평창 우주전파관측망, 230㎓ 고주파 대역 신호 검출 성공

230㎓ 대역에서 오리온성운 일산화탄소 분자선 검출 성공
내년 하반기 본격 관측 운영…천체 관측 영상 성능 2배↑ 기대

[서울=뉴시스]서울대학교 평창캠퍼스 내에 위치한 신규 한국우주전파관측망(KVN) 21m 전파망원경. (사진=천문연 제공)

[서울=뉴시스]윤현성 기자 = 강원도 평창에 설치된 한국우주전파관측망(KVN) 4호기 망원경이 가장 높은 주파수 대역인 230㎓의 신호를 검출해내는 데 성공했다. 한국천문연구원은 평창 전파망원경이 내년부터 본격 운영돼 망원경 수가 4기로 늘어나면 천체 관측 역량이 2배 이상 향상될 것으로 기대하고 있다.

천문연은 강원도 서울대 평창캠퍼스에 건설 중인 KVN 4호기 서울대 평창 전파망원경의 첫 230㎓ 신호를 성공적으로 검출했다고 20일 밝혔다.

KVN 평창 전파망원경은 내년부터 기존 KVN 망원경 3기와 더불어 EHT(사건지평선망원경) 프로젝트에 참가해 초대질량 블랙홀 관측에 직접 참여할 예정이다. EHT는 전 세계에 퍼져있는 전파망원경을 연결해 지구 크기의 가상 망원경을 만들어 블랙홀의 영상을 포착하려는 국제협력 프로젝트이자 이 가상 망원경의 이름이다.

KVN 평창 전파망원경은 기존 KVN 망원경의 관측 주파수 대역을 포함해 최고 270㎓에 이르는 고주파수 우주전파신호를 관측할 수 있는 세계 최초 5채널(22/43/86/150/230㎓) 수신시스템을 갖췄다.

지난 10월 100㎓ 대역에서 오리온성운 일산화규소(SiO) 분자선을 성공적으로 검출했고, 가장 높은 주파수 대역인 230㎓ 대역에서도 첫 신호로 오리온성운 일산화탄소(CO) 분자선 검출에 성공했다.

한국천문연구원은 12월 중 KVN 서울대 평창 전파망원경으로 활발한 별 탄생 지역인 오리온성운(Orion IRc2)에서 나오는 230㎓ 일산화탄소(CO) 분자선을 성공적으로 검출했다고 20일 밝혔다. (사진=천문연 제공) *재판매 및 DB 금지

KVN은 2009년 완공된 이후 KVN 단독 관측을 비롯해 한일 VLBI 관측망(KaVA), 동아시아 VLBI 관측망(EAVN), 유럽 VLBI 관측망(EVN), 국제 밀리미터 VLBI 관측망(GMVA) 등 전 세계 전파망원경들과 활발한 국제공동관측 및 국제협력 연구를 수행해왔다. 최근에는 사상 최초 M87 블랙홀 관측과 우리은하 중심 궁수자리 블랙홀 관측에 기여했다.

특히 천문연이 독자 개발한 KVN 다주파수 동시관측 수신시스템은 현재 전 세계 여러 전파망원경에 도입돼 국제 표준으로 자리잡아가고 있다. 2022년에는 이탈리아 국립천체물리연구소에 3기를 수출했으며, EHT 전파망원경을 비롯해 차세대 블랙홀 관측을 위한 거대 국제공동연구 프로젝트인 차세대 EHT 프로젝트(ngEHT)의 핵심 관측 시스템으로 채택됐다.

KVN 평창 전파망원경은 내년 상반기 시범운영을 거쳐 하반기부터 본격적인 관측 운영을 시작할 예정이다. KVN 전파망원경이 3기에서 4기로 늘어나면 천체 관측의 영상 성능이 2배 이상 향상돼 우주 초미세구조 연구에 크게 기여할 것으로 예상한다.

김기태 천문연 전파천문본부장은 "평창 전파망원경 건설로 동아시아 및 국제 밀리미터 VLBI 관측망에서 KVN의 위상이 더 높아지고, EHT 관련 국제협력에서 한국 연구팀의 역할이 더 중요해질 것"이라고 자신했다.

전파망원경 건설을 담당한 위석오 박사는 "230㎓ 관측을 위해서는 전파망원경 주경면을 설계된 곡면과 일치하도록 정밀하게 구현하는 것이 핵심 기술인데, 이에 필요한 주요 정밀 부품을 순수 국내 기술로 제작하고 설치했다"며 "이는 천문연과 관련 국내기업의 창의적인 도전의 결과"라고 설명했다.

평창 전파망원경 건설 사업 책임자인 변도영 책임연구원은 "다주파수 동시관측 기술은 고주파수 VLBI 관측 시스템 성능을 결정하는 핵심 기술로, 평창 전파망원경에서 얻게 될 230㎓ 다주파수 동시관측 위상 보정 결과는 전 세계 여러 천문대로부터 많은 주목을 받을 것"이라고 말했다.

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