과학 실천은 학습 소재에 해당하는 대상이나 관찰과 측정을 위한 도구와 같은 ‘이질적인 것’들과 새로운 관계를 맺는 과정이다. 최근 전공 교과에 대한 과학 실천이 점차 강조되고 있는 시점에서 본 연구에서는 천체 관측이라는 지 구과학 교과의 특유한 과학 실천을 새롭게 들여다보고자 했다. 이를 위해 천체 관측을 경험한 학생들과 수많은 물질들 이 만들어 낸 의미를 ‘-되기’의 경험으로 바라보았다. 연구의 방법으로는 A고등학교의 천체 관측 활동에 참여하는 17명 의 학생들이 작성한 활동 일지, 사진 자료 등을 수집하고 심층 면담을 진행하였다. 수집한 자료는 상황 분석 방법을 재 구성하여 살펴보았다. 주요 연구결과로는, 학생들의 존재-인식론적 ‘-되기’의 과정으로 1) 반복을 통해 새로움을 발견하 는 과정, 2) 천체 관측 활동의 정동을 전달하기 위한 ‘설명 기계’가 되어가는 과정, 3) 안정적인 영토를 벗어나 문턱을 넘는 과정을 발견하였다. 연구 결과를 바탕으로 지구과학교육과 교육 연구를 위한 교사의 실천과 새로운 접근 방식에 대해 제언하였다.

천체 관측은 다양한 교육적 효과와 가치를 갖고 있음에도 불구하고 그동안 지구과학 교육의 맥락에서 수행되었던 연구는 다른 분야에 비해 상대적으로 부족하였다. 또한 실제적인 천체 관측 교육의 현장 적용을 위해 교사들을 안 내해 줄 체계적인 설계 원리 개발에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다. 이 연구에서는 초·중등 학생들의 천체 관측 교육 프로그램을 위한 설계 원리를 개발하고, 이를 바탕으로 한 프로그램을 현장에 적용하고자 하였다. 이를 위해 문헌 연구를 통해 초기 설계 원리를 도출하고, 2차례에 걸쳐 전문가 8인의 검토와 타당화 과정을 거친 후, 고등학교 교사 2 명의 사용성 평가를 바탕으로 천체 관측 단계별 11개의 설계 원리와 27개의 세부 지침을 최종 개발하였다. 또한 최종 설계 원리를 적용하여 8차시로 구성된 천체 관측 교육 프로그램을 설계하고, 이를 고등학교 방과 후 수업에 적용하여 참여 학생들의 반응을 평가하였다. 이 연구 결과 개발된 천체 관측 교육 프로그램 설계 원리는 야외 관측을 비롯한 다양한 유형의 관측 활동을 포함하는 프로그램의 체계적 설계가 가능하도록 하는 준거로 활용될 수 있으리라 기대한다.

본 연구의 목적은 고등학교 지구과학 교육에서 쉽게 다룰 수 있는 소형 망원경과 DSLR 카메라를 활용하여 산개성단을 관측하고, 이를 통해 수집한 데이터를 활용하여 천문학자들과 같은 연구 방법으로 산개성단까지의 거리를 탐구할 수 있는 천체 관측 교육 프로그램을 개발하는 것이다. 2015개정 과학과 교육과정을 분석하여 고등학교 지구과학 교과 교육에 적합한 과학 동아리 활동 수업 자료와 교사용-학생용 학습 콘텐츠를 개발했다. 지구과학 교육과 천문학 분야의 전문가(교사) 6명이 패널로 참가하였고, 패널들 간의 상호간 신뢰도를 구축한 후, 프로그램의 타당도를 검증했다. 총 10차시 수업자료로 개발된 프로그램은 내용타당도(CVI. .89)와 현장 적합성 정도(리커트 5점 척도, 4.17) 검사에서 매우 만족스러운 검증 결과를 받았다. 프로그램에 대한 패널들의 의견 반영과 델파이 분석으로 개발 프로그램을 지속적으로 수정-개선하여 완성하였다. 개발된 프로그램을 고등학교 천체 동아리 학생들(N=9)을 대상으로 시범적 예비수업에 적용한 결과, 학생들의 수업 만족도가 4.48로 매우 높았다. 본 연구의 천체 관측 교육 프로그램을 천체 탐구의 융합교육 활동으로 활용한다면 학생들의 우주와 천체에 대한 관심과 호기심, 탐구 능력 증진에 기여할 수 있을 것이다.

