유사-파워스펙트럼 추정자를 사용한 각파워스펙트럼 측정법 소개

박찬경 ( Chan-gyung Park ) 전북대학교 과학교육연구소 2017 科學敎育論叢 Vol.42 No.1

각파워스펙트럼은 구면 상에 펼쳐진 요동의 특성을 기술하는 대표적인 통계량이다. 구면 상의 일부 영역에서만 요동이 관측될 경우, 탐사 영역의 기하학적 효과에 의해 요동의 구면조화함수 계수들은 서로 결합하고, 이로부터 계산한 각파워스펙트럼은 변형되어 유사-파워스펙트럼으로 나타난다. 이 논문에서는 유사-파워스펙트럼 추정자를 사용하여 통계적으로 등방한 요동의 부분적 자료로부터 각파워스펙트럼을 측정하는 방법을 소개한다. 이를 위해 제한된 탐사영역에 의한 각파워스펙트럼의 성분 간 결합 관계를 구면조화함수와 위그너 3j 기호를 사용해 유도하고 유사-파워스펙트럼으로부터 보정된 각파워스펙트럼을 얻는 과정을 상세히 기술한다. The angular power spectrum is a typical statistical quantity that describes the property of fluctuations on a sphere. For fluctuations observed on a partial region on the sphere, the spherical harmonic coefficients of the fluctuations are coupled together due to the geometrical effect of the survey region and thus the angular power spectrum is deformed into the pseudo-power spectrum. This paper introduces the method of measuring the angular power spectrum from the partial data of statistically isotropic fluctuations. For this purpose, we derive the mode-mode coupling of the angular power spectrum due to the limited survey region using the spherical harmonics and Wigner 3j symbols, and describe in detail how the corrected angular power spectrum is obtained from the pseudo-power spectrum.

별판 만들기

박찬경 ( Chan-gyung Park ) 전북대학교 과학교육연구소 2019 科學敎育論叢 Vol.44 No.1

지구 북반구와 남반구의 중위도 관측자를 위한 별판을 제작하는 방법을 소개한다. 이를 위해 밝은 별 목록에 수록된 별들의 적도 좌표를 별판에 표시하는 과정과 구면 삼각법을 활용하여 관측자의 시야, 황도면, 은하면 등을 수학적으로 기술하는 법 등을 구체적으로 설명한다. A method of how to make star charts for mid-latitude observers on the Earth's northern and southern hemispheres is introduced. For this purpose, we describe in detail how to display on a star chart the equatorial coordinates of the stars listed in the Bright Star Catalog and how the observer’s field of view, the ecliptic plane, and the Galactic plane are represented mathematically using spherical trigonometry.

우주는 과연 균일할까?

박찬경 ( Chan-gyung Park ) 전북대학교 과학교육연구소 2016 과학과 과학교육 논문지 Vol.41 No.2

거시적 규모에서 물질 분포의 균일성은 표준우주모형의 근본적인 가정이다. 이 논문에서는 우주 물질 분포의 균일성 시험에 관한 연구의 최근 동향을 소개한다. 우주거대구조의 공간적 균일성을 시험하는 방법으로서 널리 사용되는 은하 개수 세기를 설명하고, 이 방법을 통해 약 70 h^-1 Mpc 이상의 규모부터 물질 분포가 균일하다고 주장하는 기존 연구들을 비판한다. 은하 개수 세기를 균일한 분포의 예측과 비교한 결과는 우주가 300 h^-1 Mpc 규모에서도 여전히 공간적으로 균일하지 않으며 아인슈타인의 우주원리가 관측된 하늘에서 성립하지 않음을 보여준다. 물질 분포의 불균일성은 암흑에너지 없이 우주의 가속팽창을 설명할 수 있는 가능성을 제시하고 이론 우주론의 새 분야를 열어준다. The homogeneity of matter distribution at large scales is the fundamental assumption of the standard cosmological model. This paper introduces the current status of research on homogeneity test of the matter distribution in the Universe. We describe the galaxy-counting method that is widely used in testing spatial homogeneity of large-scale structures, and criticize the previous studies that claim the homogeneity of matter distribution at scales larger than about 70 h^-1 Mpc by applying this method. Comparing the galaxy-counting results with the expectation of homogeneous distribution shows that the Universe is not spatially homogeneous even at 300 h^-1 Mpc scale and that Einstein's cosmological principle does not hold in the observed sky. Inhomogeneities in the matter distribution may explain the cosmic acceleration without dark energy and opens new field of research in theoretical cosmology.

