가상 천문학 실습/플래쉬 시뮬레이션과 애니메이션

가상 천문학 실습/플래쉬 시뮬레이션과 애니메이션

취미로서 밤하늘의 별자리를 헤아리며 환상적인 천체의 모습을 구경하고 멋진 사진을 찍다가 문득 저 별들의 실체가 궁금해져 천문학을 공부해 보고 싶은 생각이 듭니다.

헛갈리가만 하는 천구좌표, 긴시간 관측이 필요한 행성의 운동, 고도의 장비와 경험이 필요한 심우주 천체와 별들의 진화, 스펙트로스코피 들은 그냥 인터넷 사진 감상으로 만족 해야 한다면 허전 할 것 같습니다. "이론"이라도 알면 남이 찍은 사진일 망정 어디가서 아마추어 천문가로서 멋지게 설명할 수 있을 겁니다.

요즘은 인터넷 상에 자료도 풍부하고 동영상 강좌도 많이 있어서 "이론"을 어렵지 않게 공부할 수 있습니다. 동영상 강좌로 KHAN ACADEMY의 천문학 강좌 추천합니다. 짧은 분량에 화질도 좋고 쉽게 설명합니다.

KHAN ACADEMY
https://www.khanacademy.org/

KHAN ACADEMY/Cosmology and Astronomy
https://www.khanacademy.org/science/cosmology-and-astronomy

자연과학의 공부는 이론을 심화하고 재미를 더하기 위해서라도 모름지기 실습이 있어야 하겠지요. 천체 관측을 취미로 가졌으니 망원경이나 쌍안경 하나쯤 있을 겁니다. 가끔 맑은날 밤하늘을 올려다 봅니다만 책에서 배운 "이론"과는 거리가 있습니다.

도데체 천문학 과정에서는 실습을 어떻게 할지 궁금해서 찾아보니 가상 천문학 실험 Virtual Astronomy Laboratory 이 있군요. 플래쉬 애니메이션과 시뮬레이션을 통해 공부하는 천문학 입니다.

Astronomy Education at the university of Nebraska-Lincoln
http://astro.unl.edu/

실습 항목을 보면 태양계와 행성의 운동, 우주와 별의 진화를 시뮬레이션을 통해 실습합니다. 

The Nebraska Astronomy Applet Project

Online Labs for Introductory Level Astronomy

http://astro.unl.edu/naap/

Solar System Models (태양계모델)

Basic Coordinates and Seasons (천구좌표 기초 및 계절)

The Rotating Sky (천구의 움직임)

Motions of the Sun (태양의 운동)

Planetary Orbit Simulator (행성 궤도 시뮬레이션)

Lunar Phase Simulator (월령 시뮬레이션)

Blackbody Curves & UBV Filters (흑체복사와 스펙트럼 필터)

Hydrogen Energy Levels (수소원자-전자 에너지 준위)

Hertzsprung-Russell Diagram (허쯔-스프렁 도/별의 일생)

Eclipsing Binary Stars (이중성의 식)

Atmospheric Retention (대기권 보존/대기가 있는 행성의 조건)

Extrasolar Planets (외계행성 탐색 방법)

Variable Star Photometry (변광성 관측)

Cosmic Distance Ladder (우주의 크기 측정)

Habitable Zones (거주가능한 행성)

단지 보여주는 수준을 넘어 각 실습 과제마다 학생과 교사용 교재가 포함되어 있어 지구과학과 기초 천문학 수업에 사용할 수 있겠습니다.

KHAN ACADEMY/COSMOLOGY & ASTRONOMY Course

KHAN ACADEMY/COSMOLOGY & ASTRONOMY Course

요즘 아침 일찍 일어나서 iTunesU를 통해 제공되는 천문학 입문 수업을 듣고 있습니다.

http://goodkook.blogspot.kr/2014/03/stellar-astronomy.html

수업의 음성만을 팟 캐스트로 제공되는데 그림 자료가 없으니 좀 답답하더군요. 보고 들을 수 있는 천문학 수업을 찾다가 KHAN ACADEMY의 COSMOLOGY & ASTRONOMY Course를 발견 했습니다.

