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- 작성일2010-02-23
월식이나 일식은 달이 망, 혹은 삭일 때 황도면 상에 위치할 때 일어나게 됩니다. 달의 궤도면과 황도 면이 만나는 점을 교점이라 하는데, 망 혹은 삭일 때 요행히 이 교점에 위치하면 월식이나 일식이 일어나게 되는 것이죠.
1달의 정의를 여러 가지로 할 수 있습니다. 일반적인 1달의 정의는 보름에서 다음 보름까지의 시간으로 정의된 "삭망월"입니다. 항성 월은 달이 특정 별자리에서 다음에 다시 그 별자리에 위치하는데 걸리는 시간입니다. 이 밖에도 지구에 가장 가까운 근지 점에서 다음 근지 점까지의 시간으로 정의하는 "근점월", 교점에서 다음 교점까지의 시간으로 정의하는 교점 월이 있습니다. 삭망월은 29.5309일이고, 항성 월은 27.32166일, 그리고 교점 월은 27.2122일이 됩니다.
사로스 주기는 교점 월과 삭망월의 관계에 의하여 생긴 주기입니다. 즉 242 교점 월은 6585.32일이 되고 , 223 삭망월은 6585.36일이 되므로 223 삭망월, 즉 18년 11 1/3일에 같은 식이 반복됩니다. 이 것이 사로스 주기로 알려져 있고 고대 칼디아, 바빌로니아, 중국에서 이 주기를 알고 있었답니다. 천문학적으로 교점이 역행을 하기 때문에 교점을 이은 선 (교선, node)이 회전하게 되어 생기는 현상입니다.
사로스 주기는 달의 교점 공전주기와 우연히 일치합니다. 그래서 거의 같은 계절에 식이 일어나게 됩니다. 그런데 정확한 사로스 주기가 6585.32일로 지구상 한 장소에서 동일한 식을 보려면 세 번의 사로스 주기가 지나야 합니다.
한편 19년 주기로 같은 달, 같은 날에 달의 동일한 위상이 됩니다. 이를 메톤주기라 합니다.
- 작성일2010-02-23
서울대학교 : 1958년 설립, 천문기상학과--> 천문학과 --> 천문우주과학과 (?)
주요연구 분야 (교수)
우주론, 고천문학 (박창범), 외부은하, 왜소은하 관측 및 진화 (이명균), 성간물질 이론 (홍승수), 초신성 잔해 전파 관측 및 역학 이론 (구본철), 태양물리 (윤홍식), 성단의 역학 (이형목), 별의 분광학 및 행성상성운 (이상각) 적외선관측기기 (박수종), 전파천문학, 성간물질의 물리 (박용선)
연세대학교 : 1968년 설립, 천문기상학과 --> 천문우주과학과
주요연구 분야 (교수)
별과 성단의 진화, 은하 형성론, 자외선우주망원경 (이영욱), 외부은하 관측, 서베이관측 (변용익), 구상성단, 외부은하 관측 (천문석), 인공위성 궤도공학, 천체물리 (최규홍), 항성대기모델 (김용철-연구교수), 은하역학 및 분류 (이명형-연구교수), 성단관측 및 은하관측 (손영종-연구교수), 성운의물리 (이희원-연구교수)
경희대학교 : 1985년, 우주과학과
주요연구 분야 (교수)
성간물질,전파관측 (민영기), 태양물리 (김갑성), 행성대기, 목성 (김상준), 지구고층 대기및 이온층물리, 프라즈마 물리 (이동훈), 기타 전자공학관계 교수 1분
충남대학교 : 1988 , 천문우주과학과
주요연구 분야 (교수)
전파관측, 성간물질 역학 (김광태), 프라즈마 역학 (유동수), 항성대기이론, 우주과학 (김용하), 성단
역학 (오갑수), 혜성물리 이론 (이유), 은하 x 선 관측 및 이론 (김동우)
충북대학교 : 1989 (?) 천문우주학과 (?)
주요연구 분야 (교수)
관측기기, 식쌍성관측 (정장해), 고천문학, 식쌍성관측 (이용삼), 식쌍성 이론 및 관측 (김천휘), x선
쌍성관측 및 이론 (김용기), 성간먼지, 만기형 항성
복사이론 (서경원), 중력렌즈, 중력이론 (한정호)
경북대학교 : 1989 (?) 천문대기과학과
주요연구 분야 (교수)
블랙홀 중력 이론 (박명구), 중력이론 및 우주론 (황재찬), 식쌍성 (윤태석)
부산대학교 : ?? 사대 지구과학과 ?
