This study investigates the integration of astronomy-related topics in the Korean national science curricula spanning from 1945 to 2023. We analyze the placement and extent of astronomy content across different school levels. Astronomy contents in the science curricula have changed in response to social needs (e.g., practical knowledge required for agriculture and fishery) and advancement in astronomical research (e.g., the discovery of exoplanets and the suggestion of new cosmological parameters). Contents addressing the motions of celestial objects and stellar physical properties have remained relatively consistent. In the latest 2022 revised national curriculum, scheduled for implementation in 2024, several elements, such as coordinate systems, have been removed, while the inquiry activities using digital tools are emphasized. The incorporation of the cosmic perspectives in the national curriculum, as well as astronomy education within the context of education for sustainable development, remains limited even in the most recent curriculum. For future life revisions, the active participation of researchers is needed to reflect the latest astronomical research progress and scientific characteristics in the field of astronomy.

본 연구는 데이터 과학의 과정에 따른 파이썬 기반의 외부고리 은하 영상 분석 알고리즘 개발을 목적으로 한다. 잠재적 사용자는 학생과 교사를 포함한 시민 과학자로 정하였다. 은하의 실제 데이터를 이용한 분류 연구는 IRAF 라는 전문 소프트웨어가 이용되고 있어 일반인이 접근하기에 한계가 있다. 이에 IRAF를 사용한 선행 연구의 결과와 비교 검 증이 가능한 외부고리 은하를 분석 대상 천체로 정하여, 영상 분석 알고리즘을 개발하고 그 결과를 검증하였다. 검증 결과 총 69개의 외부고리 은하 중 50개(72.5%)가 IRAF 결과와 높은 일치를 보였다. 남은 19개(27.5%)는 시선 방향에 겹친 밝은 별의 존재 혹은 은하 내부의 약한 밝기로 인해 IRAF 결과와 다른 낮은 일치를 보였다. 보완 과정을 거친 최종 결과물은 공유 및 교육 자료의 활용도를 높이기 위해 전체 사용된 데이터와 알고리즘, 파이썬 코드 파일 및 사용 설명서를 GitHub에 탑재하였다.

본 연구는 지난 12년간의 우주위험 관련 언론기사의 토픽모델링 분석을 통해 우주위험별 언론 보도 현황을 알 아보기 위한 목적으로 수행되었다. 빅카인즈(BIGKinds)의 뉴스 플랫폼에서 2010년부터 2021년까지의 태양폭풍, 인공우 주물체, 자연우주물체에 대한 우주위험 기사를 각각 1200여건 이상 수집하였으며, 키워드 분석, 잠재적 디리클레 할당 모형(LDA) 분석을 수행하였다. 그 결과 태양폭풍 관련 기사는 3개의 토픽인 태양폭발이 인공위성에 미치는 영향, 우주 전파센터를 중심으로 태양폭발이 우리나라 전파 통신에 미치는 영향, 항공종사자와 우주방사선의 관계로 요약되었다. 인공우주물체 관련 기사의 경우 3개의 토픽으로 인공위성과 우주정거장이 우주쓰레기로부터 위협을 받거나 그 자체가 우주쓰레기가 될 수 있다는 토픽, 영화를 통한 우주쓰레기와 인류의 관계에 대한 토픽, 우주쓰레기 추적·감시 및 처리 를 위한 우주강국들의 노력이라는 토픽으로 요약되었다. 자연우주물체 관련 기사는 2개의 토픽으로 국제 우주기관의 근 지구소행성에 대한 추적·감시와 충돌 대책과 소행성과 혜성 충돌을 중심으로 공룡과 포유류의 진화 및 멸종 원인으로 요약되었다. 이로부터 2010년부터 현재까지 국내 언론은 우주위험을 사회, 문화 등 다양한 영역에서 총 8개의 주제로 대중들에게 그 위험성과 경각심을 전하는 역할을 하고 있음을 확인하였으며, 이러한 결과를 기반으로 우주위험에 대한 교육방법과 교육정책의 필요성을 제언하였다.

