2021학년도 2학기 UST-KASI 천문우주과학 전공 신입생 모집

대한민국 천문우주과학의 미래를 이끌어 갈 참신하고 역량 있는 당신을 환영합니다! 

유관분야 최고 석학들과 함께 여러분의 꿈을 키워나갈 수 있습니다.  

한국천문연구원(KASI) 천문우주과학 전공 (https://kasi.re.kr/kor/introduce/pageView/332)에서는 2021학년도 2학기 석박사 통합과정 및 박사과정 UST 신입생을 모집합니다. 대전 대덕특구에 위치한 한국천문연구원 캠퍼스는 천문학과 우주과학 분야에서 기초과학기술 및 응용과학기술 지식 습득에 탁월한 연구 및 교육 환경(학생인건비: 석사과정 140~186만원/월, 박사과정 190~240만원/월 지급, 기숙사: 대전 외 지역 거주학생에 한하여 KASI 내부 기숙사 입주 가능, 국제학술대회 및 단기 해외연구교류 지원, 학생주도 연구과제: 연 3,000만원이 내 등)을 제공하는 국내 유일의 유관분야 과학기술전문 기관으로서, 세계를 향해 도약하는 핵심 과학기술그룹들을 보유하고 있습니다. 

한국천문연구원 캠퍼스 천문우주과학 전공은 최고의 경쟁력을 갖춘 학위과정을 제공하기 위하여, 전공강좌(천문학 및 천체물리학, 우주과학, 천문관측기기개발 분야 등), 현장연구, 세미나 등의 교과과정과 유관분야 최고 석학들의 지도를 받으며 참여할 수 있는 대형 연구프로젝트를 다수 운영하고 있습니다. 또한, 모든 신입생들이 졸업 시 연구경쟁력을 갖추게 하기 위해, 권장하는 학위 과정 기간(예, 석박사 통합과정은 6년 이내, 박사과정은 4년 이내) 동안 그 연구결과를 국내외 유관분야 저명 학술지(SCI(E))에 제1저자 논문 2편 이상을 발표할 수 있도록 지도하고 있습니다.

2021학년도 2학기 신입생 모집분야는 아래 명기한 연구 분야들입니다. 각각의 세부전공 관련 문의사항은 담당 교수께 보내주시고, 기타 일반 문의사항은 전공책임교수(이상성,sslee@kasi.re.kr)에게 보내주시기 바랍니다. 지원 원서접수는 3월 18일부터 4월 8일(오후 5시)까지 가능하며, UST 홈페이지 입학안내(https://ust.ac.kr/admission.do)를 참고하시기 바랍니다.

이상성 드림.

전공책임교수

1. 황정아 교수 (jahwang@kasi.re.kr)

This is an integrative (MSc-PhD) project to study the space radiation in the low earth orbit and aircraft altitude. Especially this project will explore the possibility of the commercial parts of satellites in view of radiation hardness and protection from radiation damage. The theme includes the particle simulation using GEANT4 code and a radiation exposure experiment by high energy particles using a proton beam and radiation isotopes. This project also includes a design and development of satellite payload to measure radiation exposure in the near earth environment and lunar surface.

The first theme is to simulate the radiation environment using particle code. In this course, a student will learn

  - how to run the GEANT4 code to investigate the particles’ energy spectra

  - analysis the particle data output

The second theme is to develop the instrument onboard satellites.

  - design and pre-analysis of particle instruments such as solid state telescope

  - develop the mechanical structure and electronic circuit board to process signal

  - data reduction and analysis satellites’ data

2. Prof. David Parkinson (davidparkinson@kasi.re.kr)

In the cosmology group we are looking for enthusiastic and competent PhD candidates to undertake research in the area of cosmological and theoretical astrophysics. The next generation of large-area astronomical surveys will provide new and accurate data for answering such important questions as “what is the nature of the mysterious dark energy?” and “what were the initial conditions of the Universe?” A successful candidate will have the opportunity to become involved in two of these surveys, DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) in the optical, and EMU (the Evolutionary Map of the Universe) in the radio. The project will involve analysing data from these surveys and testing these cosmological models (such as dark energy theories and alternative models of gravity) against this data. The project will also involve developing advanced statistical methods of data analysis (such as Bayesian methods, and machine learning approaches), providing training in the area of big data analysis, which will be useful both inside astrophysics and external industrial sectors. This project is for a PhD or integrated PhD student.

