사업성과/실적

[2026-04-09] M87 블랙홀 제트의 '떨림' 첫 규명…0.94년마다2.5광년 길이 파동 발생

한일 공동연구팀이 은하 중심부 거대 블랙홀에서 방출되는 물질의 흐름인 제트가 일정 주기로 떨리는 현상을 처음으로 정밀 분석했다. 제트를 따라 발생하는 파동의 주기는 0.94년으로 길이는 약 2.5광년(1광년은 빛의 속도로 1년간 이동한 거리)에 달한다.

한국천문연구원은 손봉원 관측인프라운영본부 책임연구원팀이 박종호 경희대 교수팀, 일본 연구팀과 국제 공동연구를 통해 M87 블랙홀에서 방출되는 제트 내부에서 파동이 전파되는 현상을 처음으로 규명했다고 9일 밝혔다. 연구결과는 3월 2일(현지시간) 국제학술지 '천체물리학 저널'에 공개됐다.

M87 블랙홀은 메시에 87(M87) 은하 중심부에 있는 초대질량 블랙홀로 태양 질량의 약 65억배에 달한다. 인류 역사상 최초로 촬영돼 모습을 드러낸 블랙홀이기도 하다. M87 블랙홀이 있는 M87 은하는 지구에서 약 5500만 광년 떨어진 처녀자리 은하단 중심부에 있는 거대한 타원 은하다.

제트는 기체와 액체 등 물질의 빠른 흐름을 말한다. 블랙홀은 강력한 자기장 등의 영향으로 강력한 제트를 방출한다. M87 블랙홀은 블랙홀 제트 구조를 정밀하게 관측할 수 있는 연구대상으로 꼽힌다.

2023년 선행 연구에 따르면 M87 블랙홀 제트 가장자리를 따라 0.94년 주기로 미세한 수직 방향 흔들림이 존재한다는 사실이 밝혀졌다.

공동연구팀은 천문연의 한국우주전파관측망(KVN)과 일본국립천문대(NAOJ) 일본우주전파관측망(VERA Array)을 결합한 한일 공동 우주전파관측망(KaVA)을 활용해 M87 블랙홀 제트의 떨림을 정밀 관측했다. 한국과 일본의 전파망원경들을 연결하면 직경 약 2000km의 망원경 구경과 같은 높은 감도와 공간 분해능을 얻을 수 있다.

2013년 12월부터 2016년 6월까지 2년 6개월간 22기가헤르츠(GHz, 주파수의 단위) 대역에서 총 24회에 걸쳐 주기적으로 모니터링하면서 블랙홀 반경의 1000배가 넘는 12밀리아크초(mas) 이내 영역의 제트 구조 변화를 정밀하게 분석했다.

전파망원경은 주파수 대역이 높을수록 분해능이 좋아지지만 수신 신호가 약해져 기술적 난도가 높다. 밀리아크초는 천구상의 각도를 측정하는 단위로 1초의 1000분의 1이다. 1밀리아크초는 M87 제트를 관측하는 거리에서 약 0.27광년 길이에 해당한다.

연구팀은 제트 가장자리를 따라 관측되는 수직 방향 흔들림이 국소적인 진동이 아니라 제트 하류 방향으로 이동하며 전파되는 '횡방향 파동'이라는 사실을 밝혀냈다. 파동은 선행 연구에서 밝혀진 것처럼 0.94년 주기로 전파됐고 파장의 길이는 2.4~2.6광년에 달했다.

파동의 겉보기 전파 속도는 빛의 속도보다 약 2.7~2.9배 빠른 것으로 나타났다. 파동의 실제 전파 속도가 빛보다 빠른 것이 아니라 제트가 지구의 관측자 시선 방향과 매우 좁은 각도에서 비스듬히 운동하며 나타나는 '초광속 운동'이라는 착시 현상 때문이다.

파동의 기원에 대한 해석은 열려 있다. 가장 유력한 후보로 '알페인파(Alfven wave)'가 꼽힌다. 알페인파는 전도성이 있는 유체 내에 강한 자기장이 형성되면 자기장의 장력으로 발생하는 파동을 말한다. M87 제트는 강력한 자기장이 지배하는데 자기장이 팽팽하게 당겨진 줄처럼 진동하며 에너지를 전달한다는 설명이다.

알페인파 시나리오에 따르면 파동은 블랙홀 주변의 가스 소용돌이와 뒤틀린 자기장이 상호작용하며 에너지를 주기적으로 방출할 때 생성된 것으로 해석된다.

빠르게 흐르는 강물 표면에 잔물결이 일어나는 것처럼 제트의 전파 과정에서 발생하는 미세한 왜곡이 증폭돼 파동 형태로 관측됐을 것이라는 관점도 있다.

연구팀은 추가 관측과 수치 시뮬레이션 등 이론 연구를 병행해 제트의 떨림 현상을 주도하는 정확한 메커니즘을 밝혀낼 계획이다.

연구를 이끈 노현욱 천문연 관측인프라운영본부 박사후연구원은 "블랙홀에서 분출되는 제트 내부에서 약 1년 주기의 파동이 실제로 전파되고 있음을 처음으로 증명한 성과"라며 "블랙홀 근처에서 발생하는 물리적 현상이 제트를 따라 하류로 어떻게 전달되는지 설명하는 중요한 실마리를 제공한다"고 설명했다.

