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우주과학실험실 (Space Science Laboratory)

한국과학기술원 물리학과 소속의 우주과학실험실 (Space Science Laboratory)은 미국 프린스턴 대학에서 유학 후 한국 과학기술원으로 오신 민경욱 교수님에 의해 1986년 만들어졌다. 지금까지 5명의 석사와 16명의 박사가 우리 실험실을 통해 배출 되었으며 현재 2명의 석사와 6명의 박사가 실험실 소속으로 있다. 우주과학 실험실의 연구는 학교내의 인공위성 연구센터와 협력하여 많이 이루어지고 있으며 과거 우리별 3호와 다목적 실용위성 1호 나아가서 2003년 국내 최초의 과학기술위성(STSAT-1)의 탑재체를 개발하는 성과를 이루었다. 1. 연구 성과
    1.1 우리별 3호와 다목적 실용위성 1호의 고에너지 입자 검출기와 열전자 측정 장치 개발
    1.2 과학기술 위성 주탑재체 FIMS
    1.3 과학기술 1호의 논문과 기타 실적
? ?2003년 9월 27일 발사된 과학위성 1호는 우리 은하 전반에 분포해 있는 고온의 플라즈마에서 방출되는 자외선을 검출하게 되며, 태양 활동 극대기에 발사되어 지구의 극지방에서 일어나는 태양과 지구 자기장의 상호 작용을 조사하게 된다. 원자외선 분광기와 더불어 탑재되는 우주 과학 탑재체는 지구의 상층대기로 투입되는 높은 에너지의 하전 입자를 동시에 관측함으로서 지구의 상층대기에서 일어나는 여러 가지 물리적 현상에 대한 정보를 수집할 목적으로 설계되었다. 위성센터의 지상국 에서 위성과의 교신을 통해 많은 과학적 관측 데이터를 축적하였고, 2008년 3월 21일 현재 Astrophysical Journal (인용 지수 = 6.6) 등 높은 수준의 SCI 지에만 23편의 논문을 게재하였다. 또한 국외 학회발표만 47회에 달하며 국내와 국제의 각종 신문에 기사로도 자주 소개되어 왔다. 한편 민경욱 교수님은 과학기술 위성의 성공적인 발사로 2004년 2월 20일 과학기술포장을 수여한 바 있다. 2. 연구 분야
    2.1 Space Science
? ?우주과학은 우주탐사와 함께 정립된 학문 분야라고 말할 수 있지만 우주공간에서의 물리 현상을 우주에서만 관측할 수 있는 것은 아니다. 지구 표면에서의 자기장 변화는 그 원인의 일부가 우주 플라즈마 현상에 있을 정도로 우리의 일상 생활과도 밀접한 연관을 가지고 있다. 우주 환경은 궁극적으로 태양활동에 의해 지배되지만 비 선형적 플라즈마 현상은 태양활동과 우주 환경 사이의 상관 관계를 매우 복잡하게 만든다. 따라서 우주 환경을 감시하고 그 변화를 예측하는 우주환경 분야는 우주 과학의 한 분야로서 매우 중요한 위치를 차지한다. 이처럼 태양의 활동이 지구에 미치는 영향은 매우 크고 태양의 흑점, 태양의 자기 폭풍등에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. ? ?이러한 여러 연구 분야 중에 우리 실험실의 경우 지구 이온층의 버블 현상, 시간적 공간적인 변화에 따른 이온층 모델 정립, 자기층에서 가속된 하전 입자들의 운동 등에 대해 주로 연구하고 있다. 고에너지 입자 검출기와 열전자 측정 장치들을 통해 태양 극대기에서 우주 플라즈마 환경과 관련 물리량들을 측정했다.
    2.2 Astrophysics
? ?직접 저 하늘로 날아가서 우주를 실험실로 삼지 않는 이상 넓은 우주에 대해 이해하기 위해서 많은 과학자들은 빛을 도구로?로 인해 위성에 망원경을 실어서 보내는 일에 대해 많은 천체물리학자들의 관심이 집중되었다. 허블 망원경은 이제 일반인들에게도 널리 알려져서 그로부터 관측된 천체사진을 온라인과 오프라인에서 누구라도 한번쯤은 보았을 것이다. 한편 우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선은 아쉽게도 이로부터 알 수 있는 과학적 사실이 한정 되어 있기에 적외선, 자외선 등의 관측이 중요하다. 우리 실험실의 경우 기존 자외선 관측이 수행하지 못했던 우리 은하 전체에 대한 탐사와 영상을 만드는 것을 목적으로 과학기술위성 1호에 주 탑재체 원자외선 영상/분광 측정기 (FIMS)를 미국 버클리 대학의 연구소와 합작하여 개발하였다. 이 탑재체를 이용하여 우리 은하에 분포하는 1만~10만도의 고온가스에서 나오는 원자외선을 관측해 하늘 전체를 지도화했다. 고온가스는 별을 만드는 재료인 만큼 이를 분석하는 것은 별이 어떻게 생성되었는가를 밝히는데 중요한 단서가 된다.
    2.3 우주 환경 실험 (Proton physics)
? ?극심한 온도 변화, 강한 방사능으로부터 보호해줄 대기층의 부재로 대표되는 우주 공간의 플라즈마는 우주에서의 활동에 많은 제약을 가한다. 특히 플라즈마는 우주 비행체를 대전시키고 부품을 손상시키는 등 우주 환경을 매우 열악하게 만드는데 일조를 한다. 또한 위성체에 실어 보낸 탑재체와 정보를 전송하기 위한 소자 등도 이러한 우주 환경에 의해 영향을 받고 정보가 왜곡 파괴되기도 한다. 이러한 현상을 보완하고 우주 환경에 미리 적응하기 위해 우리 실험실에서는 우주 환경을 모의적으로 만들고 탑재체와 각종 소자들의 성능 실험을 원자력 연구소와 원자력 병원에 있는 방사광을 이용하여 수행해왔다. 3. 연구실 생활과 진로 ? ?교수님의 성향이 매우 인격적이시고 학생들의 의견을 존중해주시기 때문에 실험실에서 각자하는 일은 개인의 의사가 많이 반영된다. 현재 일부 학생은 과학기술위성 3호의 적외선 망원경 개발에 참여하고 있으며 천문연구원에서 공동연구를 수행하기도 한다. 논문 실적을 위해 데이터를 분석하고 연구에 매진하기도 하며 두 명의 석사들은 새로운 연구제안서에 의한 선정 결과에 따라 관련 일로 박사과정을 보낼 것으로 생각된다. 위에서 소개한 일들을 바탕으로 본 연구실 출신들은 대학, 천문연구원, 항공우주연구원 등의 국책 연구소, 국내 유일의 위성 관련 벤체인 세트렉 아이, 해외 포닥등의 다양한 분야로 진출하고 있다. 4. Memories with Space Science Lab
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