태양에서 불어오는 일종의 우주 바람이라고 할 수 있는 ‘태양풍’에는 에너지가 높은 각종 미립자가 포함돼 인공위성이나 비행기의 무선통신 시스템에 영향을 줄 뿐만 아니라 심할 경우 발전소나 변전소 등 전력시설 파괴까지 생길 수 있다.

   수시로 발생하는 태양풍의 영향에 우리가 사는 지구가 직접 노출되지 않는 이유는 지구를 감싸고 있는 방사선 벨트, 일명 반 알렌 벨트 덕분이다.

  우리 연구진을 포함한 국제 공동연구팀이 이 반 알렌 벨트 생성원인을 밝혀냈다.
 

  한국천문연구원 김경찬 선임연구원 팀과 미국항공우주국(NASA), 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 공동연구진은 기존에 알려진 것과는 또 다른 반 알렌 벨트의 생성원인을 밝혀내 네이처 커뮤니케이션 23일자에 발표했다.

  반 알렌 벨트는 지구 주위에 펼쳐져 있는 두꺼운 방사선 층으로 태양자기폭풍이 강해질수록 더 두꺼워지는 것으로 알려져 있다. 연구진은 지난해 8월 발사된 방사선 벨트 관측 인공위성(VAP·Van Allen Probes)을 통해, 지난해 9월 세 번째 반 알렌 벨트를 발견했다.

  반 알렌 벨트는 지구 상공 1만2800㎞ 높이에 약 6300㎞ 두께로 펼쳐져 있는 내부 벨트와, 그 바깥 쪽인 1만9000~4만5000㎞ 두께로 만들어진 외부 벨트 두 개로 이뤄져 있다고 알려졌다. 그런데 내부와 외부 벨트 사이에 약 3000km 두께의 세 번째 반 알렌 벨트를 찾은 것이다.

 
  내부와 외부 벨트는 주로 지구에서 쏟아져 나오는 코러스와 히스라는, 수백 헤르츠(Hz) 입자들이 태양 자기풍과 만나며 만들어 내는 것으로 알려졌지만, 세 번째 벨트의 생성원인은 정확히 알려져 있지 않았다. 연구진은 발견 1년 만에 세 번째 벨트는 ‘에믹(EMIC) 이라는 수 킬로헤르츠(kHz) 주파수의 강한 진동에 의해 만들어 진다는 사실을 밝혀냈다. 이런 자기 주파수는 보통 태양에서 쏟아져 들어온 입자들이 지구에 모여 있다가 우주공간으로 방출되면서 만들어진다.

 김 박사는 “이번 연구결과는 반 알렌 벨트의 생성 및 소멸 원리에 대해서 새로운 사실을 알게 됐다는데 의미가 있으며, 앞으로 우주 개발 과정에서 많은 도움이 될 것”이라며“올해는 태양활동이 강한 만큼 반 알렌 벨트가 지구에 미치는 영향을 알아보기 위해 추가 연구를 진행하겠다”고 말했다.

▲  반 알렌 벨트의 모습.  -   한국천문연구원 제공 제공

대전=전승민 기자 enhanced@donga.com