진로와 꿈 직업인 인터뷰

[2015년 9월호] 우주 기상캐스터 – 우주전파예보관

우주 기상캐스터 – 우주전파예보관

 

스포츠 경기 중계방송 시청 도중 갑자기 화면이 정지된다면? 화장실에서 볼일을 보는데 전등이 꺼진다면? 내비게이션(GPS)으로 길을 찾는데 자꾸 엉뚱한 곳으로 알려준다면? 믿기 어렵겠지만 이는 태양 활동에 따른 우주 날씨와 관련이 있다. 우주전파예보관은 이러한 불편을 최소화하기 위해 생겨난 직업이다. 우주 날씨를 예보하는 우주전파예보관에 대해 자세히 알아보자.

우주전파예보관이란?띠지

기상예보관이 우리 생활에 많은 영향을 미치는 날씨를 매일 관측하고 예보하듯이 우주전파예보관은 우주전파환경을 예보한다. 즉 태양 활동에 따라 시시각각 변하는 우주전파환경을 관측·분석해 국가기관이나 산업시설, 국민에게 예·경보하는 역할을 한다.

왜 생겼을까?띠지

통신 기술이 발달하지 않았던 과거에는 태양 활동에 따른 우주전파환경이 우리 삶에 큰 영향을 미치지 않았다. 하지만 현대사회는 첨단 통신 시스템이 유용하게 쓰이면서 우주전파환경을 연구하는 일이 매우 중요해졌다. 급격한 태양 활동은 위성, 항공, 전력, 통신 등 다양한 산업시설 및 서비스에 심각한 장애를 일으킬 수 있기 때문이다.
태양의 흑점이 폭발하면 X선, 고에너지입자, 코로나 물질 등 다양한 물질이 우주 공간으로 방출된다. 이때 방출된 물질이 지구자기장과 전리층을 교란하면 위성 서비스를 사용하는 모든 분야, 즉 항공·선박 운항 시스템, 전력시설, 방송통신 서비스, 군사시설 시스템 등에 문제가 생긴다. 위치 서비스에 유용하게 쓰이는 GPS의 오차가 커지고 신호가 끊기는 현상이 일어나는 것도 이 때문이다.
태양흑점 폭발로 방출된 고에너지입자는 주로 북극 상공을 통해 지구 내부로 들어오는데, 이때 북극 상공의 방사선량이 늘어나고 통신이 두절될 확률이 높다. 이러한 상황에서 항공기가 북극 항로를 지나가게 된다면 통신 장애를 겪는 것은 물론, 방사능에 피폭될 수도 있다. 다시 말해 태양 활동에 따른 우주전파환경의 변화를 미리 감지하지 못하면 심각한 인명 피해를 볼 수 있다는 것이다. 우주전파가 초래하는 재난은 꽤 심각한 수준이어서 최근 영국에서는 태풍이나 화산 폭발로 인한 재난보다 더 위험한 등급으로 분류하고 있다.
이처럼 급격한 태양 활동을 신속·정확하게 예측하는 직업이 우주전파예보관이다. 우주전파예보관은 우주전파로 인한 환경 변화로부터 각 산업 분야의 시설 및 서비스를 보호하고, 관련 기관이나 기업 등이 신속하게 대처할 수 있도록 우주전파 예·경보 서비스를 제공한다. 이른바 우주전파재난으로부터 우리 생활을 보호하고 안전을 책임지는 지구의 파수꾼 역할을 수행하는 것이다.

※ 우주전파재난이 실제로 일어났다고?
1859년 9월 인류 역사상 가장 강력한 태양흑점 폭발로 전 세계적으로 22만 킬로미터에 걸쳐 전신시설이 대대적으로 마비된 적이 있다. 또 1989년 3월에는 캐나다 퀘벡 주 발전소 송전시설이 파손돼 600만 명의 주민이 9시간 동안 정전으로 피해를 입었다. 1994년 1월에는 일본의 통신위성이 고장나 노르웨이 릴레함메르 동계올림픽 경기 중계방송이 중단됐는데, 이 사건은 일본의 우주전파환경 예보를 활성화하는 계기가 됐다.

