• 천문학회보
• /
• 제40권1호
• /
• pp.62.1-62.1
• /
• 2015

Polarization of the light reflected off the Moon provides information on the size and composition of the particles in the lunar regolith. The mean particle size of the regolith can be estimated from the combination of the albedo and degree of polarization, while the color ratio of the parallel-component polarization (CP) has been suggested to be related to the amount of nanophase metallic iron (npFe^0) inside the regolith particles. Both the mean size and npFe^0 abundance of the particles have been used as maturity indicators of the regolith since sustained impacts of high energy particles and micro-meteoroids cause comminution of particles and production of npFe^0. Based on our multispectral polarimetric observations of the whole near side of the Moon in the U, B, V, R, and I bands, we compare the maps of the mean particle size, CP, and the optical maturity (OM). We find that the mean particle size map is sensitive to the most immature (~0.1 Gyr) soil, the OP map to the intermediate immaturity (a few 0.1 Gyr) soil, and the CP map to the least immature (~1 Gyr) soil.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제40권4호
• /
• pp.437-444
• /
• 2020

달 로버의 광학 카메라는 로버의 주행정보와 탐사 지역의 3차원 지형정보를 제공한다. 하지만 대기가 없는 달은 단조로운 지형과 어두운 색조의 토양으로 구성되며, 달의 혹독한 환경에서 로버는 낮은 데이터 저장 용량과 연산 성능을 가진다. 따라서 로버의 안전한 주행과 성공적인 달 탐사를 위해서는 달의 지형 및 환경 특성에 강인한 특징점 검출 및 정합 기법 사용이 검토되어야 한다. 본 연구에서는 달 탐사 로버가 취득한 지형 영상을 대상으로 SIFT, SURF, BRISK, ORB, AKAZE들의 성능을 비교 분석하였다. 실험 결과 SIFT와 AKAZE가 달 지형 특성에 강인한 성능을 보여 주었다. AKAZE는 SIFT에 비해 적은 개수의 영상 정합점들을 검출하였으나, 높은 정확도를 가지며 가장 빠르게 영상 정합점들을 검출하였다. 따라서 정확하고 신속한 연산이 필요한 로버 주행 정보 생성에 적합하다. SIFT는 가장 무거운 연산 속도를 보이나, 가장 많은 영상 정합점들을 안정적으로 검출하였다. 달 탐사 로버는 주기적으로 지형 영상을 지구로 전송한다. 따라서 많은 양의 지형 영상을 처리할 수 있는 지구에서 3차원 지형도 구축을 위해 사용하는 것이 적합하다. 본 연구 결과는 향후 달 탐사 로버에서 특징점 검출 기법들의 활용을 위한 가이드라인을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 우주기술과 응용
• /
• 제1권2호
• /
• pp.217-240
• /
• 2021

본 논문은 다가오는 달 유인 탐사시대를 대비하여 달의 지형 및 지질학적 기초 지식을 우주과학자들에게 소개한다. 달 지형 용어에 대한 학술적 기원을 간단히 정리하였으며, 현재 통용되는 한글 용어를 확장하여 새로운 지형 용어들을 제안하였다. 특히, 일반인도 꼭 알아야 할 대표적인 달의 지형으로 1 대양(폭풍의 대양), 10대 바다(비의 바다, 평온의 바다, 고요의 바다, 감로주의 바다, 풍요의 바다, 위난의 바다, 증기의 바다, 인식의 바다, 습기의 바다, 구름의 바다), 6대 충돌구(티코, 코페르니쿠스, 케플러, 아리스타쿠스, 스테비누스, 랑그레누스)를 제안한다. 달의 지형으로 고원(highland), 바다(maria), 산맥(mountains), 충돌구(crater), 함몰 용암굴/열구(rille, rima), 지구대(graben), 돔(dome), 용암동굴(lava tube), 주름 능선(wrinkle ridge), 참호(trench), 절벽(rupes), 그리고 달의 표면 흙을 표토(regolith)로 사용할 것을 제안한다. 또한, 달의 내부 구조 표준 모델과 대표적 암석을 소개하였다. 지구의 지질 시대구분은 발견 화석과 방사성 동위원소를 이용한 절대연령 측정을 기준으로 하는 반면, 표준적인 달의 지질 시대 구분은 대표적인 충돌구 형성을 기준으로 선-넥타리스 기(Pre-Nectarian), 넥타리스 기(Nectarian), 임브리움 기(Imbrian), 에라토스네스 기(Erathostenesian), 코페르니쿠스 기(Copernican)로 나뉜다. 마지막으로 인간의 달 활용에 획기적인 계기가 되는 최근의 달 표면 물 발견에 대한 내용을 정리하였으며, 향후 한국지질자원연구원에서 개발될 물 채취 장치의 개념도 소개하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제38권4호
• /
• pp.237-250
• /
• 2021

