1. 인적사항 및 주요동향
2010년에 창립 25주년을 기념하게 되는 경희대학교 우주과학과는 현재 응용과학대학(학장 김갑성 회원)에 소속되어 있고 학사과정과 함께 대학원에 석사, 박사 과정을 두고 있다.
2009년 WCU(세계수준의 연구중심대학) 사업의 일환으로 대학원에 신설된 우주탐사학과는 석 사, 박사, 석박사 통합과정을 두고 있다.
경희대학교 우주과학과와 우주탐사학과에는 2010년 3월 현재 총 16명의 교수-김갑성, 김 상준, 이동훈, 장민환, 김성수, 박수종, 최광선, 문용재, 김관혁, 선종호, 진호, Tetsuya Magara, Sami K. Solanki, Robert P. Lin, Danny Summers, Peter H. Yoon-에 의해 강의와 연구가 수행되고 있다. 이 중 Tetsuya Magara 교수는 2009년 12월 우주과학과에 전임교수로 서 새로이 부임하였다. 위 교수진에 더하여 2010년 3월부터는 최윤영 회원이 전임 연구교수 로 재직하고 있다. 진호 교수는 2009년 4월부터 신설 우주탐사학과장을, 최광선 교수는 박 수종 교수의 뒤를 이어 2010년 3월부터 우주과학과장을 맡고 있다.
경희대학교 응용과학대학은 학장직을 맡고 있는 김갑성 회원 및 우주과학과가 주축이 되 어 2010년 2월 일본에서 가장 많은 노벨상 수상자를 배출한 교토대학 이학부와 연구협력에 관한 양해각서를 체결하였다.
우주과학과는 경희천문대와 함께 2009년 7월 부분일식 공개관측회를 개최하여 학생들뿐만 아니라 일반인들에게도 천문현상에 매료될 수 있는 기회를 제공하였다. 같은 달에 본과 학 생회는 학과 및 천문대의 지원으로 중고생을 위한 우주과학캠프를 개최하여 청소년들에게 천문학 및 우주과학에 대한 체험의 기회를 부여하였다. 2010년 1월에는 천문올림피아드 겨 울학교를 유치하여 강사 및 시설, 진행인력을 지원하였다.
우주과학과 학부는 올해 44명의 신입생을 입학시켰으며, 동 대학원에는 현재 석사과정에 7명, 박사과정에 14명의 학생이 있다. 대학원 우주탐사학과는 2010년 총 26명의 신입생을 선발하였으며, 석사과정에 12명, 박사과정에 15명, 석박사 통합과정에 13명의 학생을 두고 있다. 우주과학과 대학원에서 2009년 8월 이후 학위를 받은 학생 및 그 논문 제목과 졸업 후 진로는 다음과 같다.
* 석사 졸업 (2009년 8월) - 1명
- 고현주 (Variability of Blazar OJ 287; 서울대 초기우주천체연구단 연구원)
* 석사 졸업 (2010년 2월) - 2명
- 이재형 (Wave Propagation in Inhomogeneous Plasma with Neutral Particles; 본교 우주탐사학과 박사과정 진학)
- 송용준 (태양 간섭에 의한 춘추분기 정지위성-지구국간 통신 장애 시간 예측 연구;
본교 우주탐사학과 박사과정 진학)
2. 연구 및 학술 활동
WCU사업
본과가 주도하는 ‘달궤도 우주탐사’사업 (연구책임자: 이동훈 회원)이 교육과학기술부 에서 시행하는 세계수준의 연구중심대학(WCU: World Class University)사업 제 1유형에 선
Pandey, 성숙경, 서행자, 전상민, 박경선 박사가 박사후연구원으로 재직하고 있다.
