Jung, Taehyun;Byun, Do-Young;Yim, Insung;Minh, Young Chol;Kim, Hyun-Goo
천문학회보
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제41권1호
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pp.57.2-57.2
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2016
한국천문연구원에서는 남북 천문분야 과학기술협력 활성화를 위하여 전파천문학을 포함하여 몇 몇 천문학 분야에 대한 협력방안을 모색하고 있다. 전파천문학의 경우, 현재 운영중인 한국우주전파관측망(KVN)의 확장을 통한 남북협력 방안을 고려하고 있다. KVN 초기 계획에서는 북한의 평양과 나진-선봉 경제특구 인근에 2기의 전파망원경을 건설하는 것이 고려되었다. 현재 3기의 전파망원경 구성된 KVN에 북한 2기가 추가된다면, 3배 이상의 기선수 증가와 2배의 분해능 향상, 그리고 전체적인 VLBI 감도가 30% 이상 증가할 것으로 예상된다. 특히, KVN의 가장 큰 특징인 고파수 VLBI 관측은 현재 협력 가능한 전파망원경이 거의 전무하기 때문에, 이러한 확장을 통하여 독보적인 전파간섭계 시스템 구축과 함께, 이를 활용한 과학연구에 크게 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 본 발표에서는 남북 전파천문학분야 협력의 현실과 미래를 전망해보고, 가능한 방안을 논의하고자 한다.
2001년부터 총 230억원의 건설 예산을 투입한 한국우주전파관측망(KVN) 건설 프로젝트는 2008년 KVN을 구성하는 3개의 전파 망원경 건설을 마무리 하였고, 2009년 22GHz와 43GHz에서 세 기선의 프린지 검출에 성공하였다. 국내 최초 VLBI 관측망인 KVN은 2009년 프린지 검출로 VLBI의 첫 걸음을 시작한 이 후 올해로 VLBI 관측 역사의 10년에 이르렀다. 2009년부터 첫 4년간의 시험 관측을 거쳐 2013년 세계 최초로 22,43,86,129GHz 4개 주파수 동시 관측을 지원하는 본격적인 VLBI 관측 운영을 시작하였다. 지난 10년간의 KVN을 활용한 연구 성과를 통해 KVN 방식의 동시 다주파수 관측 시스템은 전 세계적으로 mm-VLBI의 국제 표준으로 인정받고 있다. 본 발표는 지난 10년간의 KVN의 운영 과정과 이를 통해 이룬 주요 연구 성과를 되돌아보고 앞으로의 전망에 대해 소개한다.
암혹성운 B5 영역의 중심 부분을 분자흡수선 BSCO의 6cm와 방출선인 2mmE 관측하였다. 관측은 독일의 Bonn에 있는 전파망원경과 미국의 Arizona주의 Kit Peak에 있는 전파망원정을 사용하였다. 본 관측 결과에서 얻어진 antenna temperature (Ta)의 분포를 mappin 하였다. 이 두 종류의 판측을 상호 비교한 결과 최대 황도의 위치가 서로일치하지 않음을 확인하였다. 6cm의 관측결과는 star count 방법에 의하여 결정된 extionction map에 나타나는 중심지역과 거의 일치하나, 2mm 관측은 B5 내에 있는 적외선광인 IRS 1의 위치와 일치하였다. 본 연구에서는 다른 분자선 관측 결과와 비교하므로써 H2CO의 관측 결과를 분석하였다.
본 논문에서는 우주전파를 VLBI 관측시스템으로 관측한 후 고속으로 저장/재생하기 위한 시스템 구축에 관해 소개한다. 한국천문연구원에서는 2001년부터 국내 유일의 VLBI관측 시스템으로써 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network; KVN)을 구죽하고 있다. KVN에서는 1Gsps/2bit 우주전파를 샘플링하는 샘플러와 디지털필터로 구성된 자료획득 시스템(Data Acquisition System; DAS)을 갖출 예정이다. 관측된 우주전파는 샘플러와 DAS를 통하여 처리된 데이터를 1Gbps이상의 속도로 기록된다. 본 논문에서는 1Gbps급의 대용량 데이터를 처리할 수 있는 시스템으로써 Mark5B 시스템의 구축과 시스템 구성, VSI-H, 시스템 운용 및 실험결과 등에 대해서 기술하고자 한다.