A rover is a planetary surface exploration device designed to move across the ground on a planet or a planetary-like body. Exploration rovers are increasingly becoming a vital part of the search for scientific evidence and discoveries on a planetary satellite of the Sun, such as the Moon or Mars. Reliable behavior and predictable locomotion of a rover is important. Understanding soil behavior and its interaction with rover wheels-the terramechanics-is of great importance in rover exploration performance. Up to now, many researchers have adopted Bekker's semiempirical model to predict rover wheelsoil interaction, which is based on the assumption that soil is deformable when a pressure is applied to it. Despite this basic assumption of the model, the pressure-sinkage relation is not fully understood, and it continues to present challenges for rover designers. This article presents a new pressure-sinkage model based on dimensional analysis (DA) and results of bevameter tests. DA was applied to the test results in order to propose a new pressure-sinkage model by reducing physical quantitative parameters. As part of the work, a new bevameter was designed and built so that it could be successfully used to obtain a proper pressure-sinkage relation of Korean Lunar Soil Simulant (KLS-1). The new pressure-sinkage model was constructed by using three different sizes of flat plate diameters of the bevameter. The newly proposed model was compared successfully with other models for validation purposes.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
• /
• pp.1356-1358
• /
• 2003

In the paper, a method making use of the characteristics of Dyad Green Function (DGF) and Fluctuation-Dissipation Theorem to get the brightness temperature of layered medium is introduced. Based on the approach and the measured data of multi-channel radiometer and Least Square Method (LSM), the thickness of lunar soil can be retrieved. These methods are significant to study on materials on lunar surface.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제31권4호
• /
• pp.317-323
• /
• 2014

Odyssey, one of the NASA's Mars exploration program and SELENE (Kaguya), a Japanese lunar orbiting spacecraft have a payload of Gamma-Ray Spectrometer (GRS) for analyzing radioactive chemical elements of the atmosphere and the surface. In these days, gamma-ray spectroscopy with a High-Purity Germanium (HPGe) detector has been widely used for the activity measurements of natural radionuclides contained in the soil of the Earth. The energy spectra obtained by the HPGe detectors have been generally analyzed by means of the Window Analysis (WA) method. In this method, activity concentrations are determined by using the net counts of energy window around individual peaks. Meanwhile, an alternative method, the so-called Full Spectrum Analysis (FSA) method uses count numbers not only from full-absorption peaks but from the contributions of Compton scattering due to gamma-rays. Consequently, while it takes a substantial time to obtain a statistically significant result in the WA method, the FSA method requires a much shorter time to reach the same level of the statistical significance. This study shows the validation results of FSA method. We have compared the concentration of radioactivity of $^{40}K$, $^{232}Th$ and $^{238}U$ in the soil measured by the WA method and the FSA method, respectively. The gamma-ray spectrum of reference materials (RGU and RGTh, KCl) and soil samples were measured by the 120% HPGe detector with cosmic muon veto detector. According to the comparison result of activity concentrations between the FSA and the WA, we could conclude that FSA method is validated against the WA method. This study implies that the FSA method can be used in a harsh measurement environment, such as the gamma-ray measurement in the Moon, in which the level of statistical significance is usually required in a much shorter data acquisition time than the WA method.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제37권8호
• /
• pp.51-58
• /
• 2021

