초록 ▼

ㅇ 연구개요
본 연구의 최종 목표는 현재 외계행성 발견과 맞물려 쟁점이 되고 있는 원시행성계원반의 통합적 모델을 구축하는 것이다. 이를 위해서는 먼지입자의 진화모델, 기체/얼음 입자들의 화학진화모델, PDR/XDR 모델과 연속/선복사전달 계산코드를 일관되게 통합하는 것이 중요하다. 각각의 모델 요소들은 별탄생 연구에 독립적으로 이용될 수 있으며, 통합된 모델은 행성 형성의 조건을 연구하는데 결정적으로 쓰일 것이다. 행성 형성은 원시행성계원반의 특성에 의해 결정되며, 원시행성계원반의 상태는 다시 별 생성 과정에 의해 영향을 받기

ㅇ 연구개요
본 연구의 최종 목표는 현재 외계행성 발견과 맞물려 쟁점이 되고 있는 원시행성계원반의 통합적 모델을 구축하는 것이다. 이를 위해서는 먼지입자의 진화모델, 기체/얼음 입자들의 화학진화모델, PDR/XDR 모델과 연속/선복사전달 계산코드를 일관되게 통합하는 것이 중요하다. 각각의 모델 요소들은 별탄생 연구에 독립적으로 이용될 수 있으며, 통합된 모델은 행성 형성의 조건을 연구하는데 결정적으로 쓰일 것이다. 행성 형성은 원시행성계원반의 특성에 의해 결정되며, 원시행성계원반의 상태는 다시 별 생성 과정에 의해 영향을 받기 때문이다. 본 연구에서 개발될 모델은 지금까지 개발된 것들 중 가장 진보된 모델 중 하나이며, Spitzer, Herschel, ALMA, IGRNIS 등의 관측기기를 통해 얻어진 원시행성계원반의 관측 자료를 해석하는데 중요한 역할을 하고 있다.

ㅇ 연구 목표대비 연구결과
▶ 별이 탄생하는 과정에서 원시행성계원반의 형성은 필연적인 결과이다. 원반의 물리적 상태와 화학적 성분은 원반으로부터 생성되는 행성의 크기, 궤도, 대기에 포함되는 원자나 분자를 결정하므로 행성 형성의 초기 조건을 제공한다. 따라서 본 연구에서는 지금까지 축적된 관측 데이터를 바탕으로 알게 된 분자구름과 원시행성계원반의 기본적인 성질을 이용하여, 1) 원반의 역학적, 화학적 진화를 통합적으로 기술할 수 있는 모델을 개발하였고, 2) 이를 통해 행성 형성의 조건이 시간과 환경에 따라 어떻게 달라질 수 있는지 제시하였으며, 3) 또한 모델 계산으로부터 예상되는 원시행성계원반의 물리적, 화학적 성질을 관측적으로 규명하고자 하였다. 이를 위해 우리는 IGRINS, ALMA, JCMT-SCBA2 등 다양한 관측 기기를 사용하여 관측데이터를 획득하였고, 이를 바탕으로 17 편의 논문을 출판하였다. 이는 목표(8편)대비 200% 이상을 달성한 것이다.
▶ 본 연구에서 구축된 모델은 미행성의 모체인 먼지입자의 다양한 크기분포와 성분, 원반의 다양한 물리적, 복사적 환경에서 작동하는 화학반응, 그리고 다차원의 복사전달계산을 포함고 있다. 이렇게 구축된 모델은 Spitzr, Herschel, IGRINS 그리고 ALMA 관측자료를 해석하는데 사용되어 왔다. 특히 이 모델을 이용하여 다수의 ALMA 관측 시간을 매년 확보할 수 있었다.

ㅇ 연구개발결과의 중요성
▶ 원시행성계원반은 별의 탄생 과정의 부산물일 뿐 아니라 지구를 포함한 행성이 생성하는 곳으로 매우 흥미로운 천체이다. 그리고 현재 가동하고 있는 지상 최대 전파 간섭계인 ALMA와 2023년부터 가동할 구경 25m 광학 망원경인 GMT의 결합은 원시행성계원반 연구에 비약적인 발전을 가져올 것이다. 이러한 시점에서 ALMA뿐만 아니라, GMTNIRS의 프로토 타입인 IGRINS를 사용한 관측경험과 축적된 데이터 분석능력은 GMT 시대의 연구를 선점할 수 있는 기회를 제공한다.
▶ 더불어 개발된 통합모델 (PURE-C)는 고분해능의 ALMA와 IGRINS 관측 데이터를 해석할 수 있는 도구로서 원시행성계원반의 특성을 이해하는데 중요한 기여를 할 것이다.


(출처 : 연구결과 요약문 3P)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 최종 목표 ... 4
• 2) 연구 개발의 필요성 ... 4
• 3) 연구 범위 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 1) 원시행성계원반에서의 통합 모델 PURE-C (Packages of Unified modeling for Radiative transfer, gas Engergetics, and Chemistry)구축 ... 7
• 2) 원시행성계원반에 대한 ALMA와 IGRINS, 그리고 JCMT/SCUBA-2 관측 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 16
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 18
• 대표적 연구실적 ... 18
• 끝페이지 ... 65