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분해능은 대략 λ/D로 주어진다. 보다 좋은 공간분해능을 얻고자 하는 전파천문학자들의 노력은 1960년대 초장거리 전파간섭기술 VLBI를 탄생시켰다. 따라서 망원경 사이의 거리에 제한이 없으며 현재 세계 각국에 산재한 약 45대의 전파망원경들로 VLBI망에 참여하고 있다. 최근 천문학자들은 VLBI를 이용해 활동성 은하핵에서 빠른 속도로 나오는 물질의 흐름(제트)을 전파에서 관측하고 있다. VLBI 예 : VLBI의 대표적 예는 미국 본토, 가장 멀리 떨어져 있는 망원경들 사이의 거리는 36. 천체의 모습을 자세히 보려면 좋은 공간분해능이 요구된다. 즉 각각의 전파망원경이 수신한 전파신호를 특수한 자기테이프에 기록한 후 그 테이프을 한 곳에 모아 전파신호를 컴퓨터를 써서 간섭시킴으로써 천체의 정확한 위치 및 화상을 얻는다. VLBI는 전파망원경의 위치를 수 mm 정도로 정확하게 측정할 수 있어 지구자전의 측정, 무거운 별이 최후에 폭발하는 단계 등에서 쏟아지는 전파를 관측한다. 이전에는 볼 수 없던 미세 구조도  ......

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공학 자료 측지학 - VLBI에 대해

[공학]측지학 - VLBI에 대해

측지학 - VLBI에 대해

VLBI 란

:전파간섭계는 그것을 구성하고 있는 망원경들 사이의 거리가 멀수록 좋은 공간분해능을 갖는다. 공간분해능은 두 물체를 분리하여 볼 수 있는 최소각을 의미한다. 망원경과 망원경 사이의 거리가 D, 관측하는 파장이 λ 경우, 분해능은 대략 λ/D로 주어진다. 천체의 모습을 자세히 보려면 좋은 공간분해능이 요구된다. 일반적인 전파간섭계는 망원경들을 전선으로 연결하여 구성하기 때문에 망원경과 망원경 사이의 거리에 제한을 받으며, 따라서 공간분해능에 한계가 있다. 예를 들어 VLA의 경우, 가장 멀리 떨어져 있는 망원경들 사이의 거리는 36.4 km이다. 보다 좋은 공간분해능을 얻고자 하는 전파천문학자들의 노력은 1960년대 초장거리 전파간섭기술 VLBI를 탄생시켰다.

VLBI는 서로 연결되지 않은 전파망원경을 이용한다. 즉 각각의 전파망원경이 수신한 전파신호를 특수한 자기테이프에 기록한 후 그 테이프을 한 곳에 모아 전파신호를 컴퓨터를 써서 간섭시킴으로써 천체의 정확한 위치 및 화상을 얻는다. 따라서 망원경 사이의 거리에 제한이 없으며 현재 세계 각국에 산재한 약 45대의 전파망원경들로 VLBI망에 참여하고 있다. 미국은 1993년 VLBI용 초장거리 전파간섭계 VLBA를 건설하였으며, 유럽 미국 일본 및 러시아는 1990년대 말 우주공간에 VLBI용 전파망원경을 설치할 예정이다. VLBI는 전파망원경의 위치를 수 mm 정도로 정확하게 측정할 수 있어 지구자전의 측정, 대륙이동의 측정, 측지원점 결정 등 지구과학분야에서도 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. VLBI 예

: VLBI의 대표적 예는 미국 본토, 하와이, 버진 아일랜드에 있는 구경 15m 전파망원경 10대를 연결한 VLBA와, 유럽 대륙에 흩어져 있는 18대의 전파망원경을 하나로 묶은 EVN이다. 미국의 VLBA, 유럽의 EVN을 일본의 인공위성 HALCA와 연결하려는 계획도 진행 중이다. 놀랍게도 이렇게 구현될 전파망원경은 지구 전체보다 크다.

한국천문연구원이 준비하고 있는 KVN은 대한민국 전체를 초대형 전파망원경으로 이용하려는 VLBI형 전파간섭계다. 연세대, 울산대, 탐라대에 설치할 3대의 전파망원경을 이용한다. 이 조합은 연세대와 탐라대 사이의 거리가 480km로 가장 길어 분해능은 지상 최대의 광학망원경보다 약 1000배 뛰어날 전망이다.

KVN 같은 VLBI는 미국 항공우주국(NASA)의 허블우주망원경보다 수십배나 높은 분해능으로 우주의 신비를 밝힐 수 있다. 우주 전파는 눈에 보이는 가시광선과 달리 기상조건이 썩 좋지 않아도 망원경에 포착될 수 있는 게 장점이다. VLBI를 이용하면 먼 우주에서 태양계에 이르기까지 다양한 대상을 고해상도 자료로 연구할 수 있다.

VLBI 관측원리

매우 강하게 전파를 뿜어내는 ‘활동성 은하핵’이 VLBI의 대표적 관측 대상이다. 활동성 은하핵은 우주에서 가장 멀리 있는 천체(퀘이사)로 그 정체는 초대형 블랙홀이라고 추정된다. 최근 천문학자들은 VLBI를 이용해 활동성 은하핵에서 빠른 속도로 나오는 물질의 흐름(제트)을 전파에서 관측하고 있다. 이전에는 볼 수 없던 미세 구조도 발견하고 있다.VLBI는 가스와 먼지가 고밀도로 뭉쳐 있는 성간구름, 성간구름에서 막 태어난 별들, 무거운 별이 최후에 폭발하는 단계 등에서 쏟아지는 전파를 관측한다. 높은 분해능 덕분에 이들 천체에서 일어나는 사건을 ‘현미경’처럼 들여다볼 수 있다. 이들은 KVN의 연구대상이기도 하다.

KVN 같은 VLBI는 우주 천체를 정밀하게 관측하는 게 기본 목표이다. 하지만 이를 역으로 이용하면 지구상의 위치를 정확하게 파악할 수 있다. 즉 VLBI를 구성하는 여러 대의 전파망원경으로 정확한 위치를 알고 있는 천체를 동시에 관측하면 각 전파망원경 사이의 거리를 정밀하게 측정할 수 있다. 측정 정밀도는 지상에서 수천km의 거리를 수mm 단위까지 알아낼 수 있을 정도다. 예를 들어 퀘이사 같은 우주 천체에서 출발한 전파가 VLBI에 속한 각 전파망원경에 도착하는 상황을 동일한 전파가 각 전파

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