• 천문학회보
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• 제41권1호
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• pp.52.3-52.3
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• 2016

비형식학습의 준비된 장소이며 대표적인 비형식 과학교육 기관인 천체투영관은 세계적으로 약 3000개 이상이 설치되었으며 국내에도 약 100여 곳이 운영되고 있다. 이제 국내에서도 천체투영관의 양적 증가가 아닌 질적 향상을 위한 노력과 함께 관련 연구가 시급하다. 또한 비형식학습을 통한 대국민의 천문학 인식 제고를 위하여 천체투영관의 교육적 활용에 대한 연구 또한 필요하다. 천체투영관의 교육적 활용을 위한 연구의 기초자료를 만들기 위하여 국내 80개 천체투영관 운영자들을 전화로 인터뷰하여 천체관의 현황을 조사하였다. 1)국내 천체투영관의 연방문객은 약 200만 명, 2)디지털방식의 투영장치를 갖춘 천체투영관이 조사된 천체투영관의 약 80%, 3) 돔스크린의 크기가 10m 미만인 곳은 조사된 천체투영관의 약56%를 차지하는 것으로 조사되었다. 이번 발표에서는 조사결과와 함께 천체투영관의 교육적 활용에 대한 연구 방향을 제시해 보고 관심 있는 관계자들의 의견을 듣고자 한다.

• 천문학회보
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• 제41권2호
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• pp.45.4-46
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• 2016

천체투영관은 과학관이나 천문교육 시설에서 관람객이나 피교육자가 많이 찾는 인기 시설 중 하나이며 연간 200만 명이 방문하는 비형식학습의 준비된 장소이다. 현재 국내에 운영되고 있는 약 80여개의 천체투영관들은 대부분 별자리 해설과 돔영상물 상영, 과학콘서트, 천체관음악회, 전문가 강연 등의 프로그램을 운영하고 있다. 이제 국내에서도 설계된 비형식 학습 환경을 갖춘 천체투영관을 천문학 교육에 효율적으로 활용할 수 있도록 학교교육과 연계된 프로그램을 개발하고 운영하는 방안이 연구되어야 한다. 해외 과학관에서 운영되고 있는 비형식 과학교육과 학교 과학교육의 연계 프로그램의 사례 등을 조사하고 국내 천체투영관에서 활용할 수 있는 천문학 교육 연계 프로그램을 개발하는 것이 시급하다. 이번 발표에서는 개편된 교육과정이 반영된 연계 프로그램에 대해 소개하고 천체투영관을 천문학 교육에 효율적으로 활용할 수 있는 방안에 대해 관계자들의 의견을 듣고자 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권6호
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• pp.752-769
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• 2021

천체 관측은 다양한 교육적 효과와 가치를 갖고 있음에도 불구하고 그동안 지구과학 교육의 맥락에서 수행되었던 연구는 다른 분야에 비해 상대적으로 부족하였다. 또한 실제적인 천체 관측 교육의 현장 적용을 위해 교사들을 안내해 줄 체계적인 설계 원리 개발에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다. 이 연구에서는 초·중등 학생들의 천체 관측 교육 프로그램을 위한 설계 원리를 개발하고, 이를 바탕으로 한 프로그램을 현장에 적용하고자 하였다. 이를 위해 문헌 연구를 통해 초기 설계 원리를 도출하고, 2차례에 걸쳐 전문가 8인의 검토와 타당화 과정을 거친 후, 고등학교 교사 2명의 사용성 평가를 바탕으로 천체 관측 단계별 11개의 설계 원리와 27개의 세부 지침을 최종 개발하였다. 또한 최종 설계 원리를 적용하여 8차시로 구성된 천체 관측 교육 프로그램을 설계하고, 이를 고등학교 방과 후 수업에 적용하여 참여 학생들의 반응을 평가하였다. 이 연구 결과 개발된 천체 관측 교육 프로그램 설계 원리는 야외 관측을 비롯한 다양한 유형의 관측 활동을 포함하는 프로그램의 체계적 설계가 가능하도록 하는 준거로 활용될 수 있으리라 기대한다.

