• 한국항공우주학회지
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• 제47권12호
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• pp.890-896
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• 2019

지구 주위 궤도를 공전하는 위성체가 지구 지향 자세를 유지할 경우, 위성체에 장착된 태양전지판이 태양지향을 할 수 없기 때문에 태양전지판구동기를 장착하여 태양전지판이 태양을 지향하도록 운용한다. 이 때 태양 주변을 공전하는 지구 공전궤도의 이심율과 지구 자전축의 기욺으로 인해 태양전지판이 태양을 지향하는 위치가 계절에 따라 변경되어 균시차가 발생하는데 본 논문에서는 자세안정화 요구조건에 따라 두 개의 속도로 운용하는 태양전지판구동기 운용의 경우에 대해 균시차로 인한 태양지향 오차를 효과적으로 보상하는 운용 방안에 대해서 기술하고 실제적인 시뮬레이션을 통해 검증한 결과를 제시한다.

• 한국광학회지
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• 제4권4호
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• pp.487-492
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• 1993

편광유지 광섬유를 이용하여 자이로스코프를 구성하였다. 전체 시스템의 총 광 손실은 약 25dB였으며, 지구자전속도를 기준으로 하여 장기 drift와 단기 잡음을 측정하였다. 장기 drift는 온도변화와 밀접한 관계가 있었으며 약 $3^{\circ}/hr$ 정도의 값을 얻었고, 단기 근 잡음은 약 $0.6^{\circ}/hr/{\sqrt{Hz}}$의 값을 나타내었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권1호
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• pp.131-140
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• 2024

이 연구에서는 유길준이 저술한 서유견문(1895) 중 제1편의 일부인 '1. 지구 세계의 개론' 항목을 대상으로 지구에 대한 과학적인 서술을 분석했다. 분석 대상은 서유견문 전체의 서론 역할을 한다. 전통적인 관념에서의 땅이 아니라 천체로서 지구를 언급한 우리나라 초창기의 문헌 중 하나이다. 과학용어가 확정되기 전에 활동했던 유길준은 지구의 자전 현상을 '자신전'으로, 해왕성을 '해룡성'으로 번역하는 나름의 노력을 보였다. 그는 지진파의 종류에 서양학자의 이론, 본초 자오선 설정과 관련한 국제적인 회의 내용 등, 같은 당시로서는 최신의 과학적 논쟁과 사실을 서유견문에 포함시켰다. 과학 전공이 아닌 유길준은 과학 내용을 서술하는데 후쿠자와(福澤諭吉)의 훈몽궁리도해(訓蒙窮理圖解)(1868)와 마쓰모토(松本駒次郎)의 격물지지(格物地誌)(1876)가 참고 자료로 이용되었을 것이다. '지구 세계의 개론'에 서술된 내용은 오늘날의 지구과학 교과서에 해당하는 기본적인 구성과 내용을 담고 있다.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.49-55
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• 2011

인공위성에 사용되는 센서들의 장착 방향은 보통 방향코사인행렬로 구현되어 있다. 이 방향코사인행렬의 극성검증을 위해서는 센서에 알고 있는 외부 자극을 인가하여 출력되는 응답을 확인하는 방법이 사용된다. 그러나 자이로 센서의 경우에는 인위적인 외부 자극 없이 지구 자전에 의한 회전각속도가 방향코사인행렬의 극성검증을 위한 입력으로 사용될 수 있다. 본 연구에서는 인공위성의 조립 및 시험 단계에서 여러 번 수행되는 자이로 센서의 상태점검 시험결과를 이용하여 자이로 센서의 방향코사인행렬 극성검증을 수행하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권7호
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• pp.936-946
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• 2007