주요연구 분야 (교수)
성단관측, 은하관측 (안홍배), 프라즈마 물리이론 (강혜성)
기타 사대등 관련 학과
서울대 사대 지구과학교육과 : 성간물질 (최승언)
공주대 : 근적외선 천문학 (김칠영)
이화여대 및 물리학과 : 전파천문학 (양종만), ...
세종대 지구과학과 : 식쌍성 이론 및 관측, 자외선천문학 (강영운)
교원대 : 식쌍성관측 (박홍서)
서울교대 : 식쌍성 (이용복)
전북대지구과학교육과 : 성단, 은하 (김철희)
청주대 물리학과 (?) : 중력렌즈이론 (장경애)
전남대 : 식쌍성관측 및 이론 (오규동)
대략 이 정도입니다. 물론 천체물리나 중력이론 관련하여 연구중인 물리학과 교수들이 꽤 있습니다. 이를테면 한양대 물리학과, 서울대 물리학과 등에 중력이론 관련 교수들이 있습니다. 광범위하게는 천문학관련으로 볼 수 있습니다.
천문대 (한국천문연구원 입니다)에서 일하는 사람들은 대부분 국내외 대학에서 천문학을 전공하여 석 박사 학위를 받은 분들이 대부분이구요. 그런데 현재는 천문학전공자는 박사학위를 받아야 뽑힐 가능성이 높습니다. 한국천문연구원은 물론 이론천문학 (중력이론, 우주론, 블랙홀이론)등을 하시는 분들이 많이 있습니다. 그렇지만 천문대 특성상 이론보다는 관측이나 기기 (장비를 운영하거나 개발해야 하기 때문에) 전공자가 취직에 유리한 면이 많습니다. 그리고 꼭 천문학을 전공해야 천문대에서 일할 수 있는 것은 아닙니다. 이를테면 전자공학이나 기계공학, 혹은 광학 등을 전공하고 천문학에 관심이 있으면 상당히 유리합니다.
- 작성일2010-02-23
평균적으로 1000년 동안 월식은 1543회 (개기 식 716번, 부분 식 827번) 일어나는데 반하여, 일식은 2375회 (개기 식 659회, 금환 식 773회, 부분 식 838회, 금환-개기 식 105회) 일어나 일식이 1.5배 많습니다.
이렇게 일식이 많은 이유는 일식이 일어날 조건이 월식보다 범위가 넓기 때문입니다. 즉 교점으로부터 식이 일어나는 한계 각거리가 월식의 경우 10.2도 (부분 식), 4.6도 (개기 식)인데 반하여 월식은 부분 식일 때 16.1도가 됩니다.
그런데 우리의 경험에서는 월식이 많은 것으로 생각됩니다. 이 이유는 월식은 지구의 거의 반에 해당하는 면을 볼 수 있어서 특정 지역에서 자주 보이는데 반하여 일식은 달의 본 그림자가 지상에 비칠 때 최대 폭이 264km밖에 안되며, 길이 2000km이하가 되어 지구상의 아주 제한된 지역에서만 볼 수 있습니다. 그러므로 특정지역에서 일식을 관측할 수 있는 확률이 그만큼 적어지게 됩니다.
- 작성일2010-02-23
원하는 방향으로 향하려면 인공위성이 자기 자신의 위치를 알아야 합니다. 그러기 위해서 필요한 장치가 위치센서인데, 그 정밀도에 따라서 위치를 알기 위한 여러 가지 방법이 있습니다. 정밀도가 낮은 것으로 자이로스코프를 이용한 위치 감지, GPS를 이용한 위치 감지, 지구의 원반을 감지하는 지구 센서 (earth sensor), 태양이나 달의 위치를 찾아 자신의 위치를 아는 태양 센서 (sun sensor)나 달 센서 (moon sensor)등이 있습니다. 그리고 가장 정밀하게 위치를 감지하는 센서로 별을 관측하는 별 센서 (star sensor)가 있습니다.