공동 연구자인 카즈히로 하다 일본 나고야시립대 교수는 "동아시아 전파망원경 네트워크에서는 훨씬 높은 해상도를 제공하는 86GHz 대역 관측 기술을 개발하고 있다"며 "제트의 근원부를 더 정밀하게 들여다보고 블랙홀 인근에서 파동 전파가 시작되는 기원을 밝히는 데 결정적인 역할을 할 것"이라고 밝혔다.

<참고 자료>
- doi.org/10.3847/1538-4357/ae355b

출처: 동아사이언스

[2013년 12월~2016년 6월 관측한 M87 블랙홀 제트의 구조 변화를 선으로 단순화시킨 그림. 파동은 선행 연구에서 밝혀진 것처럼 0.94년 주기로 전파됐고 파장의 길이는 2.4~2.6광년에 달한다. 파동의 겉보기 전파 속도는 빛의 속도의 약 2.7~2.9배다. 천문연 ]

[2025.11.27.] 누리호가 쏘아 올린 13기 위성들…‘K-우주 실증’ 속도낸다

차세대중형위성 3호, 오로라 등 대기 관측 임무 등 수행

큐브위성 12기…해양 쓰레기,GPS, 바이오 연구 진행

누리호 4차 발사, 지상 관측 넘어 우주 연구로 확대

한국형 발사체 누리호 4차 발사가 성공하며 국내 우주과학 연구가 본격적인 실증 단계에 들어섰다는 평가가 나온다. 이번 발사에는 오로라·대기광 관측부터 해양 플라스틱 분포 검증, 면역항암제 기반 단백질 결정화 실험 등 다양한 우주 임무를 수행할 13기 위성이 함께 올라 모두 목표 궤도(600㎞)에 성공적으로 분리·안착했다. 이들 위성은 앞으로 발사 이후 위성 운용 전 초기 교신·성능 점검 단계인 커미셔닝(Commissioning)을 거쳐 본격 임무에 돌입한다.

27일 우주항공업계에 따르면 이날 오전 1시 13분 전남 고흥군 나로우주센터에서 발사된 누리호에는 주탑재체인 차세대중형위성 3호(CAS500-3·차중3호) 1기와 12기 큐브위성이 함께 실렸다. 차중3호는 한국항공우주산업(KAI)이 개발을 총괄했고, 한국천문연구원·인공위성연구소·한림대학교가 탑재체 개발을 맡은 500㎏급 관측 위성이다. 이 위성은 오로라·대기광 관측, 전리권 우주환경 변화 감시뿐 아니라 바이오 3D 프린팅 기반 줄기세포 배양 실증 임무까지 수행할 계획이다.

큐브위성들의 역할도 주목된다. 한국항공우주연구원(항우연)은 '국산 소자부품 우주 검증 플랫폼 1호'를 함께 올렸다. 지난해 7월 개발에 착수해 지난 10월 제작을 마친 이 플랫폼은 국내에서 개발된 우주급 소자부품의 기능을 실제 우주 환경에서 검증하는 임무를 수행한다. 성능이 입증될 경우 수입에 의존해온 우주 부품의 국산화 판로를 개척하게 되는 계기가 될 것으로 기대된다.

세종대학교의 '스파이론(SPIRONE)'은 무게 2.5㎏ 수준으로, 초소형 위성 기반 LEO 항법 신호 송신 모듈 개발·검증을 목표로 한다. 또 해수면과 플라스틱의 온도 차를 활용해 해양 플라스틱 분포를 관측하는 임무도 수행한다. 서울대학교가 개발한 쌍둥이 위성 '하나·두리'는 군집위성 운용 핵심 기술인 상대항법과 궤도제어 기능을 탑재했다. 우주에서 편대비행을 통해 지구 대기 관측을 위한 GPS RO(Radio Occultation) 데이터를 수집할 계획이다.

KAIST의 케이히어로(K-HERO)위성은 지구 저궤도에서 150W급 홀추력기를 1분간 동작시켜 플라즈마의 생성과 이온 가속에 따른 추력 발생을 확인할 예정이다. 스페이스린텍의 비천(BEE-1000)은 국내 최초의 우주바이오 전용 위성으로, 공공연구 목적 의약품 결정화 실증을 진행한다. 이번 우주에서의 임무는 미세중력 환경에서 단백질 결정성장 과정을 실험을 통해 검증한다.

이외에도 한컴인스페이스의 세종4호(SEJONG-4)는 지구관측 영상 촬영 임무부터, 제주도 해양쓰레기 감시 임무를 수행하는 퍼셋01(PERSAT01) 위성, 해양기후 예측 서비스를 위한 저궤도 초소형 위성 기반 사물인터넷(IoT) 데이터통신 서비스 임무를 수행할 에트리샛(ETRISat) 등 12기의 저마다 다른 목적과 특징을 가진 위성들이 우주에서 활약할 예정이다.

이번 누리호 4차 발사가 민간 우주 탐사의 신호탄이란 평가다. 송영주 경희대 우주탐사학과 교수는 "지상 관측과 통신 목적을 넘어 우주에서 다양한 연구를 할 수 있고 기술을 검증할 수 있는 탑재체들이 실렸다는 것이 굉장히 고무적"이라면서 "앞으로 유럽의 우주국처럼 우주 임무가 다양해질 수 있다는 것을 보여준 신호탄이 된 것 같다"고 분석했다.