기울어진 자전축을 갖는 회전계에서, 일정한 각속도로 회전하는 동서풍이 있는 경우에 대해서 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드(적도에 대한 반구 비대칭의 첫 번째 모드)와 균형을 이루는 지위고도장을 해석적으로 유도하였다. 균형장은 발산방정식으로부터 시간변화를 제거하고 라플라시안 연산자를 역산함으로써 구하였다. 역산은 비선형항의 계산과 포이슨 방정식의 해를 구하는 두 단계의 연산과정으로 이루어져 있다. 두 번째 단계에서, 구면조화함수로 표현되는 강제력의 항은 구면조화함수의 선형관계를 이용하였고, 그 이외의 항은 구면조화함수를 적분함으로써 구하였다. 균형장은 여섯 개의 동서파수 성분으로 표현됨이 드러났다. 본 연구에서 구한 균형장은 적도에 대하여 비대칭의 구조를 가지기 때문에, 대칭의 구조만을 가지는 것에 비하여 미분방정식의 수치해의 검종법으로서의 활용도가 높다. 일정한 각속도를 갖는 배경 동서풍이 지구의 자전각속도와 같거나 1/2에 해당하는 경우에는, 일부 동서파수 성분이 제거되는 것으로 나타났다. 이론적으로 구한 균형장은 정교한 수치모델을 통하여 구한 균형장과 거의 정확하게 같은 것으로 밝혀져, 이론적 해의 타당성이 입증되었다. 마지막으로, 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드와 균형을 이루는 지위고도장의 안정성을 장기간시간적분을 통하여 살펴보았다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제15권2호
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• pp.249-262
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• 2022

본 연구는 초등예비교사들의 계절변화에 대한 대안 개념에 대한 연구로 2021년 5월부터 2022년 6월까지 P교육대학교 초등예비교사 60명을 대상으로 수행되었다. 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 초등예비교사들은 계절변화 원인을 설명하는데 60명의 초등예비교사 중에서 22명(36%)만이 과학적 개념을 가지고 있었고, 나머지 38명(64%)의 학생들이 대안개념을 가지고 있었다. 둘째, 초등예비교사들은 지구의 자전축의 경사가 어떻게 계절변화를 일으키는데 관련되어 있는가를 설명하는데 있어서 60명의 초등예비교사 중에서 16명(27%)만이 과학적 개념을 가지고 있었고, 나머지 44명(73%)은 대안개념을 가지고 있었다. 셋째, 초등예비교사들은 태양의 남중고도의 변화와 계절변화와의 관련성을 설명하는데 초등예비교사 60명 중에서 12명(20%)이 과학적 개념을 가지고 있었고, 나머지 48명(80%)가 대안개념을 가지고 있었다. 넷째, 계절변화에 대한 초등예비교사들이 대안개념의 종합적인 유형을 살펴보면 계절변화의 원인을 전체적으로 과학개념을 사용하여 설명하는 유형으로 분류되는 aS-bS-cS 유형은 60명의 초등예비교사 중에서 8명(13%)에 불과했으며, 나머지 52명(87%)는 계절변화를 설명하는데 모두 하나 이상의 대안 개념을 소지하고 있었다. 이상에서 살펴 본 결과 초등예비교사들은 계절변화의 원인에 대한 일반적 개념, 자전축의 경사와 계절변화, 남중고도의 변화에 따른 계절변화를 설명할 때 다양한 대안개념을 사용하고 있다고 판단된다.

• 한국지구과학회지
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• 제22권4호
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• pp.268-277
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• 2001

