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안녕하세요.

저는 오늘 KVN 전파 망원경을 취재하러 갔다 왔는데요.

이 전파 천문대는 한국에 4곳밖에 없는 KVN 전파 천문대 중 하나입니다.

KVN은, korea VLBI network의 약자입니다. 

KVN 은 서울, 울산, 제주도, 평창에 설치된 네 개의 직경 21미터 망원경으로 구성된 VLBI 관측 망으로 22/43/86/129GHz를 동시에 관측할 수 있는 관측 시스템입니다.

이 망원경은 4개의 망원경으로 약 521KM 정도의 망원경과 맞먹습니다.

이 천문대는 연구를 위한 기관이며 전파를 받는 천문대입니다.

전파의 장점과 단점 중 장점은 전파는 날씨의 영향을 받지 않고 매끄럽게 만들 수 있고 연결을 할 수 있다는 것입니다.

단점은 분해율이 낮다는 것입니다.

실제로 21m 전파 망원경이 10cm 아마추어 망원경보다 100배나 안 좋아서 저도 아주 깜짝 놀랐습니다.

그럼 왜 이 망원경을 쓰는지도 궁금했습니다. 이 망원경을 쓰는 이유는 전파망원경을 연결해 아주 큰 1개의 전파망원경처럼 작동하게 한다는 것이었습니다.

이게 어떻게 되는 것이냐면 각 전파망원경에서 나오는 정보를 합성해서 양 끝에 있는 정보를 활용해 아주 큰 전파망원경이 있는 것 처럼 만드는 것입니다.

그리고 광학망원경과 전파망원경의 차이는 먼저 광학망원경은 거울을 이용하지만, 전파망원경은 거울을 이용하지 않고 또 광학망원경은 표면을 매끈하게 닦아야 하지만, 전파망원경은 그렇게 매끈하게 닦을 필요가 없습니다.







위의 그림에서 왼쪽에 있는 그림은 일반적인 광학망원경의 종류인 쿠데식 반사망원경의 원리이고, 오른쪽의 그림은 전파 망원경이 어떻게 큰 망원경을 만드는 지에 대한 설명입니다.

이런 망원경들에서 가장 중요한 것은 파동의 주파수와 구경입니다. 주파수는 더 짧을 수록 좋고, 구경은 더 클수록 좋아 주파수/구경 을 분해율이라고 합니다. 분해율이 좋은 망원경을 결정하는 가장 중요한 지표입니다. 분해율이 클수록 망원경에서 찍은 사진의 해상도가 높아집니다.

옛날에 있던 구경이 40cm짜리 광학망원경은 별들도 알아볼 수 없을 정도로 해상도가 아주 안 좋았지만, 최근 발사된 제임스 웹 우주 망원경은 구경이 7m나 되서 별들은 물론 성운과 은하들까지 찍혔습니다.

그 정도로 구경이 중요합니다.

그리고 또한 우리 연세천문대는 KVN 전파 망원경에 속하는데 우리나라에 4개가 있고, 연세, 제주, 울산, 평창에 있습니다.

KVN 은 직경 21미터 망원경으로 구성된 VLBI 관측 망으로 22/43/86/129GHz를 동시에 관측할 수 있는 관측 시스템입니다. 주파수를 4개나 감지하는 걸 세계 최초로 해내었습니다.

연세, 제주, 울산 천문대는 2008년도에 동시에 지어졌고, 망원경이 부족하다고 생각되어 평창에 올해 새로 지어졌습니다. 이렇게 4개의 망원경이 있으니 한반도만한 망원경과 똑같이 작동하게 됩니다. 또 전세계에 있는 VLBI 네트워크에도 속해 있어, 첫 블랙홀을 찍을 때도 큰 도움을 준 망원경들입니다.

다음 사진은 전세계 VLBI 의 사진입니다. 보시다시피 유럽, 동남아시아, 미국에 분포되어 있는 망원경들이 아주 많은데, 그 중 그림의 가운데에 보이는 동아시아우주전파관측망(East Asian VLBI Network) 중에서 우리나라에 4곳이 있습니다.







그리고 우리 연세천문대가 하는 일은 크게 두 가지가 있습니다.

먼저 블랙홀의 사진을 찍는 일을 하고, 블랙홀 제트의 탄생과 기원에 대해서 알아보는 일을 주로 합니다.

다음은 VLBI 네트워크에서 처음으로 사진이 찍힌 블랙홀인 M87입니다.

사진출처: 한국천문연구원(M87 블랙홀)

저는 우리나라가 이런 큰 프로젝트에도 가담할 수 있어 우주 강국이 된 것만 같아 기분이 좋았습니다. 아래는 블랙홀 제트에 대한 설명입니다.



제트란 기체와 액체 등 물질의 빠른 흐름을 말하는데, 밀도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 물질이 방출되어 만들어집니다. 블랙홀 주변에는 강력한 자기장과 블랙홀의 서로 영향을 주며 강력한 제트 방출 현상이 발생합니다.





사진출처: 한국천문연구원



한국천문연구원에 의하면 위 사진에서 보이는 것처럼 11년 주기로 M87 블랙홀이 팽이처럼 흔들리며 회전하는 것을 23년 동안의 VLBI 의 관측과 연구로 밝혀내었다고 합니다.

또한 천문대에서는 폭발하는 별, 즉 죽어가는 별을 관측하고 미리 예상하는 일도 하고 있습니다. 폭발하는 별은 초신성이라고도 합니다. 그 초신성은 낮에도 맨눈으로 볼 수 있지만, 보는 것과 예상하는 건 다르답니다. 보는 건 그냥 할 수 있지만, 예측하는 건 나이와 온도를 알아야 하기 때문에 아주 어렵습니다. 

실제 전파망원경은 21M인데, 그 크기를 믿기 힘드시다면 이 사진을 보세요. 저는 이 크기를 보고 아주 놀랐습니다. 저는 전파망원경 앞에 있습니다.

전파망원경이 아주 크죠? 이 정도 크기일 줄은 제가 상상도 하지 못했습니다. 한국에 이렇게 큰 망원경이 있다니, 정말 자랑스러웠습니다.

우리는 강연을 듣고 나서, 천문대장님이 망원경이 돌아가는 걸 보여 주셨습니다. 생각보다 빨리 돌아가 놀랐습니다. 이렇게 큰 것은 아주 느려 돌아가는데 5분은 걸릴 줄 알았는데, 180도 돌리는 데 1분정도밖에 안 지났습니다.아래 영상은 망원경이 돌아가는 모습입니다.

KVN은 올해 15주년을 맞이했습니다. 앞으로, 지금처럼 많은 연구를 진행하였으면 좋겠습니다. 지금까지는 15년이고, 앞으로 우리의 미래도 책임질 엄청난 KVN 전파망원경에 다녀온 박도준 기자였습니다.

감사합니다.