한편 우주항공청은 27일 오전 교신에서는 차중3호 본체 구성품 기능을 확인했고 대전 항우연 지상국 등과 추가 교신을 통해 위성 세부 상태 정보를 내려받고 정밀 점검을 수행할 계획이라고 설명했다. 1년간 태양동기궤도에서 지구를 하루에 약 15바퀴 돌며 본격적인 임무에 나설 예정이다. 부탑재위성 12기 중 5기도 지상국과 교신을 완료했고, 나머지 위성들도 첫 교신 시도를 준비 중이다.

출처 : 아시아투데이 (https://www.asiatoday.co.kr)

[한국형발사체 누리호가 27일 새벽 전남 고흥군 나로우주센터에서 발사되고 있다./한국항공우주연구원]

[2025-09-16] 박종호 경희대 교수 연구팀, 인류 최초 관측 블랙홀 'M87 영상화팀' 참여

[아시아타임즈=양혜랑 기자] 경희대학교 우주탐사학과 박종호 교수가 참여한 사건지평선망원경(EHT) 연구단이 M87 블랙홀의 새로운 영상을 공개했다.

이번 영상은 2021년 관측한 데이터로부터 확보했으며, 이는 2017년 인류 역사상 최초로 관측한 블랙홀과 이듬해인 2018년의 영상에 이어 3년 뒤의 블랙홀 영상이다.

연구단은 그간의 관측 영상을 상호 비교해 M87 블랙홀의 시간 변화를 집중적으로 탐구했다. 그 결과 블랙홀 그림자로 불리는 중심부의 검은 부분과 블랙홀의 막대한 중력에 의해 휘어진 빛이 만들어내는 고리 모양은 크기가 일정하지만, 블랙홀 주변 편광의 패턴이 시간에 따라 역동적으로 변화함을 확인했다.

블랙홀 주변 편광의 변화는 사건지평선 부근의 자기장 구조가 시간에 따라 재배열됐거나, 시선 경로에 있는 뜨거운 플라즈마의 영향이 달라졌기 때문으로 해석된다. 이번 결과는 블랙홀 주변 환경이 매우 역동적이며, 추가 관측과 이론 연구가 지속 필요함을 시사한다.

이번 관측에는 박종호 교수 연구팀의 기여가 두드러졌다. 박종호 교수 연구팀은 편광 교정 소프트웨어 ‘GPCAL’을 개발했다. 이 프로그램은 망원경과 수신계에서 생기는 기기 편광 성분을 정밀하게 분리·보정해 천체 고유의 편광 신호만을 남기는 기술로, EHT 국제 공동 분석에서 주 분석 도구로 처음 채택됐다. 이를 통해 블랙홀 주변 자기장 지도의 신뢰도를 크게 높일 수 있었다.

박종호 교수는 M87 편광 영상화팀의 공동 리더로 다년간 관측 자료의 일관된 교정·검증을 총괄해 결과의 재현성과 안정성을 강화했다. 그는 “블랙홀 고리의 크기는 여러 해 일관되게 유지돼 아인슈타인 일반 상대성 이론이 예측한 블랙홀 그림자를 재확인했지만, 편광 패턴이 크게 바뀌었다”며 “이러한 결과는 사건지평선 부근을 소용돌이치는 자화된 플라즈마가 매우 역동적이고 복잡하다는 뜻”이라고 설명했다.

이번 국제 공동연구의 총괄 책임자 중 하나인 폴 타이드 하버드 스미소니안 천체 물리학센터 박사는 “수년에 걸친 블랙홀 영상은 우주에서 가장 극한인 환경 중 하나에 대한 이해를 심화시킨다”고 말했다.

EHT 국제연구단은 2017년을 시작으로 M87을 관측하며 새로운 연구 결과를 도출하고 있다. 2026년에는 블랙홀 동영상 촬영을 위해 약 3개월 동안 주 2회씩 M87을 관측한다. 이를 통해 더욱 정확한 블랙홀의 실시간 진화 모습을 포착할 계획이다. 이번 연구 결과는 'Astronomy&Astrophysics' 2025년 9월 호에 게재됐다.

출처: 아시아타임즈

[사건지평선망원경으로 촬영한 M87 블랙홀의 영상. 왼쪽부터 2017·2018·2021년 결과를 보여준다. 고리 위의 가느다란 선은 관측된 선형 편광의 방향(전기장 벡터)을 뜻한다. 세 영상 모두에서 블랙홀 그림자로 불리는 중심 검은 부분과 블랙홀의 중력에 의해 휘어진 빛이 고리 모양으로 관측됐다. 블랙홀의 그림자 부분과 고리의 크기는 거의 일정하지만 가장 밝은 부분의 위치와 편광 패턴이 연도별로 변화하는 것을 볼 수 있다. (출처: ©EHT Collaboration) ]

[2025] 차세대 우주탐사 인력양성팀 성과 및 실적(논문, 특허)

논문실적(2025.01.~2025.12.)

