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SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발 과제의 개요 22
제2장 국내외 기술개발 현황 25
제3장 연구개발 수행내용 및 결과 28
제1절 ISS 우주실험 향상 연구 28
1. ISS 우주실험 참여 전략 28
가. 해외 우주기관의 우주실험 수행전략 29
나. 미세중력환경을 이용한 과학실험 31
다. 미세중력 과학실험 참여 방법 35
2. ISS JEM을 활용한 국제공동 우주실험 타당성 연구 36
가. 일본 JEM을 활용한 우주실험 타당성 연구 개요 37
나. 일본 JEM을 활용한 우주실험 제안서 39
3. 우주실험 발굴 및 제안 41
4. 우주교육실험개발 및 지상시험용 장비 구현 56
가. 국내의 우주교육실험 개발 사례 56
나. 우주교육실험 개발 및 장비제작 58
제2절 중장기적 유인 우주 프로그램 발전전략(안) 146
1. 유인 우주 프로그램의 필요성 146
가. 과학기술적 측면 146
나. 산업 및 경제적 측면 147
나. 사회적 측면 147
2. 유인 우주 프로그램 국내외 현황 148
가. 국내 현황 148
나. 해외 현황 149
다. 해외 현황 중 일본의 유인 우주활동 프로그램 152
라. 해외 현황 중 일본 JAXA의 유인우주 분야 기술전략 로드맵 153
3. 향후 유인 우주 프로그램 운영방안 제안 155
가. 한국우주인배출사업과 향후 추진할 유인 우주 프로그램과의 차이점 155
나. 향후 추진할 유인 우주 프로그램 개발 계획(안) 156
다. 검토 및 제안 의견 159
라. 향후 한국 우주인의 활동 방향 설정 161
제3절 한국 우주인 역량강화 유지 발전 연구 164
1. 하계 생환 훈련 및 우주적응 훈련 참가 (공군 협력) 164
가. 생환교육훈련 164
나. 항공생리훈련 170
2. 우주교육프로그램[국제우주대학(ISU)] 참여 173
가. 핵심 강의 (Core Lectures) 173
나. 기본 워크숍 (Fundamental Workshops) 176
다. 다학제간 활동 (Multi-disciplinary Activities) 176
라. 학과 활동 (Department Activities) 177
마. 팀 프로젝트 (Team Project) 180
바. 기타 학문적 활동 요소 (Other Academic Elements) 182
사. 추가 활동 184
3. 향후 역량강화 활동 방안 185
가. 국내외 관련 교육을 통한 역량 유지·발전 185
나. 비행 경험의 활용 및 업무 수행 능력 유지 185
다. 국제 협력 증진 185
제4절 국내과학문화 확산활동 전개 186
1. 이소연 박사 활동 186
가. 우주비행 및 우주실험 결과 성과확산 활동 수행 187
나. 과학문화확산 활동 분야 189
다. '09년 우주개발 사업등과 연계한 국민적 관심 제고 활동 209
라. 대외협력분야 주요 활동 내용 211
2. 예비우주인(고산 선임연구원) 활동 214
가. 과학문화확산 활동 분야 214
나. '09년 우주개발 사업과 관련한 대외 활동 229
다. 대외활동 주요내용 229
라. 대외협력 활동 232
제4장 목표 달성도 및 관련 분야에서의 기여도 233
제5장 연구개발 결과의 활용계획 235
제6장 참고 문헌 236
첨부1. 해외 우주실험 사례 240
첨부2. ISS 일본 실험모듈(Pressurized Module)에 설치된 장비 275
표 3.1.1. 제안된 우주실험 40
표 3.2.1. 해외 우주인 훈련 프로그램 운영 국가 151
표 3.2.2. 우주선진국의 ISS 프로그램 예산 151
표 3.2.3. JAXA의 우주분야 기술전략 로드맵 기술과제 154
표 3.4.1. 우주실험 아이템 공모전 수상현황 188
표 3.4.2. 한국 우주인(이소연)의 대외활동 빈도(유형별) 189
표 3.4.3. 한국 우주인(이소연)의 대외활동 빈도(지역별) 190
표 3.4.4. 한국 우주인(이소연) 강연 일정 191
