2025학년도 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 2025학년도 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 154만원/월, 박사과정 210만원/월 지급, 기숙사: 대전 외 지역 거주학생에 한하여 KASI 내부 기숙사 입주 가능, 국제학술대회 및 단기 해외연구교류 (90일 이내) 지원, 학생주도 연구과제: 연 1,000만원 이내 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.

2025학년도 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 9월 27일부터 10월 18일(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 국가적으로 반드시 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.

2. Arman Shafieloo 교수(shafieloo@kasi.re.kr)

모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정

We are looking for co우리는 물리 우주론에 대한 연구를 수행할 유능하고 열정적인 국내 박사과정 또는 석박사 통합과정 지원자를 찾고 있습니다. 성공적인 지원자는 DESI * (Dark Energy Spectroscopic Instrument, 암흑 에너지 분광기기)와 DESC ** (Dark Energy Science Collaboration of Rubin, 루빈 암흑 에너지 과학 협력체, 이전의 LSST) 와 같은 국제 협력 프로젝트에 공식적으로 참여하게 되며, 연구는 초기 우주 시나리오 검증 및 우주 거대구조와 다른 우주론적 데이터를 사용한 암흑 에너지 연구 등 물리 우주론의 다양한 측면을 다루게 될 것입니다. 데이터 분석을 위한 고급 통계 방법(데이터 마이닝, 머신 러닝, 인공지능, 회귀 분석 방법) 개발이 박사 과정 또는 석박사 통합과정 연구의 주요 부분이 될 것입니다.

* Link to DESI survey: https://www.desi.lbl.gov/

** Link to DESC: https://lsstdesc.org/

We are looking for competent and enthusiastic PhD candidates to work on physical cosmology. A successful candidate will become officially involved with international collaborations including DESI* (Dark Energy Spectroscopic Instrument) and DESC** (Dark Energy Science Collaboration of Rubin or formerly LSST) 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, artificial intelligence, regression approaches) will be a major part of the research during the PhD project or integrated-PhD. 

3. David Parkinson 교수(davidparkinson@kasi.re.kr)

모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정

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.

4. 정웅섭 교수(jeongws@kasi.re.kr)

적외선 우주 관측기기 개발 연구 (모집과정: 석박사 통합과정)

우주에서 활발한 별생성 활동을 보이는 은하들 대부분은 "obscured"되어 있기 때문에, 이러한 은하들의 생성과 진화를 연구하기 위해서는 적외선 관측기술에 대한 개발이 필요하며, 특히 적외선 파장대는 지상 대기 및 열잡음에 의한 영향으로 지상 관측이 어려워 우주에서의 관측이 매우 효율적이기도 하다. 광학, 광기계, 자료 및 신호 처리 등 적외선 은하를 관측하기 위해 최적화된 다양한 영상/분광 타입의 적외선 관측 기기를 연구 개발하고자 한다. 특히, 극한 우주환경을 고려하고 우주에서 운용 가능한 우주관측 기기는 운용 기간 최적의 성능을 도출하기 위한 광학 설계 및 제작, 발사 및 열환경을 고려한 광기계, 극미광을 최소한의 노이즈로 신호를 얻기 위한 자료처리 및 전자부 등 추가적인 우주기술이 요구된다. 선발된 학생은 NASA 중형미션으로 현재 미국과 국제공동개발로 진행 중인 전천 적외선 영상분광 탐사 미션인 SPHEREx 프로젝트 (PI 기관: Caltech)에 참여하여 관련 연구개발을 수행 할 기회가 주어질 예정이다. SPHEREx에서는 최근 검교정 장비에 대한 개발을 완료하였고, SPHEREx에서 관측된 흥미로운 천체들에 대한 후속 관측도 준비하고 있으며, 개발된 관측 기술들은 추후 국내 주도로 개발하고자 하는 우주망원경의 관측 기기로의 활용도 검토하고 있다. 지상 및 우주용 관측 기기에 대한 체계적인 연구개발 경험을 획득하여, 미래의 국내 주도를 위한 우주망원경 개발을 위한 핵심 인력으로 양성될 예정이다.

5. 정웅섭 교수(jeongws@kasi.re.kr), 양유진 교수(yyang@kasi.re.kr)

SPHEREx를 활용한 관측 연구 (모집과정: 석박사 통합과정)

현재 미국과 천문연이 국제 공동으로 개발 중인 NASA 우주망원경 미션 SPHEREx는 세계 최초로 전천 적외선 영상분광 탐사를 수행할 예정이다. SPHEREx는 은하의 3차원 분포로부터 초기 우주의 기원을 밝히고, 먼 우주에서 현재에 이르는 은하 빛들의 총량을 측정하여 은하의 형성과 진화를 이해하고, 우리은하 내의 물을 비롯한 생명 관련 물질들의 분포와 양을 체계적으로 측정하는 것을 주요 목표로 삼고 있다. SPHEREx가 제공할 10억여 개에 달하는 다양한 천체들에 대한 분광 정보를 이용하여, 은하, 별, 성간물질 등 다양한 과학연구 주제에 관한 연구가 가능하다. 선발된 학생은 2025년 2월 발사 예정인 SPHEREx 프로젝트에 참여함으로써 NASA 우주망원경 자료를 독점적으로 사용하여 연구를 수행할 기회가 주어진다. 이를 통해 차세대 우주망원경 개발, 관련 과학 연구를 위한 핵심 인력으로 성장할 수 있다.

6. 곽영실 교수 (yskwak@kasi.re.kr), 최은정 교수 (eunjug@kasi.re.kr)

모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정

연구 주제: 우주상황인식(우주물체추적, 지구근접소행성, 우주환경) (Space Situational Awareness: Space Surveillance and Tracking, Near Earth Objects, Space Weather) 

연구 목표: 우주위험으로부터 국민의 안전과 우주자산을 보호하기위한 ‘우주환경감시기관’ 임무를 수행 중인 한국천문연구원에서 인공우주물체의 추락, 충돌위험, 자연우주물체의 추락·충돌 위험, 태양우주활동위험 등 우주상황인식과 관련한 연구를 바탕으로 우주위험의 감시 및 대응 기술을 확보하여 우주위험대비 기반 확충을 위한 연구개발을 목표로 함 

연구 내용: 

 - 우리나라는 우주위험으로부터 국민의 안전과 우주자산을 보호하기 위해 ‘우주환경감시기관’으로 한국천문연구원을 2015년에 국가지정함. 한국천문연구원의 우주위험감시센터에서는 이 ‘우주환경감시기관’의 임무를 수행하기 위해 종합 대응체계를 구축하고, 우주위험의 감시 및 대응 기술을 확보하며 우주위험 대비 기반확충을 위한 연구개발을 수행 중

 - 현재 이 분야는 연구인력이 극소수이며, 연구현장에 인력난이 심각함. 정부, 기관, 민간기업 등 관련 연구분야의 인력 채용 전망이 밝으며, 시급히 연구인력이 수급되어야 하는 분야임. 

 - 이와 관련하여 다음과 같은 분야의 우수한 인재를 양성하고 학위를 수여하여 대한민국의 우주감시 전문인력 배출에 이바지 하고자 함. 

7. 이창원 교수(cwl@kasi.re.kr), 손봉원 교수(bwsohn@kasi.re.kr)

모집과정 : 박사과정 또는 석박사 통합과정

본 연구팀은 한국우주전파관측망 (KVN), 한일공동 관측망 (KaVA), 동아시아 VLBI 네트워크 (EAVN), 사건지평선 망원경 (EHT), 그리고 SKA 및 SKA-VLBI를 활용한 강전파 활동성은하핵 정밀관측 연구와 VLBI 다파장 동시관측 기법 개발, 이들 천체의 비정형 변광 현상 그리고 블랙홀 존재를 실증한 블랙홀 그림자 관측 등의 연구를 수행해 왔다. 위의 성과를 바탕으로 활동성은하핵 현상의 근원인 초대질량블랙홀의 정밀 관측 연구로 통해 초대질량블랙홀의 진화와 활동성은하핵 현상의 기작을 이해하고자 한다. 특히 초대질량블랙홀의 다양한 전파세기의 비선형 제트 현상을 관측하고 이의 원인을 이해하는 것이 모집 학위 과정의 학위 과정의 목표이다. 상대론적 제트의 비선형 현상의 원인으로는 유체역학적 불안정성, 블랙홀의 고전역학적 또는 일반상대론적 세차운동, 그리고 근접 이중 블랙홀의 공전운동 등이 제기되었는데, 이를 정밀 관측을 통해 규명하고자 한다. 이를 위해 비정형 제트 현상을 가진 초대질량블랙홀 샘플 선정 및 검증, VLBI 이미징 및 VLBI 측성학 관측 결과의 분석, 그리고 펄사 타이밍 어레이 (PTA) 중력파 관측 등을 계획, 관측, 분석하는 연구를 수행하고자 한다. 위에 열거한 주요 관측 장비에 더하여, 한국과 이탈리아가 중심이 된 EATING VLBI를 활용한 VLBI 정밀 측성학 모니터링과 Square Kilometer Array (SKA)를 활용한 제트 거대구조 관측, 미약한 제트에 대한 SKA VLBI 관측, 그리고 근접 이중 블랙홀의 중력파 검출을 위한 SKA PTA 연구 등에 참여하고 이를 주도할 기회를 갖게 될 것이다. 그리고 강하고 특이한 제트에 대해서는 EHT 관측 역시 수행하게 될 것이다. 위 연구 주제를 수행하기 위한 한국 SKA 데이터센터 (KRSRC)의 개발 및 활용 연구 역시 지원자의 관심에 따라 본 학위 과정 연구의 주제가 될 수 있다. 이 연구는 다양하고 긴밀한 국제협력을 동반하는데, 특히 동아시아 VLBI 네트워크 활동성은하핵 워킹그룹, 한-이탈리아 (Bologna INAF) VLBI 연구협력, SKA 및 SKA-VLBI 연구진, EHT 협력단과의 연구 협력 교류와 공동연구 활동이 중점적으로 고려될 것이다.

8. 선광일 교수(kiseon@kasi.re.kr)

모집과정 : 박사과정 또는 석박사 통합과정

외계행성 탐색과 외계행성대기에 대한 이해는 인류의 궁극적인 질문에 대한 탐구이자 현대천문학에서 가장 중요한 주제중의 하나이다. 미국에서 발표한 Astro2020 문서에서는 외계행성 대기에 대한 연구를 가장 비중 있게 다루고 있으며, 현재 진행되거나 계획되고 있는 거의 모든 대형 천문관측 장비개발 프로젝트는 외계행성 대기를 첫 번째 연구목표로 삼고 있다. 미국, 유럽, 일본 등에서는 외계행성 대기 연구분야의 수많은 논문들이 쏟아져 나오고 있다. 그러나, 한국에서는 몇몇 연구자에 의해 이제 막 관심을 기울이고 있는 실정이다. 본 연구진은 외계행성 대기에서 발생하는 물리학적인 현상을 이해하기 위한 기초적인 연구를 수행해왔고 Hot Jupiter 와 같은 외계행성의 팽창한 대기를 검출하고 이해하기 위한 모델에 대한 연구와 관측 연구를 수행하고 있다. 우리는 이 연구를 3차원 대기모형 및 외계행성표면에 가까운 대기에서의 현상으로 확장하는 연구를 수행할 계획이며, 한국에서 외계행성대기 연구분야를 개척하는 데 관심 있는 학생을 모집하고자 한다. 특히, 물리학적인 원리를 천체현상에 적용하는 데 관심이 있고 컴퓨터 프로그램밍에 재능이 있는 박사과정 또는 통합과정 학생을 모집하고자 한다. 관심있는 학생은 담당교수와 상담해 볼 것을 권한다.

The exploration of exoplanets and the understanding exoplanetary atmospheres are pursuits of humanity’s ultimate questions and one of the most important topics in modern astronomy. The Astro2020 report released in the United States places the highest emphasis on the study of exoplanetary atmospheres, and almost all major astronomical instrument projects, whether ongoing or planned, prioritize the study of exoplanetary atmospheres as their primary research objective. A great number of research papers on exoplanetary atmospheres are being published in the United states, Eurpoe, Japan, and other countries. However, in Korea, only a few researchers are beginning to show interest in this field. Our team has conducted fundamental research over several years to understand the physical phenomena occurring in exoplanetary atmospheres and has studied models for detecting and analyzing the atmospheres of exoplanets, such as Hot Jupiters. We plan to expand this research to include 3D atmospheric modeling and the phenomena occurring in the atmospheres near the surfaces of exoplanets. We are seeking students interested in pioneering the field of exoplanetary atmosphere research in Korea. Specifically, we are looking for Ph.D. or integrated program students who are interested in applying the physical principles to astronomical phenomena and have a talent for computer programming. Interested students are encouraged to cosult with the professor in advance.

9. 이창원 교수(cwl@kasi.re.kr), 김재헌 교수(jhkim@kasi.re.kr)

한일 전파 관측을 통한 AGB 항성 진화 과정 연구

(모집과정 : 박사과정 또는 석박사 통합과정)

▶ 연구목표

 - AGB 항성들의 진화 단계 (Early-AGB → Thermally Pulsing-AGB → post-AGB)에 따른 분자선들과 SiO/H2O maser들의 방출 특성 규명

 - AGB 항성들의 항성 외곽 대기 껍질 (circumstellar envelope)의 동역학적 항성풍 모델 구축

▶ 연구방법

 - AGB 진화 단계별 대표성을 띄는 천체들을 대규모 선별/분류하여 KVN의 동시 관측 광대역 시스템을 활용하여 다량의 열적 분자선들과 메이저 방출선들을 동시 관측 수행. 

 - 위 대상 천체들에 대한 CO (1-0), (2-1) emission들에 대한 집중적 관측 수행.

 - 대상 천체들에 대한 적외선 관측 데이터들을 수집/분석하여 각 진화 단계별 먼지 분포 규명.

 - EAVN 및 VLBA를 활용하여 특정 선정된 천체들에 대하여 SiO와 H2O maser들의 공간 분포 이미징 관측 수행.

▶ 기대결과

 - AGB 항성 → 행성상 성운으로의 진화 과정에서 논란의 핵심 이슈로 남아 있는 질량 방출 메커니즘, 열적 맥동의 영향, 그리고, AGB 구형 대칭 물질 방출이 post-AGB, 행성상 성운 단계에서 bipolar/multipolar outflow 형태로의 변화들에 대한 해답을 찾을 수 있을 것으로 기대함. 

 - 대규모 AGB 항성들에 대한 KVN 관측 데이터와 적외선 관측자료들을 망라한 체계적인 데이터베이스를 구축할 것으로 기대함.

 - AGB 항성은 태양의 미래 모습으로써 태양이 진화하여 그 마지막 단계에서 일어날 현상들을 미리 예측해 볼 수 있는 좋은 모델 연구가 됨.

10. Thiem Hoang(thiemhoang@kasi.re.kr)

Dust Physics and 3D Magnetic Fields in the Star and Planet Formation Process

(This project is for a PhD or integrated PhD student.)

We seek highly motivated candidates for one PhD or Integrated PhD position in Theoretical Astrophysics at the Korea Astronomy and Space Science Institute, under the supervision of Professor Thiem Hoang. The successful candidate will join our research group to investigate dust physical processes and the critical role of magnetic fields in the star and planet formation process. The student will perform multiwavelength synthetic modeling of dust emission and polarization, and analyze observational data from JCMT/POL2, ALMA, and JWST to constrain dust physics and magnetic field properties in star-forming and planet-forming environments. Selected candidates will receive comprehensive training in analytical and theoretical methods, numerical modeling, and data analysis, equipping them for a successful career in astrophysics.

11. 이민영 교수(mlee@kasi.re.kr)

모집과정 : 박사과정 및 석박사 통합과정

ASKAP은 서호주에 위치한 SKA 패스파인더 망원경으로, 저주파수(700~1800 MHz) 전파 신호를 관측하는 36개의 12m 망원경으로 구성되어있다. 현재 ASKAP 망원경을 사용하여 여러 서베이가 진행 중인데, 신입생은 우리은하와 마젤란은하 내 중성수소를 관측하는 GASKAP-HI 자료를 활용하여 다음의 연구를 수행할 예정이다.

연구목표: 우리은하와 마젤란은하 내 중성수소의 특성 및 분자운 생성과의 상관성 연구

연구방법: GASKAP-HI 서베이에서 얻은 중성수소 방출선, 흡수선 자료를 분석하여 다양한 환경에서의 중성수소의 물리적, 동역학적 특성을 알아보고, 그 결과를 최신 이론과 비교하여 중성수소의 특성을 결정하는 기작에 대해서 알아본다. 또한 중성수소 관측 자료를 CO, HCO+와 같은 분자선 관측 자료와 함께 분석하여 분자운이 생성되는 중성수소의 조건에 대해서 알아볼 예정이다. 

기대효과: ASKAP 고분해능 관측 자료를 바탕으로 중성수소가 분자운 및 별의 생성, 더 나아가 은하 진화에 미치는 영향을 최초로 규명할 것이다. 또한 SKA 패스파인더 망원경의 폭넓은 사용 경험을 바탕으로 앞으로 다가올 SKA 시대에 수행할 최신 과학 연구에 필요한 핵심 인력으로 성장할 것이다.

12. 고종완 교수(jwko@kasi.re.kr)

첨단 관측기술 개발을 통한 은하의 형성과 진화 연구: LSB 우주 탐사용 망원경(K-DRFIT) 개발 (모집분야: 박사과정)

K-DRIFT(KASI Deep Rolling Imaging Fast Telescope) 프로젝트팀은 천문학적 난제인 은하의 형성과 진화 과정을 체계적으로 규명하기 위한 전략으로 ‘기기개발+탐사관측+수치모의실험’ 연구의 시너지를 극대화하는 연구조직 구성을 통해서, 미지의 LSB(Low Surface Brightness; 밤하늘 평균 밝기의 ~0.1%보다 어두운 표면 밝기) 우주 탐사에 최적화된 관측기술을 개발하고 있다. 박사과정 동안 한국천문연구원의 K-DRIFT 프로젝트팀원으로서 LSB 우주 탐사용 망원경(K-DRIFT) 개발에 참여하여 국내 기술로 개발한 K-DRIFT 지상망원경(비축 자유곡면 광학계)의 관측자료를 활용한 성능검증 기술을 연구한다. 이를 통해 자유곡면 광학계 성능분석 기술 습득과 함께 해외 선진기관과의 인력교류를 통한 공동연구 수행을 통해서, 정밀 자유곡면 우주망원경 개발에 필요한 핵심 요소기술을 확보한다. 주요 연구주제는 다음과 같다:

 - 비축 자유곡면(자유형상 광학면) 광학계 성능분석 연구 

 - 시뮬레이션과 시험관측 자료 비교를 통한 자유곡면 광학계 성능검증 최적화 알고리즘 개발 

 - 자유곡면 광학계 미광(stray light) 최소화 기술 연구

 - 자유곡면 우주망원경 End-to-End 시뮬레이션 수행

13. 김지헌 교수(jihun@kasi.re.kr), 김윤종 교수(yjkim@kasi.re.kr)

자유곡면 광학 시스템(Freeform Optics)의 설계 및 성능 분석 기술 개발 연구

(모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)

천문 관측 분야의 한계를 극복하기 위해 광학 시스템은 날로 첨단화되고 있으며, 관련 기술 수준은 천문학 분야의 국제적 경쟁력 지표로 연결되고 있다. 한국천문연구원은 미지의 초저표면밝기(밤하늘 밝기보다 수천 배 어두운 표면 밝기) 천체 관측에 최적화된 K-DRIFT(KASI Deep Rolling Imaging Fast Telescope) 시스템을 개발 중이다. 이를 위해 비축 자유곡면을 이용한 삼 반사경 망원경 시스템을 포함하여 다양한 첨단의 관측 기술을 개발하고 있다. 본 과정의 학생은 K-DRIFT 시스템을 이해하고, 광학 설계 및 성능 분석 기술 개발 연구에 참여할 예정이다. 이를 위해, 아래의 연구 목표 중 하나 이상을 선택하여 K-DRIFT 프로젝트팀과 함께 연구를 수행할 계획이다.

[연구목표]

 - 자유곡면 삼 반사경 설계, 성능 분석 및 테스트 방법 연구 (김윤종, 김지헌) 

 - 광학 시스템 및 구성 부품별 미광(stray light) 분석과 측정 시스템 개발 연구 (김지헌, 김윤종)

[연구방법]

 - K-DRIFT의 광학적 성능 향상을 위해 광학 설계, 분석, 및 성능 분석 이론을 학습하고, 개발 중에 필요한 설계 변경, 성능 분석 수행 및 시스템의 조립/정렬 참여

 - 광학적 성능 분석을 위한 측정 방법과 측정 시스템 개발에 참여하고, 필요한 광학 하부 시스템 개발 - Stray light의 이론을 학습하고, stray light analysis software를 이용한 K-DRIFT system의 stray light 분석 수행 

 - K-DRIFT 시스템과 구성 부품의 stray light 측정 방법 개발 연구- 우주용 K-DRIFT 개발 참여

[기대결과]

 - 광학 설계, 분석, 및 성능 분석의 이론과 프로그램 학습으로 다양한 광학 시스템 개발 인력 공급

 - 뉴스페이스 시대를 위한 우주 광학 기기 개발 인력 배출

 - 첨단의 관측 기술 검증을 통한 세계적인 경쟁력 확보

천문/우주 분야를 위한 적응광학 시스템 연구

(모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)

적응광학 시스템은 대기 외란에 의한 지상용 천체망원경의 한계를 극복하기 위해 개발된 기술로, 대기 외란에 의한 파면 왜곡을 측정하는 파면 측정기, 파면 측정기로부터 측정된 파면 왜곡을 보상하기 위한 파면 보상기, 보상 신호를 계산하기 위한 제어기로 구성된다. 최근에는 천문분야에서 외계 행성 관련 연구가 활발히 진행되면서, 우주용 적응광학 시스템의 중요성 또한 높아지고 있고, 외계 행성 연구를 위한 우주 망원경은 필수적으로 적응광학 시스템을 필요로 한다. 또한, 파면을 측정하고 보상할 수 있다는 적응광학 시스템의 특성 때문에, 천문분야뿐만 아니라 현미경, 반도체 공정, 방산, 우주 광통신 등 다양한 분야에서도 활용되고 있다. 현재 한국천문연구원은 이러한 다양한 응용 분야를 위한 적응광학 시스템 개발 연구를 진행하고 있으며, 특히 8 m급 망원경인 Gemini 천문대, Subaru Telescope을 위한 적응광학 시스템 개발 연구에도 참여하고 있다. 본 과정의 학생은 적응광학 시스템을 이해하고, 광학 설계 및 시스템 개발 연구에 참여할 예정이다. 이를 위해, 아래의 연구 목표 중 하나 이상을 선택하여 공동 지도 교수들과 함께 연구를 수행할 계획이다.

[연구목표]

 - 천문/우주 분야를 위한 적응광학 시스템 개발 연구 (안교훈, 김지헌)

 - 우주 망원경을 위한 파면 측정/제어 시스템 개발 연구 (김지헌, 안교훈)

[연구방법]

 - 적응광학 시스템의 광학 설계, 분석 및 성능분석 프로그램과 이론을 학습하고, 개발 중에 필요한 설계 변경, 성능분석 수행 및 시스템의 조립/정렬 참여

 - 적응광학 시스템 구동을 위한 다양한 소프트웨어 및 알고리즘 개발- Gemini 천문대, Subaru Telescope 적응광학 시스템 개발 참여

 - 우주 망원경을 위한 적응광학 시스템 개발 연구 참여

[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 적응광학 시스템 개발을 통한 세계적인 경쟁력 확보

14. 박성홍 교수(shpark@kasi.re.kr)

태양권 우주환경 변화와 예측 연구 (Study of Space Weaether in the Heliosphere)

(모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)

대표적인 복잡계(Complex System)인 태양권(Heliosphere)의 물리적 상태를 예측하기 위해서는 먼저 태양권 우주환경 변화에 영향을 미칠 수 있는 다양한 종류의 태양활동에 대한 이해가 선행되어야 하고, 더불어 태양활동에 의해 우주환경이 안정적인 상태(Stable State)에서 벗어나 어떤 변화 과정을 거치는지 자세히 이해해야 한다. 본 연구에서 수행할 주요 업무는 전 세계 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 데이터베이스화하고, 이를 통계적 기법, 인공지능(AI) 모델 등을 활용하여 분석함으로써 태양권 우주환경의 복잡한 인과관계를 더 자세히 이해하고자 한다.

태양 채층에서 발생하는 분출현상의 영상분광 연구 (Imaging-Spectroscopic Study of Solar Chromospheric Jets)

(모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)

태양의 채층은 태양 광구 위의 얇은 대기층으로 가스압이 강한 광구와 자기압이 지배적인 코로나 사이의 층이다. 이 지역에서 발생하는 소규모 자기재연결 현상들은 태양의 코로나까지 이르는 수직하게 정렬된 형태의 제트를 분출시키는데 이 세부기작은 아직 잘 알려져 있지 않다. 우리는 빅베어태양천문대의 고분해능 고속영상태양분광기를 이용해 이 제트의 물리값들을 알아내고, 특히 최근에 근자외선 관측으로부터 알려진 빛벽 (Light Wall) 이라는 구조의 상관관계를 알아볼 것이다. 또한 현재 개발 중인 차세대 태양망원경 (NxST)의 태양전면 영상분광자료를 분석하여 제트의 특성에 대해 통계적인 이해를 시도할 것이다. 우리는 본 일련의 연구를 통해 지금까지 뚜렷하게 알려지지 않았던 제트의 구동 매커니즘에 대해 이해할 수 있을 것이다.

15. 심채경 교수(cksim@kasi.re.kr)

모집과정 : 박사과정 또는 석박사 통합과정

국가 우주개발 계획에 따라 달과 소행성, 화성 등에 대한 과학탐사임무의 중요성이 증대되고 있다. 학생은 이들 임무의 목표 설정, 과학적 가치 평가, 임무 설계 및 획득한 과학관측자료의 이해와 분석, 관측기기 개발 등의 역량을 가진 태양계 탐사 전문가로 성장하는 것을 목표로 한다. 신입생은 태양계 천체의 구조, 지질, 대기, 궤도 등의 과학적 특성과 그 주변 우주환경 및 다른 천체와의 상호작용 등을 이해하고 탐사임무에 적용하는 능력을 함양한다. 이를 위해 편광 관측영상, 고에너지 입자 관측자료, 방사선환경 관측자료 등 국내 개발 관측기기의 자료를 분석하고, 해외 태양계 행성 및 소천체의 우주탐사 관측자료와 비교검증하는 연구와 실험을 수행할 수 있. 또한, 태양계 탐사를 위한 관측기기 개발에 직접 참여할 수 있다. 개인 연구와 더불어 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 확보하기를 기대한다.

16. 이상성 교수(sslee@kasi.re.kr)

모집과정: 석사과정

MSc Project (석사과정)

외부은하 고에너지 중성미자 기원 연구(XENON: eXploring Extragalactic Neutrino Origins Now): 

고에너지 중성미자(high energy neutrinos)는 최근 천체물리학 분야에서 가장 뜨거운 관심을 불러일으키는 주제들 중 하나이다. 특히, 그 기원이 우주에서 가장 무거운 초대질량블랙홀(supermasive black holes, SMBH)을 포함하는 활동은하핵(active galactic nuclei, AGNs)과 연관되어 있다는 상당한 관측적인 연구결과들이 쌓이고 있다. 2017년, 남극의 아이스큐브 중성미자 관측소(IceCube Neutrino Observatory)에서 검출된 고에너지(약 290 테라 전자볼트, TeV) 중성미자는 오리온자리에 위치한 외부은하 초대질량블랙홀 TXS 0506+056에서 기원한 것으로 밝혀졌다(IceCube Collaboration 2018). 이어서 2022년에는 두 번째 외부은하 기원 고에너지 뉴트리노가 고래자리 방향에 위치한 초대질량블랙홀 나선은하 NGC 1068에서 발생한 것이 밝혀졌다(IceCube Collaboration 2022). 본 과제는 한국-독일 공동 관측 자원을 활용하여 고에너지 중성미자 후보 블레이자 탐사 및 모니터링 관측을 통해 샘플을 증가하고, 외부은하 중성미자 기원 가설을 검증하는 것을 주요 전략으로 채택한다. 따라서 다음과 같은 기존의 한국-독일 공동 관측 자원 및 연구 네트워크를 활용한다.

 - TELAMON: 독일 Wuerzburg/MPIfR 연구팀에서 Effelsburg 100미터 직경 전파망원경을 활용한 중성미자 블레이자 모니터링 관측 프로그램

 - GMVA: 독일 MPIfR에서 운영에 참여하는 국제 86GHz 대역 초장기선간섭계 관측망 (Global MM-VLBI Array)

 - EHT: 한국-독일 연구팀에서 참여하는 국제 230/345GHz 대역 초장기선간섭계 관측망 (Event Horizon Telescope)

 - KVN: 한국 KASI에서 운영하는 22-130GHz 대역 초장기선간섭계 (Korean VLBI Network)

MSc Project (석사과정)

새로운 표준촛불 개발을 위한 블레이자 연구: 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.

MSc Project (석사과정)

활동은하핵 제트의 자기장 특성 연구: 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 석사과정 학생을 모집한다.