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연구분야
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태양천문학과 우주환경 연구
채종철 교수가 자체 구성한 카메라 시스템을 써서 2004년 8월 3일 빅베어 태양 천문대에서 찍은 태양 홍염의 자세한 모습. 세 가지 파장의 영상을 합성하였으며 밝은 초록색으로 보이는 것이 홍염(필라멘트)이다.

태양은 밤하늘에 보이는 수많은 별들과 다를 바 없는 하나의 평범한 별이다. 그러나 이 별은 우리가 이 별에 딸린 지구에 살고 있다는 사실 때문에 우리에게 매우 특별한 의미를 갖고 있다.

태양 복사가 지구에서 생물이 생존하고 활동하는데 절대적으로 중요하다는 것은 오래 전부터 잘 알려진 바이다. 반면 인류가 태양 활동이 지구 및 지구 주변 우주 환경에 큰 영향을 미친다는 것을 알게 된 것은 1백년이 채 되지 않는다. 플레어 폭발, 홍염 분출, 코로나 질량 방출과 같은 태양 폭발 현상들에서 나오는 고에너지 전자기복사, 고에너지 입자, 고속 플라스마와 자속은 행성간 우주 공간 및 지구 주변 우주 공간의 환경을 지배한다. 태양 연구는 오늘날과 같이 인공위성으로 대표되는 우주 시대에 꼭 필요한 정보, 즉 우주 환경 정보를 얻는데 크게 기여하고 있으며, 앞으로 그 중요성이 더 커질 것이다.

이런 실용적 필요와 더불어 태양 연구는 현상 자체를 이해하고자 하는 순수한 학문으로서의 성격도 강하다. 태양은 우주적인 규모에서 자기장과 플라스마가 서로 어떻게 작용하는지를 자세히 살필 수 있는 천체물리 실험실이다. 특히 흥미를 끄는 태양 자기 현상들은 플라스마와의 상호 작용에 의한 자기장 재생 (다이나모), 자기장의 에너지 축적과 발산 과정 (코로나 가열, 플레어 폭발), 자기장-플라스마계의 역학적 불안정성 (홍염 분출, 코로나 질량 방출), 자기장-플라스마계에 의한 고에너지 입자 가속 과정 등이다.

본 연구실에서는 태양 활동을 이해하기 위한 제반 활동 (이론, 관측, 자료 분석, 기기 제작)을 수행하고 있다. 복사 전달 이론, 자기유체역학 및 플라스마 물리는 태양 활동을 이해하는 기본적인 이론적 도구다. 연구에 필요한 관측 자료는 미국 빅베어 태양 천문대 (BBSO), 미국 국립 태양 천문대 (NSO) 등의 유명 천문대에서 이뤄지는 지상 관측, SOHO, TRACE, RHESSI, SOLAR-B 등과 같은 위성에 의한 우주 관측으로부터 얻고 있다. 한국 천문연구원의 태양 및 우주 환경 그룹과 긴밀하게 협조하고 있으며, 미국, 중국, 일본과 활발한 국제 협력 연구를 하고 있다. 또한 독자적인 과학적 목표를 수행하기 위해, 빅베어 천문대에 새로 건설되는 1.6 미터 태양 망원경에 부착할 고속 영상 태양 분광기를 개발하고 있다.

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