태양에서 대규모 태양 플레어가 발생했을 때에 발생한 고온의 플라즈마인 태양풍이 지구나 인공위성에 내뿜는 자연 현상이 "태양폭풍"이다. 태양폭풍은 태양의 활동주기가 활발해지면 발생하기 쉽고, 지구에 몰아치면 전력망이나 인터넷에 큰 피해를 주는데, 태양폭풍이 실제로 어떤 영향을 지구에 미치는지 알아보자.
1859년 9월 1일, 세계 각지의 전신 시스템이 괴멸적인 고장에 휩쓸렸다. 전신 기사에서는 "전기 쇼크를 받았다", "전신용의 종이가 불탔다", "코드를 봅은 상태에서도 기기를 조작할 수 있었다" 등의 불가사의 한 현상이 보고되었다.
또한 보통은 고위도의 캐나다 북부와 북유럽, 러시아 등지에서만 볼 수 있는 오로라가 남미 콜롬비아에서 저녁 무렵에 관측되었다는 기록도 남아있다.
일련의 현상은 모두 "캐링턴 이벤트"라 불리는 대규모 태양폭풍이 원인이라고 한다. 태양에서 분출된 플라즈마는 플러스 전하를 가진 양성자와 마이너스 전하를 가진 전자 덩어리인데, 이 플라즈마 덩어리가 지구에 도달하면, 지구를 둘러싼 자기장과 상호작용을 하여, 오로라와 같은 자연현상을 일으킨다. 또, 그 뿐만 아니라, 지구상에 있는 전기를 사용한 시스템에도 큰 영향을 준다.
태양폭풍은 지구의 상층 대기에 대량의 우주선을 방출하기 때문에, 탄소의 방사성 동위원소인 탄소 14를 생성한다. 그 때문에, 긴 세월을 거쳐 쌓인 남극의 얼음에 포함되는 탄소 14의 층과 함유량으로부터, 과거의 언제쯤에 태양폭풍이 발생했는지를 알 수 있다.
조사에 의하면, 캐링턴 이벤트를 넘는 규모의 태양폭풍 "미야케 이벤트"가 서기 774년경에 일어난 것으로 알려져 있다.
또, 서기 993년경에도, 미야케 이벤트의 60% 정도의 규모의 태양폭풍이 발생했다. 남극의 얼음 샘플에서는, 캐링턴 이벤트 클래스의 태양폭풍이 평균으로 500년에 1번의 비율로 발생하고 있는 것으로 알고 있다는...
미국 해양대기청은 태양 플레어의 강도를 "Geomagnetic Storms scale"로 평가하고 있다. 지자기 폭풍 스케일은 "G1"부터 "G5"까지 5단계로 숫자가 클 수록 규모가 크다는 것을 나타낸다. 캐링턴 이벤트는 G5로 분류되는 것으로 알려졌다.
미야케 이벤트에 이르러서는, 탄소 14의 증가량이 캐링턴 이벤트의 10배 이상이었던 것으로, 더이상 자기 폭풍 스케일로 평가할 수 없을 만큼 규모가 컸다고 여겨지고 있다.
캐링턴 이벤트 이상의 규모가 되면, 태양폭풍은 유도 전류를 발생시켜 지상의 전기계통을 파괴할 수 있다는 것. 100암페어가 넘기도 하는 유도전류가 변압기나 릴레이, 센서 등의 전기부품에 흘러들어가 대규모 정전이 일어날 수 있다. 1989년에 캐나다 퀘벡주에서 캐링턴 이벤트의 약 3배 규모의 태양폭풍이 직격탄을 맞았는데, 이 태풍으로 송전망 변압기가 손상되었고, 500만 명이 9시간 동안 정전되는 사태가 빚어졌었다.
이 밖에 지구를 돌고 있는 인공위성은 태양폭풍에 의한 유도전류로 고장날 수 있고, 고주파 통신시스템과 해저 케이블에도 장애가 발생한다. 특히 큰 영향을 받는 것이 자동차에서 비행기, 휴대 전화까지 많은 교통 및 통신 기기가 의존하는 GPS이다. 또한 인터넷이 전기 이상으로 중요한 인프라가된 현대에는 태양 폭풍의 영향으로 커뮤니티 활동이 완전히 정지될 수도 있다.
전문가는 "지구가 다시 태양폭풍을 맞는 것은 시간문제입니다. 캐링턴 이벤트급 폭풍이 오면, 전 세계 전기통신 시스템에 막대한 피해를 주고, 정전사태는 몇 주간 계속 될것입니다. 만약 미야케 이벤트급의 폭풍이 온다면, 세계적으로 괴멸적인 타격을 받아, 정전이 수개월 동안 이어질 가능성도 있습니다. 우주일기예보센터에서 우주일기예보 경보가 나온다고 해도 세계에는 몇 분에서 몇 시간밖에 시간이 없을 것입니다"라고 코멘트...
또한 "태양 폭풍의 영향으로부터 전력 시스템을 지키기 위한 연구를 계속하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 변압기와 같은 취약한 기기를 보호하는 장치를 설치하거나 태양폭풍이 올 것 같을 때 부하를 조정하는 전략을 개발하는 것을 들 수 있습니다. 즉, 다음에 일어날 캐링턴 이벤트로 인한 혼란을 최소한으로 억제하기 위해서 지금 임하는 것이 중요합니다"라고 강조.