 

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▲ 태양의 흑점이 폭발하면 X선, 고에너지입자, 코로나 등 다양한 물질이 우주 공간으로 방출되는데, 이 물질들이 지구자기장과 전리층을 교란하면 위성 서비스를 사용하는 모든 산업 분야의 시스템에 문제가 생긴다.

무슨 일을 할까?띠지

미국, 유럽, 일본, 호주 등 선진국에서는 우주전파로 인한 막대한 경제적 손실과 혼란을 막기 위해 국가적 차원에서 우주환경 예보 서비스를 제공한다. 우리나라도 2011년에 국립전파연구원 산하 우주전파센터를 설립했다. 제주도에 있는 우주전파센터에는 현재 정식 우주전파예보관 5명과 비상 시 필요한 예보관 3명까지, 총 8명의 우주전파예보관이 있다.
우주전파예보관은 종합예보상황실에서 주예보관과 보조예보관 2명이 조를 이루어 예보 및 경보 업무를 수행한다. 태양흑점 폭발 등 급격한 태양 활동이 발생할 경우에는 정식 예보관 전원이 긴급 비상근무에 돌입한다.

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예보관은 매일 오전마다 태양흑점이 폭발할 확률, 지구자기장이 교란될 확률, 태양풍의 속도, 태양 입자의 양 등을 예측해 우주전파환경의 영향을 받을 수 있는 관련 기관에 알린다. 따라서 예보관이 가장 먼저 해야 할 일은 지난밤에 발생한 태양 활동 및 우주전파환경을 분석하는 것이다. 태양흑점이 폭발했는지, 지구 쪽으로 날아오는 에너지 입자들이 있었는지, 만약 있다면 지구에 영향을 줄 정도인지 등을 파악한다. 그러고 난 뒤 태양흑점의 개수와 크기, 자기장의 복잡도와 위치, 태양풍의 속도와 방향, 위성에 영향을 주는 전자의 개수 등을 좀 더 구체적으로 분석한다. 이렇게 분석한 수치를 토대로 현재 우주전파환경을 예측한 다음 그 정보를 홈페이지에 공개한다. 보통 3시간마다 우주전파환경 상황을 확인해 1일 기준 예보를 실시하고, 예보 자료를 코드화해 세계 우주전파환경 기구에 자료를 등록한다.

우주전파예보관이 되고 싶다면?띠지

다양하고 신속한 정보 습득 능력과 논리적 판단력, 수리적 분석력 등이 필요하다. 그러나 태양과 지구의 복잡한 시스템을 정확하게 관측하고 판단하는 것은 매우 어렵기 때문에 무엇보다 오랜 현장 경험과 노하우를 쌓는 것이 중요하다.
우주전파예보관이 되려면 석사 이상의 학력을 취득해야 하며, 자연과학 분야의 우주과학과 응용과학 분야의 전자공학 관련 학과를 전공하는 게 좋다. 태양 활동과 우주전파환경 분석을 위해서는 우주과학, 천문학, 전파천문, 우주전파환경 모델링 등을, 우주전파환경이 다양한 통신 시스템에 미치는 영향을 분석하기 위해서는 전파공학, 전자공학, 통신 및 안테나 공학 등을 선택하면 된다.

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우주전파환경에 비상 상황이 생기면 우주전파예보관은 어떤 일을 하나요?띠지

