• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제28권5호
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• pp.359-367
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• 1999

최근 10년 동안 우리들은 성층권의 오존층 고갈(depletion of ozone layer), 지구온난화(global warming) 및 산성비(acid rain) 등을 포함하는 지구환경문제를 해결하여야 하는 많은 도전을 받고 있다. 몬트리올조약과 Montreal Protocol)이 수정되어 특정 CFC계 냉매들의 생산삭감계획이 앞당겨짐에 따라 우리들은 조속히 이들 문제를 해결해야될 심각한 국면에 직면하고 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권2호
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• pp.133-139
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• 2011

지구조석을 계산하는데 있어 가장 주요한 항은 달이나 태양에 의한 구면조화차수가 2인 항으로서 지구조석의 약 98%를 이루며, 나머지는 3차 이상의 고차 항들이다. 그런데 차수 3항과 그 이상의 고차수의 항들의 값들은 차수 2항과는 다른 상수가 각각 곱하여져서 계산되어야 한다. 본 연구에서는 조석에 의한 중력변화, 변위 및 수직선의 변화에 대한 바른 계산을 검토하였으며, 필요한 관련상수들을 다시 구하였다. 동일차수내의 다른 계수의 조화함수적 조석주기의존성을 토의하였다. 한편, 지구조석을 계산하는데 관련된 중요한 개념들을 요약 소개하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제34권8호
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• pp.703-718
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• 2014

이 연구에서는 지구, 지구 - 달 계, 태양계, 그리고 은하와 우주를 포함하는 천체의 구조와 운동을 종합한 천문 시스템(astronomical systems)의 학습 발달과정(learning progressions)을 조사하기 위하여, 순위 선다형 평가 문항을 개발하고 이를 초등/중학생들에게 적용한 검사 결과에 기반하여 학습 발달과정 해석의 타당성 검증의 근거를 제시하였다. 연구의 과정은 '구인특화, 평가문항 개발, 평가결과 기술, 측정 모델'로 이루어진 4 단계의 구인 모델링 방식(construct modeling approach)에 기반하여 진행되었다. 천문 시스템의 내용적 평가 구인으로 천체의 운동과 구조를 선정하였고, 탐구실행적 평가 구인으로 공간적 사고와 시스템 사고와 같은 천문학적 사고를 선정하였다. 이 연구에서 개발된 순위 선다형 평가 문항들은 천문 시스템에 대한 학습 발달과정을 조사하기 위한 검사 도구로서 적절하였다. 즉, item fit 분석 결과는 학생들의 문항 반응 결과가 Rasch 모델로 측정한 결과와 부합하였다. 그리고 Wright map 분석 결과는 이 연구의 평가 문항들이 천문시스템에 대한 학생들의 가설적 발달 경로를 조사하는데 매우 효과적임을 보여주었다. 학습 발달과정의 하위 정착점에서 학생들은 천체들의 위치와 운동 방향의 변화를 지구에서 보는 관점에서 2차원 평면으로 해석하는 공간적 사고 수준을 보였으며, 지구-달 계의 모델에서 천체의 위치와 변화를 부정확하게 연결하거나, 태양계 행성들과 은하수에 대한 단순한 패턴을 인식하는 시스템 사고 수준을 보였다. 학습발달과정의 중간 단계에서 학생들은 우주에서 내려다 본 지구 및 지구-달 계, 태양계의 모델을 근거로 천체의 운동을 해석하는 공간적 사고의 수준을 나타냈으며, 천체의 구조를 구성하는 요소들을 이 모델들과 연관시키는 시스템 사고를 보였다. 학습 발달과정의 상위 정착점에서 학생들은 우주에서 내려다 본 관점에서 형성된 천체의 운동 모델을 지구에서 바라 본 관점에서 얻은 자료와 서로 연관시키는 관점 전환의 공간적 사고를 지구의 운동, 지구-달 계의 운동, 태양계 행성의 운동, 은하와 우주의 운동에 적용할 수 있었다. 또한 상위 정착점에 도달한 학생들은 천문 시스템의 설명 모델을 구성하는 하위 요소들 간의 상호연관성을 파악하고 이를 설명 모델에 적용할 수 있는 시스템 사고를 나타냈다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권2호
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• pp.161-172
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• 2017

이 연구의 목적은 논증 글을 통해 달의 위상변화 원인에 대해 학생들이 가지고 있는 개념의 특성을 파악하는 것이다. 이를 위해 달 위상변화 원인에 대한 대표적인 대안개념을 포함한 5가지 설명 중 옳은 것을 선택하고 근거를 서술하도록 하는 논증 과제를 투입하였으며, 학생들의 개념 선택과 근거의 TAP 구조 및 하위 개념을 분석하였다. 분석결과 학생들은 달의 위상변화 원인뿐만 아니라 관련 개념에서도 다양한 대안개념을 가진 것으로 나타났다. 연구대상의 70.5%가 불완전한 논증 구조를 보였으며, 대안개념의 유형에 따라 주로 나타나는 오류 유형이 다르다는 특징도 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 학생들이 지닌 선개념 점검의 중요성과 논증활동의 필요성, 대안개념의 유형에 따른 적절한 교육적 처방의 필요성을 나타낸다.