본 사업단에서는 미국 UC Berkeley의 우주과학연구소(Space Science Lab)와 함께 TRIO-CINEMA(Triplet Ionospheric Observatory-Cubesat for Ions, Neutrals, Electrons, and Magnetic fields)라는 위성을 개발하고 있다. 경희대에서 WCU의 지원으로 2기의 CINEMA 를 제작하고 있으며 UCB/SSL에서 1기의 CINEMA를 제작하고 있다. 총 3개의 다중 위성으로 구성될 TRIO-CINEMA는 최첨단 탑재체인 STEIN(Suprathermal electrons, ions, and neutrals detector)을 탑재하여 지구 저궤도의 여러 지역을 동시 관측하면서 현재 우주환경에서 가장 핵심 연구주제가 되고 있는 고에너지 입자 발생 및 역학적 과정에 대한 관측을 수행할 예정 이다. 이는 우리나라에서 처음 시도되는 다중위성 실험으로서, 실험 결과와 탑재체 검증 결 과는 향후 대형 과학위성 실험에 직접 이용될 계획이다. WCU 사업단은 현재 미국 UCB/SSL의 미국 NSF과제에 공동연구원(Co-I)으로 참여하여 함께 연구를 진행하고 있으며 올해 1, 2월 에는 5명의 대학원생들이 SSL을 방문하여 1개월 이상 기기 개발 작업에 참여하였고, 위성개 발을 위한
핵심점검회의인 Critical Design Review(CDR)를 미국 UCB/SSL과 공동으로 진행하였다.
TRIO-CINEMA 위성임무 중 WCU지원으로 제작되는 2개의 위성은 2010년 하반기 제작완료, 2011년 초 환경시험 등을 거쳐 2011년 하반기에 발사될 예정이다. 발사 후 초기 운영을 통 하여 총 3개의 위성이 극지방 저궤도를 선회하며, 1년여의 수명을 목표로 운영될 계획이다.
WCU 사업단은 또한 유럽 ESA(European Space Agency)에서 추진하고 있는 Solar Orbiter 사업, 그리고 최근 미국 NASA의 Solar Probe Plus 사업에 각각 공동연구원(Co-I)으로 참여 하여 국내에서는 처음으로 태양계 내부를 탐사하는 해외 초대형사업들에 진출하고 있다.
태양물리연구실
김갑성 회원이 이끌고 있는 태양물리 연구실은 크게 태양물리, 천체역학, 태양관측 시스 템장비 운영 그리고 우주환경예보 연구의 3개 부분에서 연구를 수행하고 있다. 태양물리 부 분에서는 태양활동 영역의 구조, 진화에 대한 이론적 연구 및 관측으로부터 얻어진 자료의 분석을 통한 연구를 진행하고 있다. 구체적으로는 SOHO위성 자료를 분석하여 Coronal Mass Ejection에 대한 연구를 하고 있고, 지난 2006년에 발사된 태양위성망원경 Hinode에 탑재된 X-ray 망원경의 데이터로 태양 자기장의 생성과 소멸, 태양분출현상과 태양풍에 관한 연구 를 수행하고 있다. 또한 SOHO EIT의 195Å Data중에서 Coronal Dimming 을 찾고 Dimming 영 역을 관측한 Hinode EIS 180-290Å Data를 분석하여 Doppler velocity, Non-thermal velocity 등을 구하여 물질의 이동 방향, 속도 밀도 등을 구하고, CME 발생 이후 Dimming 영역의 변화를 분석하고 있다. 천체역학 부분에서는 일식 계산 및 예측에 관한 연구를 수 행하고 있다. 특히 본 연구실에서는 태양간섭에 의한 춘․추분기에 발생하는 정지위성의 통신 장애를 태양과 위성에 대한 정밀한 위치 계산을 통해 예측할 수 있는 연구가 진행중에 있 다. 태양관측 시스템은 중․장기적인 계획으로 교내에 태양 H-alpha 관측 시스템과 태양 분광 관측 시스템을 운영하고 있다. 태양 H-alpha 관측 시스템은 새로운 망원경을 도입하여 기존 의 시스템을 업그레이드하였으며, 네트웍을 통한 자동 관측시스템을 구축하였다. 또한 태양 분광관측 시스템은 Heliostat과 grating을 이용하여 시스템을 구축하여 관측을 수행하고 있 다. 그 외의 연구로는 최근에 활발한 연구가 진행중인 aO(active optics)와 AO(adaptive optics)가 있다. 특히 대기에 의해 발생하는 수차의 약 87%를 제거할 수 있는 CT(correlation tracker) 즉, Tip-tilt 미러를 이용한 시스템 연구를 진행하고 있다. 마지 막으로 우주환경예보 연구에서는 국내․외의 우주환경 사이트의 관련 데이터를 수집하고 모니 터를 하기 위한 모니터링 시스템을 구축하였다. 본 연구에서는 SDIP(Solar Data Image Processing) 소프트웨어를 자체적으로 개발하여 운영하고 있다. SDIP 소프트웨어는 Borland C++를 이용해서 개발 되었으며, 모니터링 시스템은 SDIP를 이용해서 각각의 FTP 사이트에서 근실시간으로 태양 데이터를 획득하고, 모니터링하기 위한 것이다.
