설명: 태양 폭풍이 인터넷 연결을 방해할 수 있습니까?

2021년 태양 폭풍: 기술의 급속한 발전은 태양이 활동량이 적던 지난 30년 동안 이루어졌으며 현재 인프라가 강력한 태양 폭풍을 견딜 수 있는지에 대한 연구가 매우 제한적입니다.

2021년 대규모 태양 폭풍: 태양 폭풍은 태양에서 고도로 자화된 입자의 분출입니다. (출처: NASA, 파일)

태양 폭풍의 영향은 인터넷에 위협이 될 수 있습니다. 알아야 할 모든 것: 2020년 대유행, 메뚜기 공격 및 매미 침입을 목격한 후 밈 페이지에서는 인간이 회복력이 있으며 외계인의 공격에서도 살아남을 수 있다고 조롱했습니다. 그러나 우리는 인터넷 없이 생존할 수 있습니까? 새로운 연구에 따르면 외계인이 아니라 우리 태양이 '인터넷 종말'을 일으킬 수 있는 능력을 가지고 있습니다.

지난달 ACM SIGCOMM 2021 컨퍼런스에서 발표된 논문은 강력한 태양 폭풍이 인터넷 장애를 일으키고 해저 케이블 및 통신 위성을 손상시킬 수 있다고 언급했습니다. 이전 연구에 따르면 향후 10년 이내에 극한 우주 기상 현상이 발생할 확률은 1.6~2%입니다.

태양 폭풍이란 무엇입니까?

천문학자들이 부르는 태양 폭풍 또는 코로나 질량 방출은 태양에서 고도로 자화된 입자의 방출입니다. 이 입자는 시속 수백만km를 이동할 수 있으며 지구에 도달하는 데 약 13시간에서 5일이 소요될 수 있습니다.

지구의 대기는 이러한 입자로부터 인간을 보호합니다. 그러나 입자는 지구의 자기장과 상호 작용하여 표면에 강한 전류를 유도하고 인공 구조물에 영향을 줄 수 있습니다.

기록된 최초의 태양 폭풍은 1859년에 발생했으며 약 17시간 만에 지구에 도달했습니다. 그것은 전신망에 영향을 미치고 많은 통신 사업자들이 감전을 경험했습니다. 1921년에 발생한 태양 폭풍은 뉴욕 전신 및 철도 시스템에 영향을 미쳤고 또 다른 소규모 폭풍은 1989년 캐나다 퀘벡의 전력망을 무너뜨렸습니다.

2013년 보고서에 따르면 1859년과 유사한 태양 폭풍이 오늘날 미국을 강타하면 약 2000만~4000만 명이 1~2년 동안 전기가 끊길 수 있으며 총 경제 비용은 0.6~2조6000억 달러가 될 것이라고 지적했습니다.

태양 활동

기술의 급속한 발전은 태양이 활동량이 적던 지난 30년 동안 이루어졌으며 현재의 기반 시설이 강력한 태양 폭풍을 견딜 수 있는지에 대한 연구가 매우 제한적입니다.

태양은 11년 주기(높은 활동과 낮은 활동의 주기)를 거칩니다. 100년 주기도 더 길다. 인터넷 인프라가 호황을 누리던 지난 30년 동안은 저조한 시기였습니다. 그리고 곧 이 주기나 다음 주기에서 우리는 100년 주기의 정점을 향해 가고 있습니다. 따라서 우리는 일생 동안 강력한 태양 폭풍을 한 번 볼 가능성이 매우 높다고 Zoom 통화에서 논문의 저자인 Sangeetha Abdu Jyothi가 설명합니다. 그녀는 University of California, Irvine의 컴퓨터 공학과 조교수입니다.

인도 대 인터넷

그녀는 더 긴 해저 케이블이 더 높은 위험에 취약할 수 있다고 설명합니다. 연결성이 국가 규모에 어떤 영향을 미치는지 이해하기 위한 모델링 연구에 따르면 인도를 연결하는 대부분의 케이블은 영향을 받지 않을 것입니다. 고실패 시나리오에서도 일부 국제 연결은 남아 있습니다(예: 인도에서 싱가포르, 중동 등). 중국과 달리 주요 도시인 뭄바이와 첸나이는 높은 장애가 발생해도 연결이 끊기지 않는다고 신문은 덧붙였다.

그녀는 미국에 비해 인도가 덜 취약하지만 태양 폭풍의 강도와 강력한 태양 폭풍이 인도에 영향을 미칠 수 있는지 여부에 대해 많이 알지 못한다고 설명합니다. 저위도에 있는 국가는 훨씬 더 낮은 위험에 처해 있습니다. 그러나 효과를 완전히 이해하려면 더 많은 연구가 필요합니다. 저는 컴퓨터 과학자이고 제 모델은 아시아가 안전하다는 것을 보여줍니다. 그러나 임계 값이 무엇인지 말할 수 없습니다. 그녀는 천체 물리학, 전기 공학, 해양 특징에 대한 이해를 통합하는 새로운 모델이 필요하다고 덧붙였습니다.

인터넷을 저장하는 방법?

최근에는 미국에서 하루 동안의 인터넷 중단으로 인해 약 70억 달러의 경제적 손실이 발생할 수 있다는 평가가 나왔습니다. 새 논문은 태양 폭풍 영향 동안과 이후에 연결 손실을 최소화하는 데 도움이 될 수 있는 '셧다운 전략'을 언급합니다. 전력망의 전원을 끄는 방법과 유사하게 일시적인 인터넷 종료는 태양광 이벤트 동안 장비를 보호하고 서비스를 계속할 수 있습니다.

이를 위해서는 보다 체계적인 프로토콜이 필요합니다. NASA와 유럽 우주국(European Space Agency) 모두 현재 태양 폭풍을 감지할 수 있는 탐사선을 보유하고 있습니다. 따라서 약 13시간의 경고를 받을 수 있습니다. 다양한 분야의 전문가들이 모여 전력 회사와 인터넷 서비스 제공업체를 위한 프로토콜을 설계해야 합니다. 또한 오늘날의 의료 시스템은 전력과 인터넷에 의존하고 있으며 대체 전략이 필요하다고 그녀는 설명합니다.

콜카타(Kolkata)에 있는 인도 과학 교육 및 연구 연구소(Indian Institutes of Science Education and Research)의 디비엔두 난디(Dibyendu Nandi) 교수는 해저 광섬유 케이블과 같은 중요한 인터넷 백본의 취약성과 관련하여 연구의 중요성을 강조합니다. 지상에서 태양 폭풍으로 인한 지자기 변화는 전기를 전도할 수 있는 네트워크에 큰 전류를 유도할 수 있습니다. 이것은 잠재적으로 해로울 수 있습니다. 광섬유 인터넷 케이블 자체가 전도체는 아니지만, 이 연구는 그러한 네트워크의 일부인 전자 부품이 매우 강한 태양 폭풍에 의해 여전히 쓸모 없게 될 수 있다고 주장합니다. ISER Kolkata에서 태양 폭풍 예측에 필요한 이해 개발에 참여하고 있습니다.

독립적인 태양 관측에 따르면 그러한 대규모 피해를 줄 수 있는 태양 슈퍼 폭풍은 한 세기에 몇 번만 발생할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 그러한 연구는 현대 사회에 대규모 혼란을 일으킬 수 있는 잠재력을 감안할 때 영향을 줄이기 위한 조치를 준비하고 취하는 데 도움이 된다고 덧붙였습니다.

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