KHAN ACADEMY는 자습, 홈 스쿨링을 위한 자료를 제공하는 꽤 유명한 온-라인 교육 사이트 더군요. 다양한 수업과정이 있는데 동영상 화질도 좋고 쉽게 설명합니다. 영문이지만 선생님들의 발음도 좋은 데다 반복적으로 설명해 줘서 저같이 좀 울렁증이 있는 사람도 덤벼들만 합니다.

KHAN ACADEMY
https://www.khanacademy.org/

수학과 천문학,물리학 과정을 들어볼까 합니다. "수학"은 기초적인 산수에서 부터 초등학교 과정, 그리고 대수,기하, 미적분, 통계등 고등 과정이 모두 준비되어 있습니다. 자녀들과 함께 봐도 좋겠네요.

KHAN ACADEMY/Math
https://www.khanacademy.org/math

KHAN ACADEMY/Cosmology and Astronomy
https://www.khanacademy.org/science/cosmology-and-astronomy

KHAN ACADEMY/Physics
https://www.khanacademy.org/science/physics

ARRL, 무선통신을 교실로...

ARRL, 무선통신을 교실로...

아마추어 무선(Amateur Radio)이라는 취미가 한 때 "취미의 왕"에서 이제는 점점 쇄퇴해 간다는 우려의 말을 종종 듣습니다. 또 한편으로는  HAM 자격 취득자 수가 역대 최대라는 얘기도 있습니다. 물론 미국의 경우 입니다만 여전히 HAM의 활동은 활발하다고 하네요.

휴대 단말기가 오늘날 처럼 일반화 되기 전의 50~70년대의 "무선통신"은 는 자유를 꿈꾸는 인간의 본성을 자극하고도 남았겠지요. 그래서 취미로서 무선 통신은 "왕" 노릇을 했을지도 모릅니다. 혹은 무슨 "특권"인양 취급 되기도 했을 것이구요. 요즘은 이렇게 무선통신이 일반화 되어 그 "특권"에 대한 선망이 없어졌으니 많은 주변인들이 아마추어 무선이라는 왕좌를 버리고 떠났습니다. 하지만 여전히 옛 향수를 그리워 하며 "보급"을 위해 애쓰고 있습니다 만 무전기들고 길가로 나간다고 주목을 받지 못 합니다.

어쨌든 우리 주변에서 "무선" 통신이 사라지기는 커녕 더욱 왕성히 발전하고 있습니다. 옛적 "왕좌"를 누리던 시대와 비교하면 "알아야 쓰던" 시절에서 "몰라도 되는" 시대가 된 것이죠. 하지만 호기심 많은 사람들은 여전히 무선으로 통신하는 "신기한" 원리 알고 싶어 합니다. "누군가" 다 알아서 해주길 바라며 기꺼이 "기술의 노예"가 되고 싶지 않은 사람들이죠.

교실에서 휴대 단말기를 못쓰게 만 할 것이 아니라 "무선 통신"을 수업에 끌어들이면 어떨까요? 우리가 최고 덕목으로 삼았던 "기술 입국"의 초석이 될테고 "수학"과 "과학"에 흥미를 불어 넣을 수 있겠지요. "이공계" 홀대라며 한탄만 할 것이 아니라 전자공작을 취미로 하는 아마추어 무선사가 나설 때라는 생각이 "불끈" 듭니다.

ARRL Education & Technology Program(ETP)
http://www.arrl.org/education-technology-program

미국의 아마추어 무선 취미는 여전히 활발하다고 합니다. 그네들의 대표기관인 ARRL에서 진행하는 프로그램 중에는 초중등 교실에 무선통신 기술교육에 관한 내용이 있습니다. 물론 이런 프로그램들은 정규 수업은 아닙니다만 방과 후 활동의 일환으로 진행되고 있더군요.

과제 내용도 무선 송수신기의 원리 뿐만 아니라 현대적인 기술 추세에 맞게 휴대 통신 단말기를 이용한 로봇을 제어, 위성 추척 및 통신, 마이크로프로세서 등 다양하게 준비되어 있더군요. 기술이 발전하여 그 수준이 높은 만큼 ARRL은 수업을 이끌 선생님들에 대한 연수도 진행되고 있습니다.

