이 연구의 목적은 PEST 방법론을 적용한 STEAM 프로그램 개발 및 적용에 대한 효과성을 알아보는 창의교육을 위한 연구이다. 특히, 이 연구는 과학문화 소외지역에 대한 이동천문대 활용 STEAM 프로그램을 개발하여 이에 대한 학생들의 수업효과 및 만족도를 알아보는 연구로, 과학 문화에 소외된 지역의 학생들에게 천문에 대한 흥미를 주어 향후 천문과학의 올바른 과학적 개념을 이해하고 미래 직업으로서 천문관련 분야에 관심을 갖도록 하는 데 있다. 이 연구에서 개발한 STEAM 프로그램은 관련분야 전문가 5명이 한국천문연구원을 통해 이동천문대 교육 프로그램에 대한 지속적인 연구와 PEST 방법론 적용 및 소외지역에 대한 현장 적합성 연구를 5회의 워크숍과 전문가 타당화회의와 Pilot test를 통해 최종 STEAM 프로그램을 개발하였다. 이 연구에서 개발된 STEAM 프로그램의 적용 결과는 다음과 같다. 첫째, 이 연구에서 개발된 이동천문대는 모든 학생들에게 천문에 대한 호기심을 자극하는 긍정적인 효과를 나타내었다. 둘째, 이 프로그램은 총 11시간의 PEST 방법을 적용한 프로그램으로, '상황제시 1차시, 감성적 체험 5차시, 창의적 설계 5차시로 구성되어 과학문화 소외지역 학생들에게 높은 수업 만족도를 나타내었다. 따라서 PEST 방법을 적용한 이동천문대 STEAM 프로그램은 학습자의 천문과학에 대한 과학적 소양과 과학적 본성을 불러일으키는데 매우 긍정적인 효과를 나타낼 것으로 사료되며, 추후 연구에서 다양한 학년과 지역 및 위계에 따른 프로그램의 개발과 적용될 필요가 있다.
본 연구에서는 한국천문연구원이 2008년 말부터 운영하고 있는 찾아가는 이동천문대 '스타-카'를 이용한 과학문화 확산 프로그램의 효율성을 높이기 위한 방안을 모색해 보았다. 기존의 프로그램은 과학관에서 전통적으로 사용하고 있는 PUST(Public Understand of S&T) 방식으로 일반적인 강연 및 관측 프로그램의 진행 등으로 구성되어 진행되어 왔다. 본 연구는 STEAM 등 최근 과학교육 및 과학대중화 활동에서 사용하고 있는 시도 중의 하나인 PEST(Public Engagement with S&T)를 활용하여 스타-카 프로그램을 개선해서 실제 현장에서 적용한 결과를 소개하려 한다. 개선된 프로그램으로 찾아가는 이동천문대 프로그램을 운용한 결과로 과학기술정보통신부(구 미래창조과학부)에서 '교육기부 대상' 및 '고객만족도 우수사례'로 선정된 바 그 사례를 소개해 볼 예정이다.
Journal of the Korean Society of Earth Science Education
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v.13
no.1
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pp.100-109
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2020
This study aimed to develop a 'star-car' operational program combining with the STEAM program and the PEST method for motivating elementary school students who belonged to less favored areas in terms of scientific culture to get an interest in astronomy and appropriately forming scientific concepts of Astronomy and Space and, subsequently, to examine the effectiveness of the program. For the purposes to be feasible, 5 experts participated in the study. They set a development direction of the program through a workshop, developed a draft with respect to a mobile astronomical observatory program of the Korea Astronomy and Space Science Institute, and then complete the development of the program through one trial application. The program which was developed in the study applied the STEAM program and targeted the elementary school students who lived in isolated regions of the scientific culture. The results of the research were as follows. First, The mobile astronomical observatory program developed in this study was improved as a program which stimulated the curiosity of elementary school students in all grades towards the Astronomy and Space. Second, The program developed in the study consisted of 11 periods in total; one period was for the presentation of the situation, five periods for emotional experience, the other five periods for creative design. Third, The results of analyzing the students' satisfaction were turned out to be effective in general. Judging from the aforementioned results, the mobile astronomical observatory program is expected to enhance learners' core competencies.