한국우주전파관측망(KVN : Korean VLBI Network)) 시스템이 구축되어 시험관측 중에 있다. 그 동안 KVN 시스템의 성능 측정 시험과 조정을 통해 시스템을 업그레이드 하고, 안테나, 수신기, 컴퓨터 주변장치의 안정화를 위한 노력이 행해졌다. 시스템 안정화 및 시험관측을 통해 단일 망원경 관측이 수행되었고 본격적인 VLBI 관측을 위한 준비가 진행되고 있다. 지난 1년간 KVN 지역전파천문대인 울산, 탐라전파천문대의 운영에 대해 논의한다. KVN울산_탐라 지역전파천문대 운영과 기반 구축을 위한 노력, 주요업무 현황, 시스템 유지 보수 및 관측소 운영, 지역천문대 현안에 대해 돌이켜보고, 앞으로 효율적인 운영에 대해 논의한다.
한국에서 태양전파관측이 처음으로 이루어진 것은 1986년 대덕전파망원경의 시험관측을 위해서였다. 이후 기술개발을 위한 간섭계 관측이 이루어지기도 했으나 일시적인 시험관측에 그쳤고, 본격적인 태양상시관측은 전파연구소 이천분소에서 1997년부터 30-2500 MHz 대역의 태양전파를 관측하면서 시작되었다. 이후 전파연구소는 2.8 GHz 관측기, 광대역 태양전파 노이즈 관측기 등 다양한 관측기를 설치하여 우주전파환경 예보에 활용하고 있다. 한국천문연구원은 2007년 e-CALLISTO 관측망의 수신기를 들여와 45-450 MHz의 태양전파스펙트럼을 관측하기 시작하였고, 이후 2009년에는 0.245-18 GHz의 태양전파스펙트럼을 관측할 수 있는 KSRBL을 설치하여 관측대역을 마이크로파 대역으로 확장시켰다. e-CALLISTO와 KSRBL의 도입을 계기로 한국천문연구원의 태양연구는 태양전파와 고에너지태양물리로 연구 분야를 확장시킬 수 있게 되었으며, 관측자료는 태양전파폭발 감시와 CME 및 플레어 연구에 활용되고 있다.
한국우주전파관측망(KVN, Korea VLBI Network)의 우주전파수신시스템(22GHz, 43GHz, 86GHz, 129GHz의 4파수 동시관측 시스템)으로부터 수신된 전파신호를 디지털 신호로 바꾸어 주는 장치인 초고속 샘플러의 국산화와 성능 향상을 위하여, 우리는 1GHz 샘플링을 할 수 있는 전파관측 자료의 샘플링 장치를 설계, 제작하였다. GHz 샘플링 기본 기술 확보와 독자 개발을 위하여 제작된 1GHz 샘플러를 KVN울산전파천문대에 설치하여 관측 시험한 결과, 연구 관측에 적용할 수 있음을 보여 주었다. 한편, 광대역 관측과 e-VLBI 구현을 위하여 샘플러에서 직접 첨단망으로 VDIF(VLBI Data Interchange Format, VLBI 자료전송 규격)의 자료를 보낼 수 있는 차세대 4GHz 샘플러를 개발 중에 있다. 이번 발표에서는 1GHz 샘플러에 대한 개발 내용과 관측 결과 및 향후 계획을 소개한다.
1980년 3월 국립천문대에 들어와 14m 전파망원경 건설사업 준비 단계부터 시작한 전파천문연구는 이제 40년이 되었다. 1985년 일본 동경대에서 일본국립천문대 노베야마 45m 전파망원경을 사용하여 학위를 마친 후 귀국하여 한국천문연구원 대덕 14m 전파망원경의 설치 운영과 이를 활용한 관측연구 및 한국우주전파관측망의 추진, 건설과 그 관측연구에 이르기까지 그 간의 전파천문연구에 대해서 발표하고자 한다.
우리는 한국우주전파관측망(: Korea VLBI Network: KVN)에 적용 가능한 새로운 디지털 샘플러를 개발하였다. 이 샘플러는 1024MHz 샘플링으로 2bits/sample의 성능을 가지고 있다. 입력 기준 주파수 Clock은 1PPS(: Pulse per second)와 10MHz를 사용하며, 1PPS 신호에 동기되어 UTC(: Universal Time Coordinated) 시각정보가 출력된다. 샘플링된 데이터 출력은 시각정보를 포함한 VSI(: VLBI Standard Interface)규격을 채택하고 있다. 개발된 샘플러의 성능을 검증하기 위하여, KVN 울산전파천문대에 설치하여 우주 전파 관측 시험을 수행하였다. 관측시험 결과, 안정적인 성능을 보여 주었다. 본 논문에서는 새로 개발된 샘플러와 관측 시험 결과를 발표하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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