2024학년도 1학기 UST 한국천문연구원 스쿨 천문우주과학 전공 신입생 모집
Big dreams and education to Big science and technology!
유관분야 최고 석학들과 함께 여러분의 꿈을 키워나갈 수 있습니다.
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한국천문연구원 스쿨 천문우주과학 전공에서는 2024학년도 1학기 석사과정, 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 140만원/월, 박사과정 190만원/월 지급, 기숙사: 대전 외 지역 거주학생에 한하여 KASI 내부 기숙사 입주 가능, 국제학술대회 및 단기 해외연구교류 지원, 학생주도 연구과제: 연 2,000만원이 내 등)을 제공하는 국내 유일의 유관분야 과학기술전문 기관으로서, 세계를 향해 도약하는 핵심 과학기술그룹들을 보유하고 있습니다.
한국천문연구원 스쿨 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.
2024학년도 1학기 신입생 모집분야는 다음의 연구 분야들입니다. 각각의 세부전공 관련 문의사항은 담당 교수께 문의해 주시고, 기타 일반 사항은 전공책임교수(이상성, sslee@kasi.re.kr)에게 보내주시기 바랍니다. 지원 원서접수는 10월 12일부터 11월 1일(오후 5시)까지 가능하며, UST 홈페이지 입학안내(https://ust.ac.kr/admission.do)를 참고하시기 바랍니다.
이상성 드림.
전공책임교수
1. 한정열 교수(jhan@kasi.re.kr)
모집과정 : 박사과정 또는 석박사 통합과정
0) 연구 개요
- 천문우주용 관측기기 기술개발을 위한 연마 및 조립정렬 기술 연구
- 천문우주 관측데이터 특성에 따른 최적의 데이터 분석기술 연구
- 천문우주 망원경 광기계 설계 및 해석 연구
1) 연구목표
- 천문우주용 대형광학계 반사경 개발기술 현황을 이해한다.
- 국내외 첨단 광학계 개발동향을 이해하고 중장기적 광학기술 개발 안목을 가지게 된다.
- 천문우주용 반사경의 연마기술을 이해할 수 있다.
- 반사경의 공구영향함수(Tool Influence Function; TIF)를 이해할 수 있다.
- 망원광학계의 조립 및 정렬 절차를 이해하며, 조립정렬 데이터 분석을 통해 조립정렬 공정에 참여한다.
- 천문우주기술 분야 빅데이터 분석을 위한 데이터 수집계획을 수립하고 분석할 수 있다.
- 천문우주용 대형광학계의 광기계 기술개발 현황을 이해한다.
- 국내외 첨단 광학계 개발동향을 이해하고 중장기적 광학기술 개발 안목을 가지게 된다.
- 천문우주용 대형광학계 광기계 설계 및 해석기술을 이해하며 첨단 광기계기술을 연구할 수 있다.
2) 연구방법
- 국내외 천문우주용 대형광학계 반사경 개발기술 관련 문헌을 조사하고 연구소모임을 통하여 관련지식을 공유한다.
- 천문우주용 반사경의 연마기술 관련 연구자료를 확보하고, 정기적인 논문발표를 통하여 참고문헌에 대한 정교한 지식을 습득하며, 천문연에서의 연구개발의 novelty를 이해한다.
- 반사경의 공구영향함수를 획득하고 분석하여 연마공정을 최적화할 수 있도록 지도교수와 정기/비정기 미팅을 통해 연구역량을 증진시킨다.
- 망원광학계의 조립 및 정렬절차에 대해 기존 천문연에서의 조립정렬 경험을 이해하며, 기존 자료를 기반으로 새로운 광학계 개발 시 활용할 수 있는 정렬 알고리즘을 개발 및 적용한다.
- 천문우주기술 분야 빅데이터 포맷을 이해하고 해독하며 데이터 가시화를 통해 데이터간 융합정보를 분석하고 정규 팀미팅을 통하여 연구내용을 공유한다.
- 국내외 천문우주용 대형광학계 개발기술 관련 문헌을 조사하고 연구소모임을 통하여 관련지식을 공유한다.
- 천문우주용 대형광학계 광기계 분야의 핵심연구자료를 확보하고, 정기적인 논문발표를 통하여 참고문헌에 대한 정교한 지식을 습득하며, 국내외 전문가를 통하여 전문지식을 습득한다.
- 망원광학계의 광학 및 광기계 설계연구에 참여하여 기존 방식의 망원경에서 구현한 기술을 이해하고, 새로운 연구방법론을 적용하여 첨단 망원경을 개발한다.
3) 기대결과
- 천문우주 분야에 적용할 수 있는 대형 첨단 반사광학계 개발기술의 국내외 동향을 이해하고, 세계적인 경쟁력을 갖춘 연구수행이 가능하다.
- 국가경쟁력을 높일 수 있는 신개념의 연마기술을 개발하며, 점차 다양하고 대형화하며 복잡해지는 광학계 개발 시 조립 및 정렬을 가능하게 한다.
- 방대한 데이터가 산출되는 시대에 걸맞는 데이터 분석 전문가를 양성하여 국가적으로반드시 필요한 인력 자원을 확보한다.
- 천문우주 분야에 적용할 수 있는 대형 첨단 망원경 광기계 기술의 국내외 동향을 이해하고, 세계적인 경쟁력을 갖춘 연구수행이 가능하다.
- 국가경쟁력을 높일 수 있는 신개념의 광기계기술을 개발하며, 점차 다양하고 대형화하며 복잡해지는 광학계 개발 시 광기계 설계가 가능하게 된다.
모집과정 : 석사과정
0) 연구 개요
- 천문우주용 관측기기 기술개발을 위한 연마 및 조립정렬 기술 연구
- 천문우주 망원경 광기계 설계 및 해석 연구
1) 연구목표
- 천문우주용 대형광학계 반사경 개발기술 현황을 이해한다.
- 국내외 첨단 광학계 개발동향을 이해한다.
- 천문우주용 반사경의 연마기술을 이해할 수 있다.
- 망원광학계의 조립 및 정렬 절차를 이해하며, 조립정렬 데이터 분석을 통해 조립정렬 공정에 참여한다.
- 천문우주용 대형광학계의 광기계 기술개발 현황을 이해한다.
2) 연구방법
- 국내외 천문우주용 대형광학계 반사경 개발기술 관련 문헌을 조사하고 연구소모임을 통하여 관련지식을 공유한다.
- 천문우주용 반사경의 연마기술 관련 연구자료를 확보하고 이해한다.
- 반사경의 공구영향함수를 획득하고 분석하여 연마공정 연구를 이해하며 지도교수와 정기/비정기 미팅을 통해 연구역량을 증진시킨다.
- 망원광학계의 조립 및 정렬절차에 대해 기존 천문연에서의 조립정렬 경험을 이해한다.
- 천문우주기술 분야 빅데이터 포맷을 이해하고 정규 팀미팅을 통하여 연구내용을 공유한다.
- 국내외 천문우주용 대형광학계 개발기술 관련 문헌을 조사하고 연구소모임을 통하여 관련지식을 공유한다.
- 천문우주용 대형광학계 광기계 분야의 핵심연구자료를 확보하고, 정기적인 논문발표를 통하여 참고문헌에 대한 정교한 지식을 습득한다.
- 망원광학계의 광학 및 광기계 설계연구에 참여하여 기존 방식의 망원경에서 구현한 기술을 이해한다.
3) 기대결과
- 천문우주 분야에 적용할 수 있는 대형 첨단 반사광학계 개발기술의 국내외 동향을 이해한다.
- 국가경쟁력을 높일 수 있는 신개념의 연마기술을 개발하며, 점차 다양하고 대형화하며 복잡해지는 광학계 개발 시 조립 및 정렬을 적용한다.
- 방대한 데이터를 분석할 수 있는 전문가를 양성하여 국가적으로 반드시 필요한 인력 자원을 확보한다.
- 천문우주 분야에 적용할 수 있는 대형 첨단 망원경 광기계 기술의 국내외 동향을 이해한다.
- 국가경쟁력을 높일 수 있는 신개념의 광기계기술을 이해한다.
2. 김지헌 교수(jihun@kasi.re.kr)
자유곡면 광학 시스템 성능 분석 기술 개발 연구 (모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)
현대의 광학 시스템은 관측기술 수준의 한계를 극복하기 위해 큰 노력을 해 오고 있다. 한국천문연구원은 은하 주변 물질을 포함하여 은하병합의 흔적을 추적하기 위해 은하 주변에 희미하게 퍼져있는 Low Surface Brightness 관측에 최적화된 K-DRIFT(KASI-Deep Rolling Imaging Fast optics Telescope)를 개발하고 있다. 이를 위해 도전적인 비축 자유곡면의 삼 반사경을 이용한 망원경 시스템을 포함하여 관련 관측기술을 연구하고 있다. 본 과정의 학생은 K-DRIFT 시스템을 이해하고, 광학적 한계 성능에 도달하기 위한 분석과 연구를 수행할 것으로 예상한다. 이를 위해 아래의 연구목표 중 하나 또는 그 이상의 목표를 가지고 공동의 지도 교수들과 함께 연구를 수행할 예정이다.
[연구목표]
- K-DRIFT 과학 연구
- 광학계 성능검증 최적화 알고리즘 개발
- Focal Plane Array (FPA) 시스템 개발 FPA 시스템 개발은 카메라 개발과 카메라 Calibration 방법 연구
- 자유곡면 광학계의 정렬 알고리즘 개발
- 우주 관측 기기 개발을 위한 광학적 분석 연구
- 잡광 최소화 기술 연구
[연구방법]
- K-DRIFT의 광학적 성능향상을 위해 광학 설계, 분석, 및 성능분석 프로그램과 이론을 학습하고, 시스템의 조립/정렬을 수행함.
- 광학적 성능분석을 위한 측정 방법과 측정 시스템 개발에 참여하고, 필요한 광학 하부 시스템을 개발함.
- K-DRIFT 관측 자료를 활용한 연구 주제를 개발함
- 카메라 개발 및 Calibration 방법 연구
[기대결과]
- 광학 설계, 분석, 및 성능분석의 이론과 프로그램 학습으로 다양한 광학 시스템 개발 인력 공급
- 뉴스페이스 시대를 위한 우주 광학 기기 개발 인력 배출
- 첨단의 관측기술 검증을 통한 세계적인 경쟁력 확보
모집과정: 석사과정
적응광학 시스템은 주로 광학 기기에서 사용되는 기술로, 지구의 대기 조건에 의해 발생하는 광학적 효과를 보정하는 기술을 말한다. 대기는 불규칙한 밀도와 온도 변화로 인해 빛이 굴절하고 흩뿌려짐으로써 먼 거리의 물체를 관측할 때 왜곡과 흐림이 발생하고, 이러한 현상은 천체 관측, 광학 망원경, 망원카메라, 레이저 통신 등의 분야에서 중요한 영향을 미친다. 적응광학 시스템은 이러한 광학적 왜곡을 보정하기 위해 특수한 센서와 컴퓨터 제어 시스템을 사용한다. 먼저, 센서가 빛의 왜곡 정도를 감지하고 이 정보를 바탕으로 컴퓨터는 정교한 계산을 수행한다. 그 다음, 미러 또는 렌즈의 형태를 조정하거나 보정 렌즈를 추가함으로써 광학 시스템을 실시간으로 최적한다. 이렇게 적응광학 시스템을 사용하면, 맑은 하늘에서도 강렬한 별들을 더욱 선명하게 관측할 수 있고, 지평선 근처의 물체를 더욱 선명하게 볼 수 있으며, 광학 통신의 성능을 향상시킬 수 있다. 적응광학 시스템은 과학 연구, 천문학, 군사용 광학 장비 등 다양한 분야에서 현실적이고 놀라운 성과를 거두는 기술로 인정받고 있다. 한국천문연구원은 적응광학 기술을 태양망원경 및 여러 분야에 적용하여 다양한 분야에서 성과를 이루어 내고 있다. 석사과정 지원자는 적응광학 시스템 중 아래 리스트 중 한 가지 또는 여러 가지 기술 개발에 참여하여 시스템 고도화에 기여할 수 있다.
- 면광원 이미지 시스템을 위한 적응광학 제어시스템 개발
- 면광원 이미지 시스템을 위한 적응광학 파면 센서 개발
- 면광원 이미지 시스템을 위한 적응광학 시스템 설계 기술 개발
3. 정연길 교수(ykjung21@kasi.re.kr)
미시중력렌즈 방법을 이용한 외계행성 연구 (모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)
외계행성은 천문학의 난제 중 하나인 행성의 형성 및 진화 연구의 근간이 되는 천체이다. 오늘날 외계행성을 발견하기 위한 다양한 관측방법들이 고안되었으며, 이들 방법은 발견할 수 있는 외계행성의 특성이 서로 달라 상호보완적인 관계에 있다. 행성의 형성 및 진화를 규명하기 위해서는 균일한 외계행성 표본이 확보되어야 한다. 하지만, 지금까지의 표본은 균일하지 않다. 보고된 외계행성 대부분이 특정 방법을 통해 발견되었기 때문이다. 이를 극복하기 위해 천문연구원에서는 외계행성 탐색시스템(Korea Microlensing Telescope Network; KMTNet)을 활용하여 미시중력렌즈(microlensing) 방법을 이용한 외계행성 탐색연구를 수행하고 있다. 미시중력렌즈는 행성계의 중력을 기반으로 외계행성을 찾는 방법이다. 즉, 행성계 내 중심별의 빛이 필요하지 않다. 이러한 특징으로 인해 미시중력렌즈 방법은 다른 방법들과 차별화되는 여러 강점을 지니고 있으며, 외계행성 표본 확보 및 행성의 형성과 진화 연구에 있어 중요한 역할을 담당하고 있다. 현재 우리 연구진은 우수한 관측장비와 분석기법을 기반으로 다양한 국제공동연구에 참여하고 있으며 미시중력렌즈 외계행성 분야를 선도하는 그룹으로 성장하고 있다. 또한, Nancy Grace Roman Space Telescope와 같은 해외 첨단 관측장비와의 연계 관측망 구축을 추진하고 있다. 신입생은 관측자료의 처리 및 분석을 포함하는 다양한 방법론을 습득하고 이를 기반으로 외계행성 관련 연구에 참여하게 될 것이다.
4. 박성홍 교수(shpark@kasi.re.kr)
태양권 우주환경 데이터베이스 구축을 통한 복잡계 현상 이해 (Study of a complex system based on a comprehensive database of physical properties in the heliosphere) - 모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정
태양권 우주환경은 대표적인 복잡계(complex system) 중 하나로서 다양한 시공간 스케일의 태양활동에 복합적인 영향을 받는다. 본 연구에서는 전 세계의 여러 관측기와 모델을 통해 획득한 태양, 행성간공간, 지구(자기권, 전리권, 고층대기 포함) 및 태양계 행성들의 다양한 물리량(예: 전자기장, 주파수별 전자기복사, 플라즈마 밀도 등)을 체계적이고 종합적으로 데이터베이스화 한 뒤 인공지능(AI) 모델 등을 사용함으로써 태양권 우주환경의 복잡한 인과관계를 더 자세히 이해하고자 한다.