태양 활동이 급격하게 활발해지면 태양에서 방출되는 여러 물질 때문에 GPS 위치 파악 오류, 위성체 훼손, 극항로 운항 항공기 방사선 노출, 전력시설 파손, 선박 및 군 작전에 사용되는 단파통신 두절 등이 나타날 수 있어요.
이런 상황이 발생하면 국제적으로 규정된 5단계 기준에 따라 우주전파환경 경보를 발령해요. 이 중 우주전파환경 경보 4~5단계 발생 시에는 우주전파재난 경보를 ‘관심, 주의, 경계, 심각’으로 분류해 발령한 뒤 우주전파재난대책본부를 구성하게 되죠. 만약 이런 상황이 오면 예보관을 포함한 전 직원이 비상 소집됩니다. 우주전파예보관은 우주전파환경의 영향을 받을 수 있는 관련 산업 기관 및 2300여 명의 관계자들에게 긴급 문자메시지와 이메일을 발송하고 우주전파센터 홈페이지에 공지 사항을 게시해요. 그리고 한 시간 이내에 태양 활동 상황을 분석하고 피해를 입은 관련 기관에 상황 설명과 피해 상황을 조사하죠. 필요하면 언론기관에 보도자료를 배포하기도 하고요. 이렇게 비상 상황이 발생하면 태양 활동이 잔잔해질 때까지 매우 긴박한 시간을 보내게 된답니다.

 

가장 보람될 때는 언제이고, 반대로 힘든 순간은 언제인가요?띠지

누구나 한 번쯤은 밤하늘의 수많은 별을 보면서 우주의 장엄함을 생각해본 적이 있을 거예요. 우주전파예보관은 그 수많은 별 중 태양을 바라보죠. 태양은 항상 운동하기 때문에 매번 새로운 모습을 보여줘요. 인류가 의존하는 현대 과학 문명이 태양 활동에 어떤 영향을 받는지 연구하는 일은 생각보다 재밌어요. 우주전파예보관은 우주 개발 시대를 준비하는 우리나라에 꼭 필요한 직업이기 때문에 우주강국 진입을 위한 노력에 동참한다는 사실에 자부심도 느끼고요.
하지만 변화무쌍한 태양 때문에 힘들기도 해요. 태양이 낮에만 보인다고 해서 태양흑점 폭발 현상이 낮에만 나타나는 것은 아니거든요. 한밤중이나 휴일에도 긴급 상황이 생길 수 있기 때문에 항상 긴장을 늦출 수 없죠. 특히 대규모 태양흑점 폭발과 같은 경보 상황이 발생할 경우에는 상황이 종료되기까지 사나흘 동안 24시간 내내 종합예보상황실을 지켜야 해요.

 

우주전파예보관을 꿈꾸는 친구들에게 하고 싶은 말이 있나요?띠지

영어 공부를 열심히 해두는 게 좋아요. 앞으로 세계 여러 나라 예보관과 의견을 나누고 다양한 국가의 관측 및 예보 자료도 분석할 줄 알아야 하니까요. 책임감도 강해야 해요. 배가 침몰할 때 끝까지 승객의 안전을 지키는 선장처럼 우주전파예보관으로서 우주전파재난 발생 시 책임을 다할 마음가짐만 있다면 누구라도 우주전파예보관이 될 자격이 있다고 생각해요.
하지만 무엇보다 평소에 우주전파환경이 무엇인지, 태양 활동과 지구환경 사이에 어떤 상관관계가 있는지, 우주전파환경 변화가 우리 생활에 미치는 영향이 무엇인지 등 지구와 태양 활동에 꾸준히 관심을 갖는 게 좋아요. 그걸 어떻게 아느냐고요? 생각보다 쉬워요. 우주전파센터 홈페이지(www.spaceweather.go.kr)에 오면 태양 활동에 대한 다양한 정보를 볼 수 있고, 예·경보 알림 서비스를 신청할 수 있어요. 태양 활동을 알려주는 문자메시지도 받을 수 있고요. 우주전파센터에서 제작한 실시간 예·경보 서비스 모바일 애플리케이션 ‘RRA Space Weather’를 내려받아 보세요.
미지의 우주를 관측하고 연구하는 일은 분명 매력적인 일이에요. 앞으로 우주 개발이 본격화되고 우리가 우주를 여행하는 날이 오면, 우주전파센터뿐 아니라 국가기관, 연구소, 민간 기업 등 다양한 분야에서 우주전파예보관을 필요로 할 거예요. 이처럼 우주전파예보관의 미래는 매우 밝으니 MODU 친구들도 한번 도전해보세요.

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