3. 선광일 교수 (kiseon@kasi.re.kr)

성간, 은하주변 및 은하간 물질연구를 통한 은하의 형성과 진화 연구

- 먼 우주에서 가까운 우주까지 다양한 별탄생 은하들의 형성과 진화를 이해하는 것은 천문학에서 가장 중요한 주제중의 하나이다. 특별히, 은하에서 방출되는 강력한 outflow 및 외부에서 은하 내부로 유입되는 inflow는 천체물리학적으로 흥미로울 뿐 아니라 은하진화에서 매우 중요한 역할을 한다. 우리는 성간, 은하주변 및 은하간 물질에서 발생하는 다양한 물리 현상을 이해함으로써 은하의 형성과 진화를 연구하고자 한다.(1) 성간, 은하주변 및 은하간 물질: 수소원자에서 방출되는 라이먼알파(Lyman-alpha)는 우주에서 가장 강한 분광선이다. 따라서, 먼 우주의 은하에 대한 연구가 라이먼알파 관측을 통해 활발하게 연구되고 있다. 최근 MUSE 관측의 도움으로 라이먼알파 방출은하(Lyman-Alpha Emitter) 및 퀘이사 근방에 매우 넓게 퍼진 라이먼알파 헤일로가 광범위하게 관측되면서 라이먼알파 천문학의 부흥기를 맞이하고 있다. 그러나, 라이먼알파의 기원(중력수축하는 기체에서 방출되는 것인가 또는 중심은하에서 방출된 빛이 공명산란을 거쳐 방출된것인가), 라이먼알파 스펙트럼의 형성기작, 라이먼알파와 라이먼연속광의 탈출율과의 상관관계등은 은하의 형성 및 별탄생과 밀접한 연관이 있음에도 수수께끼로 남아있다. 더불어 수소외의 Si II 또는 C IV 등의 중원소에 의한 방출선 또는 흡수선을 은하 형성에 대한 중요한 단서를 제공하고 있다. 우리는 은하헤일로 및 은하간 물질에서 발생하는 흥미로운 물리현상을 연구하고 연구방법 및 결과를 우주의 재이온화 시기로도 확장하고자 한다.

(2) 성간먼지: 성간먼지는 불과 1%의 질량을 차지하고 있지만, 은하에서 방출하는 전체에너지의 약 50%가 성간먼지에 의해 방출된다. 한편, 성간먼지가 없다면 별탄생이 불가능하거나 비효율적이기 때문에 우주의 역사에 걸쳐서 성간먼지의 존재와 함량을 연구하는 것은 우주의 역사를 이해하는 데 필수적인 역할을 한다. 성간먼지는 자외선 및 가시광선의 별빛을 흡수하여 적외선 파장으로 재방출함으로써 우주의 별탄생역사를 이해하는 데 없어서는 안 될 중요한 관측방법을 제공한다. 때문에 IRAS를 필두로 많은 수의 원적외선 우주망원경이 발사되었고 먼 우주에 이미 성간먼지가 존재했었다는 결과등 흥미로운 관측결과가 발표되기도 하였다. 뿐만 아니라 성간먼지는 별빛을 산란시켜서 하늘에 아름다운 실루엣(반사성운)을 만들어내고 편광시킴으로써 최근 관심이 고조되고 있는 Low Surface Brightness 은하 등의 극미광 천체 및 우주배경복사의 편광현상을 이해하는 필수적인 연구되어야 하는 선행연구 과제로 대두되고 있다.

- 위의 주제를 연구하기 위해 다양한 관측자료와 이론적인 모델을 비교하여 종합적인 이해를 도모하고자 한다. 이를 위해 우리는 최첨단의 이론 모델을 개발하여 활용하고 있다. 또한, N-body 및 유체역학적 시뮬레이션과 복사전달 이론을 결합하여 관측을 이해하고 새로운 현상들을 예측하고자 한다. 신입생은 자신의 선호도 및 재능에 따라 연구주제를 선택하게 될 것이다. 또한 다양한 이론적인 배경 및 관측자료 해석방법과 시뮤레이션 방법 등을 포함하는 다양한 수치적인 방법론을 익히고 직접 관측을 수행함으로써 연구에 활용하게 될 것이다.