• 한국지구과학회지
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• 제25권8호
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• pp.663-673
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• 2004

본 연구에서는 ‘달의 운동’ 단원에 대한 상호작용형 WBI 학습 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 중학교 과학교사 20명에게 의뢰하여 의견을 들었으며, 중학생 49명에게 3개월 동안 투입하여 그 질적 수준을 조사하였다. 그 결과 흥미유발, 궁금증 해결, 탐구능력 신장, 학습 참여도, 난이도 등의 면에서 응답자의 85%이상이 긍정적이라고 응답하였다. 그리고 과학에 대한 부정적인 인식을 갖고 있는 학습자들의 반응은 본 WBI 프로그램 학습 후 통계적으로 유의수준 .05에서 유의미한 차이를 나타내었다(p<.05). 또한 본 WBI 프로그램 투입 전후 학습자들의 개념 수준을 비교한 결과, ‘달의 운동’과 관련된 개념을 갖고 있지 않은 경우가 부분적인 개념을 갖고 있는 경우보다 개념 향상 정도가 더 높았다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권6호
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• pp.655-672
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• 2007

이 연구의 목적은 천문학을 전공하지 않은 대학생들의 달 크레이터 생성에 대한 정신모형 형성과정에 활용되는 정보 출처의 종류와 추론의 유형을 알아보는데 있다. 연구 목적을 달성하기 위해, 개별 심층 면담 방법이 설계되었으며, 면담 내용은 분석적 귀납에 의해 생성되었다. 면담은 4명의 대학생들과 개별적으로 이뤄졌으며, 면담 과정은 Seidman의 단계를 따랐다. 연구 결과, 이들은 달 크레이터 생성에 관하여 비과학적이긴 하지만 일관성 있는 설명체계를 형성하고 있었다. 이들은 대체로 운석 충돌에 의해 구덩이가 생성된다고 설명하였으며, 생성된 크레이터의 모양과 관련된 변인으로는 개인마다 차이가 있었으나 운석의 모양을 공통적으로 제시하였다. 이들의 설명체계에 활용된 정보원으로는 일상에서의 경험과 교과지식, 직관이 활용되고 있었고, 인과적 추론, 직관적 추론, 지식기반추론, 비유적 추론을 활용하고 있었다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.39.4-40
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• 2009

이 연구의 목적은 고해상도 합성개구레이더 센서를 탑재한 관측위성의 운용요구사항에 맞춰 임무기간 동안 관측 목표지역을 주기적으로 반복하고 지상궤적을 $\pm2km$ 범위 내에서 안정성을 갖도록 유지 조정하는 궤도제어 알고리즘 연구를 수행하는데 있다. 기존에 수행되어 왔던 지상궤적에 대한 오차를 해석적으로 계산하여 궤도를 유지 조정하는 방법이 아닌 기준궤도에 대하여 상대좌표계에서 표현된 위성의 실제 접촉궤도를 기준궤도와 직접적으로 비교하여 목표궤적을 유지 조정하는 알고리즘을 연구하였다. 이를 위해 첫째, 고해상도 관측위성의 운용요구사항을 만족하는 계획된 목표궤도인 기준궤도를 설계하였다. 기본적으로 기준궤도는 임무 설계 시 완전한 주기성이 고려된 최대한 실제에 가까운 궤도이기 때문에 지구중력장 모델만을 고려하여 간략하게 설계하였다. 둘째, 실제의 인공위성의 궤도는 계획된 기준궤도를 유지해야 하지만 시간에 따라 섭동력의 영향을 받아 계획된 궤도로부터 벗어나게 된다. 기준궤도로부터 실제궤도가 얼마나 벗어나는지에 대한 정량적 분석을 위해 지구 중력장, 달-태양 중력, 대기저항력, 태양복사압, 조석력 등과 같은 다양한 섭동력의 영향에 대한 분석을 수행하였다. 셋째, 반경방향(radial), 진행방향(along-track), 교차방향(cross-track)의 세 방향의 성분으로 구성된 우주공간오차(Space Error) 개념을 적용하여, 투영된 지상궤적에 상응하는 오차를 계산하는 것 보다 안정적으로 오차를 계산하였다. 또한 운용요구사항에 따라 허용된 범위 내에서 궤도를 유지하기 위해 GVE(Gauss Variation Equation)을 이용한 궤도조정을 수행하였다. 섭동력의 분석 결과로부터 지구대기저항력, 달-태양 중력으로 인해 가장 두드러지는 장반경과 궤도이심률의 변화를 조정하기 위해, 임무에 사용되는 추력기의 연료 효율을 고려하여 동결궤도가 유지될 수 있는 최적의 위도이각에서 In-plane에 대한 궤도조정만을 수행하여 장반경과 이심률을 동시에 조정하였다. 지구대기와 태양활동의 영향으로 시간에 따른 장반경의 변화율에 따라 궤도조정 주기를 가지는 것을 알 수 있었고, 이 변화율 때문에 생기는 우주공간오차의 증가를 보정하여 위성의 지상궤적을 목표범위 안에서 유지할 수 있었다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.225.2-225.2
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• 2012

