한국천문연구원
한국천문연구원(KASI)은 대한민국의 대표적인 천문학 및 우주과학 연구기관으로, 우주와 관련된 다양한 연구를 수행하며 국가 천문학 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다. KASI는 천체 관측, 이론적 연구, 기술 개발, 우주 탐사 및 교육 프로그램 등을 통해 천문학 지식을 확산하고 있습니다. 또한, 국제적인 연구 협력과 네트워크를 통해 세계적인 과학 연구에 기여하고 있습니다.
한국천문연구원 홈페이지
전파천문본부
전파천문본부는 한국천문연구원의 전파 천문학 연구 부문으로, 전파망원경을 이용한 관측을 통해 우주에 존재하는 다양한 천체와 현상을 연구합니다. 전파천문본부는 우주 전파 신호를 대상으로 관측하고 분석하여 별, 은하, 블랙홀 등의 특성을 연구합니다.
- 한국우주전파관측망(KVN) 및 동아시아상관센터 운영: 서울, 울산, 제주도에 위치한 21미터급 전파망원경으로 구성된 KVN을 운영하며, 동아시아 지역의 전파간섭계 관측을 지원합니다.
- 전파천문 관측기기 개발 및 연구: 전파망원경과 관련 장비의 개발과 성능 향상을 위한 연구를 수행합니다.
- 대덕전파천문대(TRAO) 운영: 1984년에 설립된 국내 최초의 우주전파관측소로, 13.7미터 전파망원경을 활용한 연구 관측을 수행합니다.
- 관측자 지원 및 전파천문학 홍보: 연구자들에게 관측 지원을 제공하고, 전파천문학의 대중화를 위한 홍보 활동을 전개합니다.
- 전파천문 국제협력 및 대형 전파망원경 공동건설 및 운영: 국제적인 협력을 통해 대형 전파망원경의 공동 건설과 운영에 참여합니다.
한국우주전파관측망(KVN) 및 동아시아상관센터 운영
KVN은 밀리미터 파장을 대상으로 관측하는 전파망원경 네트워크 입니다. 공식명칭은 The Korean VLBI Network (한국 초장기선 전파간섭계 네트워크)입니다. 서울, 울산, 평창, 제주도에 각각 위치한 21미터급 전파망원경 네 대로 구성되어 있으며, KVN의 기준선 길이는 짧게는 130km에서 길게는 500km급 전파망원경에 해당하는 공간 해상도를 가지고 있습니다.
네 개의 안테나는 모두 동일한 설계를 갖추고 있으며, 22, 43, 86, 129 GHz에서 동시 관측이 가능한 준광학 시스템을 갖추고 있습니다. KVN은 2013년 울산, 연세, 탐라에서 운영을 시작했으며, 2024년에는 평창에 새로 설치된 전파망원경의 운영이 추가되어 관측 성능이 크게 향상되었습니다.
- KVN 운영 및 유지보수: 서울, 울산, 제주, 평창에 위치한 21미터 전파망원경 4기를 관리하고, 안정적인 관측이 이루어지도록 유지합니다.
- 다주파수 동시관측 기술 개발: 세계 최초로 4개 주파수(22, 43, 86, 129GHz)를 동시에 관측할 수 있는 시스템을 개발하여, 고해상도 전파 관측을 가능하게 했습니다.
- 국제 협력 연구: 일본의 VERA와 함께 KaVA를 구성하고, 동아시아 VLBI 네트워크(EAVN) 등 국제 공동 관측망에 참여하여 우주 연구를 수행합니다.
- 차세대 전파망원경 개발: 평창에 새로운 전파망원경을 구축하여, 관측 능력을 향상시키고, 차세대 사건지평선망원경(ngEHT) 프로젝트에 참여하고 있습니다.
대덕전파천문대
- 전파망원경 운영: 직경 13.7미터의 전파망원경을 활용하여 우주에서 오는 전파를 관측합니다. 이를 통해 별의 탄생과 진화, 은하의 구조 등 다양한 천문 현상을 연구합니다.
- 국내외 연구자 지원: 국내외 천문학자들에게 대덕전파천문대 전파망원경을 활용할 수 있는 기회를 제공하고, 관측 데이터 분석을 지원합니다.
대덕전파천문대 홈페이지
전파천문 관측기기 개발 및 연구
- 전파 수신기 개발: 우주에서 오는 전파를 정확하게 수신하기 위한 고성능 수신기를 설계하고 제작합니다. 예를 들어, 2011년에는 세계 최초로 4개 주파수(22, 43, 86, 129GHz)를 동시에 관측할 수 있는 시스템을 개발하여, 한국우주전파관측망(KVN)에 적용하였습니다.
