우리 눈이 보는 색, Colors through human eyes 우리 눈이 받아들이는 색은 코에서 느끼는 향기와 비슷하다고 느낀다. 둘 다 그 정체를 정량적으로 표현하기는 어렵지만, 우리 몸은 생각보다 자세히 그리고 직관적으로 명확하게 구분해낸다. 코는 향을 분광기처럼 분해해서 향기 스펙트럼으로 만들어 인식한다. 픽셀은 하나지만, 향의 스펙트럼을 얻어내는 도구라고 할 수 있다. 수 천 개에 달하는 기본 물질에 반응하는 후각 세포가 각각의 향마다 반응하는 세포를 기억해뒀다가 재생한다고 말할 수 있다. 만약 앞서 이야기한 빛 스펙트럼과 비교한다면, 수 천 개의 파장을 가진 향기 스펙트럼이 우리 뇌로 들어가서 다양한 자극을 분리하여 인식한다고 할 수 있겠다. 그래서 우리는 향을 ‘분리’해낼 수 있다. 삼겹..
스펙트럼 Spectrum 나는 커피를 좋아한다. 처음에는 카페라는 공간을 좋아해서, 자주 커피를 마시게 되었던 것으로 기억한다. 그러나 잘게 쪼갠 커피 원두를 뜨거운 물로 내려내는 단순한 드립 커피에서 복잡한 기계로 순식간에 뽑아내는 에스프레소까지, 점점 다양한 커피를 맛보게 되면서 더욱 좋아지게 되었다. 어떤 것이 먼저인지는 모르겠으나, 다양한 것을 접하는 것과 좋아하게 되는 것은 함께 간다. 좋아하게 되어서 더 다양한 것을 찾기도 하고, 그 다양하고 넓은 세계를 체험하며 더 좋아지기도 한다. 커피의 매력은 와인과 비슷하다. 단순히 카페인이나 알코올에 취하는 것이라고 생각할 수 있으나, 점점 경험이 늘어갈수록 다양한 기법들을 익히게 된다. 무언가를 즐길 때 혀뿐만 아니라 코를 의식적으로 사용할 수 있게..
세상의 거의 모든 것들은 호불호好不好가 갈린다. 양갱을 좋아하거나 싫어하거나, 바다를 좋아하거나 싫어하거나, 연필을 좋아하거나 싫어하거나. 호불호는 한 인간이 자신의 정체성을 드러내는 방법이다. 내가 좋아하는 것은 나를 즐겁게 해주는 것이기도 하지만, 나의 가치 척도를 나타내기도 한다. 사람들은 나를 즐겁게 해주는 것에 보통 가치를 부여하기 때문이다. 당연하겠지만, 그런 이유로 내가 좋아하는 것은 나와 상호작용할 수 있는 것들이다. 사람이 될 수도, 물건이 될 수도, 음식이 될 수도, 장소가 될 수도 있다. 그러나 상호작용이라는 것은 항상 일시적이다. 사람은 시간이나 상황에 따라 변하고, 물건은 낡거나 고장 나고, 음식은 먹으면 없어지고, 더 이상 나를 받아들이지 않는 장소도 있다. 그래서 사람들은 내가..
이 자료는 2021년 12월 충남대학교 학생을 위한 특강으로 진행된 것입니다. 별 스펙트럼의 원소 흡수선을 가지고 별을 어떻게 분류해냈으며, 천체물리학적으로 원소 흡수선의 세기를 예측하고 계산하여 스펙트럼으로부터 별 대기의 정보를 알아내는 과정을 설명하고 있습니다. 아래 예제는 별 스펙트럼에서 보이는 흡수선의 세기가 어떻게 결정되는지, Saha Equation과 Boltzmann Equation을 이용하여 간단히 계산해보는 코드입니다. 세실리아 페인(Cecilia Payne-Gaposchkin)이 했던 작업을 가볍게 재현해보는 과정입니다. 0. Lecture Note 1. Prepare Python Tools - the code requires numpy, matplotlib - recommend to ..
Python을 처음 시작하는 분도 읽으면서 따라갈 수 있도록 기본적인 설명이 담긴, Python Basic 문서입니다. *** 교육자료 *** *** 실습자료 *** python_basic_examples.zip drive.google.com Python은 상대적으로 초보자가 사용하기에 편리하며, 대부분의 기능을 무료로 사용할 수 있습니다. 천문학에서는 Python을 크게 3가지 정도의 용도로 사용합니다. (1) 천문 관측 이미지 및 자료 분석; 별의 밝기 구하기, 스펙트럼 얻기 등등 (2) 관측 결과 및 계산 결과를 그래프 등으로 가시화; 색등급도 그리기, 밝기변화 곡선 그리기 등등 (3) 수치모형 제작 및 계산; 중력렌즈, 외계행성 밝기변화 모형 등등 그리고 기타 간단한 도구들 혹은 자신만을 위한 특..
비눗방울에서는 어째서 이렇게 화려한 색깔들이 나타나는 걸까요? 비눗물 속에 포함된 기름 성분이 표면에 얇은 막을 만들어내기 때문입니다. 이렇게 물 위에 다른 성분의 얇은 막이 있는 비눗방울 표면에서 빛은, 반사되는 경로가 두개로 늘어납니다. 첫번째 반사는 바로 그 얇은 기름 막 표면에서 반사되는 것입니다. 이것은 그냥 기름이나 물 표면에서 빛이 반사되는 것과 동일합니다. 따라서 색을 가질 이유가 없습니다. 두번째 반사는 얇은 기름을 뚫고 들어간 빛이 기름과 물 사이에서 반사하게 됩니다. 이 또한 그냥 반사가 일어나는 것이기에 색이 나타날 이유가 없습니다. 그런데 이렇게 두 경로로 반사된 빛은 서로 다른 경로를 지나쳐 다시 만나기 때문에, 미세한 경로차이가 발생하게 됩니다. 그리고 이 경로차이(path l..