이 연구는 계절 변화에 대한 초등학생의 선개념과 수업에서 나타나는 개념 변화 양상을 조사하는 것이다. 연구 대상은 인천광역시의 초등학교 5학년생 78명을 대상으로 하였다. 계절 변화에 대한 학생들의 선개념을 알아보기 위하여 그림과 글로 응답하도록 구성된 지필 검사지를 사용하였으며, 동일한 검사 문항을 이용하여 각각 수업 중의 중간 검사, 수업 후의 사후 검사, 그리고 1주일 후 지연 검사를 통하여 학생들의 개념 변화 양상을 조사하였다. 응답 결과의 분석은 3명의 본 연구자들간에 의견의 일치를 보아 분석하였다. 조사 결과, 사전 검사에서 대안 개념을 가지고 있는 일부 학생들의 경우 수업 후 또 다른 대안 개념을 형성하며, 이들이 가지고 있는 계절 변화 개념은 안정되어 있지 않은 상태로 나타났다. 또한 계절별 지구와 태양 사이의 공간 분포의 변화에서는 거리와 가열 효과가, 그리도 계절별 별자리의 변화에서는 지구의 자전 개념이 계절 변화에 대한 학생들의 올바른 개념 형성에 장애가 되는 요인으로 나타났다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2005년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.199-206
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• 2005

지구과학은 실생활과 직접적으로 관련되거나 학생들이 친숙하게 생각하는 많은 개념들을 포함하고 있으며 이런 특성은 과학캠프나 자연탐사 활동에서 지구과학과 관련한 탐구주제가 학생들의 큰 호응을 얻는 사실을 설명할 수 있다. 하지만 정규 수업에서 이루어지는 지구과학 실험 수업은 교과서에 제시된 자료해석 위주의 실험이 많아 학생들의 흥미를 반감시키는 경우가 많으며 자료 측정과정에서 과학자가 느낄 수 있는 중요하고 귀중한 경험을 놓칠수 있다. 그런데 인터넷에서는 해양과 대기, 천문, 지질 각 분야에서 지속적으로 갱신되는 실시간 관측 자료를 제공해 주는 곳이 많으며 이 실시간 자료들을 고등학교의 지구과학 실험에 이용할 수 있도록 학습 프로그램을 개발하면 기존의 자료해석 실험이 가지는 한계를 극복하고 학생들의 지구과학에 대한 호응도를 높일 수 있으며 보다 다양한 탐구 능력을 향상 시킬 수 있다. 이러한 학습 프로그램의 특징은 탐구 중심 혹은 문제 해결 학습을 강조하는 현재의 교육 목표를 잘 반영할 수 있다. 본 연구의 목적은 인터넷에서 제공되는 지구과학 관련 실시간 자료들을 활용할 수 있는 고등학교 지구과학 학습 프로그램을 개발하고 이를 지원할 수 있는 홈페이지를 구축한 후 실제로 수업에 적용하여 교육적 효과를 확인하는 것이다. 연구 결과 실시간 자료를 이용하는 고등학교 학생들을 위한 지구과학 학습 프로그램을 12개의 주제에 대해서 완성했다. 먼저 지구과학실험 시간에 적용할 수 있는 2차시 분량의 학습 프로그램 6주제를 개발했는데 개발 주제는 '지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?', '진앙으로 판의 경계를 결정하기', '진앙의 위치를 찾아라', '암영대를 찾아라', '태양의 자전 주기를 측정하기', '태양활동' 이다. 각 주제별로 수업소개, 학습목표, 과정, 학습자료(학생 활동지, 기타 자료, 수업 내용과 관련한 실시간 자료 제공 사이트 목록), 평가 자료를 만들었다. 학생들의 활동 내용은 <지진이 일어나고 있는 곳은 어디인가?>의 주제를 예로 들면 학생들이 실시간으로 전 세계의 지진활동을 모니터하는 사이트에 접속하여 최근에 지진이 어디에서 일어났는지 알아보고 지난 30일 동안에 일어났던 규모 4 이상의 지진 자료를 다운 받아 세계 지도에 점으로 표시한다. 이 때 학생들은 손으로 진앙의 위치를 지도에 그리는 대신 엑셀의 그래프 기능을 이용하여 지도에 진앙의 위치를 나타내게 한다. 또 개인 과제 연구에 적용할 수 있는 학습 프로그램을 5가지 개발하여 학생들이 특정한 주제에 대하여 탐구 과제를 수행할 수 있게 했는데 개발된 주제는 '태양 활동으로 오로라 예측하기', '국제 우주 정거장을 찾아내자', '한반도 부근의 해양 기상과 해수의 물리적 상호 관계', '일기도 분석을 통한 태풍의 진로 예측', '우리 나라 조석 예측' 이다. 마지막으로 사이버 학습을 통해서 수업 시간의 제약 없이 과제 형태로 처치 가능한 학습 프로그램 개발 했는데 그 주제는 '태풍이 저위도에서 북상하는 이유?'이다. 개발된 프로그램 중 2차시 학습 프로그램은 과학고 중학생 영재반에게, 개인 탐구 과제는 과학고 1학년 학생들에게, 사이버 수업 형태는 과학고 2학년 학생에게 적용시켰다. 실시간 자료 활용을 지원하는 홈페이지를 만들어 자료 제공 사이트에 대한 메타 자료를 데이터베이스화했으며 이를 통해 학생들이 원하는 실시간 자료를 검색하여 찾을 수 있고 홈페이지를 방분했을 때 이해하기 어려운 그래프나 각 홈페이지가 제공하는 자료들에 대한 처리 방법을 도움말로 제공받을 수 있게 했다. 실시간 자료들을 이용한 학습은 학생들의 학습 의욕과 탐구 능력을 향상시켰으며 컴퓨터 활용 능력과 외국어 자료 활용 능력을 향상 시키는데도 도움을 주었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권4호
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• pp.299-312
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• 2003