We have observed the deuterated methanol, CH3OD, toward the hot core MM1 in the massive star-forming region DR21 (OH) using the Submillimeter Array with a high angular resolution of about 1 arcsecond. The position of the hot core associated with the sub-core MM1a was confirmed to coincide with the continuum peak where an embedded young stellar object is located. The column density of CH3OD was found to be about (2 ± 1) x 1016 cm-2 toward the MM1a center. The abundance ratio CH3OD/CH3OH was measured to be ~ 0.45, which is about the median value for low mass star-forming cores but much larger than those of the massive star-forming cores. The ratio is believed to change depending on, for example, the chemical condition, the temperature and the density of the source. This ratio may further depend on the evolutionary phase especially in the massive-star-forming cores. The sub-core MM1a is thought to be in the very early phase of star formation. This large abundance ratio found in this source indicates that even the massive star-forming cores, during a relatively short period in the very early stage of star formation, may also show a chemical state resulted from the cold and dense pre-collapsing phase, the enhanced deuteration as found in low mass star-forming cores.

본 연구는 고등학교 천체관측 관련 개념 검사지를 개발하여 지식상태 분석법으로 천체관측 개념의 위계와 개별 학습자의 지식상태를 분석하였고, 이에 따른 교수-학습 효과를 알아 보았다. 학습자가 갖고 있는 천체관측 관련 개념의 심리적 위계는 '지구운동 →천구좌표계 →천체관측(망원경 원리 →망원경 설치 →망원경 관측)' 순이었으며, 교수 위계(70.8%)도 같은 순 이었다. 개념 검사에서 같은 점수를 획득하여 천체관측 능력이 비슷할 것으로 추정되는 학습자의 지식상태가 서로 다르게 나타났다. 지식상태의 구조화가 잘 이루어진 경우와 그렇지 못한 사례가 있었는데, 이는 서로다른 교수-학습 처방이 이루어져야 함을 시사한다. 즉, 지식상태 분석을 통하여 학습자의 개별화 학습 처방과 형성평가의 역할을 할 수 있다. 지구과학I의 천체관측 단원에서 교과서의 내용 제시 순서 보다 학습자의 심리적 위계에 따라 수업한 경우가 개념의 성취도 수준에서 유의미(p〈0.05)하게 더 높았다. 이는 교사들이 천체관측 관련 개념을 지도할 때, 교육과정을 토대로 학습자의 지식상태를 파악하여 교과서의 학습 내용을 재순서화 함으로써 더 효과적인 학습이 이루어질 수 있음을 보여준다.

이 연구의 목적은 방과 후 학교 활동으로 직접 활용될 수 있는 고등학교 천체관측반을 대상으로 한 천체 관측 프로그램 개발 및 적용이다. 연구방법은 먼저 현행 지구과학교과서의 천문관련 탐구활동을 분석한 다음, 가장 기본적인 관측 장비의 표준화 프로그램을 개발하였으며, 프로그램을 이용하여 학교 인근 여러 관측지에서 학생들이 직접 탐구활동을 수행하였다. 특히 관측 장비의 경우 일선학교에서도 쉽게 구비할 수 있는 102mm급 굴절망원경과 디지털카메라를 이용하였으며, 대부분 도심지에 위치한 학교의 관측지 환경을 고려한 탐구활동 및 그 수행을 위한 컴퓨터 프로그램을 개발하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 교육과정상의 천문관련 탐구활동은 대부분 제시된 자료를 분석하는 자료 해석이나 가상실험활동으로 구성되어 있다. 둘째, 대부분의 학교가 위치한 도심지의 경우 도시 외곽보다 관측 환경이 열악하다. 셋째, 학교 인근 도심지에서 보편화된 관측 장비를 이용한 효율적인 관측 기법과 도심지에서의 관측 기기의 표준화 계수를 결정하였다. 넷째, 이와 같은 일련의 과정을 프로그램화하여 측정한 결과, 도시와 도시외곽에서 실제 별의 등급과 큰 차이를 보이지 않았으며, 학습 프로그램 개발을 통하여 천체 관측에 관한 다양한 탐구 활동을 제공할 수 있었다 현재 천체 관련 교육은 실제 탐구 활동 영역이 결여되어 있으며, 대부분의 학교가 도심지에 위치하고 있어서 관측환경 또한 좋지 못하다. 하지만 이 프로그램을 이용하면 실질적인 천체관측 활동과 관측 결과에 대해 정형화된 보정활동을 거쳐 유의미한 관측 데이터를 수집할 수 있으며, 이를 여러 가지 활동을 통해 재해석 할 수 있다. 이를 통해 현장 체험 중심의 천체 탐구 활동을 활성화시킬 수 있으며, 과학적 흥미를 높일 수 있다.

