미 항공우주국의 태양활동관측위성(SDO)이 10일 오전 2시54분(한국시각 오후 3시54분) AR3664 흑점군에서 포착한 태양 폭발. 나사 제공

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활동 극대기에 들어선 태양 표면에서 최근 잇따라 강력한 태양 폭발이 일어나면서 21년 만에 가장 강력한 태양 폭풍이 지구에 날아들고 있다.

이에 따라 전 세계에 통신 장애 경보가 내려지고, 고위도가 아닌 저위도 지역에서도 오로라 쇼가 펼쳐지는 진풍경이 벌어졌다. 오로라는 1억5천만km 떨어져 있는 태양에서부터 날아오는 전하를 띤 입자(플라스마)가 지구 자기장에 이끌려 대기로 진입하면서 공기분자와 부딪혀 빛을 내는 현상이다.

미 국립해양대기청(NOAA) 우주기상예보센터에 따르면 지난 8일(현지시각)부터 가장 강력한 엑스(X) 등급을 포함해 최소 5번 이상의 태양 폭발 현상이 관측됐다. 예보센터는 10일 오후 9시23분(한국시각 11일 오전 10시23분) X5.8 등급으로 최고조에 달했으며, 11일 오전 7시44분(한국시각 11일 오후 8시44분)에도 X1.5 등급의 폭발이 일어났다고 밝혔다. X등급에서도 숫자가 높을수록 폭발이 강력하다.

이에 따라 미 우주기상예보센터는 19년 만에 태양폭풍 주의보를 발령한 뒤 곧바로 이를 경보로 격상하는 한편, 세계 전역에 지자기 폭풍에 따른 통신, 전력, 내비게이션 시스템 장애가 발생할 수 있다고 경고했다.

과학기술정보통신부도 11일 오전 9시30분 지구 자기장 교란 상황이 발생했다며 우주전파재난 위기 경보 ‘주의’를 발령했다. 주의 단계는 ‘재난 및 안전관리 기본법’에 따라 발령하는 위기경보 중 두 번째 단계(관심-주의-경계-심각)로, ‘위기로 발전할 경향이 나타나는 상태’를 말한다. 경보 기간 동안 과기정통부와 국립전파연구원 우주전파센터는 비상체계를 가동하면서 항공·항법, 전력, 해양 등 분야에서 발생 가능한 피해상황을 모니터링한다.

12일 오전 현재까지 특별한 피해는 없는 것으로 나타났지만 태양 폭발이 더 심각해지는 경우 북극 항로 항공기의 방사선 피폭선량이 더 강해지고, 위성항법장치(GPS) 수신 장애, 위성 궤도 이탈, 단파통신･방송 장애 등이 발생할 가능성이 있다. 과기정통부 관계자는 “적어도 일주일간 상황을 지켜본 뒤 경보 해제를 검토할 것”이라고 밝혔다.

나사 태양활동관측위성이 10일과 11일에 포착한 X5.8(왼쪽), X1.5 등급 폭발. 숫자가 높을수록 강력한 폭발이다. 나사 제공

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태양 표면에서 코로나질량방출(CME)이라고 부르는 거대한 폭발이 일어나면 강력한 에너지를 품은 플라스마 입자들이 우주로 날아가는데 이 입자가 지구 자기장에 교란을 일으키는 것을 지자기 폭풍이라고 부른다.

미 우주기상예보센터는 지자기폭풍을 세기에 따라 1~5등급으로 분류하는데, 이번 지자기 폭풍은 가장 강력한 5등급에 속한다. 5등급 지자기 폭풍은 2003년 10월 이후 21년만이다. 2003년의 지자기 폭풍은 스웨덴에서 정전사태를 빚었다. 미 우주기상예보센터는 가장 최근에 발생한 코로나질량방출이 12일 밤 9시(한국시각) 지구에 도달하면, 이후 극심한 지자기 폭풍이 발생할 가능성이 높다고 경고했다.

이번 5등급 지자기 폭풍의 진원지는 지구 지름의 약 16배에 이르는 태양 표면의 흑점군(AR3664)이다. 이곳에서는 현재 6~12시간마다 대폭발이 일어나면서 엄청난 입자들을 우주로 토해내고 있다. 우주기상예보센터는 한국시각 13일까지도 강력한 폭발이 이어질 가능성이 있는 것으로 보고 있다.

11일 오후 8시(현지시각) 뉴질랜드 퀸스타운에서 촬영한 오로라. Terry Oswalt/earth.com

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우주기상매체 스페이스웨더닷컴에 따르면 이 흑점군의 크기는 역사상 가장 강력한 지자기 폭풍을 일으킨 1859년의 흑점군과 비슷하다. 캐링턴 사건으로 알려진 이 폭풍은 거의 일주일 동안 지속됐으며 이로 인해 하와이, 중미지역 등 열대지방에서도 밤하늘에 오로라가 나타났다.

이런 강력한 폭발이 일어나는 것은 현재 태양이 11년 주기의 극대기에 가까워졌기 때문이다. 2019년 12월에 시작된 이번 주기는 2025년 여름 정점을 맞을 것으로 예상된다. 해양대기청은 이번 주기의 태양 활동이 애초 예상했던 것보다 강력한 것으로 나타났다고 뉴욕타임스에 말했다.

강력한 지자기 폭풍은 미국과 캐나다, 유럽 지역 곳곳의 밤하늘에 화려한 오로라를 수놓았다. 미국의 경우 노스캐롤라이나, 애리조나 등 저위도 지역에서도 오로라를 볼 수 있었다. 남반구에선 오스트레일리아와 칠레, 아르헨티나 등에서 오로라가 목격됐다.

11일 오전 1시30분(현지시각) 영국 다트무어에서 촬영한 오로라. Cameron Frankish/earth.com

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11일 오전 3시30분(현지시각) 미국 뉴욕 매티턱에서 촬영한 오로라. Steven Bellavia.earth.com

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곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr, 박기용 기자 xeno@hani.co.kr