표 3.4.5. 한국 우주인(이소연) 기획강연 실시 결과 194
표 3.4.6. 한국 우주인 주요 언론활동 현황 206
표 3.4.7. 한국 우주인의 일본과의 대외협력활동 개요 211
표 3.4.8. 지역별 대외활동 빈도(예비우주인 고산) 215
표 3.4.9. 예비우주인(고산 선임연구원) 대외활동 세부내용 ('09.2~'10.1) 216
그림 1.1.1. Drop Tower (독일 Bremen) 32
그림 3.1.2. Parabolic Flight (유럽) 33
그럴 3.1.3. Parabolic Flight (러시아) 33
그림 3.1.4. Reentry Satellite (인도) 34
그림 3.1.5. ISS 모습(2010. 1) 35
그림 3.1.6. 일본 JAXA와의 우주실험 타당성연구 협력 체계 및 향후 계획 38
그림 3.1.7. 기본적인 연구 과정 순서 및 범위 47
그림 3.1.8. 시뮬레이터의 기본 구상도 48
그림 3.1.9. 척추 추간판의 퇴행성 변화를 분석하기 위한 조직학적 방법 49
그림 3.1.10. 우주에서 지상과 동일한 촛불 모양 만들기 59
그림 3.1.11. 우주에서 지상과 동일한 촛불 모양 만들기 (Top view) 60
그림 3.1.12. 지상에서 실험하기 위한 장치 61
그림 3.1.13. 자석 가속도계 62
그림 3.1.14. 수평으로 세운 자석 가속도계 62
그림 3.1.15. 수직으로 세운 자석 가속도계 62
그림 3.1.16. 비스듬히 기울인 자석 가속도계 63
그림 3.1.17. 지상에서의 실험 결과 63
그림 3.1.18. 원운동하는 자석 가속도계의 모습 (회전중심은 오른쪽) 63
그림 3.1.19. 원운동하는 통 내부의 양초 모습 (회전중심은 오른쪽) 64
그림 3.1.20. A막대기 66
그림 3.1.21. B막대기 66
그림 3.1.22. 반발장치 66
그림 3.1.23. 반발장치 세부구조 67
그림 3.1.24. 동일한 막대기의 반발 68
그림 3.1.25. 서로 다른 막대기의 반발 69
그림 3.1.26. 회전 여부에 따른 비교 70
그림 3.1.27. 운동량 보존 실험 장비1 71
그림 3.1.28. 운동량 보존 실험 장비2 72
그림 3.1.29. 원통비행기 발사대의 모습 74
그림 3.1.30. 원통비행기 작동방법 74
그림 3.1.31. 원통비행기 74
그림 3.1.32. 비행기 장착 74
그림 3.1.33. 비행기 날리기 75
그림 3.1.34. 블록 한 개의 모습 76
그림 3.1.35. 나침반: 가운데 구멍으로 실을 넣어 매듭을 짓는다. 길이 20mm, 폭 1mm, 가운데 구멍 Φ=0.5mm 77
그림 3.1.36. 자석(1) 77
그림 3.1.37. 자석(2) 빨대 양쪽에 자석을 끼워 고정시킨 모습 77
그림 3.1.38. 자석(3) 자석 1,2,3 모두 가운데 허리에 실을 묶고 접착제로 단단히 접착시킨다. 끈의 다른 쪽은 고정된 기둥에 묶어 만약 자석이 어디에 이끌린다 해도 1m이상 이동하지 않... 77
그림 3.1.39. 블록을 여러 개 연결한 모습 78
그림 3.1.40. 실을 묶고 나침반을 매단 모습 78
그림 3.1.41. 자이로스코프 80
그림 3.1.42. 자이로스코프(Front view) 81
그림 3.1.43. 모종이 심어진 화분의 모습 83
그림 3.1.43. 지렁이 사육 상자 85
그림 3.1.44. 어항(30×30×30cm) 87
그림 3.1.45. 투명 물고기 (Giant fish) 88
그림 3.1.46. 물고기의 내부구조 89
그림 3.1.47. 투명한 금붕어 90
그림 3.1.48. 콩나물 키우는 통 93
그림 3.1.49. 조루 94
그림 3.1.50. 분광기 제작을 위한 Worksheet 예 (앞면) 96
그림 3.1.51. 분광기 제작을 위한 Worksheet 예 (뒷면) 96
그림 3.1.52. 완성된 분광기 예 97
그림 3.1.53. 쌍성의 모습과 각각의 궤도 99
그림 3.1.54. 쌍성의 모습과 각각의 궤도(Top view) 100
그림 3.1.55. 쌍성이 가장 밝게 보일 때 100
