[사이언스 취재파일] 인류 최대 우주 관측 프로젝트…우리도 참여하게 될까? / YTN 사이언스

■ 최소라 / 과학뉴스팀 기자

[앵커]
다양한 분야의 과학 이슈를 과학 기자의 시각으로 깊이 들여다보는 '사이언스 취재 파일' 시간입니다. 오늘은 최소라 기자와 함께합니다. 어서 오세요.

[기자]
안녕하세요.

[앵커]
어떤 이야기를 나눠볼까요?

[기자]
인류는 이제까지 머나먼 우주를 관측하기 위해서 다양한 망원경을 개발해왔는데요, 그 가운데 하나가 우주의 전파 신호를 관측하는 전파망원경입니다. 최근 호주와 아프리카에 전파망원경 수백 대를 설치해서 그동안 인류가 들여다보지 못했던 깊은 우주를 관측하는 인류 최대 우주 관측 프로젝트가 시작됐습니다. 관련한 소식 준비했습니다.

[앵커]
전파망원경이라고 하면 사실 거대한 접시가 먼저 떠오르거든요, 우선 전파망원경이 어떤 원리로 우주를 볼 수 있는 건지 설명해주시죠?

[기자]
네, 전파망원경은 우주에 존재하는 여러 가지 에너지 가운데서도 전파 에너지를 측정하는 장비입니다. 말씀하신 것처럼 거대한 접시 모양의 안테나를 갖고 있는데요, 전파 에너지를 한곳에 모으기 위한 효율적인 구조입니다.

전파는 별이 탄생할 때나 활동하는 과정에서 방출되는 에너지인데요, 별들이 방출하는 에너지는 이 밖에도 파장에 따라서 가시광선, 적외선, 자외선 등 여러 가지가 있습니다.

많이 들어보셨을 허블 우주 망원경이나 제임스웹 우주망원경 등은 가시광선과 적외선 파장을 관측하는 장비이고요, 지구에서 멀리 떨어진 일부 천체들은 다른 에너지들보다도 전파를 강하게 방출하는 경우가 있는데, 이런 것들을 전파망원경으로 관측을 할 수 있는 겁니다.

[앵커]
그렇다면 예를 들어서 어떤 천체를 전파망원경으로 관측할 수 있나요?

[기자]
대표적으로 블랙홀을 관측할 수 있는데요, 블랙홀은 중력이 너무 강해서 빛조차도 빨아들여 관측이 그동안 어려웠습니다. 과학자들은 전파망원경을 이용해서 블랙홀에서 나오는 전파 신호를 관측해 블랙홀의 존재를 확인해 왔는데요. 전파망원경은 접시가 클수록 성능이 좋아지기 때문에 더 깊은 우주를 관측할 수 있는데요, 최근에는 접시 크기를 키우지 않고도, 여러 개의 접시를 먼 거리에 떨어뜨려서 배열해도 접시 크기를 키우는 것만큼의 성능 향상 효과가 있다는 점이 밝혀졌습니다.

그래서 이런 방법으로 지난 2019년에는 전파망원경으로 인류 최초로 블랙홀을 관측하는 데 성공을 하기도 했습니다. '사건의 지평선 망원경'이라는 전파 망원경인데요. 여러 대의 전파 망원경을 연결한 프로젝트로 일궈낸 성과였습니다. 미국과 스페인, 멕시코 그리고 남극 등에 있는 전파망원경 8개를 연결해 블랙홀 전파 신호를 관측하고, 데이터를 슈퍼컴퓨터로 분석을 해서 영상으로 바꾼 덕분이었습니다.

[앵커]
그런데 8대를 연결해서 블랙홀을 관찰할 수가 있었는데 이번에는 200대를 연결하는 프로젝트가 시작됐다고 하는데요. 자세한 내용 소개해주시죠.

[기자]
제곱킬로미터 어레이, SKA 프로젝트라고 불리는 건데요, 전파망원경 백 아흔일곱 대와 안테나 13만 대를 세워서 연결을 하는 겁니다. 먼저 남아프리카공화국에는 접시 안테나 197대가 반경 150㎞ 안에 구축됩니다. 그리고 호주에는 크리스마스트리처럼 생긴 소형 안테나 13만여 대가 반경 74㎞ 내에 설치될 예정입니다.

그리고 영국에는 빅데이터를 처리하는 슈퍼컴퓨터가 있는 본부가 세워지게 됩니다. 전 지구가 하나의 거대한 전파 망원경이 된다고 해도 과언이 아닐 정도로 넓은 범위에 걸쳐서 네트워크가 형성되는 겁니다.

[앵커]
성능이 정말 뛰어날 것 같은데, 완공되면 어느 정도일까요?