인공위성은 위와 같은 센서를 두개 혹은 세 개를 이용하여 가능하면 정밀하게 자신의 위치를 감지합니다. 제가 알기로는 우리별 1, 2호, 아리랑 1호 등은 모두 별 센서를 쓰지 않고 그보다 정밀도가 낮은 태양센서나 달 센서(혹 자이로 ?)를 쓰고 있는 것으로 알고 있습니다. 정밀도가 낮은 센서는 위치의 오차가 각도로 수분 이내 정도라서 천체관측과 같은 정밀한 관측은 불가능합니다. 따라서 우주망원경은 대부분 별 센서를 사용합니다.
우주망원경의 별 센서는 대개 두 ~ 세 개(x, y, z)가 각 면에 붙어서 자세를 감지하게 되어 있습니다. 또 한 가지, 망원경이 바라보고 있는 타깃이 원하는 것인지를 알아야 하기 때문에 대상 천체를 아주 정밀하게 포인팅되고, 장시간 노출하기 위해서는 계속하여 가이드 되야 하므로 전천에 있는 밝은 별 (허블망원경의 경우 CCD의 시야가 약 2.5분으로 좁기 때문에 14등급 이상의 별의 위치와 광도 데이터를 입력한 HST Guide Star Catalog를 쓰고 있음)을 입력하여 별 센서가 찍은 영상에 나타난 별과 데이터의 별을 비교하여 현재 보고있는 위치를 찾아내게 됩니다. 이때 사용하는 것이 패턴인식이라는 방법입니다.
그렇다면 원하는 위치로 망원경을 어떻게 옮길까요 ? 이것은 자이로를 씁니다. 일반적으로 우주망원경에는 자이로가 3개 (x, y, z) 이상 있습니다. 이를 이용하여 자이로스코프에 있는 회전판의 회전수를 바꿈으로써 그 방향의 우주망원경의 토크를 바꾸게 됩니다.
관측하는 동안에는 계속해서 가이드를 하게됩니다. 이러한 방법으로 허블망원경으로 HDF와 같이 수 시간 이상을 노출하게 됩니다. HDF의 경우 1995년 12월 18일에서 30일까지 4개의 파장대역에 대하여 총 10일, 150 궤도 (orbit)를 노출하여 얻은 것입니다. 참고로 우주망원경에서는 하룻밤, 이틀 밤, ... 이런 개념보다 궤도 수로 나타내게 됩니다. 그래서 관측 제안서를 내게되면 이 관측을 위하여 몇 궤도수가 필요하냐를 계산해야 합니다.
허블망원경에 대하여 좀더 알려면 결국 허블망원경 사이트를 방문해보아야 합니다. 허블망원경 사이트는 http://www.stsci.edu/ 입니다.
- 작성일2010-02-23
암흑성운은 성운 주위나 속에 성운의 수소를 이온화시켜 빛을 내는 별이 없는 성운으로 뒤에서 오는 별빛을 차단하기 때문에 뒤에 있는 별들이 보이지 않아 별이 총총히 박힌 하늘의 일부가 별이 거의 없는 형태로 나타나게 됩니다.
- 작성일2010-02-23
명확한 구분이 있는 것은 아니지만 연구소에서 보통 엔지니어라 함은 공학으로 학위 (박사)를 받은 사람으로 연구원 신분을 갖는 사람을 일컫는 말입니다. 기타 공학을 전공하고 기술직에 있는 사람을 테크니션이라 부르고 있습니다.
저희 한국천문연구원에서는 이 두 부류의 사람이 다 필요합니다. 특히 전자와 기계, 광학 관련 분야 사람들이 기회가 많습니다.
현재 저희 연구원의 상황에서는 테크니션 보다는 박사급 천문학자와 엔지니어를 필요로 하는 것으로 알고 있습니다. 아무래도 천문학을 잘 알고 있는 사람이 유리하다 할 수 있습니다.
만약 질문하신 분께서 천문학 관련 일을 하시고 싶다면 제 개인적인 생각으로는 석사나 박사과정을 천문학 쪽으로 해보는 것이 어떨까 생각합니다. 저희 한국천문연구원 입장에서 생각하면 테크니션보다는 엔지니어를 채용하기 원할 것이고, 연구원을 채용할 때 학문적으로 뛰어난 업적을 이룰 수 있는 사람이거나, 아니면 천문학적 지식과 기술적인 능력을 겸비한 사람을 채용하기 원할 테니까요.