This study classified outer-ring galaxies using 25,308 galaxies within z=0.05 from the SDSS DR7, which are larger than Rpet>6 arcsec and whose minor-to-major axis ratio (b/a)<0.6. We selected 531 galaxies that have ring-like structures by visual inspection of the color images of 25,308 galaxies; these galaxies with ring-like structures served as a primary sample from which we selected 90 outer-ring galaxies. The final sample of 69 outer-ring galaxies was selected by examining the photometric properties of the candidate galaxies. Their properties were determined by conducting surface photometry on their u, g, r, i, and z images. The frequency of the outer-ring galaxies was found to be 0.3% of the local galaxies. We examined the environment of the outer-ring galaxies using two measures of environment, namely, the projected distance to the nearest-neighbor galaxy and the local background density. We did not observe any notable difference between outer-ring and other galactic environments.

본 연구는 현직 및 예비 지구과학교사의 H-R도와 별의 진화에 대한 개념 이해 상태를 알아보기 위해 개념 지위 분석틀을 활용하여 수행하였다. 이해 가능성 영역에서 현직교사의 비과학적 용어 사용이 다수 발견되었고, 그래프 작성에서 낮은 과학적 탐구 능력과 개념에 대한 비과학적 비유가 발견되어 교수 과정에서 잘못된 개념 전달의 가능성이 확인되었다. 예비교사는 중등교육과정 연계 문항에서 다수의 오류를 보였으며, 이와 관련하여 학교 현장에 적용이 더 잘될 수 있도록 예비교사 교육 과정의 개선이 필요하겠다. 개연성 영역에서, 두 집단 모두 별의 진화가 갖는 우주론적 의미를 이해하고 있었으나, 예비교사의 별의 실제기작에 대한 설명이 구체적이지 않았다. 유용성 영역에서, 현직교 사는 지구과학의 학문적 특성을 반영한 교육적 고민을 하고 있었고, 지식을 현실 문제해결에 활용, 적용하려는 경향이 높았다. 반면, 예비교사는 높은 무응답률을 보여 H-R도와 별의 진화를 실용적 개념으로 파악하지 않는 것으로 확인되었다. 결과적으로, 두 집단 모두에서 H-R도와 별의 진화에 대한 비과학적 개념이 다수 발견되어 교사 교육 및 교수 학습 계획 수립 시 주의가 필요함을 확인할 수 있었다.

우리는 오리온 분자운 복합체의 북부 필라멘트(이하 NF)에 대하여 12CO (J=1-0) 분자선의 자료를 이용하여 은하 평면이 분자의 운동과 운동학에 미치는 영향을 연구하였다. 6 m 서울대학교 전파망원경(Seoul Radio Astronomy Observatory, SRAO)을 이용하여 2arcmin 공간분해능으로 은하면으로부터 먼 순서로 NF1, NF2, NF3 세 곳을 총 270시간 동안 관측된 자료를 사용하였다. 은하면과 OMC NF는 12CO (J=2-1) 경우 3% 밀도에서, 티끌의 경우 9% 밝기 수준에서 자기장을 따라 서로 연결되어 있었다. 12CO (J=1-0), 12CO (J=2-1), 성간 티끌 관측결과를 비교해본 결과, 세 경우 모두 NF3에서는 고루 분포했지만, NF1과 NF2에서는 비교적 밀도가 높은 특정 영역에서만 함께 나타났다. NF는 단일 구조를 보였으며, NF1에서는 부분 수축 운동을, NF2에서는 하단에서 회전 운동이 나타났고, NF3에서는 유일하게 명확히 자기장에 연관된 나선형 회전이 보였다. 위치-속도 분석 결과, 12CO (J=1-0)를 비롯한 물질들은 NF2와 NF3을 따라 은하면을 향하여 흐를 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 은하면을 향하여 물질이 흐르는 명백한 원인을 이번 연구결과에서 볼 수 없었지만 추후의 더 정교한 관측결과가 NF1과 NF2 상단부의 회전 운동을 확인 할 수 있겠다.

