한국천문연구원은 김경찬 박사가 포함된 국제 공동연구진이 반 알렌 벨트로 알려진 지구 방사선 벨트가 생성되는 새로운 원리를 규명했다고 24일 밝혔다.

이번 연구성과는 세계적 학술지 네이처에 23일자로 게재됐다.

반 알렌 벨트로 알려진 지구의 방사선 벨트는 지구로부터 약 1만2,800km 상공에 존재하는 내부 방사선 벨트와 지구 반지름의 3배에서 7배가 되는 외부 방사선 벨트로 나눠진다.

최근까지 반 알렌 벨트는 두 개의 띠로 존재한다고 알려졌으나 지난해 8월 발사된 VAP 위성이 세 번째의 새로운 벨트가 존재한다는 것을 밝혀냈다.

연구진은 세 번째 방사선 벨트의 생성 원리를 규명하고 기존 원리로는 해결하지 못했던 방사선 벨트의 짧은 생성 주기를 이해하는 새로운 이론을 완성하는데 성공했다.

연구진은 새로운 세 번째 반 알렌 벨트가 지난 2012년 9월 1일 발생한 지자기 폭풍의 영향을 받아 생성됐으며 약 4주 동안 지속된 점에 주목했다. 방사선 벨트는 태양으로부터 온 전자가 지구 자기장에 갇히면서 생기게 된다. 이 때 에너지가 강한 전자가 지구 자기장에 갇히는 경우는 에너지가 낮은 전자가 지구 자기장에 갇히는 경우와 다른 물리적 작용을 하게 된다. 이 과정에서 연구진은 이론적인 시뮬레이션 결과를 위성 탐사 결과와 비교해 방사선벨트의 생성 원리를 밝힌 것이다.

김경찬 박사는 “이번 결과를 통해서 이제까지 우리가 알고 있던 방사선벨트 생성 및 소멸 원리에 대해서 새로운 이론을 알게 됐다”며 “에너지가 강한 전자로 구성된 방사선 벨트의 생성 및 소멸 이론이 이제까지 알려진 이론과 다르다는 것을 밝힌 점에서 의미가 있다”고 말했다.