우주과학과 박종호 교수 블랙홀 연구로 젊은 천문학자상 수상

작성일 2024-12-16

우주과학과 박종호 교수가 한국천문학회에서 시상하는 ‘2024 젊은 천문학자상’ 수상자로 선정됐다.

블랙홀과 주변부 관측
“블랙홀 관찰해 인류 지식의 진보 이룰 것”

우주과학과 박종호 교수가 한국천문학회에서 시상하는 ‘2024 젊은 천문학자상’ 수상자로 선정됐다. 젊은 천문학자상은 학문적 업적이 우수한 40세 미만의 회원에게 수여하는 상이다. 이와 더불어 박종호 교수는 올해로 16년째를 맞은 ‘2025년 포스코사이언스펠로우십’에 선정되는 겹경사를 맞았다. 포스코사이언스펠로우십 사업은 기초과학과 응용과학을 연구하는 30명 내외의 과학자를 선발해 세계적인 과학자로서의 성장을 지원한다. 박종호 교수는 “과분한 상을 받아 영광이다. 이번 선정이 앞으로의 연구에 밑거름이 될 것”이라는 소감을 밝혔다.

블랙홀 주변부 촬영 이미지 영상화, 전 세계 20여 국·400여 명의 연구진 참여
박종호 교수는 우리 은하 중심의 블랙홀과 그 주변부의 관측을 주 연구 분야로 삼고 있다. 기술적 한계로 블랙홀 주변부의 직접적 관측이 어려웠던 과거와 달리 최근에는 간섭계 기술과 국제 협력을 통해 블랙홀 주변부 촬영이 가능해졌다. 박종호 교수는 블랙홀 주변부 촬영 이미지를 영상화하는 작업을 진행하고 있다. 이러한 노력의 결과로 2024년 1월에는 블랙홀 주변 플라즈마 난류로 블랙홀 고리 구조 밝기 변화를 밝혀냈다.(관련 기사 보기)

블랙홀은 일반적인 물리 상식이 깨지는 기이한 천체로 일반 대중부터 과학자까지 많은 관심을 받고 있다. 박종호 교수는 “블랙홀이 지닌 아주 강력한 중력으로 주변 물질을 흡수하며 막대한 양의 에너지를 방출하고 있다. 이 에너지가 은하와 우주의 진화에 어떠한 영향을 미치는지 연구하고 싶고, 이를 통해 인류 지식의 진보를 이루고 싶다”는 목표를 밝혔다.

성공적인 블랙홀 연구를 위해서는 국제적인 협력이 필수다. 블랙홀 연구는 전파 망원경의 기술적 한계를 극복하기 위해 여러 나라의 연구진이 협력해야만 가능하다. 박종호 교수는 전 세계 20여 국, 400여 명의 연구진이 참여한 글로벌 프로젝트에 참여하고 있으며, 그간의 공로를 인정받아 젊은 과학자상을 2021년과 2024년에 수상했다. 이 프로젝트에는 관측기기부터 블랙홀 물리 해석까지 다양한 전공의 과학자가 참여하고 있다. 박종호 교수는 “매주 온라인 회의를 통해 다양한 문화적 배경을 가진 학자들과 소통하고 있다. 문화적 차이로 힘든 점도 있지만 재미를 느끼며 연구하고 있다”고 설명했다.

“재미가 연구의 원동력, 블랙홀의 동적 특성 이해하는 후속 연구 진행”
이처럼 박 교수는 연구를 꾸준히 할 수 있는 동력으로 ‘재미’를 강조했다. 그는 ”좋은 연구 환경과 체계적인 교육도 중요하지만, 결국 연구를 지속할 동력은 재미에서 나온다. 연구 분야에 재미를 느끼고 몰입하면 좋은 과학자로 성장할 수 있을 것“이라며 연구를 꿈꾸는 학생에게 조언했다.

박종호 교수는 두 가지 후속 연구를 계획 중이다. 첫 번째는 블랙홀 주변부를 다양한 파장에서 촬영해 블랙홀 플라즈마의 특성과 시공간의 중력 왜곡을 분석한다. 박 교수는 “기존 블랙홀 이미지는 단일 파장으로 촬영돼 한 가지 색만을 표현했지만, 앞으로는 여러 파장의 이미지를 결합해 블랙홀의 여러 색에서의 모습을 밝혀낼 것”이라고 설명했다. 이를 통해 아직까지 미지의 영역으로 남아 있는 블랙홀 주변 물질의 물리적 특성을 보다 정밀하게 연구할 수 있다.

두 번째 연구는 블랙홀의 시간적 변화를 기록하는 프로젝트다. 박종호 교수는 “블랙홀 주변의 플라즈마가 빠르게 회전하며 이미지의 시간 변동성이 크다는 점에 주목했다. 특정 시점의 단일 이미지를 넘어 여러 이미지를 연결해 블랙홀의 회전과 이로 인한 주변 플라즈마의 변화 과정을 연구하고자 한다. 이 연구는 사상 최초로 블랙홀의 동영상을 촬영하여 블랙홀의 시간에 따른 변화를 측정하는 연구가 될 것”이라고 설명했다.