본 연구실 소속의 이청우, 김현남 회원은 교토대학 이학부와의 연구협력의 일환으로 2009
년 6-8월에 교토대학의 Hida 천문대 및 Kwasan 천문대에서 연구를 수행하였다. 교토대학 측 에서는 Kitai 교수와 대학원생인 Hashimoto가 본교를 방문하여 한 학기 동안 공동연구를 수 행하였다.
태양권플라즈마연구실
최광선 회원이 이끄는 태양권플라즈마연구실(Heliospheric Plasma Physics Laboratory)은 태양으로부터 시작해 태양풍이 성간물질과 교섭하는 곳에까지 이르는 전 공간을 채우고 있 는 플라즈마의 전자기적, 역학적 성질을 탐구하기 위해 설립되었다. 이 연구실에서 다루는 주제들은 태양물리연구실과 공간물리연구실의 연구주제들과 밀접한 관련이 있기 때문에 이 들 연구실과 긴밀한 연구 협력이 이루어지고 있다. 본 연구실에서 다루어지는 현상은 공간 척도에 있어서 광역적이고 시간척도가 파동주기보다 훨씬 큰 것들이다. 따라서 플라즈마의 입자운동론적 접근방법보다는 자기유체역학적 기술을 채용하고 있다. 현재 태양 플라즈마물 리학 분야에서는 태양활동영역의 정력학적 모형 및 태양폭발현상의 동력학적 수치모형이 연 구되고 있다. 본 연구실은 한국천문연구원, 서울대 물리천문학부 등과 협동연구를 수행해 오고 있으며, 해외의 연구기관들(Princeton Plasma Physics Laboratory, New Jersey Institute of Technology, High Altitude Observatory, University of Alaska, National Cheng-Kung University 등)과도 연구 협력을 하고 있다.
본 연구실의 전홍달 회원(석사과정)은 태양대기에서의 풍선형 불안정성(ballooning instability)에 관한 수치모의실험 연구를 수행하고 있으며, 태양대기 상황에서 풍선형 불 안정성이 실제로 일어나며, 이것이 비선형적 진화를 통해 어떤 결과를 가져 오는지를 학계 최초로 밝혀냈다. 박근석 회원(석사과정)은 지구자기권의 광역적 수치모형을 통해 지자기폭 풍 초기의 지자기장의 변화과정을 연구하고 있다. 김선정 회원은 2010년 3월 우주탐사학과 입학과 함께 본 연구실에 들어왔다.
태양우주기상연구실
문용재 회원이 이끄는 태양우주기상연구실(Solar and Space Weather Laboratory)은 태양 활동에 대한 관측적인 연구 및 이들이 지구 주변에 미치는 영향을 연구하고 있다. 2010학년 도 현재 박사과정 3인(최성환, 이경선, 박진혜) 및 석사과정 6인(윤새품, 박종엽, 김태현, 이강진, 나현옥, 이재옥)이 연구를 함께 하고 있다. 최성환 회원은 ‘기계학습(machine learning)을 이용한 우주기상예보 연구’, 이경선 회원은 ‘소규모 태양 활동에 대한 영상 분광학적 관측 연구’, 박진혜, 윤새품 회원은 ‘태양 고에너지 입자의 특성 및 예보에 관 한 연구’, 박종엽 회원은 ‘흑점수 자동 산출 방법에 대한 연구’, 김태현 회원은 ‘태양
문용재 회원이 이끄는 태양우주기상연구실(Solar and Space Weather Laboratory)은 태양 활동에 대한 관측적인 연구 및 이들이 지구 주변에 미치는 영향을 연구하고 있다. 2010학년 도 현재 박사과정 3인(최성환, 이경선, 박진혜) 및 석사과정 6인(윤새품, 박종엽, 김태현, 이강진, 나현옥, 이재옥)이 연구를 함께 하고 있다. 최성환 회원은 ‘기계학습(machine learning)을 이용한 우주기상예보 연구’, 이경선 회원은 ‘소규모 태양 활동에 대한 영상 분광학적 관측 연구’, 박진혜, 윤새품 회원은 ‘태양 고에너지 입자의 특성 및 예보에 관 한 연구’, 박종엽 회원은 ‘흑점수 자동 산출 방법에 대한 연구’, 김태현 회원은 ‘태양