Solar Cycle Dependence of NOAA Space Weather Scale Frequencies / Journal of the Korean Astronomical Society / 20250220
Can we properly determine differential emission measures from Solar Orbiter/EUI/FSI with deep learning? / Astronomy & Astrophysics / 20250312
Real-time Extrapolation of Nonlinear Force-free Fields from Photospheric Vector Magnetic Fields Using a Physics-informed Neural Operator / Astrophysical Journal Supplement Series / 20250401
Prediction of the Next Solar Rotation Synoptic Maps Using an Artificial Intelligence– based Surface Flux Transport Model / Astrophysical Journal Supplement Series / 20250416
Six-hour Prediction of Interplanetary Magnetic Field Bz Profiles for Strong Southward Cases by Deep Learning / Astrophysical Journal / 20250428
Comparison of Empirical and Deep Learning Models for Solar Wind Speed Prediction / Astrophysical Journal / 20250708
Hα Flux Extraction from Continuum-Dominated Sources Using a Simplified Three-Filter Method / Journal of the Korean Astronomical Society / 20250311
Design and analysis of a linear astigmatism-free confocal off-axis reflective collimator for aerial applications / Applied Optics / 20250205
Monolithic trifold flexure aluminum mirror optimized through the response surface method for wide field of view camera applications / Applied Optics / 20250617
Enhanced Imaging of M87*: Simulations with the EHT and Extended-KVN / JKAS (Journal of Korean Astronomical Society) / 20250117
The persistent shadow of the supermassive black hole of M87: II. Model comparisons and theoretical interpretations / A&A (Astronomy & Astrophysics) / 20250125
Gamma-ray flares from the jet of the blazar CTA 102 in 2016–2018 / A&A (Astronomy & Astrophysics) / 20250220
A multifrequency study of sub-parsec jets with the Event Horizon Telescope / A&A (Astronomy & Astrophysics) / 20250324
Constraining the Mass of a Hypothetical Secondary Black Hole in M87 with the NANOGrav 15 yr Data Set / ApJ (The Astrophysical Journal) / 20250605
Origin of the ring ellipticity in the black hole images of M87* / A&A (Astronomy & Astrophysics) / 20250710
First polarization study of the M87 jet and active galactic nuclei at submillimeter wavelengths with ALMA / A&A (Astronomy & Astrophysics) / 20250717
Understanding Stellar Mass–Metallicity and Size Relations in Simulated Ultrafaint Dwarf Galaxies / The Astrophysical Journal / 20250601
Simulating High-redshift Galaxies: Enhancing UV Luminosity with Star Formation Efficiency and a Top-heavy IMF / The Astrophysical Journal / 20250201
Star Formation Histories of Early-type Dwarfs in Group Environment / Monthly Notices of the Royal Astronomical Society / 20250701
Development of Anisotropic Magnetoresistive (AMR) Sensor Modul for the Magnetic Field Instrumnet of Lunar Lander / Journal of Astronomy and Space Sciences / 20250315
Spiral-phase-contrast imaging based on a linear astigmatism-free three-mirror system for space optics applications / Optics Express / 20250916

특허 출원 및 등록실적(2025.01.~2025.12.)

출원 / KR / 10-2025-0071478 / 물리 정보 신경 연산자를 이용한 태양 코로나 자기장 실시간 재구성 시스템 및 방법 / 20250530
출원 / KR / 10-2025-0046897 / 딥러닝을 활용한 입체적인 태양 대기 온도 결정 시스템 및 그 동작 방법 / 20250410
출원 / KR / 10-2025-0113778 / 선형비점수차가 제거된 F8.9 비축 자유곡면 3-반사경 EO/IR 공통 광학계 장치 / 20250818
출원 / KR / 10-2025-0023536 / 선형 비점수차가 제거된 열적외선 공통광학계용 비축 반사 광학계 장치 / 20250224
출원 / KR / 10-2025-0146824 / 신경망 기반 다파장 천체 화상 생성 방법 및 장치 / 20251013
출원 / KR / 10-2025-0142400 / 플레어 예측 방법, 장치 및 기록 매체 / 20250930
출원 / KR / 10-2025-0191553 / 소용돌이 위상판과 선형비점수차가 제거된 비축 자유곡면 3-반사경을 사용한 3차원 현미경 / 20251205
출원 / KR / 10-2025-0155841 / 3D 프린팅 소재를 이용한 모듈형 반사식, 굴절식, 반사-굴절식 망원경 실험 장치 / 20251024
등록 / KR / 10-2863905-0000 / 전자 소자를 포함하는 써치 코일 자기장 센서 / 20250919

[2024] 차세대 우주탐사 인력양성팀 성과 및 실적(논문, 특허)

논문실적(2024.01.~2024.12.)