저궤도 관측용 다중 카메라를 통해 고해상도 위성을 제공할 수 있으며, 지도 제작이나 환경, 농업, 해양 지역 모니터링 등의 목적으로 사용될 수 있다. 특히 항공촬영 및 지구 관측을 통해 수치표고모델(DEM) 추출을 함으로써 촬영지역의 고도정보를 포함하는 입체영상을 얻는데 유용하다. 또한, 달 관측을 위한 관측위성에 장착할 경우 달 표면의 지형을 정밀하게 얻어내어 달표면 고도 지형 지도제작 및 향후 달 탐사선을 통한 달 탐사 시 탐사지역 선정에 필요한 정보를 제공할 수 있다. 다중 카메라를 포함한 탑재체 시스템은 크게 광학부와 카메라 전자부로 구성된다. 광학부에서는 입체촬영 및 줌인이 가능한 광학계를 제공하며, 카메라 전자부에서는 광학계를 통해 검출기로 입사되는 빛에너지를 전자신호로 변환하고, 이를 카메라 전자부 영상출력 형식으로 변환하게 된다. 특히, 다중카메라를 각각 제어하기 위한 정밀제어로직, 다양한 촬영 지원 모드, 다중카메라 영상자료 및 영상처리를 위한 추가적인 영상정보를 제공한다. 본 논문에서는 저궤도 관측용 다중 카메라를 이용한 다양한 활용에 따른 각 모드별 성능분석방법을 제안한다. 이를 위해 각 촬영조건에 따라 필요한 파라미터를 분석하고 실제 활용시 예상되는 성능을 분석해 본다. 또한 다중카메라를 통해 얻어진 영상을 처리하는데 필요한 처리 과정 및 처리된 영상을 활용하는 방법을 제시한다. 특히 다중 카메라 촬영을 통해 얻어진 영상데이터의 특성을 알아보고, 이를 보정 및 처리하기 위해 필요한 추가 적인 정보, 영상파라미터, 처리 단계 및 최종결과물을 검증하는 방법을 제시한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권8호
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• pp.741-757
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• 2016

구 소련이 달에 루나(Luna) 1호를 발사한 이래 달을 비롯한 지구 밖의 천체에 대한 우주탐사를 시작한 지 60년이 된 지금 인류는 아직 외계의 생명체는 발견하지 못하였으나 태양계의 거의 모든 행성을 근접거리에서 탐사하고 빠른 속도로 이동하는 혜성의 표면에 우주선을 착륙시키는 등 괄목할 만한 성과를 이룩하였다. 그렇지만 아직까지 사람이 외계에 착륙한 곳은 달 뿐이며, 미국을 비롯한 여러 나라들이 사람을 달 또는 화성에 보내 기지를 건설하고 생존할 수 있도록 하는 것을 목표로 우주탐사에 매진하고 있다. 한편, 1990년대 초반에 우주개발을 시작한 우리나라는 정부주도로 수립된 수차례의 우주개발계획에서 달 탐사를 포함한 우주탐사계획을 선언하고 달 탐사 계획을 박근혜정부의 국정과제로 추진하여 2016년 초 공식적으로 달 탐사 프로그램을 시작하였다. 본 논문에서는 우리나라 달 탐사계획과 세계 우주탐사 프로그램의 간략한 역사, 관련기술의 발전현황과 개발방향 등을 살펴본다. 아울러 우리나라의 우주탐사분야의 과학연구 현황 및 분야별 기술수준을 점검한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.669-676
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• 2018

달의 과학적 기술적 경제적 가치가 증대됨에 따라 세계 주요 우주국들은 달 자원 개발 및 달 기지 건설을 위한 로드맵을 수립하여 달 탐사 사업을 단계적으로 수행하고 있다. 또한 달 표면에 전초기지를 건설하기 위해서는 막대한 양의 자원을 지구로부터 수송해야하므로, 달 표면에 존재하는 자원을 활용하는 현지 건설기술(Lunar In Situ Construction Technology)이 개발 중이다. 하지만 달 지형과 자원은 달 내부의 지각 및 화산활동과 달 외부로부터의 태양광, 운석 충돌 등으로 인해 지역별로 다양한 특성을 지닌다. 이에 본 논문에서는 달 자원의 공간적 분포분석을 통해 현지 건설기술의 적용을 위한 고려사항을 제시하였다. 더불어 달 기지 건설을 위해서는 달 착륙선의 안정적인 착륙과 로버의 이동 용이성을 고려해야 하므로, 달 건설 후보지역 선정을 위한 지형조건을 함께 제시하였다. 현재 달 궤도선으로부터 주로 관측되는 달 지형 및 자원 정보는 낮은 공간해상력과 함께 달 표면에 국한되는 제약점이 있다. 향후 전개될 로버 중심의 달 탐사는 달 현지 건설기술 개발과 달 기지 건설후보지 선정에 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.