• 과학교육연구지
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• 제42권1호
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• pp.49-65
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• 2018

천문학은 학생들이 쉽게 흥미를 느끼는 분야로 과학에 대한 호기심을 토대로 과학적 핵심역량 함양에 중요한 역할을 한다. 그러나 제한된 공간인 교실에서 이루어지는 학교 교육을 통해서는 천문학의 핵심 개념 이해에 필요한 공간적 사고를 발달시키기 어렵다. 주로 과학관에 위치하며 체험, 관람시설의 성격을 지닌 천체투영관은 시간과 공간의 제약을 넘어 천문학 개념을 교수할 수 있는 공간으로, 천체투영관에서 진행되는 비형식 교육은 정규교육과정을 보완할 수 있다. 본 연구에서는 천체투영관을 이용한 교육 프로그램을 개발하고 이를 초등, 중등, 고등학생에게 적용하여 천체투영관이 천문 개념에 미치는 효과를 살펴보았다. 국립대구과학관 1박 2일 캠프에 참가하여 천문 교육 프로그램을 수료한 학생을 대상으로 연구를 진행하였으며, 총 연구 기간은 8개월, 연구 대상 인원은 761명이다. 기존 캠프에서는 교실에서 방위, 별자리, 지구의 자전 등에 관한 수업을 진행하였는데 이와 동일한 내용을 천체투영관 수업용으로 개발하였으며, 수업 전과 후에 개념 이해 정도를 측정할 수 있는 검사 문항을 제작하였다. 이후 실제로 교실 수업 혹은 천체투영관 수업을 진행하여 수업의 효과를 비교하는 이질통제집단 전후검사 설계에 기초하여 연구를 수행하였다. 연구 결과 첫째, 천체투영관 수업은 교실 수업에 비해 방위, 지구의 자전, 별자리 개념 이해에 효과적이었다. 둘째, 성별이나 학생들의 사전 천문학 지식 정도 등과 같은 메타 요인과 무관하게 천체투영관 수업은 개념 이해도 향상에 긍정적인 효과가 있었다. 셋째, 고등학생에게 천체투영관 수업은 교실 수업 이후 추가적으로 수행하는 야간 관측 활동과 동일한 효과가 있었다. 따라서 야간 관측이 불가능한 환경에서 천체투영관은 이를 대체할 수 있을 것이다. 종합하면 천체투영관은 학생들의 천문 개념 이해에 도움이 되는 효과적인 교육 수단이라 할 수 있으며, 보다 효율적인 활용을 위해 앞으로 더 많은 연구가 필요하다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.75.1-75.1
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• 2021

MSE (Maunakea Spectroscopic Explorer)는 11.25m 구경의 망원경과 최대 4,000 개의 천체를 한 번에 관측할 수 있는 분광기를 통해 다천체 분광학 연구를 이끌 차세대 관측기기이다. 경희대학교는 망원경에 장착되는 다천체 분광기의 성능 요구사항을 바탕으로 노출 시간 소프트웨어 ETC (Exposure Time Calculator)를 개발하고 있다. ETC는 대기에 의한 연속선 소광, 방출선과 흡수선, 망원경 및 광학 기기의 투과율, 검출기의 암전류와 읽기 잡음을 바탕으로 신호 대 잡음비 S/N (Signal to Noise)을 도출하여 천체를 분광 관측하기 위한 적절한 노출 시간을 계산한다. MSE-ETC는 저분산 LR (Low Resolution, R=3,000), 중분산 MR (Moderate Resolution, R =6,000) 및 고분산 HR (High Resolution, R=40,000)의 관측 모드로 가시광선과 근적외선 영역의 S/N과 파장, 그리고 S/N과 AB등급 간의 상관관계를 보여준다. 본 포스터에서는 개발 중인 MSE-ETC 프로그램의 구조와 작동 알고리즘 및 사용 예를 발표한다.

• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.154.2-154.2
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• 2011

행성 및 타이탄과 같은 태양계 내의 면천체(extended source)를 관측하기 위해서는 공간분해능이 높은 대형망원경과 파장분해능이 높은 분광기가 필요하다. 특히 분광 관측 자료를 이용하면 행성 및 타이탄의 대기 구성 성분 및 그 성분비, 온도 분포, 구름과 연무 등의 수직 구조 등을 알 수 있다. 최근 연구에서는 구름, 연무, 비 등의 생성 과정에 불포화/초과포화 상태의 메탄, 에탄, 에틸렌 등이 관여하는 것이 새롭게 알려져 보다 활발한 후속 연구가 필요하다. 현재 개발 중인 IGRINS는 적외선 영역의 H band($1.49{\sim}1.8{\mu}m$)와 K band($1.96{\sim}2.46{\mu}m$)를 동시에 관측할 수 있고, McDonald 2.7m 망원경에 부착할 때 R~40,000의 높은 분해능을 가지는 장비로서 태양계 천체를 관측하는 데에 매우 적합하다. 따라서 향후 IGRINS가 본격적으로 가동될 때 얻을 수 있는 자료에 대한 사전 연구가 필요하며, 이는 대형 망원경 및 고분산 분광기를 이용한 관측, 자료 처리 및 분석 등의 경험에 기반을 두어 진행되어야 한다. 이에 NIFS/Gemini에 의해 관측된 타이탄 분광 자료와 TEXES/IRTF에 의해 획득된 목성극지방의 분광 자료를 분석하는 사전 연구를 진행하고 있다. 목성에 대해서는, 극지방에서 관측되는 hotspot, warm, normal 지역의 근적외선 영역 분광선 분석을 통해 기존에 결정되어 있지 않은 극지방 성층권의 고도에 따른 온도분포를 알아본다. 타이탄에 대해서는, 근적외선 영역의 메탄흡수밴드에서 관측된 주연증광(Limb brightening) 현상을 복사전달모델로 구현함으로써 어떤 기작이 이 현상에 가장 큰 영향을 미치는지에 대해 알아본다. 이런 태양계 천체 자료에 대한 연구는 향후 mission 및 rover 작업을 수행함에 있어 기본적인 정보로서 활용될 수 있다.

• 천문학회보
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• 제38권1호
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• pp.71.2-71.2
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• 2013

1 m 천체망원경에 대한 초기 광기계 구조해석이 진행되었다. 3개의 반사경으로 구성되는 광학계는 Richey-Cretien 방식으로써 두 개의 Nasmyth 초점을 제공하고, 초점비는 F/8이다. 결정된 반사경 마운트 방법에 의해 반사경면의 표면 RMS(Root Mean Square) 변형량은 모두 20 nm보다 작다. 전체 구조물에 대한 구조해석을 수행하기 위해 솔리드, 쉘, 빔 요소 등으로 구성된 정밀유한요소 모델이 NX 소프트웨어로 설계되었다. 전체 구조물은 첫 번째 고유모드는 68 Hz에서 병진모드가 발생했다. 중력에 대해서는 최대 응력이 18.2 MPa로써 미비하였고, 전체 최대 변위는 50.3 ${\mu}m$ 로써 계산되었다. 이 변위값은 광학설계 소프트웨어에 재입력되어 광학계의 성능이 재분석 될 것이다.

• 천문학회보
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• 제41권1호
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• pp.60.1-60.1
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• 2016