Scientific Perspectives of the Heliophysics L4 Mission by Remote-Sensing Observations / Journal of the Korean Astronomical Society / 20240327
Recurrently Propagating Intensity Disturbances along Polar Plumes Observed in White Light and Extreme Ultraviolet /ASTROPHYSICAL JOURNAL / 20240120
Near-real-time 3D Reconstruction of the Solar Coronal Parameters Based on the Magnetohydrodynamic Algorithm outside a Sphere Using Deep Learning / ASTROPHYSICAL JOURNAL SUPPLEMENT SERIES / 20240301
3D Magnetic Free Energy and Flaring Activity Using 83 Major Solar Flares /ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS / 20240410
Can Solar Limb Flare Prediction Be Properly Made by Extreme-ultraviolet Intensities? / ASTROPHYSICAL JOURNAL LETTERS / 20240820
Construction of global IGS-3D electron density (Ne) model by deep learning / JOURNAL OF ATMOSPHERIC AND SOLAR-TERRESTRIAL PHYSICS / 20241016
Fe/O Variations Relative to Source Longitude and Heliospheric Current Sheet in Large Solar Energetic Particle Events / ASTROPHYSICAL JOURNAL / 20241210
Telescope control software and proto-model siderostat for the SDSS-V Local Volume Mapper / Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems / 20240805
Maunakea Spectroscopic Explorer exposure time calculator for end-to-end simulator: to optimizing spectrograph design and observing simulation / Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems / 20240104
Wavefront-corrected high-intensity vortex beams exceeding 10^20 W/cm^2 / Optica / 20240816
Generation of wavelength- and orbital angular momentum-tunable extreme-ultraviolet vortex beams using a spiral phase mirror / Optics Communications / 20241101
The persistent shadow of the supermassive black hole of M 87. I. Observations, calibration, imaging, and analysis / Astronomy & Astrophysics / 20240118
Ordered magnetic fields around the 3C 84 central black hole. / Astronomy & Astrophysics / 20240201
First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VII. Polarization of the Ring / Astrophysical Journal Letters / 20240327
First Sagittarius A* Event Horizon Telescope Results. VIII. Physical Interpretation of the Polarized Ring / Astrophysical Journal Letters / 20240327
Observational evidence to support a dense ambient medium shaping the jet in 3C 84 / Astronomy & Astrophysics / 20240514
Jet collimation and acceleration in the flat spectrum radio quasar 1928+738 / Astronomy & Astrophysics / 20240807
Evolution of the Termination Region of the Parsec-scale Jet of 3C 84 Over the Past 20 yr / The Astrophysical Journal / 20240730
First Very Long Baseline Interferometry Detections at 870 μm / The Astronomical Journal / 20240827
Mapping the Distribution of the Magnetic Field Strength along the NGC 315 Jet / The Astrophysical Journal / 20240923
Discovery of Limb Brightening in the Parsec-scale Jet of NGC 315 through Global Very Long Baseline Interferometry Observations and Its Implications for Jet Models / The Astrophysical Journal Letters / 20240924
Broadband multi-wavelength properties of M87 during the 2018 EHT campaign including a very high energy flaring episode / Astronomy & Astrophysics / 20241213
The putative center in NGC 1052 / Astronomy & Astrophysics / 20241217
Deep Hubble Space Telescope Photometry of Large Magellanic Cloud and Milky Way Ultrafaint Dwarfs: A Careful Look into the Magnitude–Size Relation / The Astrophysical Journal / 20240520

특허 출원 및 등록실적(2024.01.~2024.12.)

출원 / KR / 10-2024-0081838 / 연-X선 및 극자외선 파장 영역의 태양복사에너지 예측 시스템 및 그 방법 / 20240624
출원 / US / 18/819,637 / Mode conversion apparatus based on off-axis mirror / 20240829

[2024-12-16] 우주과학과 박종호 교수 블랙홀 연구로 젊은 천문학자상 수상

블랙홀과 주변부 관측
“블랙홀 관찰해 인류 지식의 진보 이룰 것”

우주과학과 박종호 교수가 한국천문학회에서 시상하는 ‘2024 젊은 천문학자상’ 수상자로 선정됐다. 젊은 천문학자상은 학문적 업적이 우수한 40세 미만의 회원에게 수여하는 상이다. 이와 더불어 박종호 교수는 올해로 16년째를 맞은 ‘2025년 포스코사이언스펠로우십’에 선정되는 겹경사를 맞았다. 포스코사이언스펠로우십 사업은 기초과학과 응용과학을 연구하는 30명 내외의 과학자를 선발해 세계적인 과학자로서의 성장을 지원한다. 박종호 교수는 “과분한 상을 받아 영광이다. 이번 선정이 앞으로의 연구에 밑거름이 될 것”이라는 소감을 밝혔다.

블랙홀 주변부 촬영 이미지 영상화, 전 세계 20여 국·400여 명의 연구진 참여
박종호 교수는 우리 은하 중심의 블랙홀과 그 주변부의 관측을 주 연구 분야로 삼고 있다. 기술적 한계로 블랙홀 주변부의 직접적 관측이 어려웠던 과거와 달리 최근에는 간섭계 기술과 국제 협력을 통해 블랙홀 주변부 촬영이 가능해졌다. 박종호 교수는 블랙홀 주변부 촬영 이미지를 영상화하는 작업을 진행하고 있다. 이러한 노력의 결과로 2024년 1월에는 블랙홀 주변 플라즈마 난류로 블랙홀 고리 구조 밝기 변화를 밝혀냈다.(관련 기사 보기)

블랙홀은 일반적인 물리 상식이 깨지는 기이한 천체로 일반 대중부터 과학자까지 많은 관심을 받고 있다. 박종호 교수는 “블랙홀이 지닌 아주 강력한 중력으로 주변 물질을 흡수하며 막대한 양의 에너지를 방출하고 있다. 이 에너지가 은하와 우주의 진화에 어떠한 영향을 미치는지 연구하고 싶고, 이를 통해 인류 지식의 진보를 이루고 싶다”는 목표를 밝혔다.