일제 강점기를 지난 후 광복을 맞았지만, 전란의 폐허 속에 개설된 대학의 천문학과의 관측 시설들은 전문한 상태였다. 필자가 학부 재학 중이던 6-70년대까지도 시 시공(時空)의 흐름은 필요한 것을 직접 만들어 사용할 수밖에 없는 시대로 몰아가고 있었다. 당시를 회고 하며 지금까지 걸어 온 "천문기기 제작 연구의 삶"을 회고하고자 한다. 대학 재학 시절 교수님의 도움으로 막스토브 망원경을 제작하고, 40cm 카세그레인 망원경 등 광학계의 원리와 특성연구를 통해 부품 조립을 수행할 수 있었다. 태양 흑점관측을 위한 10cm 굴절 망원경의 투영시설을 고안하여 6개월 동안 관측하였지만. 석사 논문을 위해 광전측광 관측시스템을 제작하여 식쌍성 관측을 수행하였다. 그 결과 한국의 시설로 UBV 광도곡선 완성하여 1975년 가을 천문학회에서 발표하였다. 1976년 2월 국립천문대 천문계산연구실에 발령 받고 역서편찬 업무를 담당하면서 소백산 60cm 망원경 최종 설치를 끝내고, 천문대(현 역삼동 과총회관 빌딩) 옥상에 2m 규모의 목재 돔을 설계 제작하고 일반인들을 위한 대중천문 활동을 시작하였다. 재직 중에 항상 한국의 열악한 천문시설의 상황을 실감하고 20대를 마감하면서 퇴직하여 "한국천문기기 연구소"라는 명칭으로 천체 돔을 설계하고, 돔 제작기계를 개발하였다. 망원경만 보관 중인 국내 4개 대학에 돔을 납품 한 후 연세대학교 천문대의 직경 6m 스텐레스 돔을 제작하였다. 아울러 연세대 천문대 60cm망원경을 설치하면서 이 곳에 입사하여 관측 장비개발 연구와 관측에 전념하게 되었다. 재직 기간 중 대학의 배려로 카나다 국립천문대(DAO) 방문연구원으로 1.8m 망원경으로 식쌍성들의 분광관측을 수행하여 시선속도곡선을 완성하였고, 체류 중에 스텝들과 국내에서 사용할 60cm용 첨단 분광기를 설계하였으나 대학에 재원이 없어 제작을 못한 아쉬움이 남는다. 1989년 2월 충북대학교 천문우주학과에 부임하면서 열악한 상황이지만 교육과 연구 장비로 20cm와 35cm 소형 망원경의 디지털 광전측광시스템으로 간이 천문대를 설치하여 운영하였다. 학과 설립 10 주년(1998년)을 맞아 40cm 망원경과 6m 돔을 설치하여 교내천문대가 완공되었다. 2000년이 되면서 대중 천문활동 을 위해 이동 천문대를 제작하여 4륜 자동차에 견인하여 여러 지역을 찾아 관측과 강연 활동 등 학과의 대중천문 활동의 특성을 살리는 계기를 만들게 되었다. 학과 설립 20주년(2008년)을 맞으면서 충북 진천에 16개 자동분할 개폐식 스릿의 9m 돔 안에 1m 망원경을 원격관측 시설을 완비하여 대학 본부의 기관으로 충북대학교천문대를 개관하고 관측시설을 완비하였다. 우리의 전통적인 세종시대 천문시설은 당대 최대의 시설이지만 당시 유물들이 모두 소실되어 현존하는 것이 하나도 없음은 실로 아쉬움이 큰 것이었다. 누군가는 그 구조, 형태, 원리, 기능, 사용방법 등을 밝히고 복원을 시도해야 할 시급함이 있었다. 문헌을 통해 1991년부터 학부졸업 논문으로 "고천문 의기(儀器) 복원연구" 분야의 발표를 시작하였다. 그 결과를 통해 세종탄신일에 영릉에서 숭모제 행사 후 그 곳에서 수년간 세종시대 고천문의기 한가지씩 작동모델을 복원하여 제막식을 거행하였다, 유물복원 회사 (주)옛기술과 문화 와 함께 팀을 이루어 매년 제작할 종목을 준비하게 되었다. 간의(簡儀)를 복원한 후에는 일성정시의, 소간의, 앙부일구, 정남일구, 석각천문도, 혼천의, 혼상, 각종 해시계 등 매년 지속적으로 복원되어 큰 규모의 야외 전시장이 완성되었다. 작동모델 설계연구팀의 자문과 제작팀과의 팀웍으로 이룬 성과인 것이다. 한번 시작품이 발표된 모델들은 국내 과학관과 박물관, 천문관에서 후속 모델을 설치하였다. 한국천문연구원과 부산 동래읍성 내에 장영실 과학 동산은 간의와 혼상을 비롯한 각종 해시계들을 설치한 큰 규모의 야외 전시장이다. 조선의 명망 높은 유학자들이 인격적인 하늘을 살펴보았던 혼천의와 일만원권에 그려 있는 국보 230호 자명종 혼천시계(일만원권의 그림)의 작동 모델을 제작하였다. 이와 같은 연구 결과들은 석사과정 박사과정을 통하여 더 심층적인 연구들이 발표되었고, 각종 조선(한국)의 천문의기(天文儀器) 연구 자료들은 연구팀들을 통해 중국과 일본 등 해외에서도 발표되었다. 지금까지 복원된 유물들이 완성되기까지는 참여한 많은 연구원들과 제작팀들이 합심하여 각자의 역할을 수행하여 최종 작동모델들이 하나 둘 완성되는 것이었다. 이것은 참으로 보람된 일이었고, 은퇴 후 지금은 재능기부자로서 즐거운 삶을 이어 갈수 있게 되었다.
