교육과학기술부(장관 : 이주호)는, 우주의 숨겨진 비밀을 밝혀내기 위한 초장기선전파간섭계(VLBI)가 설치된 동아시아VLBI연구센터를 준공함으로써 한중일 동아시아 3개국이 천문학연구 분야에서 상호 협력할 수 있는 토대가 구축됐다고 밝혔다.

동 센터는 우리나라가 최근 구축한 우주전파관측망인 KVN과 일본이 운영 중인 VERA, 그리고 중국의 CVN의 관측 자료를 한데 모아서 직경 5,000km에 이르는 거대 우주전파관측망을 구현하는 것으로써, 이를 통해 3개국이 초장기선전파간섭계(VLBI)분야에서 협력하여 연구하게 된다.

오늘(13일) 한국천문연구원(원장:박필호)은 한중일 3국 간 협력의 일환으로 “동아시아VLBI연구센터”(이하 연구센터) 준공식을 개최하고 본격적으로 업무를 시작하게 된다.

한국천문연구원에 구축된 연구센터는 한중일에 각각 설치되어 있는 VLBI를 연계하여 관측하는 한편, 관측된 우주전파신호를 융합하는 핵심 장비인 상관기(우주전파신호합성장치, correlator)를 운영하는 중심센터로서의 허브역할을 수행하게 된다. 특히 여기에서 생산된 자료는 한국, 일본, 중국과의 공동연구에 활용되어 천문기초과학연구와 우주의 기원을 밝히는데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

한편, 지난 8월 북경에서 열렸던 국제천문연맹(IAU, International Astronomical Union) 총회에서도 3개국 천문학자들은 우주전파관측 자료의 상호 공유와 협력을 통해 은하 및 별 탄생 과정, 블랙홀, 성간물질 연구 등 전 세계 천문학자가 주목하는 결과를 얻기 위해 노력할 것을 재확인한 바 있다.

박필호 원장은 "거대한 우주의 신비를 밝히는 것은 인류가 가진 무한한 호기심을 풀어가는 일이며 이번 연구센터를 기반으로 한국의 과학자가 인류발전에 기여할 수 있기를 바란다."고 말했다.

천문연은 교육과학기술부의 지원으로 한국우주전파관측망(KVN)를 지난 2009년 구축하였고, 2010년 대전에 상관기 설치를 완성하였으며, 2011년에는 전 세계 최초로 동시에 4개의 채널을 통해 우주전파를 관측하는 시스템 개발에 성공하였다.

용어해설

한국우주전파관측망(KVN, Korean VLBI Network)

한국우주전파관측망(KVN)은 서울, 울산, 서귀포의 세 곳에 각각 21m 크기의 전파망원경을 설치하여, VLBI 기술로 천체를 관측하는 500km 규모의 최첨단 관측 시스템이다. 이는 세계에서 독보적인 4주파수 동시관측 수신시스템으로 초정밀 mm파 VLBI관측을 지향하고 있다. 이 시스템은 천체 정밀위치 측정, 항성진화와 메이저 방출원리 조사 이외에 중력렌즈, 활동성 은하핵 등 우주 초미세 구조 연구는 물론, 한반도의 미세 지각변동을 검출하는데 활용될 계획이다. 한국우주전파관측망은 한국 최초의 천문, 측지연구 겸용 인프라로서 향후 국내외 연구자들에게 국제경쟁력 있는 연구 성과를 제공할 것으로 기대된다.

우주전파 초장기선 간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry)

두 대의 전파망원경에서 동시에 수신한 신호를 함께 분석(상관처리)하면, 사용한 전파망원경의 구경이 아니라 두 전파망원경 간의 거리(기선)에 반비례하여 세밀한 분해능을 얻을 수 있다. 이 원리를 이용하여 만든 전파망원경을 전파간섭계라고 부르며, 1초(1/360°) 정도의 분해능을 얻을 수 있다. 전파간섭계에서는 기선의 개수가 많을수록, 기선의 길이가 짧은 것에서 긴 것까지 골고루 있을수록 좋은 관측결과를 얻을 수 있다.
또, 초정밀 시계와 고속데이터기록기를 활용하여, 전기적으로 연결할 수 없을 정도로 아주 먼 두 전파망원경 사이에도 이러한 전파간섭을 이루어낼 수 있는데, 기선의 규모에 따라 수천에서 수만 분의 1초의 분해능을 얻을 수 있다. 이러한 전파망원경을 초장기선전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry)라고 한다.

대전 상관기(우주전파신호합성장치, Correlator)

초장기선전파간섭계를 이루는 여러 관측국의 우주전파신호를 모아 분석하는 상관처리시스템을 말한다. 대전에 설치한 상관기는 동아시아VLBI연구센터에서 운용하고 있는 VLBI상관기로서, 관측국당 8Gbps라는 세계 최고속의 데이터속도를 자랑하며 최대 16관측국까지 동시처리가 가능한 현존 세계 최대 성능을 가졌다.
또, 초정밀 시계와 고속데이터기록기를 활용하여, 전기적으로 연결할 수 없을 정도로 아주 먼 두 전파망원경 사이에도 이러한 전파간섭을 이루어낼 수 있는데, 기선의 규모에 따라 수천에서 수만 분의 1초의 분해능을 얻을 수 있다. 이러한 전파망원경을 초장기선전파간섭계(VLBI, Very Long Baseline Interferometry)라고 한다.