고려·조선 시대 자료로 '태양 활동 주기 파악'

흑점이란?

태양활동의 직접적인 지표로 태양 표면에서 주변보다 온도가 낮아 검게 보이는 현상을 말합니다.
현재까지 가장 잘 알려진 태양활동의 주기는 11년으로 흑점 수가 많아지는 극대기와 적어지는 극소기를 지닙니다.
11년 주기의 태양활동도 그보다 더 큰 주기를 가지고 변동하는데 그 긴 주기에 따라 기후도 영향을 받습니다.
현대 천문학에서 흑점 관측은 1611년 갈릴레오 갈릴레이가 처음 했다고 알려져 있습니다. 그러나 동양에서는 이보다 한참 앞선 기록이 남아있습니다.
중국에서는 기원전 28년부터 흑점 기록이 전해지고 있으며 한국사에도 서기 640년 삼국사기 고구려 본기에 흑점을 표현한 최초의 기록이 나타납니다. 고려 숙종 10년(1105) 이후부터 고려사(918~1392)와 조선왕조실록(1392~1910)에도 흑점 기록이 이어집니다.

· 고구려 영류왕 23년(640) 9월 日無光經三日復明 (三國史記高句麗本紀)
해의 빛이 사라졌다가 삼일 이후 다시 밝아졌다.
· 고려 숙종 10년(1105) 정월 日正中無光 (高麗史 47天文, 增補文獻備考)
해의 한가운데에 광채가 없었다.
· 고려 예종 10년(1151) 3월 日有黑子大如雞卵 (高麗史 47天文, 增補文獻備考)
해에 흑점이 있는데 크기는 계란만 했다.

고려사(1151년 3월) 흑점 기록 부분. 흑점을 ‘흑자’로 표시했으며 “해에 흑점이 있는데 크기는 계란만 했다”고 적혀 있다. 흑점의 크기를 다섯 등급으로 나눴다. 이는 실제 흑점 활동의 강도를 나타낸다. 출처: 한국천문연구원 — 고려사(1151년 3월) 흑점 기록 부분. 흑점을 ‘흑자’로 표시했으며 "해에 흑점이 있는데 크기는 계란만 했다"고 적혀 있다. 흑점의 크기를 다섯 등급으로 나눴다. 이는 실제 흑점 활동의 강도를 나타낸다. 출처: 한국천문연구원

뭘 발견했는가?

한국천문연구원 양홍진 박사가 이끄는 연구진은 고려사와 조선왕조실록에서 흑점에 대한 55군데 기록을 찾아 내 태양의 활동주기를 연구했습니다.
현재까지 알려진 태양활동의 주기인 약 11년과 60년 이외에 240년의 장주기가 있다는 것을 확인했습니다.
태양의 장주기 활동이 과거 기후변화와 밀접한 연관성을 가지고 있음을 입증했습니다.
이번 연구는 <기상과 태양-지구물리 저널(Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics)>에 게재됐습니다.

지난 1천 년 동안 사서에 기록된 한국과 중국의 흑점 주기 분석. 11년과 60년 주기 외에 새롭게 240년의 태양의 장주기 활동을 확인했다. 출처: 한국천문연구원

어떻게 조사했나?

연구진은 장주기 분석의 신뢰도를 높이기 위해 중국 사서에 기록된 흑점 정보도 함께 연구했습니다.
서양에서 태양흑점 관측은 17세기 이후부터 시작했습니다. 이 때문에 현대 천문학계에서는 태양의 240년 장주기 활동에 대해 잘 알려지지 않았습니다.
반면 한구고가 중국은 12세기 이전부터 태양흑점을 관측해 기록으로 남겨왔습니다. 특히 고려사와 조선왕조실록에는 흑점의 크기를 다섯 등급으로 나누어 검은점, 자두, 계란, 복숭아, 배의 크기로 표현했습니다. 이들 크기는 실제 흑점 활동의 강도를 나타냅니다.
연구진은 태양활동이 기후변화에 미치는 영향을 조사하는 과정에서 역사서에 기록된 기상현상 중에서 서리 기록이 온도변화를 보여줄 수 있는 지표라는 것을 알아냈습니다.
고려사와 조선왕조실록에 언급된 약 700번의 서리 기록을 이용해 서리가 내리지 않는 기간인 '무상기간'의 시대적 변화와 태양주기와의 관련성을 밝혀냈습니다. 참고로 무상기간이 짧을수록 춥다는 의미로 위도가 높을수록 짧아지며 기후가 따뜻해질수록 길어지게 됩니다.