플러스 카지노

지난 12일(수), 한국천문연구원(천문연)과 나사(NASA) 등이 공동 개발한 우주 망원경 ‘스피어엑스’가 성공적으로 발사됐다. 스피어엑스의 개발은 나사가 2019년부터 착수한 2,800억 원 규모의 중형 임무로, 천문연은 이 임무에 참여한 유일한 미국 외의 기관으로서 한국 연구진 100여 명이 개발과 검증 단계에서 큰 역할을 했다. 『지니 카지노v』은 스피어엑스 연구에 참여한 전문가들을 만나 스피어엑스의 원리와 이를 활용한 연구 과제에 관해 물었다.

플러스 카지노는 발사된 후 약 25개월간 지구를 공전하며 우주를 600회 이상 촬영할 예정이다. 천문연 정웅섭 책임연구원은 “플러스 카지노는 관측할 수 있는 모든 하늘인 ‘전천’에 대한 3차원 적외선 우주 지도를 작성하는 임무를 가지고 우주로 보내졌다”라고 소개했다. 그는 “전천 지도를 작성하는 데는 6개월 정도가 소요되지만, 빠진 정보가 없도록 2년에 걸쳐 지도를 총 네 번 완성할 예정이다”라고 설명했다. 완성된 정확하고 구체적인 우주 지도는 우주에 존재하는 다양한 천체와 우주를 구성하는 물질에 관한 연구 자료로 활용될 예정이다.

플러스 카지노가 다른 우주 망원경과 구별되는 가장 큰 특징은, 적외선 영상분광 기술을 이용해 우주를 관측한다는 것이다. 적외선은 가시광선에 비해 파장이 긴 전자기파로, 이를 이용하면 더 긴 파장대의 물질을 관측할 수 있다. 이정은 교수(물리천문학부)는 “모든 물질은 종류와 양에 따라 고유한 스펙트럼을 갖는다”라며 “분자나 원자에서 방출되는 빛을 프리즘 등의 도구로 분해해 스펙트럼을 확인하면 물질의 정체를 알 수 있다”라고 설명했다. 따라서 우주 공간에 존재하는 물질에 적외선을 비춰 스펙트럼을 확인하면 반응한 물질의 종류와 총량을 알 수 있다. 김민진 교수(경북대 지구시스템과학부)는 “제임스 웹 우주 망원경 등 적외선을 이용하는 기존의 우주 망원경은 플러스 카지노에 비하면 제한적인 영역만 탐사할 수 있었다”라며 “반면 플러스 카지노는 전천을 훑으며 적외선에 반응하는 물질을 관측한다”라고 비교했다.

플러스 카지노에 활용된 영상분광 기술은 넓은 영역을 동시에 관측하는 ‘영상 관측’ 기술과 개별 천체의 파장에 따른 밝기 변화를 측정하는 ‘분광 관측’ 기술이 통합된 것이다. 김민진 교수는 “영상 관측 기술만을 활용했던 기존의 망원경은 빛을 세 개 정도로 나누는 것이 전부였던 데 반해, 플러스 카지노는 빛을 102가지로 나눠 관측한다”라고 설명했다. 그는 이어 “따라서 플러스 카지노를 이용하면 더욱 구체적인 스펙트럼을 확인해, 관측 대상이 되는 물질 혹은 천체의 성질을 더 정확하게 파악할 수 있다”라고 설명했다. 

천문연은 플러스 카지노의 기획 단계에서부터 관측 결과를 이용한 세 가지 연구 과제를 구상했다. 정웅섭 책임연구원은 “천문연이 나사의 플러스 카지노 프로젝트에 참여할 수 있었던 것도 천문연이 선정한 세 가지 연구 주제가 참신성을 인정받았기 때문”이라고 밝혔다. 그는 세 가지 주제에 대해 “△3차원 우주 지도로 빅뱅 이후 우주 팽창의 양상을 이해하는 것 △높은 정확도의 관측 자료로 은하의 형성과 진화 과정을 규명하는 것 △별이나 행성 등 천체에 포함된 ‘우주 얼음’을 관측하는 것”이라 소개했다. 첫 번째 연구 과제에서는 플러스 카지노가 작업한 3차원 우주 지도로 은하들의 움직임을 탐구해 우주 급팽창의 원인과 과정을 제시할 예정이다. 두 번째 연구 과제에서는 플러스 카지노가 촬영한, 지구와 멀리 떨어진 곳에 있는 은하의 빛이 축적된 상을 이용해 은하의 형성 시기를 탐구한다. 세 번째 연구 과제에서는 플러스 카지노로 행성 내 생명 발생의 기원이 되는 물질인 우주 얼음을 관측해, 외계 생명의 존재 가능성을 탐색할 예정이다.