우주 암흑에너지의 공간적 비등방성

박찬경 ( Chan Gyung Park ) 전북대학교 과학교육연구소 2013 과학과 과학교육 논문지 Vol.38 No.2

최근의 초신성, 우주배경복사, 우주거대구조 관측 결과에 따르면, 우리우주는 실체를 알 수 없는 미지의 암흑에너지의 존재로 인해 가속 팽창을 겪고 있다고 한다. 본 연구에서는 Union2 제1a형 초신성 자료를 사용하여 ACDM 모형의 밀도 파라미터를 측정하고 천구 상에서 암흑에너지 밀도의 방향에 따른 변화를 조사하였다. 분석 결과에 따르면, 측정된 물질 및 암흑에너지 밀도 파라미터는 은하좌표 (l,b) □ (160,-40) 방향에서 Ω(M)=0.07 ±0.16, Ω(A)=0.31 ±0.24, (l,b) □(340,0) 방향에서 Ω(M)=0.51±0.16, Ω(A)=1.16±0.24로서 가장 큰 차이를 보였다. 그러나 측정된 파라미터의 불확실성이 큰 점을 고려하면, 두 결과가 통계적으로 유의할 정도로 다르지 않다. 따라서 적어도 현재의 초신성 자료와 ACDM모형에서는 암흑에너지의 공간적 비등방성이 존재하지 않는 것으로 판단된다. The recent observations of type la supernova, cosmic microwave background radiation, and large-scale structures suggest that our universe is currently under the acceleration due to the presence of unknown mysterious dark energy. In this paper, we use the Union2 type la supernova data set to estimate density parameters of ACDM model and investigate the variation of dark energy density over the direction on the whole sky. The result from our analysis shows that the estimated matter and dark energy density parameters are ΩM=0.07±0.16 and ΩA=0.31±0.24 in the direction of (l,b)□(160,-40) in Galactic coordinates while ΩM=0.51±0.16 and ΩA=1.16±0.24 in the direction of (l,b)□(340,0) with the biggest difference. However, considering large uncertainties in the estimated parameters, the two results are statistically consistent with each other. Therefore, we conclude that there is no spatial anisotropy of cosmic dark energy at least based on the current supernova data and the ACDM model.

상대론적 우주론 소개

박찬경 ( Chan Gyung Park ) 전북대학교 과학교육연구소 2012 과학과 과학교육 논문지 Vol.37 No.-

본 해설논문에서는 균일 둥방한 우주의 일반적인 모형으로 널리 알려져 있는 프리드만-로버트슨-워커(Friedmann-Robertson-Walker, FRW)의 우주모형에 관한 기초적인 지식을 제공함으로써 상대론적 우주론을 소개하고자 한다. 전반부에서는 FRW 우주모형의 기하학적 특성을 결정짓는 선요소 또는 계량텐서를 유도하고 이를 아인슈타인의 장방정식에 적용하여 FRW 우주의 진화방정식을 얻어 보고, 후반부에서는 우주모형 계수, 적색이동, 허블의 법칙, 거리 및 시간 규모 등 외부은하 천문학에서 유용하게 사용될 수 있는 개념들을 논의한다. This paper reviews the basic knowledge of the Friedmann-Robertson-Walker (FRW) cosmological model which is known as the general relativistic model of homogeneous and isotropic universe. In the first part we derive the line element or the metric characterizing the geometrical property of the FRW model and obtain the evolution equations of the FRW model universe by applying this metric to the Einstein`s field equations. In the second part we discuss cosmological parameters redshift Hubble`s law distance and time scales and others that are useful for the extragalactic astronomy.

