초록 ▼

□ 연구개요
최근 우주거대구조와 우주배경복사에 대한 관측 우주론의 획기적 발전으로 우주론과 우주구조 형성과정에 대한 정량적인 이해가 점차 가능해지고 있다. 최신 관측 자료를 설명하고 우주의 과거역사를 재구성하기 위해서는 구조형성에 대한 적절한 이론적인 도구들의 개발과 적용이 요구된다. 하지만 우주구조 형성과정에 대한 연구는 배경우주와 선형단계는 아인슈타인 중력을 쓰지만 비선형 단계는 전적으로 뉴턴 중력에 의존해왔다. 이 과제에서는 최근 우주론의 발전에 필요한 (i) 상대론적인 약한 비선형과정과 (ii) 상대론적 효과는 약하지만

□ 연구개요
최근 우주거대구조와 우주배경복사에 대한 관측 우주론의 획기적 발전으로 우주론과 우주구조 형성과정에 대한 정량적인 이해가 점차 가능해지고 있다. 최신 관측 자료를 설명하고 우주의 과거역사를 재구성하기 위해서는 구조형성에 대한 적절한 이론적인 도구들의 개발과 적용이 요구된다. 하지만 우주구조 형성과정에 대한 연구는 배경우주와 선형단계는 아인슈타인 중력을 쓰지만 비선형 단계는 전적으로 뉴턴 중력에 의존해왔다. 이 과제에서는 최근 우주론의 발전에 필요한 (i) 상대론적인 약한 비선형과정과 (ii) 상대론적 효과는 약하지만 비선형과정을 다룰 수 있는 상대론적 우주구조형성론에 대한 이론적 도구들을 체계적으로 개발하고 적용하는 연구를 진행하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
최근 우주배경복사와 우주거대구조 관측의 눈부신 발전으로 우주론과 우주구조 형성 과정에 대한 정량적인 이해가 가능하게 되었다. 이러한 최신 관측 자료를 설명하고 우주의 과거역사를 알아내기 위해서는 적절한 이론적인 도구들의 개발이 절실하게 요구된다. 하지만 우주구조 형성과정에 대한 연구는 최근까지도 선형단계는 아인슈타인 중력을 쓰지만 비선형 단계는 전적으로 뉴턴 중력에 의존해 왔다. 본 과제에서는 최근 우주론의 발전에 절실하게 필요한 (i) 상대론적인 약한 비선형과정과 (ii) 상대론적 효과는 약하지만 비선형과정을 다룰 수 있는 이론적 도구들의 개발과 적용 연구를 진행하였다. 이러한 연구는 이제까지 거의 연구되지 않았다. 그 이유는 이런 다루기 어려운 과정을 무시하고도 우주론 관측사실들을 이제껏 제법 성공적으로 설명할 수 있었기 때문이기도 하지만, 우리의 이해로는 사실은 상대론적 비선형과정을 다룰 수 있는 이론적 도구들이 너무 어려울 것이라는 예상아래 연구를 피한 탓도 크다고 판단한다. 본 연구자는 최근 이러한 두 과정을 처리할 수 있는 체계적이며 일반적인 방법론을 제시하고 있다. 제안된 방법을 상대론적이지만 압력과 회전이 없는 유체에 적용한 결과 중요한 예상하지 못하던 놀라운 결과들을 얻고 있다. 본 과제에 서는 이를 확장 적용하여 우주구조의 형성과 진화과정에서 나타나는 다양한 상대론적 비선형과정 전반을 체계적으로 연구하였다. 지금까지 발표된 주요 연구 주제는 다음과 같다 (1) 상대론적 완전 비선형 건드림 이론의 완벽한 확장: 중력파 건드림 고려와 공간 게이지조건 완화, (2) 특수상대론적 유체와 약한 중력의 결합, (3) 특수상대론적 자기유체역학과 약한 중력의 결합, (4) 액시온axion이 차가운 암흑물질이라는 성질을 가짐을 상대론적 완전 비선형 건드림으로 증명, (5) 밀도요동이 유발한 중력파의 게이지 의존성 증명, (6) 우주론원리의 검증 여부에 대한 연구.

□ 연구개발결과의 중요성
본 과제는 본 연구자가 제시한 우주구조의 상대론적 비선형과정을 다루는 독창적이며 일반적인 방법론에 기반을 두고 있으며, 본 연구자는 이를 활용하여 이미 중요한 연구 결과물을 내고 있다. 본 과제에서 계획한 다양한 상대론적 비선형과정을 체계적으로 연구해 감으로써 현대 물리우주론에서 중요한 다양한 과제들에 대하여 매우 창의적이며 중대한 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다. 연구 결과물은 8편으로 국제 학술지에 발표되었으며 몇 편의 연구가 진행 중이다. 연구 결과물을 통해 현재 빠르게 발전하고 있는 우주론연구에 동참하고 우주구조 형성과정에 대한 인류의 이해를 높이는데 기여하고자 한다. 연구결과물은 국제학술지 발표와 국제학술회의 발표를 통해 학술적인 기여를 하고자하며, 본 과제의 수행을 통해 국내외 연구진과의 공동연구 뿐 아니라 국내 차세대 우주론 연구자들을 국제수준으로 양성하는데도 노력을 기울이고 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구개요 ... 4
• 나. 국내∙외 연구동향 ... 5
• 다. 연구의 중요성 ... 11
• 라. 선행연구 ... 12
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 14
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 18
• 대표적 연구실적 ... 21
• 끝페이지 ... 38