태양과 같은 별의 형성기작은 질량이 큰 별의 형성기작에 비해 비교적 잘 연구되어 왔다고는 하지만, 이 또한 온전한 이해와는 거리가 먼 상황이며 여전히 논란의 대상이다. IRAS, Spitzer와 같은 적외선우주망원경으로 얻어진 원시성의 광도함수는 일반적으로 받아들여졌던 별탄생 이론으로 설명되지 못한다는 것이 밝혀졌고, 이에 새로운 별탄생 이론이 필요하게 되었다. 새롭게 받아들여지고 있는 별탄생 모델은 Episodic Accretion 모델로서, 원시행성계원반에서 원시성으로 질량 강착이 간헐적이면서 폭발적으로 일어난다는 것이다. 이러한 모델의 관측적 증거의 하나는 FU Orionis와 같은 천체로서, T-Tauri 단계에 있는 원시성이 본래의 밝기보다 약 100배, 즉 가시광에서 5등급 이상 폭발적으로 밝아진 천체이다. 질량강착의 과정은 행성형성의 초기조건을 결정하는 원시행성계원반의 물리적, 화학적 특성을 결정하므로, 그 이해가 중요하다. 따라서 본 연구팀은 Episodic Accretion이 원시행성계원반과 원시항성풍의 형성과 진화에 어떤 역할을 하는지 연구하기 위하여, 보현산 천문대의 고분산 분광기인 BOES를 이용하여, 최근에 폭발을 일으킨 원시성인 HBC 722와 2MASS J06593158-0405277을 모니터링 관측을 해왔으며, 이전에 알려진 6개의 FU Orionis 형 천체들도 관측하였다. 여기서는 그 결과를 발표하고자 한다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권6호
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• pp.925-934
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• 2016

천문학은 학생들의 호기심과 탐구하고자하는 욕구가 매우 높은 분야이나 교실 수업이라는 제약이 있어 학습의 효과를 증대시키는 것이 어렵다. 이에 대한 대안으로 등장한 과학관은 교실 수업과 상호보완적인 역할을 수행한다는 점에서 그 중요성이 대두되고 있다. 과학관은 학습자에게 글로 된 설명이나 삽화가 제공하는 그 이상의 경험을 줄 수 있으므로 교육적 효과를 극대화하기 위해서는 천체 관련 전시물의 교육적인 측면을 살펴보고 이를 보완할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 천체전시물의 효과적인 전시특성을 살펴보고 그 내용이 형식교육기관과 어떻게 상호보완하고 있는지를 알아보고자 했다. 이를 위해 먼저 한국, 미국, 일본 세 나라의 유명 과학관을 선정한 뒤 천문학 관련 전시물의 특징을 분석하였다. 이 때 전시의 특징으로는 전시 기술과 매체, 전시 표현, 활동유형 등을 고려하였다. 또한 각 전시 내용에서 과학교육과정을 어떻게 반영하고 있는가를 살펴보았다. 분석 기준으로 사용한 교육과정분석틀은 한국, 일본의 국가 수준의 과학교육과정과 미국의 국가과학교육기준(National Science Education Standards)을 근거로 하였다. 연구의 결과는 첫째, 미국과 일본의 과학관은 국내에 비해 빅뱅 우주 전시 등 천체와 관련된 전시 콘텐츠를 다수 확보하고 있었으며 체험형 전시물이 주를 이루었다. 이를 통해 국내 과학관에도 우주의 원리와 같은 내용을 관람객이 보다 실감나게 체험해볼 수 있는 체험형 전시물이 필요함을 확인할 수 있었다. 둘째, 세 나라 천체전시물의 내용은 모두 과학교육과정과 잘 연계되어 있었다. 다만 교육과정 상에서, 빅뱅우주와 같은 내용은 선택교육과정에 배치되어 있다는 점으로 미루어 보건대, 대다수 학생들은 이를 학습할 기회가 부족할 것이다. 따라서 공통교육과정에서 다루지 않는 내용을 과학관에서 학습할 수 있도록 천체전시에 있어서 충실한 교육과정의 고려가 필요하다.

• 천문학논총
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• 제6권1호
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• pp.50-61
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• 1991

여러가지 초증감 처리법 중에서 굽기(baking), 쐬기(soaking)과 진공처리(evacuation)를 할 수 있는 초증감처리장치를 설계 제작하고 초증감 처리 결과 시험에 이용되는 표준감광기 (sensitometer)와 농도쐐기 (step wedge)를 제작하였다. 이를 천체사진용 건판인 103a-O와 IIIa-J에 시험적으로 사용하여 감도와 신호대 잡음비의 증가를 확인하였다.