그림 3.1.56. 쌍성이 약간 어둡게 보일 때 101
그림 3.1.57. 쌍성이 가장 어둡게 보일 때 101
그림 3.1.58. 우주선의 진행방향과 투사체의 발사 방향 103
그림 3.1.59. 투사체의 발사 방향(Top view) 103
그림 3.1.60. 투사체의 발사 방향(Front view) 104
그림 3.1.61. 지구를 향하여 발사된 투사체와 우주선의 궤적 104
그림 3.1.62. 지구를 향하여 발사된 투사체와 우주선의 궤적(Top view) 105
그림 3.1.63. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 지구를 향하여 발사된 투사체의 궤적(Top view) 106
그림 3.1.64. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 지구를 향하여 발사된 투사체의 궤적 107
그림 3.1.65. 지구 반대방향을 향하여 발사된 투사체와 우주선의 궤적 107
그림 3.1.66. 지구 반대방향을 향하여 발사된 투사체와 우주선의 궤적(Top view) 108
그림 3.1.67. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 지구 반대방향을 향하여 발사된 투사체의 궤적(Top view) 109
그림 3.1.68. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 지구 반대방향을 향하여 발사된 투사체의 궤적 110
그림 3.1.69. 우주선의 진행 방향으로 발사된 투사체와 우주선의 궤적 110
그림 3.1.70. 우주선의 진행 방향으로 발사된 투사체와 우주선의 궤적(Top view) 111
그림 3.1.71. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 우주선의 진행 방향으로 발사된 투사체의 궤적(Top view) 112
그림 3.1.72. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 우주선의 진행 방향으로 발사된 투사체의 궤적 113
그림 3.1.73. 우주선이 진행하는 반대 방향으로 발사된 투사체와 우주선의 궤적 113
그림 3.1.74. 우주선이 진행하는 반대 방향으로 발사된 투사체와 우주선의 궤적(Top view) 114
그림 3.1.75. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 우주선이 진행하는 반대 방향으로 발사된 투사체의 궤적(Top view) 115
그림 3.1.76. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 우주선이 진행하는 반대 방향으로 발사된 투사체의 궤적 116
그림 3.1.77. E방향으로 발사된 투사체와 우주선의 궤적 117
그림 3.1.78. E방향으로 발사된 투사체와 우주선의 궤적(Front view) 118
그림 3.1.79. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 E방향으로 발사된 투사체의 궤적(Front view) 119
그림 3.1.80. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 E방향으로 발사된 투사체의 궤적 120
그림 3.1.81. F방향으로 발사된 투사체와 우주선의 궤적 121
그림 3.1.82. F방향으로 발사된 투사체와 우주선의 궤적(Front view) 122
그림 3.1.83. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 F방향으로 발사된 투사체의 궤적(Front view) 123
그림 3.1.84. 우주선 기준계에서 바라보았을 때 F방향으로 발사된 투사체의 궤적 124
그림 3.1.85. 학생들이 직접 제작한 우주선 검출기 126
그림 3.1.86. 냄비 130
그림 3.1.87. 냄비를 핫플레이트에 고정한 모습 130
