한국 우주방사선 관측, 첫 완주…'레오도스' 2년9개월 임무 종료

태양활동 극대기 방사선 40% 감소 첫 입증…우주인 안전기준 핵심 데이터 확보

국내 독자 기술로 개발한 저궤도 우주방사선 측정기 '레오도스(LEO-DOS)'가 2년 9개월간의 임무를 성공적으로 마치며, 한국이 우주방사선 정밀 관측 데이터를 자체 확보하는 단계에 본격 진입했다.

특히 태양 활동이 강해질수록 오히려 지구 밖에서 유입되는 우주방사선이 줄어드는 현상을 관측으로 입증하면서, 태양이 지구를 보호하는 '천연 방패' 역할을 실제 데이터로 확인했다는 점에서 의미가 크다.

누적 하전입자 전천 지도. 레오도스가 임무 기간 동안 관측한 전 지구 우주방사선(하전입자 및 중성자) 전천 지도(적색에 가까울수록 누적 방사선량이 높음). 국제우주정거장(ISS)의 궤도상 관측이 불가능했던 극지방 상공의 방사선 환경을 정밀조사함으로써 전 지구적 관측 공백을 메웠다. 우주청 제공

우주항공청과 한국천문연구원은 2023년 5월 누리호 3차 발사에 실려 올라간 차세대소형위성 2호의 과학 탑재체 레오도스가 모든 임무를 마치고 공식 운용을 종료했다고 15일 밝혔다. 레오도스는 하전입자와 중성자를 구분해 저궤도 방사선량을 측정하는 장비로, 한국천문연구원 남욱원 박사 연구팀이 국내 독자 개발했다.

당초 목표 임무 기간은 2년이었지만, 2023년 6월 본격 관측을 시작한 뒤 예정보다 9개월 더 긴 2년 9개월 동안 안정적으로 운용됐다.

태양이 만든 '천연 방패'…우주인 안전기준 핵심 자료

가장 큰 성과는 전 지구 저궤도 우주방사선 지도 완성이다. 레오도스는 약 550㎞ 고도에서 방사선량과 중성자 분포를 정밀 측정해, 위성 설계와 우주비행사 피폭 기준의 기초가 되는 데이터를 축적했다.

차세대소형위성 2호에 부착된 레오도스 위치. 우주청 제공

특히 2024~2025년 태양 활동 극대기 동안 저궤도 우주방사선량이 약 40% 감소한 사실을 확인했다. 태양 활동이 활발할수록 태양풍과 자기장 교란이 강화돼 외부 은하우주선 유입을 막는다는 이론을 실제 관측으로 입증한 것이다.

또 2024년 5월 발생한 GLE 75(지상입자증강 현상)도 실시간 포착했다. 이는 2003년 이후 가장 강력한 태양 폭발에 따른 태양-지구 환경 교란 현상으로, 우주환경 변화 감시 역량을 국내 기술로 확보했다는 의미를 갖는다.

레오도스 실물. 우주청 제공

이번 임무 성과는 향후 유인 우주비행 방사선 안전 기준, 위성 전자부품 내방사선 설계, 항공기 고고도 탑승객 피폭 연구 등으로 폭넓게 활용될 전망이다.

강경인 우주항공청 우주과학탐사부문장은 "이번 레오도스의 관측 결과는 저궤도 방사선량 측정을 통해 위성 설계와 우주비행사 안전 기준에 활용될 수 있는 핵심 연구성과"라며 "앞으로 저궤도를 넘어 태양권까지 우리 기술로 우주환경을 직접 이해하는 역량을 넓혀가겠다"고 말했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr