2023학년도 2학기 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.

한국천문연구원 스쿨 천문우주과학 전공 (https://kasi.re.kr/kor/introduce/pageView/332)에서는 2023학년도 2학기 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 2,000만원이내 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.

2023학년도 2학기 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 4월 24일부터 5월 15일(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. 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

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. 하지만 외계행성은 너무 어두워서 직접 관측하기가 매우 어렵다. 그래서 이를 극복하기 위한 다양한 관측방법들이 고안되었다. 이들 방법은 각각 장단점을 지니고 있으며, 방법마다 발견할 수 있는 외계행성의 특성이 서로 달라 상호보완적인 관계에 있다. 행성의 형성 및 진화를 규명하기 위해서는 균일한 외계행성 표본이 확보되어야 한다. 하

지만, 지금까지의 표본은 균일하지 않다. 보고된 외계행성 대부분이 특정 방법을 통해발견되었기 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 필요

하지 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. 김기태 교수(ktkim@kasi.re.kr)

고질량별 생성 조건 및 기작 연구 - Investigating the formation conditions and mechanisms of high-mass stars (모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)

별은 우주의 기본 구성 단위 이다. 별이 오랫동안 인류가 생각했던 것과 달리 유한한 존재이고 성간에 분포하는 수소분자운내 밀도가 높은 지점(분자운핵)에서 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 관측과 이론 연구가 수행되어 왔다. 하지만 별 생성의 기본 과정인 분자운핵의 중

력수축, 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 고질량별의 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 단계

에 대한 체계적인 관측 연구를 수행하고 있다. 또한 2) KVN/EAVN, JVLA, 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.

5. 홍성욱 교수(swhong@kasi.re.kr)

거대 시뮬레이션과 인공지능을 이용한 우주거대구조 연구 (모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)

DESI/LSST/SKA 등 차세대 거대 탐사를 이용해 우주론 연구를 수행하기 위해서는, 다양한 우주론 모형을 가정하여 거대 탐사에서 수행하는 부피와 비슷하거나 더 큰 부피에 대해 수행한 유체역학 시뮬레이션 정보가 필요함. 하지만 현재 전 세계적으로 이루어지고 있는 거대 유체역학 시뮬레이션의 부피는 차세대 거대 탐사에서 다룰 부피에 비해 현저히 적음. 반면 오래전부터 한국 천문학계에서 수행된 거대 N-body 시뮬레이션은 거대 탐사에서 다루는 부피에 필적하는 부피를 갖고 있지만, 거대 탐사에서 타깃 선정 시 사용한 다양한 가스 정보를 담아내지 못하고 있어서 직접적으로 활용하는 데 큰 어려움이 있음 이를 극복하기 위해 . 인공지능을 거대 시뮬레이션에 적용하려는 노력이 전 세계적으로 시작되고 있으며, 본 연구는 이러한 경쟁에서 선도적인 성과를 내는 것을 목표로 함.

- 세부 연구 목표

(1) Horizon Run 5 유체역학 시뮬레이션에서 구한 가스의 분포를 합성곱 신경망 (CNN) 기반의 딥러닝 기법을 이용해 학습하여, Horizon Run 4나 Multiverse 등 상대적으로 공간 분해능이 낮지만, 부피가 큰 N-body 시뮬레이션에 가스 정보를 덧입힘.

(2) Horizon Run 5에서 구한 SDSS/DESI의 LRG/ELG/QSO 후보군이 가지는 병합 역사의 특성을 머신러닝 기법을 이용해 학습한 후, 이를 N-body 시뮬레이션에서 구한 암흑 물질 헤일로에 적용해 가상 관측자료를 생성하여 향후 우주론 모형 분석에 활용.

(3) 적색이동 왜곡이 들어 있는 은하 분포로부터, 적색이동 왜곡이 제거된 은하 분포 및 암흑물질 분포를 CNN 기반의 딥러닝 기법으로 재구성.

차세대 분광탐사 관측기기 개발 및 우주론 연구 (모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)

2021년도부터 시작한 “가속팽창하는 가까운 우주의 완전한 3차원 지도 작성” (K-SPEC) 분광 관측 프로젝트의 기기개발에 참여한 후, 기기가 완성된 후에는 관측자료를 토대로 가까운 우주에 대한 우주론 연구를 수행. 이를 통해, 참여 학생이 향후 한국에서 주도하는 과학 프로젝트에 기획/설계 단계부터 주도적으로 참여할 수 있는 역량을 기르는 것을 장기적인 목표로 삼음.“

- 세부 연구 목표

(1) 2023~2024년(예정): K-SPEC 프로젝트의 남반구 관측을 위한 기기개발에 참여 (제어소프트웨어 개발 / 분광기 개발 / 데이터 관리 시스템 구축 포함).

(2) 2025년 이후~(예정): K-SPEC 프로젝트의 북반구 관측을 위한 추가 기기개발에 참여. 남반구 관측에서 얻은 초기자료를 이용한 우주론 연구 수행. (가까운 거리에 있는 은하의 분포를 이용한 암흑물질 분포 예측, 국소 우주의 평균 밀도를 이용한 허블상수 관측의 보정, 암흑에너지의 성질에 대한 새로운 제한조건 추가 등)

6. 김지헌 교수(jihun@kasi.re.kr)

자유곡면 광학 시스템 성능 분석 기술 개발 연구 (모집과정: 석박사 통합과정 또는 박사과정)

현대의 천문/우주 광학 시스템은 현대 기술 수준의 한계를 극복하기 위해 큰 노력을 해오고 있다. 한국천문연구원은 은하주변 물질을 포함하여 은하주변의 희미하게 보이는 Low Surface Brightness 현상을 연구하기 위한 K-Drift를 개발하고 있고, 이를 위해 비축 자유곡면의 3 반사경을 이용한 망원경 시스템을 개발하고 있다. 본 과정의 학생은 K-Drift 시스템을 이해하고, 광학적 한계 성능에 도달하기 위한 분석과 연구를 수행할

것으로 예상한다. 이를 위해 아래의 연구 목표 중 하나 또는 그 이상의 목표를 가지고 연구를 수행할 예정이다.

[연구목표]

 - 성능검증 최적화 알고리즘 개발

 - 잡광 최소화 기술 연구

 - 광학 정렬을 위한 정렬 툴 개발

 - 우주 관측 기기 개발을 위한 광학적 분석 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 시스템 개발함.

[기대결과]

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

 - 뉴스페이스 시대를 위한 우주 광학 기기 개발 인력 배출

모집과정: 석사과정

적응광학 기술은 천문학 및 다양한 분야에서 적용되어 광학시스템의 성능을 향상시키는 역할을 한다. 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

7. 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.

관련 링크 :  https://www.kasi.re.kr/kor/publication/post/notice/29444