[기자]
지금 계획으로 2028년에 완공될 예정이라고 하는데요. 현존 최고 성능의 전파 망원경보다도 해상도는 최대 4배 뛰어나고 또 민감도는 5∼8배 정도 뛰어나고요. 하늘 전체를 훑는 속도도 최고 100배 이상 빠른 망원경이 될 것으로 보입니다. 더 깊은 우주를 더 빨리 더 선명하게 관측할 수 있다는 겁니다. SKA 망원경의 민감도를 얘기할 때 흔히 드는 비유가 있는데요, 2억 2,500만km 떨어진 화성에서 우주비행사의 주머니에 있는 휴대폰을 감지할 수 있을 정도라고 합니다. SKA 망원경을 이용하면 빅뱅 초기에 별이 어떻게 탄생했는지는 물론이고, 우주에 존재하는 모든 블랙홀의 활동을 관측할 수 있을 것으로 기대가 됩니다. 함께 들어보시겠습니다.

[블레이드 은지맨드 / 남아프리카공화국 고등교육 및 과학기술부 장관 : 현대 과학은 아직도 우주의 5%밖에 밝혀내지 못했습니다. 갈 길이 멉니다. SKA가 우주에 대한 이해를 높일 겁니다.]

[앵커]
믿을 수 없을 만큼 초정밀 망원경이다. 이렇게 이해하면 될 거 같은데요. 현재 프로젝트는 어느 단계입니까?

[기자]
이번 프로젝트는 처음 구상된 게 1990년대였는데요. 이미 2013년부터 사전 공사를 시작했습니다. 남아공에 지어질 백 아흔일곱대의 망원경 가운데서 예순넉 대가 이미 지어져서 일부 가동 중입니다.

최근엔 나머지 망원경을 더 짓기 위한 정부 허가와 부지확보 등의 단계가 완료돼서 대대적인 착공식을 하고, 공사에 돌입했습니다. 앞으로는 호주에 13만 대에 이르는 안테나들이 세워질 예정입니다. 지금 계획으로는 2028년에 공사를 완료하고, 2030년부터 관측 임무에 돌입할 예정이라고 하는데요, 여러 나라의 협력이 필요하고, 또 어마어마한 예산이 필요한 만큼 계획이 늦어지는 등 변동의 가능성도 있습니다. 2020년 기준으로 공사에 우리 돈 2조 6천억 원 정도가 들어갈 것으로 추산이 됐었는데요, 시간이 지날수록 예산이 더 늘어나고 있다고 합니다.

[앵커]
그런데 이번 프로젝트에 한때 우리나라도 참여를 했는데, 지금은 참여국이 아니라고요?

[기자]
네, 그렇습니다. 현재 SKA 프로젝트에 참여하고 있는 국가가 영국과 남아공, 호주, 뉴질랜드, 캐나다, 중국, 인도, 그리고 유럽에 일부 국가 등 모두 14곳인데요. 우리나라는 옵서버 지위, 그러니까 프로젝트에 관심을 갖고 있는 국가 지위에 해당을 합니다. 한때 2010년 초반에 우리나라도 정부 예산을 받아서 SKA 프로젝트에 참여하고, 회원국이었던 적도 있었는데요, 이후 예산이 끊기면서 다시 옵서버로 나와 있는 상태입니다.

일본도 현재는 옵서버 상태인데요, 참여를 검토하는 것들로 알려졌고, 이 밖에 몇몇 옵서버 국가들 가운데서도 회원국으로 가는 절차를 진행 중인 곳도 있습니다. 우리나라의 경우는 우주 관측 장비를 설계하는 기술을 충분히 갖추고 있기 때문에 예산만 확보된다면, 장비를 공급·운영하는 형태로 참여할 수 있는 것으로 과학계는 보고 있는데요, SKA 망원경이 완공이 되면은 전파망원경으로서 가지는 성능이 기존의 어떤 다른 망원경과도 비교가 안 될 정도로 뛰어나거든요. 때문에 한국도 우주경쟁력 확보를 위해서 참여를 적극 검토해야 한다는 목소리가 나오고 있습니다. 함께 들어보시겠습니다.

[손봉원 / 한국천문연구원 전파천문본부 책임연구원 : 일반적으로 망원경들은 제안서를 써서 제안서끼리 경쟁해서 관측하는데요. SKA는 30년 동안 준비하는 과정에서 망원경이 만들어지면 어떤 연구를 할지가 상당히 잘 정리돼 있거든요. 관측 데이터를 회원국끼리만 일단 사용합니다. 참여하지 않으면 데이터 접근권이 굉장히 제약되는 거죠. 이 데이터의 접근권이 있느냐 없느냐가 관련 분야에서는 경쟁력을 상당히 좌우하게 될 거라고 생각을 합니다.]

[기자]
최근 우리나라도 우주항공청 설립에 속도를 내는 등 우주 연구를 크게 확장하려고 하는 상황인데요, 인류 최대 우주 관측 프로젝트로 꼽히는 SKA가 뛰어난 성과를 내놓을 가능성이 큰 만큼 프로젝트 합류를 긍정적으로 검토해야 한다는 목소리입니다.

[앵커]
실익을 잘 따져서 우리도 어떤 식으로든 참여할 방안을 찾아보는 게 좋겠습니다. 여기까지 듣겠습니다. 최소라 기자와 함께했습니다. 고맙습니다.

YTN 사이언스 최소라 ([email protected])

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