최근 우리나라는 미국항공우주국이 주도하는 유인 달 탐사 프로젝트인 아르테미스 프로그램에 10번째 국가로 참여하게 되면서 다방면에서 유관연구를 수행하고 있다. 특히, 달의 극지방에는 동결토 형태로 다량의 물이 존재하는 것으로 밝혀지면서 이를 자원으로 활용하기 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 달 표면에 자리 잡고 있는 월면토의 열전도도에 관한 정보는 얼음 존재 추정 및 취득을 위한 열 채굴 기술 등에 활용될 수 있다. 본 연구에서는 지반열진공 챔버를 활용하여 진공압에 따른 한국형 인공월면토(KLS-1)의 열전도도를 측정하였다. 기존 연구에서 밝혀진 인공월면토(JSC-1A)와 비교분석을 통해 한국형 인공월면토의 유효성을 재확인하였으며, 건조단위중량 및 진공압에 따른 열전도도 추정이 가능한 경험적 예측모델을 제안하였다. 본 연구에서 도출된 결과는 진공 챔버를 이용한 달 행성의 극저온 환경 구현 시 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제39권2호
• /
• pp.345-349
• /
• 2019

미국항공우주국은 인류의 타 행성 거주 가능성에 대해 지속적으로 관심을 가지고 관련 연구들을 진행해오고 있다. 이에 대한 관심을 고무시키기 위해 다양한 국제 대회를 추진하여 관련 아이디어를 공유하고 정보를 모으는데 기여하고 있다. NASA Centennial Challenge Program 중 한 가지인 "3D-Printed Habitat Challenge"는 2015년과 2017에 1차, 2차 대회를 진행한 바 있으며, 현재 3차 대회를 진행 중에 있다. 본 연구진은 지난 2차 대회 참가 경험과 해외 협력을 통해 3차 대회를 진행하고 있으며 대회 참가 및 건설 자동화 시공을 위하여 건설용 3D-Printer에 적용 가능한 사출 모듈을 개발하였다. 3D 프린팅 사출 모듈과 한국에서 최초로 개발된 달 복제토 KOHLS-1, 플라스틱 폴리머를 재료로 적층식 공시체를 제작하였다. 또한 3D 프린팅을 활용한 건설 기술의 핵심인 사출 모듈을 최적화하는 과정에서 ${\varnothing}150{\times}300mm^3$ 부피의 원기둥 공시체와 $200{\times}100{\times}650mm^3$ 부피의 보 공시체의 압축강도 및 휨 강도 시험을 진행하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제44권3호
• /
• pp.18-43
• /
• 2011

