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2018년 5월 4일 금요일

우주 이야기 778 - 천문학의 빅데이터 시대를 이끌 Square Kilometre Array (SKA



(An artist's impression of Phase I of the Square Kilometre Array at night(Credit: SKA Organisation / Eye Candy Animation.))

(An artist's impression of the wider field of the low frequency aperture array in Western Australia(Credit: SKA Organisation / Eye Candy Animation.))

(Murchison Widefield Array antennas)







(Credit: SKA Organisation)


 유럽, 캐나다, 호주, 중국, 인도 등 다국적 컨소시엄이 진행하는 대형 전파 망원경 프로젝트인 SKA (Square Kilometre Array)의 구체적인 계획이 공개되었습니다. SKA는 50-350MHz의 낮은 주파수 대역과 350MHz에서 14GHz까지 중간 주파수 대역에서 대규모 전파 망원경 및 안테나 어레이를 구축하여 우주 전체를 관측하려는 프로젝트입니다. 


 호주 서부의 넓은 부지에 건설 될 SKA1 Low는 500개의 관측소에 13만개의 안테나를 설치해 데이터를 수집하는데, 수신 면적만 0.4㎢이며 하루 생성되는 데이터는 157TB에 달합니다. 연간으로 따지면 4.9ZB라는 상상하기 어려운 규모입니다. 남아프리카 공화국에 건설되는 SKA1 MID도 하루 2TB, 연간 62EB급 자료를 생성합니다. 따라서 이를 수집하고 저장하는 일은 물론 분석하는 일 역시 엄청난 과제가 될 것으로 생각됩니다. 물론 여기서 나올 막대한 데이터는 전파 천문학 발전에 크게 기여할 것으로 기대됩니다. 


 SKA는 1990년대부터 의견이 나오기 시작했으며 2011년 SKA 기구가 설립된 이후 지금까지 20여개 국가가 참가하면서 국제 천문학 프로젝트로 판을 키워왔습니다. 참고로 아직 우리 나라는 가입하지 않았는데, 아마도 데이터는 오픈할 것으로 예상되어 우리 나라 과학자들도 관심이 많을 것으로 생각됩니다. 


 현재는 1단계 건설의 준비작업이 진행되고 있으며 2018년 2월에 중국에서 15m 지름의 프로토타입 안테나가 선보였습니다. 2019년에는 프로토타입 어레이의 관측이 시작되고 2024년부터 본격적인 관측이 시작될 것으로 기대되고 있습니다. SKA 어레이는 다른 전파 망원경과 같이 여러 개의 작은 망원경이 서로 연계해서 마치 하나의 큰 전파 망원경처럼 정보를 수집하게 됩니다. 물론 규모 면에서는 과거 어떤 전파 망원경도 비교할 수 없는 수준입니다. 




(동영상) 


 당연히 SKA 프로젝트에는 막대한 비용이 들어가게 됩니다. 2018년에서 2027년 사이 예상 건설 비용은 22억 달러 정도지만, 많은 대형 과학 프로젝트들이 그렇듯이 비용이 크게 증가할 가능성도 있습니다. 그럼에도 여기서 얻는 과학적 지식의 가치는 이 비용을 훨씬 상회할 것으로 기대됩니다. 앞으로 프로젝트가 순조롭게 진행되기를 기대합니다. 


 참고 



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