“우주 지도를 그리는 데 우리나라가 중요한 역할을 한다는 것은 매우 고무적인 일이죠. 출발점에 선 우주 지도 제작을 통해 천문학이 더욱 발전할 것으로 기대됩니다.”
28일 미국 캘리포니아 밴덴버그 우주군 기지에서 발사되는 우주망원경 ‘스피어엑스(SPHEREx)’ 개발에 참여한 양유진(사진) 한국천문연구원 책임연구원이 17일 서울경제신문과의 인터뷰에서 “우리가 한 번도 본 적 없는 방식으로 전체 우주를 관측하게 될 것”이라며 스피어엑스 프로젝트의 의미를 설명했다.
스피어엑스는 천문연과 미 항공우주국(NASA·나사)이 공동 개발한 적외선 우주망원경이다. 천문연은 스피어엑스의 기획 단계에서부터 나사와 협업했다. 2019년 약 2억 4200만 달러(한화 약 3500억 원) 규모로 시작된 스피어엑스 프로젝트는 캘리포니아 공과대학(칼텍) 주관하에 천문연과 나사 제트추진연구소 등 12개 기관이 참여했다. 천문연은 미국 소속이 아닌 유일한 국제 협력 기관이다. 한국 연구기관이 나사의 중형급 임무 프로젝트에 처음부터 끝까지 참여하는 것은 이번이 처음이다.
먼 우주 또는 초기 우주의 은하를 연구하는 양 연구원은 스피어엑스 망원경의 성능을 시험하고 검증하기 위한 극저온 진공 챔버 개발에 참여했다. 그는 “스피어엑스가 별과 은하의 스펙트럼을 얻기 위해서는 방대한 천체 목록을 작성해야 하는데 목록을 작성하는 것이 제 역할”이라고 설명했다.
스피어엑스는 나사가 현재 운용 중인 제임스웹 우주망원경처럼 적외선을 활용해 우주를 관측하게 된다. 양 연구원은 “스피어엑스는 모든 하늘(全天·전천)을 102개의 적외선 색깔로 사진을 찍는 망원경”이라며 “이를 통해 은하들의 거리를 알 수 있고 우주의 3차원 지도를 만들 수 있다”고 소개했다.
양 연구원은 이번 프로젝트 참여를 통해 우리나라 천문학 연구가 한 단계 도약할 것으로 기대했다. 그는 “우주 지도 제작은 우주에서 은하들을 발견하고 그 거리를 정확히 측정한다는 뜻”이라며 “그 거리를 알아야 은하들의 기본적인 물리량, 즉 나이·질량·밝기 등을 알 수 있고 이를 통해 천문학에서 다양한 연구를 할 수 있다”고 설명했다.
현존하는 광학 우주망원경 중 가장 규모가 큰 제임스웹과 스피어엑스의 공통점은 비슷한 파장대를 볼 수 있는 적외선 망원경이라는 점이다. 차이점은 관측 영역이다. 양 연구원은 “제임스웹은 어두운 영역까지 자세히 관측할 수 있지만 한 번에 볼 수 있는 시야는 매우 좁다”며 “반면 스피어엑스는 한 번에 볼 수 있는 시야가 매우 넓다”고 설명했다.
양 연구원은 스피어엑스 개발·제작 과정에서 천문연이 담당한 프로젝트를 기한 내에 끝내는 게 가장 힘들었다고 전했다. 그는 “2020년부터 2022년까지 스피어엑스 챔버 제작 기한을 지키기 위해 같은 팀원인 정웅섭·박성준·조영수 박사 등과 함께 정말 많은 노력을 기울였다”면서 “특히 이 기간은 코로나19 팬데믹으로 전 세계 물류와 공급망이 차단됐는데 다행히 우리가 잘 대처해 담당했던 프로젝트 결과물을 나사에 보낼 수 있었다”고 회고했다.
스피어엑스가 가동을 시작하면 우주의 시작, 은하의 생성 및 진화 과정, 태양계 밖 생명체 존재 여부 등을 파악하는 연구에 기여할 것으로 기대된다. 천문학자는 물론 우주에 큰 관심이 없는 사람일지라도 가장 궁금해 하는 것은 외계 생명체 존재 여부다. 이와 관련해 양 연구원은 “대부분의 천문학자들이 ‘외계 생명체는 우주 어딘가에 존재할 가능성이 높다’고 말한다”며 “최근 수많은 외계 행성이 발견되고 있고, 그중 지구와 같은 생명체가 존재할 수 있는 유사한 환경의 천체를 찾기 위해 천문학자들이 많은 노력을 기울이고 있다”고 전했다. 아울러 천문학자를 꿈꾸는 청소년을 향해 그는 “천문학·우주과학은 배고픈 직업이라는 오해가 있는데 전혀 사실이 아니다”라며 “천문학자를 꿈꾼다면 비판적으로 생각할 수 있고 자기 생각을 글로 잘 표현할 수 있는 능력을 키우라”고 조언했다.
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