- 분광기 개발: 전파 신호를 분석하여 천체의 특성을 파악하기 위한 분광기를 연구하고 제작합니다. 2022년에는 일본국립천문대와 협력하여 세계 최대 전파간섭계 망원경인 ALMA용 분광기를 개발하고, 이를 통해 오리온성운의 별 탄생 지역을 관측하는 데 성공하였습니다..
- 초소형 관측기기 개발: 다양한 전파망원경에 쉽게 설치할 수 있는 초소형 우주전파 수신시스템을 개발합니다. 2018년에는 3개 주파수 대역(1826, 3550, 85~116GHz)을 동시에 관측할 수 있는 시스템을 세계 최초로 개발하여, 전파천문학 연구의 효율성을 높였습니다.
ALMA그룹
ALMA(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) 프로젝트는 칠레 북부 아타카마 사막의 고원 지역에 위치한 대규모 천문 관측 시설입니다. ALMA는 전 세계 여러 나라의 천문학 기관들이 협력하여 만든 프로젝트로, 특히 우주에서 나오는 밀리미터 및 서브밀리미터 파장의 전파를 감지하는 데 특화되어 있습니다.
ALMA 프로젝트의 주요 목적은 별의 형성 과정, 은하의 구조, 우주의 초기 상태 등 우주에서 발생하는 다양한 천체 물리학적 현상을 연구하는 것입니다. 이 프로젝트는 전파망원경을 배열 방식으로 구성하여, 마치 거대한 단일 망원경처럼 동작하도록 설계되었습니다. 이렇게 함으로써 높은 해상도의 이미지를 얻을 수 있으며, 특히 먼 우주에서 발생하는 미약한 신호도 감지할 수 있습니다.
한국천문연구원은 수신기, 분광기 제작 등 한국이 보유한 기술을 이용한 차세대 ALMA 다중빔 수신 시스템 제작에 참여 중 입니다. 알마 홈페이지
동아시아 ALMA 한국 지역센터 (EA-ARC: East Asian ALMA Regional Center) 운영
- 한국천문연구원은 ALMA 컨소시엄에 참여
- 한국의 과학자들이 원활하게 ALMA를 이용한 연구를 수행할 수 있도록 조력
- 타운미팅 개최, 관측제안서 홍보, 교육, 준비 안내
- 관측된 데이터의 리덕션과 분석
JCMT를 이용한 연구분야
JCMT(James Clerk Maxwell Telescope)는 하와이 마우나케아에 위치한 세계 최대의 서브밀리미터 파장 전용 전파망원경입니다. 이 망원경은 주로 별 형성, 분자 구름, 은하의 구조, 우주 초기에 형성된 천체 등 다양한 천체 물리학적 현상을 연구하는 데 사용됩니다.
한국천문연구원(KASI)은 JCMT의 관측 및 연구 활동에 참여하며, 한국의 연구자들이 이 망원경을 통해 천문학 연구를 수행할 수 있도록 지원하고 있습니다. 이를 통해 별의 생성과 진화, 성간 물질의 분포 및 특성, 은하의 형성과 진화 등 다양한 연구 주제를 탐구합니다.
2015년 11월 9일부터 JCMT의 총 관측 시간 중 30%를 활용하여 국제 공동 연구 기반의 7개 대형 관측 프로그램이 시작되었습니다. 이 프로그램들은 EAO 회원국의 과학 연구 능력과 성과를 촉진하기 위해 기획되었으며, 한국은 EAO-JCMT의 공식 파트너로서, 한국의 천문학자라면 누구나 이 7개의 대형 프로젝트에 참여할 수 있습니다. CMT대형 관측 프로그램 정보와 참여 방법
- 별과 행성 형성 연구: JCMT는 별이 태어나는 분자 구름의 구조와 거동을 관측하여 별과 행성의 형성 과정을 연구하는 데 사용됩니다. 이는 우주의 초기 별 형성 과정과 행성계의 진화에 대한 이해를 심화하는 데 중요한 정보를 제공
- 은하 연구: 먼 은하의 진화와 활동성 은하핵에서의 물질 흐름을 관찰함으로써, 은하의 구조 및 진화 과정에 대한 중요한 정보를 획득
- 초신성 잔해 연구: 초신성 폭발 이후 형성된 잔해를 관측하여, 초신성의 영향과 그 주변 환경에 미치는 물리적, 화학적 변화를 연구
- 우주 먼지와 성간 물질: JCMT는 성간 물질과 우주 먼지를 탐지하고 분석하여, 은하의 물리적 환경과 화학적 성분 연구
- 행성 탐사: 태양계 내 행성 및 위성의 대기와 표면을 연구하여, 다른 천체의 기후와 구성 물질을 분석