공생별의 밝기 변화와 분광선 변화에 대한 지속적인 관측과 분석은 공생별 구성원의 구조, 거성으로부터의 질량 이동, 백색왜성 근처에서의 부착원반 형성과 이들의 진화에 대한 중요한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 보현산 천문대 1.8-m 망원경과 고분산 에셀분광기 BOES를 이용하여 타 연구자에 의해 하룻밤 새 분광선 변화가 있다고 보고된 공생별 CH Cyg를 중심으로 AG Dra와 EG And의 방출선들에 대한 하룻밤 새 변화 모니터링 관측을 수행하였고, 이 세 공생별의 짧은 시간 내 분광적 변화 양상과 특성을 파악하고자 한다.
Cloud coverage is a key factor in determining whether to proceed with observations. In the past, human judgment played an important role in weather evaluation for observations. However, the development of remote and robotic observation has diminished the role of human judgment. Moreover, it is not easy to evaluate weather conditions automatically because of the diverse cloud shapes and their rapid movement. In this paper, we present the development of a cloud monitoring program by applying a machine learning-based Python module "cloudynight" on all-sky camera images obtained at Miryang Arirang Astronomical Observatory (MAAO). The machine learning model was built by training 39,996 subregions divided from 1,212 images with altitude/azimuth angles and extracting 16 feature spaces. For our training model, the F1-score from the validation samples was 0.97, indicating good performance in identifying clouds in the all-sky image. As a result, this program calculates "Cloudiness" as the ratio of the number of total subregions to the number of subregions predicted to be covered by clouds. In the robotic observation, we set a policy that allows the telescope system to halt the observation when the "Cloudiness" exceeds 0.6 during the last 30 minutes. Following this policy, we found that there were no improper halts in the telescope system due to incorrect program decisions. We expect that robotic observation with the 0.7 m telescope at MAAO can be successfully operated using the cloud monitoring program.
U, Su-Wan;Jeong, Min-Ji;Choe, Cheol-Hui;Kim, Dong-Bin;Song, Mi-Hwa;Kim, Cheon-Hwi
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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v.37
no.2
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pp.143.2-143.2
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2012
2012년 3월 7일부터 5월 9일까지, 총 8일간 소백산 천문대의 61cm 반사망원경에 부착된 PIXIS 2K CCD와 Johnson-Cousins의 표준필터 BVRI 4색 필터를 이용하여 접촉쌍성 VW Boo의 전 위상에 걸친 광도곡선을 획득하였다. 이 관측으로부터 7개의 극심시각(주식: 4개, 부식: 3개)을 결정하였다. 우리의 극심시각을 포함하여 여러 문헌에서 수집한 총 201개의 극심시각을 이용하여 주기분석을 수행하였다. VW Boo의 주기는 약 74년에 걸쳐 영년주기감소와 규칙적인 변화를 겪은 것으로 나타났다. 영년 주기감소율은 년간 $-1.595{\times}10^{-7}$일이며, 규칙적인 변화의 주기와 반진폭은 각각 약 29.8년과 0.00667일로 산출되었다. 영년주기감소를 질량이 큰 주성에서 반성으로의 질량이동에 의한 것으로 가정하였을 때, 그 질량이동율은 년간 $-1.26{\times}10^{-7}M_{\odot}/yr$이다. 규칙적인 변화를 제3천체에 의한 광시간 효과로 가정하여 구한 3천체의 최소 질량은 $0.19M_{\odot}$이다. Wilson-Devinney 쌍성 모형을 이용하여 우리의 BVRI 광도곡선을 분석하였다. 이 때, 광도곡선에 나타난 역 O'Connell 효과를 설명하기 위하여 흑점모형을 도입하였고, W형과 A형의 두 가지 경우를 상정하여 광도곡선 해를 산출하였다. 그 결과의 천체물리학적 의미를 논의한다.
UBV light curves of an early type close binary AQ Cas are made with the observations obtained at Yonsei University from 1982 to 1989. Light losses in U are shown at the phase around 0.55 and 0.90 which might be produced by the stream of mass transfer. Four times of minimum light derived from our observations. With the collected minima including ours, new light elements are determined. Phtometric solution with B and V light curves is made by using Wilson-Devinney codes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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