5. 이상성 교수(sslee@kasi.re.kr)
새로운 표준촛불 개발을 위한 블레이자 연구 (모집분야: 석박사 통합과정 또는 박사과정)
우주를 이해하는데 가장 중요한 요소 중 하나는 우주 내 천체의 거리를 측정하는 것이다. 인류가 발견한 가장 과학적인 거리측정 방법은 소위 ‘표준촛불(standard candle)’, 즉 그 고유 밝기를 알고 있는 천체를 이용하는 것이다. 지금까지 여러 표준촛불들이 개발되었지만, 아직까지는 제Ia형 초신성이 가장 멀리 그리고 정확한 표준촛불이라고 할 수 있다. 그러나 지금까지 발견된 제Ia형 초신성 중 가장 멀리 있는 천체는 적색편이로 1.914, 거리로 100억 광년 정도 떨어져 있는데 그친다. 이는 거리가 140억 광년인 우리 우주를 이해하는데 부족함이 있기에, 우리는 새로운 표준촛불을 제시하고자 한다. 본 연구의 최종 목표는 가)새로운 표준촛불 후보로서 우주에서 가장 밝은 천체 중 하나인 블레이자를 검증하고, 나)적색편이 0~7 사이의 블레이자를 활용한 우주의 거리를 측정하는 것이다. 본 연구에 참여하는 학생은 국내 전파망원경과 국제 관측망을 활용하여, 블레이자의 물리적 특성 및 우주론적 활용을 위한 연구에 참여할 예정이다. 새로 제시하는 표준촛불은 현대 우주론모델을 비교적 가까운 (z<2)우주에서 검증한 연구팀에 노벨상을 안긴 제Ia형 초신성의 아성을 위협하고, 우주초기까지 거슬러 가며 일관되게 검증할 수 있는, 또 인류의 우주에 대한 지식을 뒤집을지도 모르는 독보적인 연구방법이 될 것이다. 따라서 본 연구의 성공은 우리 인류의 우주에 대한 이해를 우주탄생 초기까지 확장 시키는 밑거름이 될 것으로 기대한다.
활동은하핵 제트의 자기장 특성 연구(모집분야: 석박사 통합과정 또는 박사과정)
활동성은하핵(AGN, Active Galactic Nuclei)은 초대질량블랙홀과 그 주변의 강착원반, 그리고 강착원반에 수직한 방향으로 플라즈마가 가속 방출됨으로써 형성되는 상대론적 제트로 이루어져 있는, 외부은하의 중심부로서, 현재 우리 우주의 가장 활발하고, 강력한 천체라고 할 수 있다. 그 구성요소에서 알 수 있듯이 AGN 연구는 블랙홀 관련 과학, 강착원반 관련 과학, 일반상대성 및 특수상대성 물리학, 그리고 우주론까지 아우르는 가장 광범위한 천체물리학 연구분야라고 할 수 있다(Boettcher 등 2011, Blandford 등 2019). 본 박사과정 연구과제가 구체적으로 규명하고자 하는 질문은 이것이다. 현재까지 AGN관측을 바탕으로 제시되는 AGN의 이론적 모델에서 중요한 역할을 하는 상대론적 제트의 생성과 진화는 어떻게 이루어져 왔는가? 제트의 어떤 특성이 제트를 그토록 강력하고 활발하며 거대한 천체현상으로 유지하고 있는가? 이 질문에 도전하는 매우 핵심적인 방법 중 하나는 바로 제트의 형성과 진화에 가장 중요한 역할을 하는 자기장의 특성을 연구하는 것이다. 특히, 제트가 생성되는 기저부의 자기장의 분포를 규명하는 것이 AGN 모델의 관측적 검증에 가장 중요한 요소이다.본 연구과제에서는 <활동성은하핵 제트의 자기장 특성 연구>라는 주제 하에, AGN의 상대론적 제트의 이론적 모델을 검증하기 위해서, 자기장에 의한 편광 빛(예, Trippe 2014)을 강하게 방출하는 AGN에 대하여 다음과 같은 내용으로 연구를 수행하고자 한다. 이는 본 연구팀이 성공한 전략적 AGN 제트 자기장 관측기법으로서, (1) 최첨단 전파망원경(KVN, IRAM, JCMT, ALMA 등)을 이용한 다파장 대역 동시 선형편광 관측을 수행하여 제트 내부의 자기장에 의해 방출되는 편광된 싱크로트론 복사의 특성을 규명하고, (2) 선형편광 빛의 편광각의 파장대역별 회전량인 파라데이 회전량 (RM, Faraday Rotation Measure)를 정밀하게 측정하여, 이 회전량의 주파수별 변화량을 도출하면, (3) 도출된 RM의 주파수별 변화량을 AGN 제트 모델에서 예측하는 예측치와 비교하여, 편광빛 및 파라데이 회전에 대한 근원적 설명과, AGN 제트 모델의 관측적 검증에 도전할 수 있는 것이다(Lee et al. 2015, Kang et al. 2015, Lee et al. 2016).본 연구팀은 이를 통해 국내 AGN 제트 연구의 거점을 마련하고, 세계 선도 연구그룹으로 성장할 기틀을 확립하며, 미래를 선도할 후진을 양성한다. 본 연구팀은 이 연구에 참여할 열정적이고 성실하며 우수한 석박통합과정 또는 박사과정 학생을 모집한다.