혜성의 먼지꼬리는 태양 중력과 태양빛에 의한 압력이라는 두 요소에 의해 만들어지는 작품입니다. 동시에 혜성에서 떨어져나온 입자들은 질량와 크기가 서로 다릅니다. 질량이 작지만 면적이 큰 입자들은 태양의 중력보다 빛에 의한 압력에 민감하게 반응합니다. 그래서 중력에 의한 궤도 운동을 하는 혜성에서 점점 더 빠르게 멀어집니다. 서로 다른 입자의 특성이 서로 다른 궤도를 만들고, 서로 다른 시기에 떨어진 입자들이 서로 다른 위치에 있게 됩니다. 같은 시기에 혜성에서 떨어져나간 입자를 연결한 선을 싱크론(synchrone)이라 하며 같은 특성을 가진 입자를 서로 이은 것을 신다인(syndyne)이라고 합니다. 이 두 선이 만들어내는 그물구조가 결국 멋진 혜성 꼬리를 만들어내는 것입니다. 여기서는 혜성 먼지꼬리의..
Tools for Automatic Data reduction of Echelle Spectrum (TADES) 덕흥천문대 NYSC 1m 망원경에 부착된, eShel 분광기로 얻어진 자료를 처리하기 위한 Python 도구 입니다. (다른 분광자료는 이 코드로 처리가 불가능합니다.) 분광자료 처리를 위해서는, 분광기가 만들어내는 분광 이미지가 어떤 과정을 거쳐서 생성되는지에 대한 이해가 선행되어야 합니다. 따라서 여기서 기술한 처리과정에 대한 이해가 어려울 수 있습니다. 덕흥천문대에서는 분광자료를 이용한 연구를 수행하기 원하는 청소년을 대상으로 캠프를 운영하며 현장 교육을 진행하고 있습니다. 관심 있는 청소년은 국립청소년우주센터에서 진행하는 청소년 원격관측 모집에 참여하면 교육을 받을 수 있습니다. ***..
Tools for Aperture Photometry of a transiting Exoplanet (TAPE) 덕흥천문대의 1m 광학망원경을 이용하여 얻어진 이미지를 읽어서, 일괄 전처리하고, 별을 찾아 이미지 정렬과 구경 측광(aperture photometry)을 통해 시간에 따른 대상의 밝기 변화를 도출하는 도구입니다. 별의 이미지로부터 별의 밝기를 정량적으로 측정하는 과정은 CCD 카메라의 원리에 대한 이해가 선행되어야 합니다. 따라서 덕흥천문대에서는 CCD 카메라로 얻어진 이미지가 가지고 있는 특성을 이해하고, 이미지 속 별의 밝기를 정량적으로 측정하기 위한 이미지 처리 방법을 교육하고 있습니다. 별의 밝기를 정량적으로 측정하여 다양한 연구를 수행하고자 하는 청소년은 국립청소년우주센터에서 진행..
외계행성 별표면 통과 현상 관측에서 중요한 요소는, 행성의 크기와 궤도 장반경을 직접 도출하는 것입니다. 왜냐하면 행성의 크기와 궤도장반경은, 행성에 생명이 존재할 가능성과 밀접하게 관련되어 있기 때문입니다. 외계행성이 너무 크다면, 목성과 같은 거대 기체 행성일 가능성이 높으며 우리가 아는 형태의 생명이 존재하기 어렵습니다. 그리고 행성이 별과 너무 가깝거나 너무 멀면, 행성이 너무 뜨겁거나 너무 차갑기 때문에 액체 상태의 물이 존재할 수 없으며 지구와 같이 생명의 씨앗이 뿌리내리기 어렵습니다. 따라서 행성의 크기와 궤도 장반경을 정확하게 아는 것은 그 행성에 생명이 존재할 가능성이 얼마나 되는지와 직접적으로 연결됩니다. 그러나 밝기 변화 곡선을 통해 얻어지는 것은 "부모별의 크기에 대한" 행성 크기와..
외계행성 트랜짓 현상을 관측하고 분석하려면, 기본 자료를 바탕으로 사전에 트랜짓 현상를 예측하고 해당 천체를 관측하여 자신의 관측 방법과 분석 방법을 검증하는 과정이 꼭 필요합니다. 덕흥천문대에서는 외계행성 트랜짓 현상 관측을 중요한 연구과제로 수행하고 있으며, 전국의 청소년이 자신만의 장비를 통해 관측을 수행할 수 있도록 알려진 트랜짓 현상이 언제 일어나는지 미리 알 수 있도록 공지하고 있습니다. 여기서는 홈페이지에 공지하고 있는 외계행성 트랜짓 현상 예측 그래프를 그리는 도구를 소개하고자 합니다. *** 덕흥천문대 현재 전천 및 기상정보 : http://nysc.dothome.co.kr *** TransitSearch3 다운로드 링크 및 방법 : https://github.com/psychiee/Tr..