[연구자 요약] 기초과학연구원 희귀 핵 연구단 김명국 연구원은 천체핵물리학 관측 데이터 기반 중성자별 상태방정식 분석과 제일원리 계산을 통한 희귀 동위원소 구조를 연구합니다.

직책

연구원

재직 상태

재직 중

소속기관

기초과학연구원 (희귀 핵 연구단)

연구 분야

관측 데이터 기반 중성자별 질량 및 반경 구조 분석 기술: 4U 1746-37과 같은 소형 중성자별의 실제 관측 데이터를 바탕으로 중성자별의 질량과 반경을 정밀하게 재평가하고 극한 밀도 상태에서의 물리적 특성을 규명하는 연구를 수행합니다. 이를 위해 천체핵물리학적 모델링 기법과 관측 데이터 기반의 중성자별 상태방정식(Equation of State) 분석 기술을 핵심 방법론으로 활용하고 있습니다. 본 기술은 초고밀도 환경에서 핵물질의 미시적 상호작용과 거시적 천체 구조 사이의 상관관계를 체계적으로 해석하는 데 기여합니다. 주요 응용 분야로는 천체핵물리학 기초 연구, 중성자별 상태방정식 도출 및 초고밀도 극한 핵물질 물성 연구 등이 포함됩니다. 실제 관측 자료를 수리적·물리적 이론 모델과 정합시키는 분석 체계를 구축하여 고밀도 핵물질 상태 규명 연구의 정밀도를 향상시켰습니다. 이러한 연구 성과는 천문학 분야 국제 학술지 Astronomy and Astrophysics(2026년 게재)에 논문 1건으로 발표되어 학술적 검증을 완료했습니다., 탄소 및 산소 희귀 동위원소의 제일원리 기반 핵구조 계산: 희귀 동위원소 시스템에서 발현되는 미시적 상호작용을 정밀 규명하기 위해 탄소 및 산소 동위원소의 에너지 준위, 입자 간 상관관계 및 초유체 페어링(Superfluid pairing) 특성을 분석하는 연구를 수행합니다. Ab initio(제일원리) 계산 기법을 도입하여 근본적인 핵자 간 상호작용으로부터 핵구조와 초유체 페어링 메커니즘을 시뮬레이션하는 독자적인 전산핵물리 방법론을 적용하고 있습니다. 본 연구는 핵력에 기반한 미시적 접근법을 통해 불안정한 동위원소의 양자역학적 상태를 정밀하게 모델링하는 데 주력합니다. 해당 기술은 희귀 동위원소의 미시 구조 규명뿐만 아니라 국내외 중이온가속기 기반 핵물리 실험에서 도출되는 복합 데이터의 정밀 해석과 물성 예측에 직접적으로 활용됩니다. 이러한 제일원리 계산을 통해 도출된 핵구조 분석 연구 결과는 물리학 분야 권위 학술지인 Physics Letters B(2026년 게재)에 논문 1건으로 게재되는 성과를 거두었습니다.

연구자 링크

https://pr.ibs.re.kr/browse-researcher?filter=D0000123

중요 키워드

중성자별, 희귀 동위원소, 제일원리 계산, 초유체 페어링, 김명국, 기초과학연구원, 핵구조, 질량 반경 구조 분석, 중이온가속기, Ab initio, 탄소 동위원소, 천체핵물리, 상태방정식, 고밀도 핵물질, 희귀 핵 연구단, 관측 데이터 기반 중성자별 질량 및 반경 구조 분석 기술, 4U 1746-37과 같은 소형 중성자별의 실제 관측 데이터를 바탕으로 중성자별의 질량과 반경을 정밀하게 재평가하고 극한 밀도 상태에서의 물리적 특성을 규명하는 연구를 수행합니다. 이를 위해 천체핵물리학적 모델링 기법과 관측 데이터 기반의 중성자별 상태방정식(Equation of State) 분석 기술을 핵심 방법론으로 활용하고 있습니다. 본 기술은 초고밀도 환경에서 핵물질의 미시적 상호작용과 거시적 천체 구조 사이의 상관관계를 체계적으로 해석하는 데 기여합니다. 주요 응용 분야로는 천체핵물리학 기초 연구, 중성자별 상태방정식 도출 및 초고밀도 극한 핵물질 물성 연구 등이 포함됩니다. 실제 관측 자료를 수리적·물리적 이론 모델과 정합시키는 분석 체계를 구축하여 고밀도 핵물질 상태 규명 연구의 정밀도를 향상시켰습니다. 이러한 연구 성과는 천문학 분야 국제 학술지 Astronomy and Astrophysics(2026년 게재)에 논문 1건으로 발표되어 학술적 검증을 완료했습니다., 탄소 및 산소 희귀 동위원소의 제일원리 기반 핵구조 계산, 희귀 동위원소 시스템에서 발현되는 미시적 상호작용을 정밀 규명하기 위해 탄소 및 산소 동위원소의 에너지 준위, 입자 간 상관관계 및 초유체 페어링(Superfluid pairing) 특성을 분석하는 연구를 수행합니다. Ab initio(제일원리) 계산 기법을 도입하여 근본적인 핵자 간 상호작용으로부터 핵구조와 초유체 페어링 메커니즘을 시뮬레이션하는 독자적인 전산핵물리 방법론을 적용하고 있습니다. 본 연구는 핵력에 기반한 미시적 접근법을 통해 불안정한 동위원소의 양자역학적 상태를 정밀하게 모델링하는 데 주력합니다. 해당 기술은 희귀 동위원소의 미시 구조 규명뿐만 아니라 국내외 중이온가속기 기반 핵물리 실험에서 도출되는 복합 데이터의 정밀 해석과 물성 예측에 직접적으로 활용됩니다. 이러한 제일원리 계산을 통해 도출된 핵구조 분석 연구 결과는 물리학 분야 권위 학술지인 Physics Letters B(2026년 게재)에 논문 1건으로 게재되는 성과를 거두었습니다.