채용은 정기적으로 하는 것이 아니고 필요에 따라 그때그때 부정기적으로 공고합니다. 박사 급은 면접과 세미나가 주가 되고, 석사 이하는 영어와 전공시험, 그리고 면접으로 이루어집니다.
- 작성일2010-02-23
달 촬영의 적정노출은 ISO 100필름을 사용할 때, 보름달을 기준으로 셔터속도는 1/125s, 조리개는 (f/11)입니다. 하지만 월식이 시작되면 노출시간을 달리해야 합니다. 처음에는 1/125s(f/11), 달이 1/2이상 가려질 경우 1/30~1/60s(f/11), 초생달처럼 보일 때는 1/8~1/15s(f/11)로 촬영하시면 되고, 개기 식이 시작되면 거의 달이 눈으로도 보이지 않는 경우가 많습니다. 이때는 수초이상의 노출을 주어야 달의 모습이 나타납니다. 하지만 달이 이동하게 되므로 추적장치가 필요합니다. 연속촬영을 할 경우 매 촬영시간은 5~10분 정도가 적당합니다. 달은 약 2분의 시간이 지나면 자기 시 직경만큼(0.5도) 이동합니다. 따라서 최소한 2분 이상의 시간이 지난 후에 촬영을 해야합니다.
월식은 반영 식과 본영 식으로 나뉩니다. 지구의 그림자가 반영과 본영으로 되어 있어서 실제 식이 시작되는(달이 가려지기 시작하는) 것은 본영에 들어가면서부터입니다. 물론 반영 식이 일어날 경우 달이 약간 어두워지고 붉게 보이기는 합니다만 지구 본영에 가려지지는 않습니다. 개기 식이 시작되면 완전히 달이 지구그림자로 들어가서 보이지 않게 됩니다. 그러다가 개기 식이 끝나면서 다시 달이 나타나기 시작합니다. 따라서 반영 식이 시작될 때는 아직 하늘이 밝으므로 연속촬영을 하지 않는 것이 좋습니다. 본격적인 촬영은 식이 시작되는 시각을 기준으로 시작해야 합니다.
필름은 보통의 네가티브 필름을 쓰셔도 됩니다. 달이 워낙 밝기 때문에 필름의 감도는 ISO 100으로 하시면 됩니다. 더 자세한 사항은 아마추어 천체사진가 김상구님이 정리해놓은 아래 site의 월식촬영 시나리오를 참고하시면 도움이 되실 겁니다.
http://www.thesky.co.kr/home/topicnews/totalluna.htm
- 작성일2010-02-23
그 과정이 이론적으로 복잡합니다. 두 은하 충돌 과정을 수치 모델 계산에 의하여 시늉 (시뮬레이션)해 보면 초기 조건에 따라 여러 가지 결과들이 생겨나게 됩니다. 즉 최초 두 은하의 질량, 속도, 충돌 방향, 각도 등이 매우 중요한 요소가 됩니다.
충돌 모형 시늉은 두 가지 접근 방식이 있습니다. 하나는 은하를 하나의 유체로 보아 유체역학적인 접근 방법과 다른 하나는 입자들의 집합으로 보고 그 입자들의 궤도 등을 추론하는 방법이 있습니다. 대부분은 10만개이상의 입자를 가정하고 수치 모델을 계산하는 시늉을 보이는 것입니다.
그 결과의 공통적 특징은 두 은하의 가스는 충돌 직전부터 두 은하 사이에 조석력이 작용에 의한 은하 중력장의 비대칭으로 은하의 중심으로 유입되며 폭발적인 별 탄생을 일으키어 각 운동량을 잃고, 두 은하의 각 운동량을 별들의 운동량으로 전환된다는 것입니다. 즉 은하가 갖고 있는 각 운동량을 잃게 됩니다.
이 과정은 매우 빠르게 일어나 대략 1억 년 정도밖에 시간이 걸리지 않습니다. 물론 초기 조건에 따라 다르게 진행되지만 우주의 나이에 비하여 매우 짧은 시간에 일어납니다.
