11년 만에 초강력 '태양폭풍' 온다

태양 흑점수 증가…올해 최고점 예상
대규모 통신 교란·정전 가능성 우려

‘2013년 태양폭풍을 주의하라.’

계사년 새해 벽두부터 태양폭풍 경계령이 발령됐다. 미국항공우주국(NASA) 등이 2013년 태양 활동이 가장 활발해지면서 통신장애, 정전 등을 불러올 강력한 태양폭풍이 생길 수 있다고 경고하고 있기 때문이다. 태양폭풍은 태양의 흑점이 폭발할 때 전자, 양성자, X선 등의 에너지를 분출하는 현상. 태양은 통상 11년 주기로 흑점의 수가 증감하는데 통계상 올해가 최고점이 될 수 있다는 게 과학자들의 예상이다.

한국천문연구원, 한국전파연구소, 기상청 등 국내 관련 기관들도 새해부터 ‘우주 날씨 예보’를 강화하는 등 태양폭풍에 대비한 관측 활동을 강화하고 있다.

◆GPS 오작동, 정전 등 야기

NASA 태양물리학부장인 리처드 피셔 박사는 2010년 “태양 흑점과 자기장 활동의 주기를 고려할 때 2013년 강력한 태양폭풍이 올 가능성이 있다”는 경고를 내놓았다. 미 해양대기청(NOAA)의 태양 활동 분석 데이터도 이 같은 분석에 힘을 실어주고 있다. 태양폭풍의 원인이 되는 흑점 수는 2008년 최저치를 나타낸 후 꾸준히 상승하고 있다.

태양의 흑점이 폭발하면 전자, 양성자, 헬륨 등의 고에너지 입자와 X선, 자외선 등을 강력하게 방출하는 태양폭풍이 일어난다. 이 입자들은 초속 2000㎞의 속도로 2~3일이면 지구에 도달, 우주에 떠 있는 인공위성 전자장비에 고장을 일으키거나 우주정거장 승무원들을 방사선에 피폭시킬 수 있다.

일상에도 피해를 줄 수 있다. 태양폭풍의 강력한 X선, 자외선은 지구를 둘러싼 전리층의 두께를 변화시켜 인공위성에서 지상으로 보내는 GPS(위성항법시스템) 신호 등에 오차를 일으킬 수 있다. 재난, 군사, 항공기, 선박 등의 비상통신 수단으로 사용하는 저주파 통신도 신호가 전리층에서 산란, 흡수되면서 오작동할 수 있다. 이재진 한국천문연구원 태양우주환경연구그룹 선임연구원은 “태양폭풍에 영향을 받는 것은 저주파 통신 대역으로 지상에 기지국을 촘촘히 설치해 연결하는 일반 휴대폰은 큰 영향을 받지 않는다”고 설명했다.

태양폭풍으로 지구 자기장이 교란되면 지표면에 일시적으로 전류가 생겨 전력시스템에 고장을 야기하기도 한다. 전력선에 평소보다 많은 전류가 흐르면 변압기 등이 폭발하거나 고장을 일으킬 수 있어서다.

태양폭풍으로 인해 가장 최근 사고가 일어난 것은 1989년 3월이다. 미국의 기상위성(GOES)은 몇 시간 동안 통신이 끊겼고 캐나다 퀘벡 주는 9시간 동안 블랙아웃(대정전 사태)을 겪었다. 1859년 9월에는 유럽과 북미의 전신 시스템 상당수가 크게 망가지기도 했다.

◆우주 날씨 예보로 대비

태양폭풍에 대비하기 위해 각국은 태양 활동 변화를 예측하는 우주 날씨 예보 시스템을 강화하고 있다. 미국 해양대기청은 매일 태양의 흑점 활동을 관찰해 1단계인 ‘일반(minor)’부터 최고인 5단계 ‘심각(extreme)’으로 나눠 경보를 발령하고 있다.

국내에서는 한국천문연구원이 2007년부터 우주환경예보센터를 운영하고 있고 국립전파연구원 우주전파센터는 통신에 영향을 미칠 태양 활동을 미리 예측해 알려주는 예보 서비스를 제공하고 있다. 지난해 4월부터 ‘우주 기상 예·특보 서비스’를 도입한 기상청도 우주 날씨를 ‘일반’에서 ‘심각’까지 5등급 15가지로 분류해 알리고 있다.

■ 태양폭풍

태양흑점이 폭발하면서 태양 대기에 있던 입자와 X선 등이 강력하게 방출되는 현상. ‘코로나 물질 방출(CME·Coronal Mass Ejection)’이라고도 부른다. 평소에 불던 바람이 세지면 폭풍이 되듯 태양풍이 평소보다 거세진 게 태양폭풍이다.

김태훈 기자 taehun@hankyung.com