국내 교육용 천문대 네 곳과의 협력으로 세 개의 기선을 구축 및 동시 관측을 수행하여, 지구근접천체 Amor족 소행성인 1036 Ganymed의 지심시차와 거리, 운동 상태를 알아보았다. 관측은 2011년 9월에서 11월 동안, 동시 관측이 가능한 날에 이루어졌다. 1036 Ganymed의 거리는 9월 26일 0.40 AU, 10월 11일 0.40 AU, 10월 25일 0.34 AU 이었 고, 각각은 미국 제트추진연구소가 제시하는 측정거리와 비교한 결과 오차 범위내의 값이었다. 1036 Ganymed는 관측 기간 동안 순행 운동을 보였고, 접선 각속력은 0.04-0.05'' sec−1로 측정되었다. 본 연구를 통해 국내에 있는 교육용 천문 대들의 동시 관측으로 0.4 AU 부근의 소행성에 대해 약 5% 정도의 오차 범위를 가지는 거리 측정치를 얻을 수 있음 을 보였다. 이로부터, 교육용 천문대 간의 네트워크를 기반으로 한 협력 관측 수행이 이루어지고 새로운 연구연계 교육 프로그램의 유형으로 활용 될 수 있을 것으로 기대된다.

δ Scuti형 변광성 BO Lyn의 파장에 따른 광도곡선 차이를 알아보기 위해서 보현산천문대의 1.8m 반사망원경과 적외선 검출기 KASINICS를 이용한 측광 관측을 수행하였다. 2011년 3월 26일부터 4월 1일까지 총 7일간의 관측 자료 로 J, H, Ks필터 광도곡선을 얻어 기존에 보고된 V필터에서의 광도곡선과 비교하여 주기, 극대점, 진폭, 형태에 대한 차이를 알아보았다. 적외선 광도곡선의 주기 분석 결과 단일 주파수해 f1=10.712 cycle/day, 주기 P=0.09335±0.00002 days의 값을 얻었으며, 파장에 따른 주기의 차이는 나타나지 않았다. 적외선에서는 2f1에 해당하는 주파수가 검출되었는 데, 이는 고진폭 δ Scuti형 변광성의 특징인 비대칭적인 광도곡선의 형태를 잘 설명해준다. 극대점의 위치를 비교한 결 과 계산된 V필터의 예상 극대점보다 관측된 적외선 극대점이 전체 주기의 약 0.3에 해당하는 만큼 더 늦게 나타났다. 진폭은 ΔJ/ΔV=0.328, ΔH/ΔV=0.216, ΔKs/ΔV=0.211로 파장이 길어질수록 변광의 폭이 더 작게 나타났다. 파장에 따른 극대점의 지연과 변광폭의 차이는 맥동변광성의 밝기 변화가 주로 온도변화에 기인하기 때문인 것으로 여겨진다.

동아시아에서 대기 에어로졸의 광역적 분포를 분석하기 위해 MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectrometer) 센서에서 산출된 AOD (Aerosol Optical Depth)와 AE (Angstroom Exponent)를 이용하였다. 2009년 동아시아 지역에서 AOD는 3월(0.44±0.25)에 높았고, 9월(0.24±0.21)에 낮았다. 봄에는 중국 북부와 몽골의 사막, 건조지역에서 발생한 모래폭풍이 광역적으로 이동하여 동아시아의 AOD에 기여하고 있다. 그러나 동아시아의 풍하측에 위치한 한반도 중부의 안면도, 청원, 울릉도에서 PM10 (d≤10μm) 질량 농도는 2월에 최고를 보인 반면, AOD는 5월에 가장 높았다. 장마 전 상대습도의 증가에 따른 흡습성 에어로졸의 성장이 5월의 높은 AOD에 기여하고 있다. 여름(8월)에는 북태평양으로부터 해양성 기류와 잦은 강수에 의한 습윤 침전으로 AOD는 낮지만 중국 동부의 산업지역에서 광역적으로 발생한 미세 에어로졸로 인해 AE (1.30±0.37)가 가장 높은 값을 보였다. 안면도, 청원, 울릉도에서 MODIS AOD와 지상 PM10 질량 농도의 상관계수는 0.4-0.6이었다. 2009년 한반도 중부에서 관측한 황사 사례는 4회(6일)였고, 인위적 대기오염 이동 사례는 6회(12일)였다. 황사 사례와 인위적 대기오염의 이동 사례에서 안면도와 청원의 PM10 농도가 모두 증가하였다. 황사와 인위적 대기오염 이동으로 PM10이 증가하는 영역에서 AOD가 높게 나타나고 있다.

2008년 동아시아 대륙에서 발생기원이 다른 먼지(황사)와 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례를 NOAA위성 RGB 합성영상과 지상 입경별 분진(TSP, PM10, PM2.5)의 질량농도 관측으로 분석하였다. 또한 Terra/Aqua 위성 MODIS(Moderate resolution Imaging Spectroradiometer) 센서의 AOD(Aerosol Optical Depth)와 FW(Fine aerosol Weighting)를 통해 동아시아 지역에서 발생기원이 다른 대기 에어로졸의 분포와 입자 크기 특성을 분석하였다. 중국 북부와 몽골, 그리고 중국 황토고원에서 모래폭풍이 발생하여 광역적으로 이동하여 청원에 먼지입자(황사)로 영향을 주는 6 개의 사례분석을 실시하였다. 질량농도 TSP중 PM10은 70%, PM2.5는 16%로 조대입자(〉 2.5 μm)의 비율이 큰 것은 사막과 반사막의 자연적 발생원에서 생성되었기 때문이다. 그러나, 모래 폭풍이 이동 과정에서 중국 동부의 산업 지역을 거쳐 유입하는 사례에서는 TSP 중 PM2.5가 23%까지 증가하기도 했다. 중국 동부로부터 황해를 거쳐 한반도로 유입한 5개 다른 사례의 경우, TSP 중 PM10, PM2.5가 각각 82, 65%로 나타났다. 이와 같이 PM2.5의 상대적 비율이 증가한 것은 인위적 오염입자의 영향 때문이다. 동아시아 지역에서 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례에 대한 평균 AOD는 0.42±0.17로 황사에 의한 AOD(0.36±0.13)와 비교하여 대기 에어로졸에 대한 비율이 높게 나타났다. 특히, 중국 동부에서 황해, 한반도, 동해에 이르는 광역적 지역에 AOD값이 높게 분포했다. 인위적 오염입자의 사례는 FW가 평균 0.63±0.16로 모래폭풍의 이동 사례의 0.52±0.13 보다 높은 값을 보였다. 이는 대기 에어로졸에 대한 인위적 미세 오염 입자의 기여도가 클 수 있음을 제시하고 있다.

본 연구에서는 황소자리 분자운에 위치한 L1521F-IRS의 운동학적 특성을 알아보기 위하여 HCN(J=1-0) 분자선 을 이용한 전파관측을 수행하여 분석하였다. 약한 밝기의 천체에 대한 높은 공간 분해능 지도 관측을 위하여 미국 Tucson에 위치한 Arizona Radio Observatory 12 m 망원경을 이용하였으며, 대상의 주변을 충분히 포함할 수 있도록 5지점×5지점 광역관측모드로 관측대상의 중심을 포함한 3.7'×3.7' 영역을 관측하였다. HCN 분자선 적분 밝기 분포자료는 분자운핵 L1521F가 고밀도 환경에서 분자의 심각한 결핍 현상이 없이 중심에서 강한 밝기를 보여 주고 있음을 보았다. L1521F에서 발견된 적외선원의 위치를 기준으로 동쪽방향에는 청색비대칭 분광선이 서쪽에는 적색비대칭 분광선이 존재하고 이들의 분포가 기존의 적외선영상에서 나타난 고깔모양과 잘 일치하는 모습을 보이고 있는 것으로 보아 L1521F-IRS에서 나오는 가스 쌍극류의 존재를 확인 할 수 있었다.