우리나라 최초의 농업과학기술 종합교본으로 평가되고 있는 홍만선(洪萬選 : 1643~1715년)의 편저, '산림경제'를 대상으로 추적한 조경 식물 관련 재배(종수(種樹))와 가꾸기(양화(養花))에 대한 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, '산림'은 벼슬하지 않고 초야에 묻혀 즐기는 것이고, '산림경제'는 의향에 따라 꽃과 나무를 심고 새와 물고기를 기르는 것인데, 10년 계획으로 알맞은 나무를 심으면 봄에는 꽃을 볼 수 있고 여름에는 그늘을 즐길 수 있으며, 가을에는 열매를 먹을 수 있고 자산을 늘리는 방법임을 역설하고 있다. 특히, 꽃과 나무를 가꾸고 재배하기 위해서는 생태적인 특성을 잘 이해해야 한다는 중요성을 강조하고 있다. 둘째, 조선시대에 등장하는 식물의 출현 종은 초기에 비해 중기 이후 증가하는 경향이 뚜렷한데, '산림경제'에서 그 증가 경향을 추적할 수 있으며, 여기에 기술된 52종의 성상은 교목 31종, 관목 8종, 기타 3종, 초본 10종으로 분석되어 교목의 비중이 높게 나타나고 28종에 이르는 유실수 등 이용후생의 경향이 표출된다. 셋째, 식목 길일은 음력으로 정월이 가장 좋고(상시(上時)) 2월이 차선이며 3월이 가장 나쁜 시기(하시(下時))임을 제시하였다. 한편, 이식에는 숙토를 많이 붙여 분 뜨기 하고, 남쪽 가지를 원래 방향에 맞춰 심으며, 묻혔던 높이만큼 복토하여 버팀목을 세워야 함을 설명하였다. 또한, 1치 정도 깊이로 씨를 심으면 새순이 잘 나고, 꺾꽂이는 3월 상순에 손가락 굵기 만한 것을 골라 5치 길이로 심는 것이 좋다 하였다. 접붙이기는 싹이 틀 때가 좋고, 과일나무를 접붙일 때 남쪽으로 뻗은 가지를 쓰면 열매가 많이 달리며, 정월에 곁가지들을 전정하면 힘이 갈리지 않고 열매가 탐스러우며 굵어진다 하였다. 특히, 식재 적기를 음력 정월로 기술하고 있는 점을 감안할 때 오늘날 식재 적기 판단에 중요한 시사점을 준다 하겠다. 넷째, 꽃나무 가꾸기와 관련하여 분재는 정월이나 2월 거름흙을 주고 옮겨 심거나 씨를 뿌리는데, 꽃망울이 맺히면 거름 물을 주어 3~4월에 분을 올리는 것을 권장하였다. 말똥을 물에 섞어 꽃나무에 주면 일찍 꽃이 피고, 붉은 꽃을 희게 하려면 유황 연기를 이용하며, 화분은 반음지에 벽돌로 괴어 주는 것이 좋고, 석류 치자 동백 사계화 등은 꽃이 진 뒤 흙에 묻어주는 것이 좋다하였다. 꽃나무는 담 밑에 심으면 가지가 집 쪽으로 기울어지므로 자주 돌려놓아야 하고, 햇볕이 잘 드는 움 속에 씨앗을 갈무리하는데 출입구 겸 환기구를 남쪽으로 내서 화분 관리에 편하도록 해야 한다 하였다. 다섯째, 정월 초하룻날 닭이 울 때 횃불로 과수나무를 그을리면 잠복중인 벌레를 살충할 수 있고, 청명일 새벽에 볏짚을 매달아두면 모충(毛蟲)이 잠복소에 유인되며, 과수에 발생한 벌레는 유황가루로 구멍을 막아 질식시키거나 유황불로 훈연하는 방제법을 제시하고 있다. 한편, 토양조건과 관련하여 비옥토의 중요성을 언급하면서 건강한 식물을 키울 수 있고 병충해를 예방할 수 있는 최선의 방법임을 제시하고 있다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제45권6호
• /
• pp.523-530
• /
• 2017

높은 에너지의 레이저가 조사되면 레이저 삭마 현상을 일으키고, 결과적으로 플라즈마가 물질에 따라 특정한 파장의 빛을 방출하는 레이저 유도 파괴 분광법(LIBS, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy)과 빛은 산란 현상에 대해 분자 간 혹은 분자 내의 회전 및 진동 운동을 측정하는 라만 분광법은 높은 정확도와 실시간 분석이 가능하다는 점, 원거리 검출이 가능하다는 장점들을 기반으로 우주 탐사 기술로써 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 레이저 분광법을 활용하여 토양 성분의 변화에 따른 레이저 스펙트럼의 경향성을 파악하고, 이를 기반으로 2차원 화학적 분포도 실험을 진행하였다. 또한 화성(4-7 torr)과 달의 대기(<1 torr) 환경을 레이저 실험 환경 내에 구축하여 인공적인 우주 환경에서 LIBS와 라만 분광법을 활용하여 토양 성분의 변화에 따른 LIBS와 라만 분광법을 통한 계측이 가능함을 증명하였다.