6. 곽영실 교수(yskwak@kasi.re.kr), 최영준 교수(yjchoi@kasi.re.kr)
모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정
달과 소행성, 화성 등을 대상으로 하는 태양계 탐사 임무의 중요성이 증대되고 있다. 이러한 임무는 태양계 천체의 물리·화학적 특성에 더해 태양 및 지구와 주고받는 상호작용에 대한 과학 탐사를 기반으로 한다. 본 연구진은 태양계 천체들의 특성을 이해하고, 그 표면에서 일어나는 우주풍화 특성을 연구한다. 또한, 태양 활동 및 지구의 자기권과 고층대기 등 지구-달 공간에서 일어나는 다양한 상호작용을 탐구한다. 이를 바탕으로 하여 과학적 가치가 높은 우주탐사 임무를 수행하고자 한다. 신입생은 달과 근지구소행성 등 내태양계 천체와 그 주변 우주공간의 기본 특성을 이해하고, 태양과 지구 등을 포함하는 다양한 천체가 주고받는 상호작용에 관한 연구를 수행할 예정이다. 이를 위해 기존의 우주탐사 관측자료를 분석하고 활용하는 능력을 함양한다. 또한, 국제 우주탐사 과학 임무의 동향을 파악하고, 우주탐사 임무의 일반적인 체계 특성과 과학 탐사의 추진 전략을 분석함으로써 우리나라 우주탐사임무의 과학 목표와 추진 전략을 수립할 수 있는 역량을 기르는 것을 목표로 한다.
7. Arman Shafieloo 교수 (shafieloo@kasi.re.kr)
모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정
We are looking for competent and enthusiastic PhD candidates to work on physical cosmology. A successful candidate will become officially involved with DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) and Rubin (former Large Synoptic Survey Telescope) surveys and the project will include studying and performing research on different aspects of physical cosmology such as testing early universe scenarios and studying dark energy using large scale structure and other cosmological data. Developing advanced statistical methods of data analysis (data mining, machine learning, regression approaches) will be a major part of the research during the PhD project or integrated-PhD.
8. 황정아 교수(jahwang@kasi.re.kr)
This is a integrative (MSc-PhD) or PhD project to study the space radiation simulation and radiation shielding experiments. Especially this project will explore how to design the satellite mission and science payloads to study the space science. During the course, the student will study the high energy particle physics and plasma physics in space.
The first theme is to simulate the radiation exposure in the satellite and payload by using GEANT4 and MCNP simulation in the low earth orbit. In this course, a student will participate in
- radiation shielding simulation project by using commercial parts in the satellites
- proton, electron gamma beam experiment
- data analysis using radiation exposure experiments
The second theme is to design the particle instruments for low earth orbit satellite. The in-situ satellite payloads can detect the particle distribution in the ionosphere and magnetosphere. They also can be used to explore the Moon and Mars mission to investigate the interaction between the solar wind and the planets.
- particle simulation to design instruments
- mechanical design and electronics design
- in-situ satellite payload development