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※ 우주방사선 모델(KREAM) 결과는 2013년 12월 1일부터 현재까지 검색 가능합니다.
1970년대 이후 대표적인 우주방사선 사례

지구 대기권으로 유입되는 우주방사선의 원천은 주로 태양계 밖에서 기원하는 은하 우주방사선(Galactic Cosmic Ray, 줄여서 GCR로 불림)과 플레어(Flare) 와 같은 태양 폭발에 의한 태양 양성자 이벤트(Solar Proton Event, 줄여서 SPE로 불림)로 구분된다. GCR에 의한 우주방사선 영향은 태양흑점 주기(11 년)에 따라 장기적인 변동성을 가지고 변하지만, SPE에 의한 우주방사선은 태 양 폭발 후 수 시간 내에 고에너지 양성자 입자가 지구에 도달하여 나타날 수 있고 그 영향이 수일 동안 지속할 수 있어 이에 대한 주의와 지속적인 감시가 필요하다.

북극항로와 같은 고위도에서 높은 고도를 비행하는 항공기 승객과 승무원이 SPE 등에 의해 고에너지의 양성자에 노출될 수 있으며, 생물학적 DNA 손상 등 방사선 피폭이 발생할 수 있다. 대규모의 태양 폭발 현상이 예상되거나 발 생하였을 때 우주기상 당국의 정보 발표에 따라 세계 각국의 항공사들은 즉시 비행경로를 중위도의 낮은 고도로 항로를 변경하여 운행하기 때문에 크게 우 려할 필요는 없다. 다만 장기간 비행으로 체내에 방사선 누적이 우려되는 직종 은 유의가 필요하다.

아래 그림은 기상청과 한국천문연구원이 공동으로 개발한 우주방사선 추정모 델(모델명: KREAM)을 이용하여 미국의 정지궤도기상위성인 GOES 위성이 우 주기상 관측을 시작한 1976년부터 최근(2022년 8월)까지의 대표적인 SPE 사 례에 대해 북반구 지역의 12km 비행고도에서의 우주방사선 양을 추정한 결과 이다. SPE는 10 MeV(메가 전자볼트) 이상의 에너지를 가진 양성자 입자가 10 pfu(particle flux units, 1 particle/cm*s*sr) 이상의 유입량을 가질 때로 정 의된다. 역대급 SPE에 대해 우주방사선량(radiation dose rate, 단위 시간당 우주방사선 피폭량) 수치가 가장 높았던 사례 분석 결과를 차례로 제시하였다.

그림의 우측 상단에는 각 SPE에 대한 12km 고도의 우주방사선 추정 최대치 (μSv/hr)와 SPE 일시에 관측된 양성자 플럭스 최대치(pfu)를 각각 나타낸 것 이다. KREAM 모델로 추정한 우주방사선 최대치는 1989년 10월 20일 사례가 가장 높았고, 1991년 3월 24일, 2001년 11월 6일, 2003년 10월 29일의 순으 로 나타났다.

[그림] 미국의 GOES 위성이 우주기상 관측을 시작한 1976년부터 최근까지의 기간 중 SPE 이벤트에 의한 우주방사선 양이 가장 높았던 사례에 대한 KREAM 모델 추정 결과

(출처: 기상청 국가기상위성센터)