• 과학교육연구지
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• 제38권3호
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• pp.471-489
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• 2014

이 연구에서는 창의적 체험활동 모델 프로그램을 수정하여 고등학교 과학동아리 학생들에게 운영 후 학생들의 과학관련 태도의 변화를 조사하였다. 이를 위하여 창의적 체험활동 모델 프로그램을 학교실정에 맞게 수정하였고, 수정된 프로그램을 부산소재의 고등학교 과학동아리 학생에게 운영하였다. 학생들의 활동 결과지와 면담을 통하여 학생들의 과학관련 태도의 변화를 분석하였다. 과학관련 태도의 변화는 긍정적인 변화를 보였다. 과학에 대한 흥미와 과학과 관련된 직업에 대한 흥미, 과학에 대한 취미적 관심이 대다수의 학생에게서 증가하였다. 과학에 대한 취미적 관심은 망원경으로 관찰한다든지 실험기구를 만져보는 것과 같이 사용했던 관련 도구에 의해 영향을 많이 받았다. 창의적 체험활동은 과학 수업에 대한 즐거움을 긍정적으로 변하게 하는 데는 효과적이지 않았다. 이는 창의적 체험활동 프로그램이 과학 수업 내용과 연계되지 않았기 때문으로 보이며, 교육과정을 고려하여 체험활동을 실시한다면 그 결과가 달라질 수 있을 것이라고 생각된다. 또한 창의적 체험활동 프로그램은 참관형 프로그램 보다는 참여형 프로그램이, 또한 과학 지식을 요하는 프로그램이 과학관련 태도 변화에 긍정적이라는 것을 알 수 있었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.183-191
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• 2014

본 논문에서는 전파천문학에서 초고속 전송망을 위한 관측 데이터의 전송 알고리즘의 개발에 대해 기술한다. 전파망원경으로 관측한 VLBI 데이터 처리를 위한 전처리 과정으로, 데이터 전송 알고리즘은 대용량 스토리지 서버에 저장된 VLBI 데이터를 대전상관기의 동기재생처리장치(RVDB)에 1대 1 방식으로 동작하며 VDIF 규격과 VDIFCP, UDP 프로토콜을 사용한다. 제안방법은 대전상관기의 동기재생처리장치의 데이터 전송을 기다리고 있으면 대용량 스토리지 서버의 Mark5B VSI 규격으로 저장된 2048 Mbps 급 VLBI 관측 데이터를 읽은 후 UDP로 전송하는 방식이다. 제안방법의 유효성을 확인하기 위해 대용량 스토리지 서버와 RVDB OCTADDB 사이에 실제 VLBI 관측 데이터를 전송하고 전송 전후의 데이터에 대해 상관처리 시험을 수행한 후 결과를 비교하였으며, 데이터 전송손실이 없이 전송 전후의 결과가 동일함을 확인하였다. 향후 본 연구에서 개발한 데이터 전송 알고리즘은 KaVA 네트워크에서 e-VLBI로도 유용하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.176-182
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• 2014

본 논문에서는 대전상관기의 전처리를 위한 광역 프린지 탐색 소프트웨어 개발에 대해 기술한다. VLBI 관측의 경우 전파망원경에 의해 천체를 잘 관측하였는지 확인하기 위해 관측자는 관측일정에서 잘 알려져 있는 전파세기가 강하고 밝은 천체(포인터 소스, 참조천체)를 목적천체와 함께 관측을 수행한다. 상관기는 참조천체를 대상으로 상관 프린지가 잘 검출되는지 확인하는 전처리를 수행한다. 본 논문에서는 특정 관측국을 기준으로 각 관측국 사이의 정확한 지연시각을 계산하는 GFS 소프트웨어를 개발하였는데, 이 소프트웨어는 상관 전처리를 통하여 각 관측국에 위치한 수소원자시계와 GPS 시각 사이의 시각오차 정보 및 참조천체의 지연모델(상관모델)을 이용하여 정확한 지연시각을 계산한다. 개발한 소프트웨어의 성능을 확인하기 위한 상관 전처리 시험을 KaVA 관측망으로 관측한 참조천체와 목적천체에 대해 수행하였다. 시험결과는 GFS 소프트웨어로 찾은 지연시각 오차를 보정한 결과와 그렇지 않은 것의 비교에 따라 매우 좋은 성능을 보여 효과적임을 나타내었다.