4. 선광일 교수 (kiseon@kasi.re.kr), 고종완 교수 (jwko@kasi.re.kr)

첨단 관측기술 개발을 통한 은하단 및 은하의 형성과 진화 연구

은하단(galaxy cluster)은 암흑물질(Dark Matter), 은하단 물질(Intra-Cluster Medium), 그리고 수백에서 수천 개의 은하(galaxy)로 이루어진 거대한 은하 집단으로, 계층적으로 성장하는 우주의 거대구조에서 중력적으로 묶여있는 가장 큰 천체로 알려져 있다. 하지만, 우주의 탄생 이후 언제 은하단이 처음 만들어져서 어떻게 현재 우주의 거대구조를 형성하였는지에 대한 시나리오는 아직 논쟁 중이다. 이 연구의 목표는 은하단의 진화 단계에 따라서 은하단의 암흑물질, 은하단 물질 및 은하의 특성 연구를 체계적으로 수행하여 천문학적 난제인 은하단 및 은하의 형성과 진화를 이해하는 것이다. 이를 위해서 우리팀은 첨단의 영상관측 기술을 개발하고 대규모 은하단 탐사관측을 수행하고자 한다. 또한, 대규모 탐사관측 자료와 고분해능의 우주론적 수치모의실험 자료와의 비교분석을 수행할 것이다. 특히, 밤하늘 밝기보다 수백 배 어두운 극미광(ultra-low surface brightness) 천체 탐사관측에 특화된 소형 광시야 망원경 독자 개발과 체계적인 영상탐사관측 수행은 우리팀이 야심차게 진행하고 있는 프로젝트이다. 우리는 이를 통해 그동안 거의 탐험되지 못했던 우주의 모습에 대한 인류의 지식을 획기적으로 넓힐 수 있을 것으로 기대한다.

신입생은 관심에 따라 (1) 극미광 천체관측을 위한 영상장비개발, (2) 극미광의 은하단 및 은하 탐사관측 연구 및 (3) 우주론적 수치모의실험과 대규모 탐사관측자료 비교를 통한 은하단 및 은하의 형성과 진화 연구에 참여할 수 있다.

5. 이창원 교수 (cwlee@kasi.re.kr), 이상성 교수 (sslee@kasi.re.kr)

원시천체의 생성과정은 여러 가지 물리적 환경에 따라 아주 다양하게 설명된다. 이중 가장 많이 제시되는 설명은, 길쭉한 형태의 필라멘트분자운에서 가스 흐름들이 생겨나고 이로 인해 고밀도 분자운 코어들이 다발로 만들어지며, 이들 코어 에서 중력과 관련된 가스수축 운동을 통해 초기의 원시천체가 만들어진다는 것이다. 원시천체의 형성에 있어서는 주변의 물질을 빨아들이는 통로인 강착원반 (accreting disk)과 각운동량을 배출하는 통로인 쌍극성 가스분출류 (outflow)의  선 생성이 필수인데, 이들의 생성 기작과 관련해 원시성 또는 원시갈색왜성 생성이 결정 되는 것으로 알려져 있다. 본 연구 팀에서는 이러한 별 생성의 일련의 과정들을 규명하는 연구를 한다. 필라멘트 분자운이 어떤 환경에서 어떻게 만들어지는 지, 생성 환경에 따라 어떻게 다른 물리적 특성을 보이는 지, 분자운 내에서 집적화되고 있는 분자운 핵은 어떤 물리, 화학적 과정을 통해 만들어지고 원시천체가 만들어지는 직접적인 물리적 과정은 어떠한지 등을 연구한다. 어떤 물리적 환경이 태양 질량정도의 별로 혹은 갈색왜성을 생성케 하는지, 항성체를 만드는 데에 필수적으로 나타나는 강착원반이나 가스분출류의 특성이 원시성이나 원시갈색왜성인 경우 어떻게 비슷하거나 다른 지 등을 조사하여 생성의 물리적과정의 (비)유사성을 연구한다.본 연구팀은 이러한 연구를 주로 직접적인 관측과 기 관측된 자료를 이용하여 수행하고 있다. 관측하는 주요 파장대는 근적외선부터 mm영역에 이며, 관측에 이용되는 망원경은 적외선 지상/우주망원경, 단일경 전파망원경, 간섭계(예, ALMA)망원경 등이다.

6. 김기태 교수 (ktkim@kasi.re.kr)

고질량별 생성 조건 및 기작 연구 (Investigation of the formation conditions and mechanisms of high-mass stars):