Teacher's Institute on Wireless Technology
http://www.arrl.org/teachers-institute-on-wireless-technology


방과 후 특별 활동이라고 해서 외부 강사를 초청하는 것이 아니라 선생님들이 직접 학생들을 이끄는 모양입니다. 이를 위해 ARRL은 수업교재를 개발하여 무료로 배포하고 교사연수도 진행하고 있습니다. 몇가지 수업자료들을 보면 체계적이고 상당한 수준입니다.

Radio Lab Handbook
http://www.arrl.org/files/file/LabHandbook/Radio%20Lab%20Handbook.zip

무선 통신의 원리, 전기전자 부품의 이해 같은 기술 적인 부분 뿐만 아니라 안전과 전기 통신 관련 법률을 포함하고 있습니다. "안전"과 "관계 법률"이 교재에 포함되어 있다는 점이 눈에 띕니다. 성숙한 시민으로서 꼭 갖추어야 할 덕목인데 낮설게 느껴지는 군요.

위성통신과 관련된 내용에는 그저 일회성 교신 시범에 그치는 것이 아니라 안테나를 만들고 위성을 추적하고, 화성 탐사선을 제어해보는 시뮬레이션도 포함되어 있습니다.

Explore Satellite Communication
http://www.arrl.org/classroom-library-satellite-communications

큰돈 들이지 않고 만드는 국제우주정거장 안테나(ISS Minimalist Antenna) 제작법은 한번 참고해서 만들어 보고 싶을 정도 입니다.

http://www.arrl.org/files/file/ETP/ISS%20Minimal%20Antenna/ISS%20Minimalist%20Antenna%20article.pdf


꾸준히 수업 아이디어도 공모하고 연수도 진행하는 ARRL을 보면 세계최고의 인터넷망을 가설해놓지 못해도 휴대전화 생산량이 최고가 아닌데도 그들이 과학기술의 강자로 군림하는 이유를 알겠더군요.

지기 싫습니다만 부럽습니다.

ARRL "QST"지의 100년사

ARRL "QST"지의 100년사

2013년, ARRL의 창립 100주년을 맞이해 여러 행사와 기념 출판이 있습니다. 그 중 ARRL의 기관지 "QST"의 100년 역사를 한눈에 보여주는 두권의 책이 나왔습니다. "기술적 발달"과 "광고의 변천"으로 나눠 펴냈는데 저도 구입해 볼까 합니다.

A History of QST - Volume 1: Technology 1915-2013
http://www.amazon.com/gp/product/1625950039/ref=ox_sc_act_title_5?ie=UTF8&psc=1&smid=ATVPDKIKX0DER

A History of QST - Volume 2: Advertising 1915-2013
http://www.amazon.com/gp/product/1625950047/ref=ox_sc_act_title_4?ie=UTF8&psc=1&smid=ATVPDKIKX0DER

100년의 역사를 가진 만큼 그 회원들의 이야기도 유구합니다. ARRL 오디오 뉴스 3월 7일자에 따르면 3대째 아마추어 무선을 취미로 하는 "젠트리"씨가 자기 할아버지에게 헌정한 홈페이지가 소개되어 있군요.

Thomas Russell Gentry -- W5RG
http://w5rg.donretzlaff.com/

"톰" 젠트리씨는 1920년대부터 활발히 활동하다 1979년에 돌아가셨답니다. 아주 오래전의 아마추어 무선사들 사진, QSL카드가 게제되어 있는데 분량이 많아서 구경하는 재미가 있더군요. 그 시절 아무추어 무선사들의 우아한 모습들, 정성들여 작성된 QSL카드가 눈에 띕니다. 그런데 아마추어 무선은 예나 지금이나 주로 중년이상 연령층의 취미 더군요. 원래 그런 취미인데 요즘 들어 아마추어 무선사의 고령화라고 걱정할 일은 아닌가봅니다. ㅎㅎㅎ

그나저나 자작파에게 친숙했던 래디오 쉑(RadioShack)사가 오프라인 매장을 거의 폐쇄한 모양입니다. 작년 말까지 실적이 부진한 매장 1천여곳을 모두 정리 했다는 군요. HF대 자작 송수신기 키트와 부품을 공급해 인기가 있었던 래디오 쉑 사는 이제 온라인 몰만 유지하는데 시대가 그러니 만큼 스마트 폰과 그 주변장치, 마이컴에 주력하는 모습입니다. 자작 래디오 키트는 점점 멀어지는 군요. 모듈만 조합하면 대단한 물건이 나오는 시대를 실감 합니다.