• 천문학논총
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• 제14권2호
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• pp.123-128
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• 1999

대덕전파천문대 14m전파망원경의 주빔의 크기를 점 전파원인 SiO메이저원 및 금성을 관측하여 결정하였다. 점 전파원 매핑으로 측정하였을 때 주빔의 모양은 방위각 방향으로 일그러진 $63.0"\times59.2"$의 타원형으로 나타났으며 편평도는 1.064로써 비교적 적은 편이었다. 86.2, 98.0, 115.2GHz대역에서 평균적인 주빔의 반치폭(FWHM) $\theta_M$은 각각 $64\pm1",\;57\pm2",\;49\pm2"$이며, 적어도 100 GHz 이하의 대역에서는 빔크기가 주경면의 회절 패턴과 잘 일치하고 있었다. 금성, 목성 및 달의 측정을 통해 대덕전파천문대 14m 전파망원경의 안테나 효율을 다음과 같이 결정하였다. 86GHz, 98GHz, 및 115 GHz 대역에서의 구경효율 ${\eta}A$는 각각 0.37, 0.34, 0.29이고, 빔 효율 ${\eta}B$는 각각 0.49, 0.45, 0.41이며, 전방 넘침 및 산란 효율 ${\eta}fss$는 주파수 의존성이 없이 86∼115 GHz 대역에서 0.63이다. 안테나 온도의 측정오차로부터 파급되는 구경효율, 빔효율, 전방 넘침 및 산란 효율의 추정오차는 각각 $\pm0.025,\;\pm0.030,\;\pm0.004$이다. 최적 초점 위치는 안테나의 자중변형 및 주변은도 변화에 영향을 받으므로 매 관측 시 측정을 통해 결정하여야 한다. 자중, 변형 및 은도 변화에 따른 최적 초점 위치의 변화를 분리하는 모델링을 통해 최적 초점 위치의 자동 보정의 가능성이 있음을 밝혔다. 이때 자중변형의 영향은 $cos^2(EL)$의 함수로 적절히 표현된다. 이 자동 보정이 도입되면, 레이돔내부의 온도가 크게 변화하지 않을 경우 한번의 최적 초점 맞추기로 다른 고도에서도 최적 초점을 유지할 수 있음을 제시하였다.

• 천문학논총
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• 제22권4호
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• pp.133-140
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• 2007

서울대학교의 61cm 망원경에 SGS 분광기를 부착하여 4개의 Be 항성에 대한 분광 관측을 수행하였다. 관측으로부터 얻은 각 항성의 $H{\alpha}$ 등가폭은 HD 5394가 $-26.4{\AA}$, HD 10516이 $-27.7{\AA}$, HD 200120이 $-10.2{\AA}$, HD 202904가 $-18.2{\AA}$이다. 이로부터 Grundstrom & Gies (2006)가 제시한 $H{\alpha}$ 방출선의 등가폭과 수소 방출선 영역의 크기 관계를 이용하여 구한 원반의 수소 방출선영역의 크기는 HD 5394가 $6.7{\pm}0.3R_{H{\alpha}}/R_s$, HD 10516이 $8.2{\pm}0.4R_{H{\alpha}}/R_s$, HD 200120이 $6.0{\pm}0.4R_{H{\alpha}}/R_s$, HD 202904가 $4.1{\pm}0.1R_{H{\alpha}}/R_s$이었다. HD 5394와 HD 10516에 대한 결과는 $H{\alpha}$ 간섭 관측으로부터 얻어진 결과와 약 20% 정도 차이가 났다. 항성의 광구에서 발생한 $H{\alpha}$ 흡수선의 등가폭을 정밀하게 보정하고, Grundstrom & Gies (2006)의 모형이 좀더 현실적으로 개선되며 정확한 항성 물리량 (유효온도, 원반 경사각, 원반 전체 크기)을 적용할 경우, 보다 정확한 원반크기를 구할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서는 61cm 구경의 반사망원경과 범용의 중분산 분광기를 활용한 분광관측으로도 충분히 Be 항성의 원반 변화에 대한 연구를 수행할 수 있다는 것을 제시하고 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.13-20
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• 2017

