"최대 4분 30초 우주쇼"···북미 관통 역대급 '개기일식' 관심 집중

[이데일리 강민구 기자] 오는 8일(현지시각) 멕시코, 미국을 지나 캐나다 동부를 가로지르는 개기일식이 진행된다. 달의 본 그림자가 지나가는 지역은 최대 4분 30초에 이르는 시간 동안 개기일식의 암흑을 경험할 수 있다. 통상적인 개기일식이 최대 2~3분 동안 관측할 수 있는 것과 달리 이번 식은 시간이 긴데다 주요 도시를 관통한다는 점에서 관심이 쏠린다.

2017년 천문연 개기일식 관측단이 미국에서 촬영한 개기일식과 코로나.(사진=한국천문연구원)

2일 한국천문연구원에 따르면 일식은 달이 지구와 태양 사이를 지나면서 태양을 가리는 현상으로 태양의 전체를 가리면 개기일식이다. 다만, 이번 일식은 국내에서는 관측할 수 없다. 미국 텍사스주 람파사스시 기준 8일 12시 18분부터 14시 58분까지 2시간 40분간 진행되며 태양이 완전히 가리는 개기식 기간은 4분 26초이다.

다음 개기일식은 오는 2026년 8월 12일(현지시각) 아이슬란드와 스페인을 통과할 예정이다. 한반도에서 볼 수 있는 개기일식은 2035년 9월 2일 오전 9시 40분께 북한 평양 지역, 강원도 고성 등 일부 지역에서 볼 수 있다. 서울에서는 부분일식으로 관측할 수 있다.

개기일식의 원리.(자료=한국천문연구원)

현지에서는 비상사태까지 선포할 정도로 관심이 뜨겁다. 미국 주 정부에서는 개기일식을 볼 수 있는 특수안경을 시민들에게 무료 배포하고 있고, 개기일식 관측 명소로 선정된 캐나다 나이아가라폴스시는 관광객이 100만명 이상 몰릴 것으로 예상하며 비상사태까지 선포했다.

이번 개기일식은 연구 진전을 위한 기회로 기대를 모은다. 지상에서 태양 코로나(태양 대기의 가장 바깥 영역)를 연구할 수 있는 유일한 기회다. 평소 태양의 밝은 광구 때문에 관측이 불가능한 대기층을 선명하게 볼 수 있기 때문이다.

올해 북미를 가로지르는 개기일식을 관측 가능한 지역.(자료=미국항공우주국)

태양 연구에서 가장 대표적인 난제는 코로나 온도 가열과 태양풍 가속의 원리이다. 태양은 중심에서 바깥쪽으로 나아갈수록 온도가 낮아지지만 바깥 대기 부분인 코로나에서는 오히려 수백만 도까지 가열된다. 또한 태양 표면에서 초속 수십 km 정도의 태양풍이 코로나를 지나 지구 근처에서는 초속 수백 km로 가속된다.

이런 태양의 비밀을 밝히기 위해 천문연은 이번 일식 때 텍사스주 람파사스시와 리키시에 두 팀의 관측단을 파견해 개기일식 때 관측할 수 있는 태양의 바깥 대기 부분인 코로나를 연구하고, 미국항공우주국(NASA)과 함께 개발한 국제우주정거장용 코로나그래프의 핵심 연구를 위한 마지막 지상 관측을 할 예정이다.

두 관측단은 올해 9월 발사를 앞둔 CODEX의 핵심 기술인 편광카메라와 새로운 편분광장비를 활용해 태양반경의 1배에서 4배에 이르는 지역인 낮은 코로나 영역의 관측을 시도한다. 기상 악화에 따른 관측 실패 위험을 줄이기 위해 약 200km 떨어진 두 곳에서 관측을 진행한다.

첫 관측단인 천문연·NASA 개기일식 관측단은 천문연에서 개발한 우주용 편광카메라와 편광기능이 없는 카메라를 함께 사용한다. 기존 개기일식 관측을 통해 얻어진 코로나의 온도와 속도 정보는 모두 비편광관측을 통해 했다. 편광관측을 통해 더 정확한 CODEX 관측자료 분석과 해석에 활용할 예정이다.

천문연의 두 번째 관측단은 텍사스주 리키시에서 새로운 편분광 관측장비, 태양코로나멀티슬릿편분광기를 사용해 전자와 이온의 온도와 속도, 먼지의 편광정보를 측정할 예정이다. 분석 결과는 CODEX가 오는 9월 국제우주정거장에서 관측할 중간 코로나 영역인 태양반경의 3~8배 영역의 관측 결과에 상호보완적인 연구자료로 활용한다.

CODEX는 천문연이 NASA와 공동으로 개발해 세계 최초로 우주 공간에서 태양 코로나의 온도와 속도를 동시에 관측해 2차원 영상으로 구현할 수 있도록 고안된 코로나그래프다. 현재 CODEX는 최종 조립 단계에 있으며, 올해 9월 발사 후 최대 2년간 국제우주정거장에서 운영될 예정이다.

CODEX 한국측 개발 책임자인 천문연 김연한 박사는 “이번에 NASA와 공동으로 개발한 CODEX는 태양 연구의 난제로 꼽히는 코로나 가열과 태양풍 가속 비밀의 실마리를 푸는 데 큰 기여를 할 것”이라며 “개기일식 동안 새로운 관측기법과 새로운 관측기를 시험하는 것은 우주에 관측기를 올리기 전에 시험하는 필수 과정이며, 우리나라에 우주항공청이 설립돼 본격적으로 우주탐사를 대비하는 데 있어 과학 기술적 의미가 크다”고 밝혔다.