SkyWeek 3월 24일부터 30일까지, 메시에 마라톤

SkyWeek 3월 24일부터 30일까지, 메시에 마라톤

18세기 프랑스 천문학자 찰스 메시에(Charles Messier)는 밤하늘을 관측하다 이상한 천체들을 발견하고 그 목록을 만들었습니다. 메시에는 원래 혜성 관측이 전문인데 그 시절의 망원경은 그리 정밀하지 않아서 꼬리 달린 혜성이 뽀옇게 보였을 겁니다. 그런데 혜성이라고 짐작되는 뿌연 것이 이상하게도 움직이지 않는 것이 있었죠. 이들은 혜성이 아니고 별도 아닌 희미한 것(nebular)으로 또 다른 천체였던 겁니다. 그래서 움직이는 혜성과 혼동하지 말라고 목록을 만들었는데 이것을 "메시에 카탈로그(Messier Catalog)"라 불리는 겁니다. 나중에 망원경이 발달하여 관측이 정밀해 지면서 뿌옇게 보였던 것들은 성운(Nebular), 성단(Star Cluster), 은하(Galaxy)  등으로 서로 다른 것이란 것을 알게되었습니다. 이들을 통칭해 심우주 천체(Deep-Sky Objects)라고 부릅니다. 메시에 카탈로그에 등재된 심우주 천체의 갯수는 110개에 이릅니다.

메시에 목록
http://en.wikipedia.org/wiki/Messier_object
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Messier_objects

천구 좌표 상의 메시에 대상의 위치를 보면 아래와 같습니다. 천구지도를 보면 성운과 성단들은 우리 은하에 속한 것들이라 은하수를 따라 분포하고 외계은하(Galaxy)들은 다소 동떨어져 있죠.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7a/Messier_objects_equirectangular_plot.svg

밤하늘의 사진을 보고 싶다면 아래 링크를 찾아가 보세요. 멋진 밤하늘의 정밀한 사진을 볼 수 있을 겁니다.

The Tycho Catalog Skymap - Version 2.0
http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a003500/a003572/

메시에 마라톤은 천체관측을 취미로 즐기는 사람들이 서로 관측 실력을 겨루고 경험을 나누는 일종의 경주 입니다. 하지만 따로 심판이 있어서 감독하거아 등수를 판정하지 않습니다. 그저 자기가 스스로 점수를 메기고 보고합니다.

천구가 돌기 때문에(사실은 지구가 도는 겁니다만) 밤새 하늘을 지켜보면 계절에 상관 없이 거의 모든 별자리를 관측할 수 있습니다. 일년 중 3월은 메시에 목록을 모두 볼수 있는 최적의 시기입니다. 그래서 춘분이 지난 3월말에 메시에 마라톤을 실시하죠.

이번주 스카이 위크는 메시에 마라톤에 대해 이야기 합니다. 아울러 성운, 성단 그리고 은하가 어떻게 다른지 설명합니다.



국내에서도 천문관측 클럽 "야간비행 http://www.nightflight.or.kr "에서 주최하는 메시에 마라톤 열립니다. 3월 29일 밤부터 다음날 새벽까지 횡성 천문인 마을에서 열린다는 군요. 직접 참가하지 않고 참관만 해도 된다는 군요.
http://cafe.naver.com/ArticleRead.nhn?clubid=10218527&menuid=&boardtype=L&page=1&specialmenutype=&userDisplay=15&articleid=124524

---------------------------

"찰스"와 "샤를르"

"Charles"를 프랑스 사람이니 불어 발음은 "샤를르"라는 군요. 프랑스 사람 이름을 영어식으로 "찰스"로 발음 했다고 원통해 할거라는 분도 있고 뭘 모르고 무식하다고 흉보는 분도 있더군요. 글쎄요...영어권 사람들은 모두 무식한가요? 우리가 언재 중국 사람 이름은 중국 발음대로 읽었던가요? 게다가 "샤를르"는 정확한 프랑스 발음인가 싶기도 합니다. 외국어 고유명사의 한글 표기는 통상적인 관례를 따르는 것 같네요. 저는 그냥 영어에 익숙하니 영어 발음대로 표시했습니다.