본 논문에서는 KVN의 광대역 VLBI 관측을 위한 백엔드 시스템으로써 도입한 32 Gbps 급 관측장비의 기본적인 시험결과에 대해 고찰한다. 천문학자들은 천체의 초미세 구조를 관측하고자 성능이 우수한 큰 전파망원경을 만들고 싶지만, 많은 돈이 소요된다. 따라서 민감도를 높이기 위해 수신시스템의 성능개선이나 넓은 주파수 대역폭을 관측하는 방법을 도입하고 있다. 이를 위해 본 연구에서는 넓은 관측 주파수 대역폭을 관측하기 위해서는 아날로그 신호를 초고속으로 변환하는 광대역 샘플링 방법과 디지털 필터링을 수행하는 광대역 샘플러를 도입하였다. 광대역 샘플러(OCTAD-K)는 최대 16Gsps-2bit 샘플링을 지원하며, 디지털필터링 기술을 이용하여 다양한 관측대역폭의 관측을 지원한다. 특히 KVN의 4주파수 동시관측시스템과 VERA의 2-beam 관측시스템을 지원할 수 있도록 설계되었다. 그리고 편파관측도 지원할 수 있으며, 관측데이터의 출력의 표준 VDIF 형식을 지원한다. 본 논문에서는 광대역 샘플러를 도입하기 전 수행한 공장검수와 현장시험을 수행한 후 시스템의 성능결과와 문제점 해결 등에 대해 자세히 기술한다.

• 한국지형학회지
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• 제19권1호
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• pp.99-108
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• 2012

천연기념물 500호인 목포 갓바위의 지형 및 지질학적 특성을 파악하기 위하여 규모, 형태, 광물 조성, 화학 조성, 풍화 상태 등을 분석하였다. 갓바위 해안지형은 전형적인 침식지형으로 해식절벽, 해식노치, 해식대지, 타포니, 해식노치 등의 지형이 발달해 있다. 해식절벽은 수직적 경사를 보이고, 기저부는 파식에 의해 해식노치를 형성하며, 폭 3.5m 너비 20m 내외의 해식대지, 벌집구조의 타포니가 발달하여있다. 갓바위 암석의 주 구성 광물은 석영, 사장석, 미사장석, 흑운모, 견운모 등으로 구성되며, 석영과 장석이 우세한 결정질 응회암이다. 화학 조성은 $Al_2O_3$ 23.60~28.27 wt.%, $Na_2O$ 3.27~5.80 wt.%, Cl 0.11~0.20 wt.%로 지각평균보다 높다. 화학적 풍화지수(CAI)는 77.42~83.93%로 상당한 풍화가 진행되었다. 갓바위 자연경관의 관광 및 교육적 활용 방안으로 안내판 설치, 관찰 망원경 비치, 전문 해설사의 교육 및 활용, 유관 기관들과 연계한 교육프로그램 개발, 관광 상품 개발, 교과서나 참고서의 관련 삽화로 적극 활용할 필요성이 있다.

• 한국광학회지
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• 제19권4호
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• pp.327-333
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• 2008