한편 가스는 많은 부분이 별로 탄생하며 소모되지만 아직도 많이 남아 있게 되는데 새로 탄생한 별 중 질량이 매우 큰 별이 수백 ~ 수천 개가 초신성 폭발을 일으키면 거대한 은하풍이 생겨 가스를 불려내게 됩니다.
따라서 가스를 잃게되고, 각 운동량을 별에 주어 은하 자체의 회전 각 운동량이 작은 은하 즉, 타원은하가 됩니다.
- 작성일2010-02-23
그 예로 일본을 들 수 있는데, 일본의 북쪽지방에서는 볼 수 있는 별을 남쪽에서는 볼 수 없습니다. 이것은 고도의 차이이죠. 그럼 저~~~~~기 남반구에서는 어떻게 보이는가 도 궁금 할 것입니다. 요것, 요것의 밤하늘은 지평선 바로 위에 걸려있는 별을 제외하면, 아주 낯선 별들입니다. 켄타우루스자리, 조각가 자리, 비둘기 자리 등 북반구에 비해 별자리의 이름들이 현대식 과학실험 도구이거나, 동물의 이름이 많습니다. 이 이유는 바야흐로 1500년대. 이 때는 곧잘 교과서에도 등장하죠. 마젤란의 세계일주로 인해 문을 연 대 항해 시대. 포르투갈과 에스파냐의 식민지 싸움으로 말이죠...... 이때 항해사들이 나침반 없이 방향을 잡으려고 했는데 북반구에서 보는 별과 전혀 딴판인 거예요. 그래서 그들이 별자리를 하나 둘씩 만들기 시작했는데, 이것이 중세에서 현대 사회로 넘어오는 시기에 만들어지다 보니까 동물의 이름과 현대식 과학 기구 등의 이름들이 유난히 많았죠.
그리고 우리나라에서 여름 별자리를 보잖아요, 그럼 유럽에서든, 아메리카에서든 모두 여름 별자리만 보입니다. 좀 더 이해를 쉽게 하기 위해 어둠 속의 손전등을 예로 들겠습니다. 어두컴컴한 실험실 벽에 각 벽마다 다른 그림이나 사진들을 붙여 놓습니다. 그리고 손전등으로 한쪽 벽면을 비추어 보세요. 그럼 한쪽 벽만 보이죠. 이것과 같은 원리입니다. 손전등 앞 유리벽에 우리들이 살고있다고 합시다. 이 유리가 우리의 지구죠. 그럼 그 유리 위의 우리들은 모두 한쪽 벽만 쳐다볼 수밖에 없습니다. 손전등이 다른 곳을 비추기 전까지는요......
- 작성일2010-02-23
태양의 빛과 열이 지구에 도착을 하면 지구 표면의 대부분을 차지하고 있는 물을 이동하게 합니다. 흔히 대류라고 하지요. 이런 물의 이동은 지구 곳곳에 비가 되어 뿌려지게 되고 그 물과 땅위에 있는 양분을 토대로 식물이 자라게 되고 먹이 사슬이 이루어져 세상은 돌아갑니다.
열역학 제 1의 법칙은 열은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다 입니다. 태양은 지구에 있는 공기를 골고루 데우는 것이 아니라 적도 부근은 많이 가열하고 극지방은 덜 가열하게 되여 열 역학 제 1법칙에 의해 공기의 흐름이 생기게 됩니다. 그것이 바로 바람이지요. 그리고 따뜻한 태양의 열을 받아 공중으로 올라가 수증기는 구름을 만들게 되고 그 구름들이 바람을 따라 이동을 하게 되지요. 이런 것들이 모두 날씨의 변화를 가져다주게 됩니다.
아직 현재의 과학으로는 이 지구의 날씨를 정확하게 예측을 하지 못한답니다. 너무도 날씨를 변화시키는 다양한 요소가 있기 때문에 아직 따라가지 못하고 있습니다. 그러나 그 때 그 때 조금은 예측을 할 수 있어서 일기예보를 하지요. 그러나 다 맞는 것은 아니고 하루 단위로 예측을 하는 것이 고작이지요. 그래도 틀린답니다.
날씨에 대한 유명한 말이 있습니다. "영국에서 나비가 한 번 날개 짓을 하면 아시아에서 태풍이 생긴다." 유명한 "버터플라이 이론(butterfly theory)"입니다.