The KASINICS (Korea Astronomy and Space science Institute Near Infrared Camera System) is a ground-based near-infrared (NIR) imaging instrument. KASINICS has offner relay optics to reduce unwanted infrared light. For the offner optics, we adopted an ultra precision machining process which is installed at KBSI (Korea Basics Science research Institute). Since the offner relay optics is made of aluminum 6061 metal material, we did several tests to reach the specification. We found that a 0.497mm radius nose bite and 220m/min machining speed are best tool and condition to make this offner optics with the precision machine. In this paper, we report the technical method of ultra precision machining and results of the KASINICS offner optics.

인터넷상에서 관측할 수 있는 36 츠 자동화 망원경이 개발되었다. 이 시스템의 추적 오차는 약 1"/분이고, 지향 정밀도는 적경 방향에서 약 ±10", 적위 방향에서 약 ±20"였다. 이것은 계속 개선되어나갈 것이다. 예비관측을 통해 얻은 영상자료를 IRAF를 통해 분석해본 결과 비교적 안정적인 결과를 보여주었다. 이러한 결과는 원격천체관측 교육에 활용할 수 있음을 의미한다.

We developed a CCD camera that can observe wide fields on the sky. We tested the field of views using various lenses. For cooling the CCD chip, we used a thermoelectric cooling device and tested the cooling efficiency. This camera will continuously observe a part of the sky. The data from the camera will be used to decide the current weather condition by the real-time star counting program (SCount) which will be developed later.

The climatological characteristics at the Choejung-san site were statistically analyzed using monthly normals for the various meteorological elements at Taegu meteorological station for 30 years from January 1960 to December 1990. Various synoptic weather conditions were classified by the estimated geostrophic wind speeds and direction determined using the 850 hPa geopotential height field for 10 years from December 1980 to November 1989. Also the analysis of number of clear days were monthly and seasonally performed using the satellite infrared image data which were obtained from GMS 5 for 5 years from December 1990 to November 1995. The results reveal that the meteorological environments of astronomical observation at Choejung-san site were very good conditions during three hours after midnight except for summer season.

We have investigated the astronomical observational environments at the Choejung-san GEODSS site which is located at the south of Taegu, Korea. As a part of the investigation, seeing and night sky brightness were measured outside nearby the GEODSS site using the Celestron 8-inch portable reflector with $192{\times}165$ pixels Lynxx CCD camera during the period of December 1994 to April 1996. The average seeing values of 4.8 arcsecond in B filter and 5.1 arcsecond in V filter were determined using the IRAF software. These values might be overestimated and would be reduced by at least 1 arc second in both filters if they were measured by more stable telescope system with solid mount and under a dome. We also compare the average seeing value at the GEODSS site with those at three other observatories, the Bohyunsan Optical Astronomy Observatory, the Sobaeksan Optical Astronomy Observatory, and the Seoul National University Observatory, for justification of the above guess. Unfortunately the night sky brightness measurement was not successful mainly due to the short exposure time. The utilizing plan of the GEOSS site is discussed based on the average seeing value, naked-eye sky brightness measurement, analysis of the existing thirty-year weather data and twenty-year urban planning of the metropolitan Taegu city for the year of 2016.

We have developed a graphic software for image processing of astronomical data obtained by observational equipment in Astronomical Observatory of Kyung Hee University. The essential hardware for running our computer program is simply composed of a PC with the graphic card to handle 256 colors and the color graphic monitor, including CCD camera system. Our software has been programmed in WINDOWS to provide good environments for users, by using various techniques of image processing on astronomical image data recorded in FITS format by KHCCD program(Jin and Kim, 1994) with a compressional mode. We are convinced that our results will be a fundamental and useful technique in the construction of data processing system and can be effectively used in any other observatories, as well as in data processing system of Kyung Hee University.

The small sized telescope can be best used if the control and observation can be made remotely and fully automatically by the aid of computers. We discuss the possible ways of automating the existing telescopes of various designs using personal computers. 'We have specifically designed the parts necessary to automate 16 inch Cassegrain Telescope at Pusan University Observatory. The degree of automation we have set for the present work is the interactive. remote observation including opening and shutting down of dome slit. The observational modes we have in mind are photoelectric photometry and CCD imaging. The basic components of the hardware are interface card for 16 or 32 bit IBM PC family of computers, relay switches for the control of telescope movements, stepping motor controller card for the control of observational equipments, and AID converter unit that accepts signal from sensors for the environment conditions such as temperature, wind speeds, precipitation, etc. We also have designed and built a photoelectric photometer that can be fully controlled by the command of a computer. Such observational equipment is also essential in order that the remote observation can be realized.