[논문] 일본의 작은 마을이 어두운 하늘을 맹렬히 방어하는 방법

빛 공해는 어두운 하늘을 망칩니다. 이는 지상 관측소가 어떤 형태로든 처리해야 하는 재앙입니다. 과학자들은 인근 마을의 조명 관행이 개선되었을 때 어떤 변화가 있었는지 측정하기 위해 일본의 작은 관측소를 사용했습니다. 그들은 또한 여전히 직면하고 있는 과제에 대해서도 언급했습니다.

비세이초(Bisei Town)는 일본 오카야마현 남서부의 준 농촌 지역에 위치합니다. 이곳은 밤하늘로 지정된 장소이며 현지인들은 별을 관찰하는 데 확고한 의지를 갖고 있습니다. 그러나 그들은 여전히 ​​​​ 싸워야합니다 빛 공해 해당 지역의 다른 도시에서. 마을 자체에는 비세이 천문대를 비롯한 여러 천문 관측소가 있습니다. 이 시설은 101cm 망원경과 소형 기구를 갖추고 있으며 연중 내내 대중에게 공개되어 하늘을 관찰할 수 있습니다.

이 마을은 1989년에 빛 공해 조례를 제정하여 일본 지방자치단체 최초로 이러한 법을 통과시켰습니다. 몇 년 전, 마을과 천문대는 다른 파트너들과 함께 파나소닉과 협력하여 어두운 하늘에 친화적인 지역을 만들었습니다. 그 일환으로 서울시는 모든 공공조명을 색온도 3,000K 이하의 LED로 교체했다.

그 결과 Bisei는 DarkSky International(구 International Dark-Sky Association)로부터 “DarkSky Approved” 인증을 받았습니다. 그러나 특히 인구가 50만 명 이상인 인근 도시에서는 매우 밝고 온도가 높은 LED가 여전히 사용되고 있습니다. 그들의 빛은 계속해서 문제를 일으키고 있습니다.

빛은 어두운 하늘에 어떤 영향을 미치나요?

일반적으로 빛 공해는 전 세계적으로 점점 더 큰 문제로 대두되고 있습니다. 그것은 하늘을 어둡게 하고 시야를 방해하며 천문학자들의 삶을 더욱 어렵게 만듭니다. 어디에서나 빛 공해의 가장 분명한 효과는 어둡고 멀리 있는 물체의 시야를 없애는 능력입니다. 가시광선 관측자의 경우 이는 멀리 떨어진 은하를 감지하거나 변광성의 변화를 측정할 수 없음을 의미합니다(예를 들어). 특정 물체의 스펙트럼을 측정하려는 천문학자들은 종종 자신의 작업이 수은등이나 기타 광원에서 나오는 빛에 의해 “오염”된다는 사실을 발견합니다.

그러나 빛 공해는 밤하늘보다 더 많은 영향을 미칩니다. 연구를 거듭할수록 이것이 인간의 건강과 안전에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 아이러니하게도 많은 장소에서 조명을 늘리는 이유 중 하나는 '안전'입니다. 그러나 안전한 장소를 제공하기 위해 무작정 조명을 조준하면 빛 침입이 발생하는 경우가 많습니다. 또한 의도하지 않은 효과도 발생합니다. 밝은 빛 사람들의 눈을 직접 겨냥한 것은 종종 그림자 속에 숨겨진 위험이나 밝은 조명이 켜진 거리의 자동차와 보행자를 보지 못하게 합니다. 또한, 빛 공해는 철새부터 해양 개체군까지 다른 형태의 생명체에도 확실한 영향을 미칩니다.

최근 수십 년 동안 DarkSky International, American Astronomical Society 및 International Astronomical Union과 같은 조직에는 건축가, 안전 담당자 및 기타 사람들이 합류하여 빛 공해에 대한 솔루션을 연구했습니다. 일부 장소에서는 안전을 위해 필요한 조명을 유지하면서 매우 잘 작동하고 어두운 하늘이 돌아옵니다. 다른 곳에서는 아직 해야 할 일이 많습니다. 최근 조명용 LED 사용이 증가함에 따라 백열등 조명과 동일한 문제가 발생합니다. 천문학자들과 다른 사람들은 빛 공해 문제를 완화하기 위해 그러한 조명을 현명하게 사용하기 위한 권장 사항을 계속해서 연구하고 있습니다.

비세이 위에 어두운 하늘이 있습니까?

일본 천문학자 이토 료스케와 마에노 쇼타는 비세이 타운의 빛 공해 조례가 비세이 천문대의 관측에 어떤 영향을 미치는지 모니터링하기로 결정했습니다. 마을에서는 인근 지역의 하늘 밝기를 줄이기 위해 형광등을 모두 LED 램프로 교체했습니다. 그러나 이들 빛과 더 멀리 떨어져 있는 빛으로 인한 빛 오염은 여전히 ​​대기에 의해 산란되어 눈에 띄는 하늘 빛을 초래할 수 있습니다.

하늘 밝기는 빛 공해의 영향을 결정하는 한 가지 방법입니다. 여러 가지 방법으로 측정할 수 있습니다. 하나는 전천렌즈를 장착한 카메라로 하늘 전체를 촬영하는 것이다. 그러면 넓은 각도의 시야가 제공됩니다. 또 다른 방법은 망원경에 부착된 CCD 카메라를 사용하여 전체 하늘을 잘 보는 것입니다. 마지막으로 하늘 밝기에 측광 값을 제공하는 특별히 장착된 천공 측정기를 사용할 수 있습니다. Itoh와 Maeno는 이 세 번째 방법을 사용하여 비세이 천문대의 하늘을 측정했습니다. 또한 그들은 조명의 변화가 데이터에 영향을 미치는지 확인하기 위해 2006년부터 2023년 사이의 하늘 스펙트럼을 사용했습니다.

전천측량과 데이터 분석을 통해 그들이 발견한 것은 혼합된 가방과 같습니다. 비세이 타운 자체는 이제 보틀 등급 4 등급의 하늘 밝기를 관측했습니다. 이는 대략 시골/교외 전환 구역에 해당합니다. 부분적으로 하향 조정됨 색온도 밝은 백열등 대신 LED를 사용하여 도시의 빛 공해를 어느 정도 줄였습니다. 그러나 Itoh와 Maeno는 “청색 혹”이라고 부르는 4,500A 부근의 매우 명확한 스펙트럼 선을 관찰했습니다. 이는 인근 마을에서 여전히 사용되고 있는 밝은 흰색의 고온 LED에서 발생하지만 모든 광원을 구체적으로 직접 식별할 수는 없습니다.

미래의 일

에 arXiv 종이 출판을 위해 제출한 두 과학자는 비세이 마을의 하늘이 눈에 띄게 어둡지는 않지만 조명을 변경한 이후 약간의 개선이 있었다고 결론지었습니다. 그러나 밤하늘은 여전히 ​​인근 지역의 빛 공해에 영향을 받고 있으며 문제를 완화하기 위해 해당 지역에서 더 많은 작업을 수행해야 합니다.

가장 중요한 것은 특정 지역에서 빛 공해의 뚜렷한 원인을 분리하는 것이 얼마나 중요한지 지적합니다. 비세이 타운은 지역 환경을 개선했지만 여전히 대도시 지역에서 발생하는 산란광을 처리해야 합니다. 특정 빛 공해 원인을 식별하는 것은 지방자치단체가 소규모 농촌 이웃의 빛 공해 문제를 줄이는 방법을 찾는 데 도움이 되는 큰 진전이 될 것입니다.