별은 우주의 기본 구성 단위 이다. 별이 성간에 분포하는 수소분자운에서 생성된다는 사실이 밝혀진 이후 다양한 질량의 별들이 어떤 조건에서 어떠한 기작으로 생성되는지는 천문학 분야에서 가장 중요하며 흥미로운 연구 주제 중 하나로 알려져 있으며 현재까지 많은 연구가 수행되어 왔다. 하지만 별 생성의 기본 과정인 분자운핵의 중력수축, 디스크를 통한 물질 강착, 제트 방출 등에 대한 우리의 이해가 여전히 부족한 상황이다. 특히 은하와 성간물질의 진화에 결정적인 영향을 미치는 태양 보다 질량이 8배 이상 큰 고질량별들의 생성 조건과 기작이 태양과 질량이 비슷한 대다수 별들의 그것과 근본적으로 같은지 다른지는 여전히 논란이 되고 있다. 본인의 연구그룹에서는 1) JCMT, NRO 45m, SMA, ALMA 등을 활용하여 고질량별 생성의 조건과 초기 진화 단계에 대한 체계적인 관측 연구를 수행하고 있다. 또한 2) KVN/EAVN, VLA, ALMA를 활용하여 고질량 원시성의 디스크-제트 시스템에 대한 대규모 서베이를 수행하고 있다. 이들 서베이 데이터를 통계적으로 분석하고 서베이에서 발견된 흥미로운 개개의 성간분자운핵과 고질량 원시성에 대한 자세한 연구를 수행하여 고질량별의 생성 조건과 기작 그리고 초기 진화 과정을 규명하고자 한다.

7. 이병철 교수 (bclee@kasi.re.kr)

불과 30년 전만 하더라도 외계행성이라는 용어는 존재하지 않았다. 그러나 현재 외계행성 탐색연구는 현대 천문학에서 가장 대표적인 대규모 연구/사업이 되었다. 차세대 지상 대형망원경인 GMT의 가장 중요한 연구 분야 중 하나라는 사실이 잘 입증하고 있다. 국내에서는 2003년 보현산고분산분광기(BOES)가 개발되고 2008년부터 본격적인 외계행성 탐색 연구를 시작하여 2020년 12월 현재까지 60여개의 외계행성(후보 포함)을 발견하여 20편 이상의 논문을 발표하였다. 지금까지는 다파장 영역에서 여러 가지 방법으로 다양하고 특이한 행성들이 발견되었는데, 외계행성의 발견 그 자체에 초점을 맞춘 지금까지의 연구를 외계행성 연구의 제 1세대로 구분한다면, 이제부터의 연구방향은 행성 발견을 넘어서 외계행성 자체를 연구하는 제 2세대 연구단계라고 할 수 있겠다. 차세대 지상 대형망원경인 GMT를 활용한 외계행성 연구를 위해서는 분광학을 포함한 행성대기모형, 행성계시뮬레이션, 지질학 등 융합연구로의 접근이 필요하다. 천문학 신생아에 불과한 외계행성 연구가 단기간에 현대천문학의 중요한 분야로 자리매김이 가능하게 된 근본적인 힘은 창의적인 아이디어와 편견 없는 시각으로 연구에 몰입한 덕이었을 것이다. 이에 본 그룹에서는 외계행성 연구에 열의가 있는 분광학/대기모형/시뮬레이션 등을 전공할 박사과정의 겸손을 지닌 인재를 기다리고 있습니다. 이 분야의 국내 연구진은 다소 미비한 편이지만 약 20년에 걸쳐서 조직된 국외 선진 연구진(러시아, 우크라이나, 독일, 일본, 미국 등)과 풍부한 관측인프라(러시아, 일본, 중국 등)가 매우 잘 갖춰져 있다. 이에 참여할 학생은 물심양면 풍부한 지원을 기대할만 합니다.

8. 한정열 교수 (jhan@kasi.re.kr)

천문우주 망원경 광기계 설계 및 해석 연구

천문우주용 망원경 및 관측기기에 사용되는 광학 및 광기계 부품은 정교한 광기계 설계 및 해석을 통하여 제작 이전에 충분한 검토가 이뤄져야 한다. 그리고 제작된 광학 및 광기계 부품은 조립정렬 되어 하나의 시스템 내에서 조화를 이룰 때 망원경 및 관측기기의 개발이 가능하다. 천문연구원에서는 미지의 심우주 현상을 관측하기 위한 최첨단 광학관측 망원경을 개발해오고 있으며, 광기계 설계 및 해석을 통한 광기계 부품 개발기술을 연구하여, 천문우주 분야에 적용할 수 있는 대형 첨단 반사광학계 개발기술의 국내외 동향을 이해하고, 세계적인 경쟁력을 갖춘 연구수행이 가능하다. 이를 통하여 국가경쟁력을 높일 수 있는 신개념의 광기계 기술을 개발하며, 점차 다양하고 대형화하며 복잡해지는 광학계 개발 시 광기계 설계가 가능할 것으로 기대한다. 신입생은 국내외 최첨단 광학 관측망원경 및 관측기기 개발에 참여하여 경쟁력 있는 연구수행이 가능할 것이다.