고흥에 위치한 나로 우주센터에서 화성 탐사선을 발사하기 위한 최적의 발사 시간대를 결정하는 연구를 수행하였다. 행성간 탐사선의 발사시기 선정은 크게 일년 중 발사 가능한 날짜(Launch window)를 선정하는 것과 선정된 날짜의 어느 시간대(Daily launch window)에 발사해야 할 것인가로 나누어 볼 수 있다. 최적의 발사 날짜를 선정하기 위하여, 지구 출발 날짜와 화성 도착 날짜에 대응되는 에너지(C3), 목표 행성까지의 비행시간, 도착할 때의 속력, 지구에서 출발할 때 $V_{\infty}$ 벡터의 적위, 그리고 도착할 때 $V_{\infty}$ 벡터의 적경과 적위를 계산하여 그래프로 나타내었다. 선정된 날짜에서의 발사 시간대 결정은 발사장의 위치와 지구의 자전에 의한 영향을 고려하여 산출하였다. 본 논문에서는 Lambert 이론으로부터 2027년의 발사 가능 날짜를 선정하기 위한 계산 결과를 예로서 제시하였다. 고흥에 위치한 나로 우주센터에서의 발사를 가정하여, 선정된 날짜의 어느 시간대에 발사가 가능한지를 산출하였으며, 케네디 우주센터에서의 경우와 비교하여 어느 정도의 타당성이 있는지 살펴보았다.

• 한국광학회지
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• 제8권5호
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• pp.426-430
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• 1997

개회로 구성 광섬유 자이로스코프(FOG)를 위한 폐회로 신호처리의 가능성을 밝히기 위한 신호처리기를 제작하였다. 이 신호처리기는 종래의 위상추적 신호처리 방식을 전디지털로 구현한 것으로서 광검출기의 출력단에서 곧바로 디지털로 변환하여 신호처리함으로써 잡음에 강한 FOG용 신호처리기로 동작할 수 있다. 또 이 신호처리기는 위상편이량 $2\pi$ 범위에서 최대 36비트의 분해능력을 가져 가장 분해능이 높은 신호처리기가 될 가능성이 있으며, 크기가 $2\pi$ 이상인 위상편이량도 측정할 수 있다. 제작된 신호처리기를 전 광섬유 FOG에 적용한 결과 적분시간이 1초일 때 위상차 분해능은 $3\mu$rad(회전율 0.74deg/hr에 해당)로서 지구의 자전속도를 충분히 확인할 수 있는 정도였다.