초록 ▼

우주의 기원·진화·모습 등은 인류의 가장 오래된 의문 중 하나이다. 최근 우주 망원경과 대형 망원경을 이용한 관측 천문학의 발전과 슈퍼컴퓨터를 이
용한 이론 천문학의 발전은 이런 의문에 대한 정량적인 답을 구하는 것을
가능하게 하고 있다. 본 연구에서는 우주론 연구가 구체적으로 검증될 수 있는 중요한 시점에 도달하였음을 인식하고, 다음의 세 가지 주제를 수치모
의실험을 통해 연구한다: ① 거대구조의 물질 분포 및 진화, ② 은하 내 물질의 형성, 진화, 및 분포, ③ 중력렌즈 현상을 이용한 은하 및 거대구조 내

우주의 기원·진화·모습 등은 인류의 가장 오래된 의문 중 하나이다. 최근 우주 망원경과 대형 망원경을 이용한 관측 천문학의 발전과 슈퍼컴퓨터를 이
용한 이론 천문학의 발전은 이런 의문에 대한 정량적인 답을 구하는 것을
가능하게 하고 있다. 본 연구에서는 우주론 연구가 구체적으로 검증될 수 있는 중요한 시점에 도달하였음을 인식하고, 다음의 세 가지 주제를 수치모
의실험을 통해 연구한다: ① 거대구조의 물질 분포 및 진화, ② 은하 내 물질의 형성, 진화, 및 분포, ③ 중력렌즈 현상을 이용한 은하 및 거대구조 내
물질 분포. 세 가지 주제의 연구를 통해 우주의 거대구조에서부터 은하 규모까지 넓은 범위의 크기 (scale)에 걸쳐 물질의 분포 및 진화를 연구하고,
더 나아가 우주의 모델을 검증·정립하고자 한다.
본 연구의 핵심은 관측과 비교?검증할 수 있는 이론 연구의 결과를 얻고, 이 결과를 이용하여 우주의 모델을 검증?정립하는데 있었다. 이를 위해 지
난 5 년간 구체적으로 다음의 연구를 수행하였다. ① 거대구조의 물질 분포 및 진화: 거대구조에서 충격파 형성과 진화, 거대구조에서 우주선의 기원,
진화 및 역할, 거대구조의 기원 및 초기 섭동. ② 은하 내 물질의 형성, 진화, 및 분포: 수치모의실험을 통한 은하 진화 연구, 은하내 열적 불안정성
및 구상 성단의 생성, 은하의 물리적 환경 및 진화 연구. ③ 중력렌즈 현상을 이용한 은하 및 거대구조 내 물질 분포: 거시중력렌즈를 통한 우주론의
상수 결정, 미시중력렌즈를 이용한 은하구조의 연구.
논문 발표 및 인력 양성 등의 일반적인 성과 이외에, 본 연구에서의 가장 중요한 성과는, 우주의 물질 분포와 진화라는 주제에 밀접하게 연관된 이론
및 관측 천문학자들이 모여서 조직적인 연구를 시작하였다는 것이다. 이런 노력은 ① 우수연구센터 (세종대의 우주구조와진화연구센터)의 설립 (2002
년, 7명의 연구자 중 6명이 참가함) 및 ② 3 차례에 걸친 국제학술대회 Korean Astrophysics Workshop (1차 - Numerical Methods for
Astrophysical Flows, 2차 - Formation and Interaction of Galaxies, 3차 -
Cosmic Rays and Magnetic Fields in Large Scale Structure)의 개최로 이어졌다. 따라서 본 연구는 국내 천체물리학의 기초를 다지고, 국제적으로 주
목받는 계기를 마련하는데 일익을 담당하였다고 평가한다.

Abstract ▼

The origin, evolution and shape of the universe is one of questions which
mankind has wished to answer. Recent progresses in observational astronomy
and theoretical astrophysics are making the wish come true. It is because now
researches in cosmology have reached to the state that the predi

The origin, evolution and shape of the universe is one of questions which
mankind has wished to answer. Recent progresses in observational astronomy
and theoretical astrophysics are making the wish come true. It is because now
researches in cosmology have reached to the state that the predictions from
theoretical studies can be tested by observations. As an effort toward that
direction, in this project we study the following subjects mostly through
numerical simulations: ① the distribution and evolution of large scale structures,
② the formation and evolution of structures in galaxies, ③ the distribution of
matter in large scale structures and galaxies from gravitational lensing. These
studies will enable us to understand the universe better by narrowing down the
cosmology parameters.
The research in this project relies on numerical simulations to produce the
results which can be compared with observations. With the results, we would
like to test and improve the current understanding of the universe. Specifically
the following studies were done on three subjects. ① the distribution and
evolution of large scale structures: formation and evolution of shock waves in
the large scale structure of the universe, the origin, evolution and role of
cosmic rays in the large scale structure of the universe, the primordial
fluctuations and the origin of the large scale structure of the universe. ② the
formation and evolution of structures in galaxies: study of the evolution of
galaxies through numerical simulations, thermal instability and formation of
globular clusters in early galaxies, the physical state and evolution in galaxies.
③ the distribution of matter in large scale structures and galaxies from
gravitational lensing: determination of cosmological parameters using macro
gravitational lensing, study of the structure and component of galaxies using
micro gravitational lensing.
In addition to the usual achievements such as publications in journals and
education of students, the most important achievement of this project would the
following: this project was the first effort for Korean astronomers in the field
of cosmology and galaxies to work together. Two noticeable outcomes of such
effort are ① the establishment of an SRC, ARCSEC in Sejong University (6
among 7 collaborators joined ARCSEC), and ② holding a series of international
workshop, Korean Astrophysics Workshop (1st - Numerical Methods for
Astrophysical Flows, 2nd - Formation and Interaction of Galaxies, 3rd - Cosmic
Rays and Magnetic Fields in Large Scale Structure).

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법 및 이론...12
• 3. 결과 및 고찰...29
• 4. 결론...82
• 5. 인용문헌...86