고려 시대에 나타난 오로라 현상

 

 

오로라는 하늘이 붉은색이나 녹색 등 다양한 색의 커튼 모양으로 바뀌는 현상입니다. 현재 오로라는 극지방 근처, 캐나다 중북부, 미국 알래스카, 시베리아 북부, 스칸디나비아반도 북부, 아이슬란드 등 위도 60º이상의 고위도 지역에서만 볼 수 있습니다. 그러나 삼국 시대부터 조선 시대까지는 우리나라에서도 오로라를 관측했다는 기록이 700건이나 됩니다. 특히 고려 시대 기록에는 오로라의 색깔이나 방향, 모양까지도 자세히 기록되어 있습니다.

※ 오로라 : 우주 입자가 지구 자기장에 의해 대기권으로 들어오면서 공기 입자와 부딪쳐 빛을 내는 현상으로 하늘이 빨강, 파랑, 노랑, 연두, 분홍 색깔의 다양한 색의 빛으로 변한다.

'밤에 붉은빛이 비단 폭을 펼친 듯 땅에서 하늘로 펼쳐졌다'
(삼국사기, 478년 2월)
'비단 같은 백기가 하늘에 닿았다가 갑자기 붉은색으로 변했다'
(고려사, 1017년 12월 15일)
'적기가 동남쪽에 나타났는데 길이가 십여 장이다.'
(고려사, 1104년 2월 7일)

1. 고려 시대에 우리나라에서 오로라 현상이 나타난 이유는 무엇일까요?

지구는 바깥쪽에서부터 지각, 맨틀, 외핵, 내핵의 순서대로 이루어져 있습니다. 이 중 외핵은 철이나 니켈 등이 녹아 있는 액체 상태입니다. 지구가 자전하면 액체 상태인 외핵에서 자기장이 만들어져, 지구는 하나의 커다란 자석이 됩니다. 지구 자기장은 태양으로부터 방출되는 태양풍을 막아 주어 지구에 생명체가 살 수 있도록 해줍니다. 오로라는 태양에서 방출된 태양풍의 일부가 지구 자기장에 이끌려 대기로 들어오면서 공기 입자와 부딪쳐 빛을 내는 현상입니다. 따라서 오로라는 지구 자기장의 북극 또는 남극 근처에서만 나타납니다. 현재 우리나라에서는 오로라를 볼 수 없습니다.

나침반 바늘이 가리키는 방향을 따라가면 지도상의 북극점으로 갈 수 없습니다. 지구 자기장의 북극과 남극과 위치가 다르기 떄문입니다. 또한, 지구 자기장의 북극과 남극은 고정되어 있지 않고 계속 움직입니다. 현재 지구 자기장의 북극은 북극해에 있고, 1년에 서쪽으로 약 50km의 속도로 움직이고 있습니다. 50년 뒤에는 러시아 시베리아에 위치할 것으로 예측됩니다. 고려 시대(918~1392년)에는 지구 자기장의 북극이 지금보다 한반도 가까이에 있었기 때문에 우리나라에서도 오로라를 자주 볼 수 있었습니다. 고려 시대 사람들은 오로라가 나타나면 큰일이 일어난다고 생각했습니다. 하지만 오로라는 지구의 대기가 태양풍을 잘 막고 있다는 증거입니다.

2. 화려한 오로라는 정전을 불러온다?

1893년 3월 13일, 캐나다 퀘백 주에서 9시간 동안이나 정전이 일어났어요. 이때 세계 곳곳에선 화려한 오로라가 관찰됐죠. 정전과 오로라는 어떤 관련이 있는 걸까요?

오로라가 나타나는 대기층은 '전리권'과 겹쳐집니다. 전리권은 전기를 띤 입자들이 모여 있는 지구 대기층으로, 약 60~1000km 높이에 있답니다. 우리가 멀리 떨어진 곳과 통신하기 위해 전파를 쏘면 전파가 전리권에 반사돼 우리가 통신하려던 곳으로 전달됩니다. 이 때문에 전리권은 통신 분야에 매우 중요하죠.

 그런데 태양풍이 세게 불어오면 지구엔 화려한 오로라가 생기는 것과 동시에 전리권에 전하를 띤 입자들의 밀도가 더 높아진답니다. 그러면서 오로라가 생기는 대기층을 따라 힘이 센 전류가 생겨요. 그걸 '오로라제트'라고 부르죠.

오로라제트는 보통 전리권 안에서만 흐르지만, 태양풍이 강할 때는 땅 위에 있는 송전선이나 해저 케이블에 전류를 흐르게 만들어요. 그러면 정해진 양보다 전류가 지나치게 많이 흘러 결국 변압기가 고장 나면서 정전이 일어나는 거랍니다. 최근에 오로라가 생길 때 들어온 우주 입자들이 오존층을 파괴할 수 있다는 분석도 나왔어요. 태양에서 날아온 고에너지 입자들이 60~80km 높이에서 지구 대기와 반응하고, 이때 생긴 물질이 오존층의 오존을 분해하는 것이 확인되었답니다.