일반적으로 NA(Numerical aperture)가 큰 렌즈를 사용하면 획득된 영상의 품질이 좋아진다. 오목거울은 NA가 크면서 직경이 크게 제작하는 비용이 저렴하다. 본 논문에서는3차원 형상 측정용 모아레 영상의 품질향상을 위해 NA가 큰 대구경 오목거울을 이용한 방법을 제안하고 구현하였다.오목거울은 빛을 반사하는 면이 오목한 거울로써, 가까운 거리에 있는 물체를 볼 때, 물체와 모양은 같고 크게 보이는 것이 특징이다. 보통의 경우, 작은 것을 크게 보거나 빛을 모으는데 이용한다. 오목거울의 집광 특징은 볼록거울과 방향만 다를 뿐 동일한 역할을 하고, 수 미터 직경의 대구경으로 제작하기 용이하며, 대구경이면서 $0.8{\sim}2$의 높은 NA를 갖는 오목거울을 구현하기 용이하다. 오목거울의 볼록 렌즈와 동일한 집광 특징을 이용하여 망원경 등의 반사경으로 많이 이용하고 있다. 3차원 영상획득 방법을 위해 필요한 장치는 광을 출사하는 광원,광원으로부터 출사된 광을 집광하기 위한 집광렌즈,집광렌즈를 통해 집광되어 입사되는 광을 투과시키는 격자,격자로부터의 출사 광을 평행광으로 출사하는 영사렌즈,영사렌즈의 평행광을 반사시켜 전량의 광을 측정대상물 쪽으로 출사하는 오목거울 그리고 측정 제품으로부터 반사된 반사광을 획득하는 CCD 카메라를 포함한다. 대구경 오목거울로 NA값을 변화시켜서 표면의 굴곡이 심한 납볼의 영상을 획득하여 품질향상 정도를 평가하였다. NA가 $0.15{\sim}0.8$까지 변화했을 때 영상 내 밝은 부분과 어두운 부분의 차이가 $46{\sim}1.33$배로 변화하여 NA를 높이면 영상의 품질이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제19권4호
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• pp.287-293
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• 2008

망원경의 조립 및 평가를 위해서는 평행광선을 만들어주는 시준장치가 반드시 필요하다. 최근에 고해상도 카메라의 초점거리가 길어짐에 따라 상대적으로 적은 부피를 차지하는 Cassegrain 형태의 시준장치가 많이 사용되고 있다. 하지만 이러한 형태는 적외선 광학계를 평가할 때 부경이 가지는 온도로 인하여 불필요한 열복사선을 방출하여 적외선 광학계의 평가 정밀도를 떨어뜨리게 된다. 본 논문에서는 직경이 800 mm이고 초점거리가 2 m인 적외선 광학계를 평가하기 위하여 초점거리는 6m이고 물리적인 직경 1 m, 유효 직경이 930 mm인 비축포물면을 Zerodur를 이용하여 가공하고 측정한 과정을 설명한다. 약 4개월간의 작업 끝에 면의 최종 파면수차는 30.4 nm rms($\lambda$/138, ${\lambda}=4.2\;{\mu}m$)를 얻어서 적외선 광학계뿐만 아니라 가시광 영역 광학계도 측정 가능한 성능을 보유하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.37-51
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• 2010

본 논문에서 우리 대용량 데이터를 보다 효과적으로 전송할 수 있는 프로그램 구현 및 시스템 최적화에 대해 논의하고자 한다. 수백 ~ 수천 km 떨어진 전파망원경을 이용해 천체를 관측하는 VLBI에서 각 관측소는 수 TB에 달하는 대용량 데이터를 상관센터로 전송하여야 한다. 이에 따라 보다 효율적으로 데이터를 전송할 수 있도록 전세계적으로 초고속 네트워크를 활용한 e-VLBI 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 연구 추세에 따라 초고속 네트워크 상에서 Gbps 급의 VLBI 데이터를 효과적으로 전달할 수 있는 프로그램 설계 및 시스템 구축에 대해 기술하였다. 기존의 VTP(VLBI Transport Protocol) 기반 데이터 전송을 넘어 보다 신속한 데이터 전달이 가능하도록 전송 프로그램 설계에 있어 UDP를 적용하였다. 이를 위해 현재 사용되는 VTP 프로그램에 Tsunami UDP 알고리즘을 이식하여 데이터 전달에 있어 성능을 극대화하였고, 시스템 최적화를 통해 보다 신속하고 안정적으로 KVN 각 사이트 간 데이터 전송이 구현될 수 있도록 하였다.