그림 3.1.88. 칼끝은 너무 날카롭지 않은 것으로 준비 132
그림 3.1.89. 사과 놓을 접시 133
그림 3.1.90. 봉지 띄우개-15*15*15cm의 플라스틱 막대 구조물이다. 136
그림 3.1.91. 녹말반죽이 든 지퍼팩에 벌크로를 붙인 모습 137
그림 3.1.92. 녹말반죽 위의 공간을 만들어주기 위해 지퍼팩에 봉지 띄우개를 넣어 준 모습 138
그림 3.1.93. 쇠고리-1 140
그림 3.1.94. 약품통의 구조 141
그림 3.1.95. 아크릴 판(30Φ×1m) 141
그림 3.1.96. 상변화 장치1 144
그림 3.1.97. 상변화 장치2 144
그림 3.1.98. 상변화 장치1 145
그림 3.2.1. JAXA의 우주분야 기술전략 로드맵 154
그림 3.2.2. 한국형 유인우주프로그램 주요 분야 및 체계 157
그림 3.2.3. 한국 우주인의 역할에 따른 발전 방향 161
그림 3.2.4. 한국 우주인 향후 중점 활동 계획(안) 163
그림 3.3.1. 낙하산 강하법 이론 및 실습 165
그림 3.3.2. 해상 강하 실습 166
그림 3.3.3. Drag 실습 166
그림 3.3.4. 신호총 실습 166
그림 3.3.5. Para Sail 훈련 167
그림 3.3.6. 심해생환 훈련 168
그림 3.3.7. 음식물 구득 실습 및 훈련 169
그림 3.3.8. 저압실 비행훈련 171
그림 3.3.9. 가속도 훈련 172
그림 3.3.10. 비상탈출 훈련 172
그림 3.3.11. 핵심강의(Core Lectures) 174
그림 3.3.12. Space Tourism and Culture Program 176
그림 3.3.13. Creating Art 177
그림 3.3.14. Space Tourism Workshop 178
그림 3.3.15. Professional Visit (Loral) 178
그림 3.3.16. 모의 우주관련 국제 분쟁 178
그림 3.3.17. Moot Court 179
그림 3.3.18. Space Law Case Study 179
그림 3.3.19. Individual Assignment Presentation 180
그림 3.3.20. Team Project - Mars Caves 180
그림 3.3.21. Team Project - Disaster Risk Management 181
그림 3.3.22. Team Project - Space Aid 181
그림 3.3.23. Panel-Space Policy and the Asia Pacific Region 182
그림 3.3.24. Panel-Space and the Media 182
그림 3.3.25. Panel-Entrepreneurial Space Business 183
그림 3.3.26. Panel-Space Activities of China 183
그림 3.3.27. Ames Tour 184
그림 3.3.28. 한국 최초 우주인 강연 184
그림 3.4.1. 한국우주인배출 1주년 특별 전시회 187
그림 3.4.2. 한국 우주인과 함께하는 아이템 공모전 188
그림 3.4.3. 주요 대외활동 이미지 193
그림 3.4.4. 한국 우주인 주요 언론활동 사진 205
그림 3.4.4. 한국 우주인 고정 라디오 프로그램 "이소연의 클릭 과학세상" 207
그림 3.4.5. 한국 우주인 중앙일간지 칼럼 개제 208
그림 3.4.6. 나로 우주센터 준공식 사회 209
그림 3.4.7. 나로호 발사 중계 참여 210
그림 3.4.8. 나로호 발사 홍보 부스 210
그림 3.4.9. 한국 우주인의 일본 "미래과학관(Miraikan)" 사인식 211
그림 3.4.10. 한국 우주인의 미국 대외협력활동 212
그림 3.4.11. 한국 우주인 MME 2009 참석 212
그림 3.4.12. 한국 우주인 ASE 2009 참석 213
그림 3.4.13. 예비우주인(고산 선임연구원) 대외활동 관련 주요 이미지 220
그림 3.4.14. 예비우주인(고산 선임연구원) 언론인터뷰 (한국경제) 221