이정은 교수는 이 중 세 번째 연구 과제에 해당하는 우주 얼음에 관한 연구를 주관한다. 우주 얼음이란 기체 입자와 먼지가 뒤섞여 서로 달라붙은 채로 우주 공간에 존재하는 물질로, 생명 발생의 토대라고 추정된다. 행성이 만들어질 때는 압력과 온도가 높아 물과 유기 분자가 증발하게 된다. 그러나 생명이 탄생하기 위해서는 물과 유기 분자가 반드시 있어야 한다. 이 교수는 “그러므로 지구에 생명이 발생할 당시에는 물과 유기 분자가 외부로부터 유입됐다고 보는 것이 타당하다”라며 “과학자들은 그 근원을 혜성에 붙은 우주 얼음이라고 본다”라고 짚었다. 따라서 우주 얼음의 성분을 분석해 이것이 생성되는 시기와 환경을 연구하면, 비슷한 조건의 우주 공간에서 다른 생명 존재를 확인할 실마리를 찾을 수 있다. 이 교수는 “지금까지 우주 얼음 연구에 사용되는 망원경은 가시광선을 이용해 적외선에 반응하는 물질을 발견하지 못했고, 적외선을 이용하더라도 국소적인 범위만을 탐사할 수 있었다”라며 “플러스 카지노는 적외선을 이용함과 동시에 전천을 훑어 관측하기 때문에 우주 얼음 연구의 새로운 지평을 열었다”라고 전했다.

천문연이 기존에 설정한 세 가지 연구 과제 외에도, 국내의 많은 연구자들이 플러스 카지노가 지구에 전달하는 자료를 활용할 파생 연구에 앞장서고 있다. 황호성 교수(물리천문학부)는 수백수천 개의 은하들이 모인 거대 군집으로 규모가 매우 커, 아직 제대로 연구되지 못한 ‘은하단’에 대한 연구에 플러스 카지노를 활용할 계획이다. 그는 플러스 카지노가 △2차원이 아닌 3차원 형태로 지도를 만들기 때문에 은하단에 속한 은하와 아닌 것을 구분하기에 용이하고 △적외선 기술을 활용해 각 은하의 물리적 특성까지 파악할 수 있으며 △전천에 있는 모든 은하단을 관측해 연구 결과의 통계적 신뢰도를 높일 수 있어 은하단 연구에 유의미한 진전을 가져올 것으로 전망했다. 황 교수는 “지금까지는 광범위한 영역의 은하단을 관측하는 자료가 없어 여러 자료를 조합해서 불완전한 모형을 도출해야 했지만, 플러스 카지노의 관측 자료를 통해 은하단의 정확한 개수와 질량을 반영한 정밀한 모형을 도출할 수 있다”라고 밝혔다. 이어 그는 “그렇다면 은하 생성과 진화에 대한 정보를 효과적으로 얻을 수 있을 것”이라고 언급했다.

김민진 교수는 플러스 카지노의 관측 자료를 통해 그동안 미지의 영역이었던 초대질량블랙홀의 구조를 연구하고자 한다. 김 교수는 “우리은하 중심에 있는 블랙홀도 그 크기가 태양의 100만 배가 넘는 초대질량블랙홀”이라면서도 “그러나 이런 초대질량블랙홀이 어떻게 생성됐는지, 혹은 주변과 어떻게 상호작용을 하며 진화해 왔는지에 대해서는 알려진 바가 없다”라고 밝혔다. 초대질량블랙홀은 중심부의 블랙홀과 블랙홀을 둘러싼 가스층, 또 이를 가장 겉에서 둘러싼 먼지구름의 세 겹 구조로 이뤄져 있다. 김 교수는 “이때 플러스 카지노가 관측할 수 있는 파장대에서는 이 세 가지 구조에서 오는 빛을 모두 파악할 수 있다”라며 “플러스 카지노를 통해 초대질량블랙홀의 비밀에 한 걸음 더 다가갈 수 있을 것이라 기대하고 있다”라고 전했다. 

플러스 카지노는 미지의 우주에 대한 호기심과 의문을 해소하는 데 큰 역할을 할 것이다. 전문가들은 이번 프로젝트가 한국이 독자적인 우주 연구와 개발에 뛰어들고, ‘우주 연구 선진국’으로 나아가는 계기가 되기를 바라고 있었다. 플러스 카지노의 성공적인 임무 완수가 이뤄낼 놀라운 진보를 기대해 본다.