성공적인 블랙홀 연구를 위해서는 국제적인 협력이 필수다. 블랙홀 연구는 전파 망원경의 기술적 한계를 극복하기 위해 여러 나라의 연구진이 협력해야만 가능하다. 박종호 교수는 전 세계 20여 국, 400여 명의 연구진이 참여한 글로벌 프로젝트에 참여하고 있으며, 그간의 공로를 인정받아 젊은 과학자상을 2021년과 2024년에 수상했다. 이 프로젝트에는 관측기기부터 블랙홀 물리 해석까지 다양한 전공의 과학자가 참여하고 있다. 박종호 교수는 “매주 온라인 회의를 통해 다양한 문화적 배경을 가진 학자들과 소통하고 있다. 문화적 차이로 힘든 점도 있지만 재미를 느끼며 연구하고 있다”고 설명했다.

“재미가 연구의 원동력, 블랙홀의 동적 특성 이해하는 후속 연구 진행”
이처럼 박 교수는 연구를 꾸준히 할 수 있는 동력으로 ‘재미’를 강조했다. 그는 ”좋은 연구 환경과 체계적인 교육도 중요하지만, 결국 연구를 지속할 동력은 재미에서 나온다. 연구 분야에 재미를 느끼고 몰입하면 좋은 과학자로 성장할 수 있을 것“이라며 연구를 꿈꾸는 학생에게 조언했다.

박종호 교수는 두 가지 후속 연구를 계획 중이다. 첫 번째는 블랙홀 주변부를 다양한 파장에서 촬영해 블랙홀 플라즈마의 특성과 시공간의 중력 왜곡을 분석한다. 박 교수는 “기존 블랙홀 이미지는 단일 파장으로 촬영돼 한 가지 색만을 표현했지만, 앞으로는 여러 파장의 이미지를 결합해 블랙홀의 여러 색에서의 모습을 밝혀낼 것”이라고 설명했다. 이를 통해 아직까지 미지의 영역으로 남아 있는 블랙홀 주변 물질의 물리적 특성을 보다 정밀하게 연구할 수 있다.

두 번째 연구는 블랙홀의 시간적 변화를 기록하는 프로젝트다. 박종호 교수는 “블랙홀 주변의 플라즈마가 빠르게 회전하며 이미지의 시간 변동성이 크다는 점에 주목했다. 특정 시점의 단일 이미지를 넘어 여러 이미지를 연결해 블랙홀의 회전과 이로 인한 주변 플라즈마의 변화 과정을 연구하고자 한다. 이 연구는 사상 최초로 블랙홀의 동영상을 촬영하여 블랙홀의 시간에 따른 변화를 측정하는 연구가 될 것”이라고 설명했다.

출처: 경희대학교 커뮤니케이션센터

[우주과학과 박종호 교수가 한국천문학회에서 시상하는 '2024 젊은 천문학자상' 수장자로 선정됐다.]

[2024-11-17] K-천문우주 기록유산. '과학전시 콘텐츠'로 재탄생, 우주 관련 기획전시 '팡파르'

중앙과학관-국가기록원, '우주로 가는 길을 찾다'

고대 천체기록부터 우주도전 역사 등.. 내년 2월 전시

[디지털타임스]이준기 기자 우리나라 천문우주 기록물을 과학전시 콘텐츠로 재탄생시킨 전시물을 만나 볼 수 있는 특별한 전시회가 마련됐다.

행정안전부 국가기록원과 과학기술정보통신부 국립중앙과학관은 15일부터 내년 2월 28일까지 대전 유성구 국립중앙과학관 기획전시실에서 천문·우주 분야 주요 기록을 활용한 기획전시 '우주로 가는 길을 찾다'를 공동 개최한다고 17일 밝혔다.

전시는 우리나라가 고대 천체 관측과 기록을 시작했던 때로부터 우주시대를 향한 긴 도전의 역사와 비전을 소개하기 위해 △우주시대가 열리다(프롤로그) △우주를 기록하다(존1) △우주로 도약하다(존2) △우주를 개발하다(존3)' 등 4개 주제로 구성됐다. 지구에서 출발해 광활한 우주로 나아가는 영상으로 시작되는 프롤로그는 고천문학의 시대부터 새로운 우주시대까지 우주개발 단계별 특징을 간략히 설명한다.

존1에서는 유서 깊은 우리나라의 천문 관측 기록과 관련 기관, 인물 등을 소개한다. 이 곳에는 2025년 유네스코 세계기록유산 등재를 추진하고 있는 조선시대 관상감(천문·기상기구)의 기록물 '성변측후단자(1759년)'이 선보인다. 이 자료는 국가기관의 공식적인 핼리혜성 관련 기록 중 세계 최초의 기록으로 혜성의 이동경로, 위치, 밝기 등을 상세히 기록하고 있어 조선의 천문학 수준을 보여주는 귀중한 기록유산으로 평가받는다.

존2에서는 대한민국 최초의 인공위성인 '우리별 1호'에 도전한 최순달 박사와 관련 기록, 대한민국 최초의 달 궤도선 '다누리호'의 3분의 1 축소모형선 등을 전시한다. 국내에 단 두 점뿐인 월석(月石) 전시와 달에 온 듯한 분위기로 꾸며진 포토존 등이 관람객에게 특별한 경험을 선사한다. 존3에서는 우주항공 분야의 법과 제도, 기본계획 수립에 관한 다양한 기록물을 만나볼 수 있다. 우주시대를 만들어 가는 젊은 연구자들의 이야기와 미래 우주인을 꿈꾸는 아이들에게 희망의 메시지를 전달하는 인터뷰 영상도 확인할 수 있다.