최대우도 추정자를 사용한 우주배경복사 온도요동의 각파워스펙트럼 측정법 소개

박찬경 ( Chan-gyung Park ) 전북대학교 과학교육연구소 2016 과학과 과학교육 논문지 Vol.41 No.1

이 논문에서는 최대우도 추정자를 사용하여 우주배경복사 온도요동의 각파워스펙트럼을 측정하는 방법을 소개한다. 이를 위해 최대우도 2차 추정자가 얻어지는 전 과정을 유도하고 신호대잡음 고유성분 분석법을 요약해 정리한다. This paper introduces the method of measuring the angular power spectrum of cosmic microwave background temperature fluctuations using the maximum likelihood estimator. For this purpose, a full derivation of the maximum likelihood quadratic estimator is presented and the signal-to-noise eigenmode analysis method is summarized.

학술논문 - 미세조직 및 변형특성 - : 소성변형중 전위와 입계의 상호작용과 슬립전파기구

박찬로(Chan Ro Park),윤길수(Kil Soo Yoon),박찬경(Chan Gyung Park) 대한금속재료학회(구 대한금속학회) 1993 재료강도 심포지엄 Vol.- No.-

학술논문 - Fracture and Fracture Mechanics - : Mo 소성변형과 파괴에 미치는 입계전위거동의 영향

박찬로(Chan Ro Park),박찬경(Chan Gyung Park),장영원(Young Won Chang) 대한금속재료학회(구 대한금속학회) 1992 재료강도 심포지엄 Vol.- No.-

전자회절 Kikuchi Pattern의 전산모사와 그 응용

이원범,박찬로,박찬경,천창환,Lee, Won-Beom,Park, Chan-Rho,Park, Chan-Gyung,Chun, Chang-Hwan 한국현미경학회 1994 Applied microscopy Vol.24 No.4

A computer program has been developed to analyze easily the Kikuchi pattern which is useful in obtaining the crystallographic data of materials. This program can simulate the Kikuchi patterns for 14 Bravais lattice by using the matrix algebra. Convenient menu system was also added to enhance the applications of the program. That is, by varying the tilting angle, camera length (RADIUS) and $S_{max}$ in the menu, various Kikuchi patterns can be obtained. The simulated patterns, then, can be compared with the experimentally-obtained Kikuchi pattern to examine validity of simulation.

Atom Probe Tomography를 이용한 나노 스케일의 조성분석: I. 이론과 설비

정우영,방찬우,구길호,박찬경,Jung, Woo-Young,Bang, Chan-Woo,Gu, Gil-Ho,Park, Chan-Gyung 한국현미경학회 2011 Applied microscopy Vol.41 No.2

Even though importance of nano-scale structure and compositional analysis have been getting increased, existing analysis tools have been reached to their limitations. Recent development of Atom Probe Tomography (APT), providing 3-dimensional elemental distribution and compositional information with sub-nm scale special resolution and tens of ppm detection limit, is one of key technique which can overcome these limitations. However, due to the fact that APT is not well known yet in the domestic research area, it has been rarely utilized so far. Therefore, in this article, the theoretical background of APT was briefly introduced with sample preparation to help understanding APT analysis. 최근 나노 영역에서의 구조분석과 조성분석의 중요성이 증대되고 있으나, 기존의 분석장비들은 한계에 부딪히고 있다. 최근 개발된 APT는 nm 이하의 공간분해능과 수십 ppm수준의 detection limit으로 원소의 3차원분포와 조성정보를 제공해 주는 분석장비로서, 이러한 기존 분석의 한계를 극복할 수 있는 새로운 분석장비이다. 그러나 국내에는 아직 잘 알려지지 않아 활용이 미비한 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 APT에 대한 이해를 돕기 위해 APT분석의 원리와 시편준비에 대해 소개하였다.