖에 없기 때문에 어쩔수 없이 다른 망원경보다 크게 만들어야 한다고 합니다.

 

마지막으로 강연을 마치고 실제로 전파망원경을 조작하는 모습을 보여주셨는데, 컴퓨터 하나로 그 큰 전파망원경을 조작하는 것이 놀랍기도 하였고, 또 그 전파망원경으로 어떤 것을 찍을지 궁금증도 생겼습니다.

 

마지막으로 이번에 전파망원경을 견학하면서 우주의 무긍무진함을 몸소 느낄 수 있었고, 또 그런 우주를 더욱더 좋아하고 열심히 탐구해야겠다는 생각이 들었습니다.

 

이상 어린이우주기자단 김강윤 기자였습니다. 감사합니다.