국립중앙과학관은 기획전시 외에 국내외 우주 전문가의 대중강연도 진행한다. 지난 15일 박수종 경희대 우주과학과 교수의 우주개발 역사와 한국의 우주개발 현황 및 향후 발전 가능성에 대한 강연이 열렸다. 오는 23일에는 NASA 유로파 미션에 참여한 한인과학자이자 NASA-JPL 우주방사선연구센터장을 맡고 있는 전인수 박사의 강연이 있을 예정이다. 내년 1월 11일에는 NASA 홍보대사인 폴 윤 교수의 'NASA 우주탐사'를 주제로 강연한다.

권석민 국립중앙과학관장은 "과학관 전시 콘텐츠와 국가기록원의 과학기록유산을 활용한 첫 공동 기획전시라는 데 의미 있다"며 "가까이 접근하지 못했던 과학기록유산을 과학관에 직접 와서 보고 느끼길 바라고 미래 우주 인재 양성과 과학문화 확산에 기여하는 국가중심과학관 역할에 최선을 다하겠다"고 말했다.

이용철 국가기록원장은 "이번 기획전시를 통해 우주강국 대한민국의 찬란한 과거와 빛나는 미래를 보여주는 많은 기록을 한 자리에서 볼 수 있을 것"이라며 "앞으로 다양한 분야의 가치 있는 기록을 적극 발굴해 국민에게 선보이는 기획전시를 지속해 나가겠다"고 밝혔다.

출처: 디지털타임스

[국립중앙과학관은 지난 15일 '우주로 가는 길을 찾다' 기획전시 개막식을 갖고 내년 2월 28일까지 운영한다. ]

[2024-11-15] 경희대 우주탐사학과 전명원 교수, 삼성미래기술육성사업 선정

제임스 웹 우주망원경 관측 결과가 촉발한 표준 우주론 위기 해결 연구

[서울=뉴시스]문효민 인턴 기자 = 경희대(총장 김진상)는 전명원 교수가 삼성미래기술육성사업에서 지원하는 연구책임자로 선발됐다고 15일 밝혔다.

삼성미래기술육성사업은 대한민국 과학기술과 산업 발전, 세계적인 과학기술인 육성과 이를 통한 인류사회에 기여를 목표로 자연과학부터 공학까지 아우르는 분야에서 새로운 아이디어로 혁신적인 목표에 도전하는 연구과제를 발굴해 지원한다.

2024년 하반기에 선정된 과제 중 천문학 분야에서 전명원 교수는 최근 제임스 웹 우주망원경 관측 결과가 표준 우주론(우주 탄생과 진화를 설명하는 이론)과 부합하지 않아 제기되는 문제 해결에 도전한다. 2022년 7월 첫 관측 이후 제임스 웹 우주망원경은 현재까지 1000여 개의 초기 은하 후보를 관측하며 초기 우주에 대한 이해도를 높이고 있다. 하지만 제임스 웹 우주망원경이 포착한 초기 우주는 현재의 표준 우주론으로 설명하기 어려운 특성을 보였다. 기존 예상과 달리 질량이 큰 초기 은하가 빠르게 성장한 사실이 밝혀지며 천문학계의 새로운 난제로 떠올랐다.

전명원 교수는 이론적 불일치를 해결하고 우주 형성에 대한 새로운 해석을 제시하기 위한 연구에 나선다. 전명원 교수는 표준 우주론과 관측 결과의 불일치 문제를 해결하기 위해 네 가지 접근 방식을 제안했다. 예를 들어 초기 은하들의 물리 모델을 수정해 별 생성이 활발하게 일어났을 가능성을 검토하고 초기 우주에만 적용될 수 있는 새로운 물리 법칙을 도입할 예정이다. 또한 표준 우주론의 핵심 가설인 Lambda CDM을 수정해 다양한 물리적 기작들이 우주 구조 형성에 미친 영향을 연구할 예정이다. 전 교수는 이번 연구에 대해 "네 가지 접근법을 통해 초기 우주의 불일치를 구체적으로 해결하는 데 주력할 것"이라며 "기존 우주론과 관측 간의 간극을 좁히고 이를 기반으로 새로운 우주론적 시각을 제시하고자 한다"고 말했다. 연구는 11월부터 2029년 10월까지 약 5년간 진행될 예정이다.

출처: 뉴시스

[2024-10-24] 포스코청암재단, 2025년 포스코사이언스펠로 30명 선발

2년간 연구비 1억 지원…펠로간 커뮤니티 형성기회 제공

[경북일보]포스코청암재단(이사장 김선욱)은 24일 서울 포스코센터에서 2025년도 포스코사이언스펠로 30명에 대한 증서수여식을 가졌다.

올해로 16년째를 맞은 포스코사이언스펠로십은 국내에서 기초과학과 응용과학을 연구하는 30명 내외의 과학자를 매년 선발해 세계적인 과학자로의 성장을 지원하는 포스코청암재단의 핵심 사업 중 하나다.

지난 2009년 첫 선발을 시작으로 올해까지 모두 513명의 펠로를 배출했으며, 지금까지 지급한 연구비 누계 금액은 334억 원에 달한다.

포스코사이언스펠로십은 국내 대학과 연구소에서 수학·물리학·화학·생명과학 등 4개 분야의 기초과학과 금속/신소재·에너지소재 등 2개 분야의 응용과학을 연구하고 있는 임용 3년 미만의 젊고 능력 있는 신진교수들에게 2년간 모두 1억 원의 연구비를 지원한다.

