개요

• 1996년 4월에 완성된 보현산천문대는 경북 영천시 화북면과 청송군 현서면에 걸쳐있는 보현산의 동봉 정상일대 30,156㎡ 부지에 세워져 있음
• 국내 최대 구경의 1.8m 반사망원경과 태양플레어 망원경이 설치되어 있어 국내 광학천문관측의 중심지로 항성, 성단, 성운과 은하 등의 생성과 진화를 연구

연혁

• 1996년 4월 보현산천문대 준공
• 1996년 1k CCD 시스템 개발
• 1998년 진공증착기 설치
• 1999년 2k CCD 시스템 개발
• 2003년 BOES(고분산에쉘분광기) 개발
• 2008년 KASINICS(근적외선카메라) 개발
• 2010년 4k CCD 시스템 개발
• 2014~2015년 리모델링
• 2015년 망원경제어시스템(TCS) v.3 개발

장기관측과제

• 국제 공동 관측 캠페인을 통한 소행성 종족의 궤도진화 연구
  • 연구자: 김명진(천문연), 최영준, 문홍규, 변용익 등
• 고광도 AGN의 장기관측을 통한 광이온화 모델 검증 및 블랙홀 질량 측정
  • 연구자: 우종학(서울대), 김민진, 성현일, 전이슬, 박송연 등

대표성과

거대질량 블랙홀 발견 연구 Nature지 게재 (Nature 2011 476 421)

• 2011년 3월 28일 38억 광년 떨어진 곳에 있는 평범한 은하의 중심부가 갑자기 밝아지는 현상을 발견함
• 거대질량 블랙홀(super-massive black hole)이 별을 삼키면서 갑자기 밝아지는 순간을 포착한 것임
• 갑자기 밝아지는 현상이 거대질량 블랙홀이 별을 삼키는 것임을 7개국 국제공동연구를 통해 입증함
• 거대질량 블랙홀의 존재에 대한 이론적 예견은 약 40여년 전에 있었고, 관측을 통해 그 이론을 입증한 것임
• 보현산천문대의 KASINICS는 적외선 관측자료를 획득하여 거대질량블랙홀에 의한 현상임을 확인하는데 중요한 기여를 하였음

X-선 모니터링 관측으로 확인한 Swift J1644+57의 밝기 변화

보현산천문대 KASINICS를 이용하여 관측한 Swift J1644 +57의 적외선영역 밝기 변화

연구장비

1.8m 광학망원경 (1.8m Reflector)

• 설치연도 : 1996년 4월
• 광학계 : 카세그레인
• 초점비 : F/8, F/15
• 건판척도 : F/8 14.2 arsec/㎜, F/15 7.6 arcsec/㎜
• 가대 : 경위대식(영상되돌리기 포함)
• 관측한계 : 고도축 16.4-89.5, 방위축 ±270°
• 초점조정 : 범위 ±5㎜ (엔코더 값 ±5,000)
• 지향정밀도 : 2″
• 자동추적장치 : 시야 1분, 10초에 한 번씩 보정
• 돔 : 사각돔, 기역(“ㄱ”)자 형태 슬릿

1.8m 광학망원경 (1.8m Reflector)

고분산에셀분광기 (BOES; Bohyunsan Optical Echell Spectrograph)

• 사용 파장 λ = 3,600 ~ 10,500 Å
• 광섬유 : 80 μm(1.1초), 200 μm(2.9초) x 2개, 300 μm(4.3초) x 2개
• 조준경(collimator) : Zerodur에 내구성 Ag 코팅
  • 초점거리 = 1087.5 mm
  • 조준광(collimating beam) 직경 φ1 = f1 / 8 = 136 mm
• 에셀 격자
  • 격자면 각도 (blaze angle) θB = 76.05° ( tan θB = 4 )
  • 격자 홈 간격 δ = 1/41.59 mm/groove
  • 격자 면 수직면(facet normal)과 입사광 사이각 γ = 0.6° (quasi-Littrow)
  • 격자면 크기 : 203 x 837 mm (203 x 411 mm x 2개 + 15mm 틈)
• 프리즘 꼭지각 : 55°
• BOES 카메라 : f/1.53, 직경 250 mm, 초점 거리 f2 = 383 mm
• BOES CCD : E2V CCD44-82
  • 화소 : 2048 (차수 방향) x 4096 (파장 방향), 15 x 15 μm
  • 이득 : 0.5, 1 e-/ADU (1이 default값)
  • 읽기잡음 : 4e-
  • 축소비 : 2.84 ( = 1087.5 mm / 383 mm)
  • 사용온도 : -100 ~ -110도 ( CFC 냉각방식)
  • 읽기 시간 (Readout Time) : 200초
• 파장 분해능
  • 80 μm (광섬유#5) : 90,000
  • 200 μm (광섬유#3, #4) : 45,000
  • 300 μm (광섬유#1, #2) : 30,000
• 요오드통을 이용하여 측정한 시선속도 정밀성 < 5 m/sec

BOES 고분산 분광부

CIM 광학계 구조

적외선이미징카메라 (KASINICS; KASI Near-Ingrared Camera System)

• Pixel scale: 0.39“ x 0.39"
• Field of view: 3.3' x 3.3'
• Gain(e-/ADU): 2.56
• Readout Noise: 39 electrons
• Average Seeing(BOAO): 1.5" ~ 1.7"
• Linearity Range
  • 4,000~ 16,000 ADU (within1%)
  • 3,000 ~ 19,000 ADU (within 3%)
• Dark Current: 18.2 electrons/sec

적외선이미징카메라 (KASINICS; KASI Near-Ingrared Camera System)

가시광이미징카메라 (4K CCD)

• 냉각방식: 냉각수/전기 냉각 (-110도 사용)
• size: 4k x 4k (한변 61.4 mm) (4098x4112)
• chip 제작사/모델: E2V CCD 231-84 칩 (Back illuminated, Grade one)
• CCD 제작사/모델:GL Scientific
• Field of view: 약 14.6분 x 14.6분
• pixel size: 15 μm
• arcsec/pixel: 약 0.2145 arcsec
• readout noise: 2e- (50kHz) / 5e- (1MHz)
• gain: Low(nomal) ~ 4.58 e- / ADU, High ~ 5.34 e- / ADU
• dark current: 3e- /pixel/hour
• readout time: 167 초 (1×1)

가시광이미징카메라 (4K CCD)

진공증착기 (Vacuum Chamber)

진공증착기 (Vacuum Chamber)