또한 매년 학문분야별 학술교류회 개최를 지원하며, 펠로들 간 공동연구를 모색할 수 있도록 커뮤니티 형성의 기회도 제공하고 있다.

올해는 특히 전국 62개 대학의 407명의 신진교수가 지원서를 제출해 13대 1을 넘어서는 치열한 경쟁률을 보였으며, 특히 여성과학자 지원자가 전년대비 70%나 증가했다.

이번 포스코사이언스펠로 선발심사에 참여한 한 심사위원은 “올해는 예년 대비 매우 우수한 연구역량을 보유한 지원자들이 많아 놀라웠다”면서 “신진교수 임에도 Science·Nature 등의 세계 최우수 학술지의 게재 실적을 가진 연구자가 많아 미래 발전 가능성이 기대된다”고 심사 소감을 밝혔다.

이 날 증서수여식에 이어 2023년도 포스코청암상 과학상 수상자인 박제근 서울대 물리천문학부 교수와 포스코사이언스펠로 선배인 박문정 포스텍 화학과 교수·주영석 카이스트 의과학대학원 교수의 강연과 ‘과학자의 도전과 성장’를 주제로 한 토크콘서트가 진행됐다.

포스코청암재단은 앞으로도 젊고 유능한 과학자들이 국내에서 훌륭한 연구를 시작하고 발전시켜 나갈 수 있도록 포스코사이언스펠로십을 통해 지속적으로 격려하고 지원해 나갈 예정이다.

다음은 올해 포스코사이언스펠로 명단.

△수학(5명) 김기현 오창근(이상 서울대) 박재민 임우남(이상 연세대) 양효선(경희대) △물리학(3명) 김희연(KAIST) 박종호(경희대) 이창민(한양대) △화학(5명) 김우재(연세대) 박정우(서울과학기술대) 이영주(부산대) 홍승윤(서울시립대) △생명과학(7명) 김은하(고려대) 김종흡(포스텍) 박수현(KAIST) 오현정 정효빈(이상 연세대) 이대한(성균관대) 장원열(서울대) △금속·신소재(5명) 박주혁(서울대) 신현진(GIST) 심현석(부산대) 이창환(KAIST) 황혜림(이화여대) △에너지소재(5명) 김정환(연세대) 김준혁(성균관대) 김찬연(DGIST) 박소현(성신여대) 이현정(UGIST)

출처 : 경북일보(https://www.kyongbuk.co.kr)

[2024-08-19] 대한민국 최초 달 표면에 새겨진 이름 '남병철 크레이터'

경희대 '다누리 자기장 탑재체' 연구팀, 국제천문연맹에 신청

지난 14일 ‘남병철 충돌구(Nam Byeong-Cheol Crater)’ 이름 부여

[서울=뉴시스]박지은 인턴 기자 = 경희대 우주탐사학과 '다누리 자기장 탑재체 연구팀(연구 책임자: 진호 교수)'이 국제협력 연구를 통해 달 뒷면의 특이한 자기장 특성을 보이는 이름이 없는 충돌구에 조선시대 천문학자이자 수학자인 남병철의 이름을 국제천문연맹에 신청했다.

최종 심사를 거쳐 지난 14일에 이 충돌구는 '남병철 충돌구(Nam Byeong-Cheol Crater)'라는 이름을 부여받게 됐다.

이번 남병철 충돌구 명명은 달 표면에 붙여진 이름 중 대한민국이 제안해 조선 학자의 이름이 부여된 최초의 사례다.

남병철 충돌구는 1980년 이후로 명명된 모든 달 충돌구 중 가장 큰 충돌구로 아폴로 시대 이후로 이렇게 큰 분화구의 이름을 짓는 일은 매우 드물었다.

지금까지 총 1659개의 충돌구에 이름이 붙여져 있다.

경희대 다누리 자기장 탑재체 연구팀은 미국의 참여 과학자인 산타크루즈대학교(University of California-Santa Cruz) 이안 게릭베셀 교수와의 공동연구 중 이 충돌구의 이름이 없는 것을 발견하고 신청하게 됐다.

남병철 충돌구라는 이름은 한국천문연구원 고천문연구센터(센터장 양홍진)의 추천과 협의를 거쳐 최종 제안했다.

달 표면 충돌구 명명은 국제천문연맹(International Astronomical Union, IAU)가 주관하는데 명칭 부여를 위해서는 그 대상의 과학적 의미가 중요하다.

또한 명명되는 이름이 과학자임을 증명할 수 있는 자료가 필요하다.

남병철 충돌구는 달 충돌구가 발생할 때 충격 에너지로 인한 달 표면의 자기장 변화 연구를 진행하던 여러 충돌구 대상 중 하나였다.

경희대 연구팀은 산타크루즈대와 함께 그간의 연구 내용을 정리해 제출했다.

조선시대의 천문학자이자 수학자인 남병철은 한국우주과학회가 발간하는 학회지 논문에 게재된 내용을 참고 문헌으로 삼아 검증을 통과했다.

대한민국 달 궤도선인 '다누리'가 낮은 궤도로 관측을 수행하는 임무 기간에 남병철 충돌구에 대한 추가 관측을 통한 새로운 연구를 이어갈 수 있을 것으로 기대된다.