한국천문올림피아드 (r20220720판)

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형식과학
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사회과학
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전국지리올림피아드]] · [[한국경제올림피아드|
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인문학
한국철학올림피아드]](2) · [[한국 언어학 올림피아드|
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한국언어학올림피아드]](3)
(1) 타 올림피아드와 성격이 다르지만 국제청소년물리토너먼트 대표단도 국제 과학 올림피아드 한국대표단 발대식에 초청 받으므로 포함
(2) 국제철학올림피아드 국내 예선과 주최는 같지만 별개의 대회임
(3) 사회과학이나 형식과학에도 속함


국제 올림피아드 목록 / 아시아-태평양 올림피아드 목록 / 국가별 물리올림피아드 목록 / 국가별 지리올림피아드 목록



천문학
Astronomy

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배경
기본 정보
우주 · 천체
천문사
고천문학 · 천동설 · 지동설 · 첨성대 · 혼천의 · 간의 · 아스트롤라베 · 올베르스의 역설 · 대논쟁 · 정적 우주론 · 정상우주론
학술적 정보
천문학과 · 천문학자 · 우주덕 · 천문법 · 국제천문연맹 · 한국천문학회 · 한국우주과학회 · 한국아마추어천문학회(천문지도사) · 한국천문연구원 · 한국항공우주연구원 · 한국과학우주청소년단 · 국제천문올림피아드 · 국제 천문 및 천체물리 올림피아드 · 아시아-태평양 천문올림피아드 · 한국천문올림피아드 · 전국학생천체관측대회 · 전국청소년천체관측대회
위치천문학
구면천문학
천구 좌표계 · 구면삼각형 · 천구적도 · 자오선 · 남중 고도 · 북극성 · 주극성 · 24절기(춘분 · 하지 · 추분 · 동지) · 극야 · 백야 · 박명
시간 체계
태양일 · 항성일 · 회합 주기 · 태양 중심 율리우스일 · 시간대 · 시차 · 균시차 · 역법
측성학
연주운동 · 거리의 사다리(연주시차 · 천문단위 · 광년 · 파섹)
천체물리학
천체역학
궤도 · 근일점 · 원일점 · 자전(자전 주기) · 공전(공전 주기) · 중력(무중력) · 질량중심 · 이체 문제(케플러의 법칙 · 활력방정식 · 탈출 속도) · 삼체문제(라그랑주점 · 리사주 궤도 · 헤일로 궤도 · 힐 권) · 중력섭동(궤도 공명 · 세차운동 · 장동#천체역학 · 칭동) · 기조력(조석 · 평형조석론 · 균형조석론 · 동주기 자전 · 로슈 한계) · 비리얼 정리
궤도역학
치올코프스키 로켓 방정식 · 정지궤도 · 호만전이궤도 · 스윙바이 · 오베르트 효과
전자기파
흑체복사 · 제동복사 · 싱크로트론복사 · 스펙트럼 · 산란 · 도플러 효과(적색편이 · 상대론적 도플러 효과) · 선폭 증가 · 제이만 효과 · 편광 · 21cm 중성수소선 · H-α 선
우주론
기본 개념
허블-르메트르 법칙 · 우주 상수 · 빅뱅 우주론 · 인플레이션 우주론 · 표준 우주 모형 · 우주원리 · 암흑물질 · 암흑에너지 · 디지털 물리학 · 평행우주 · 다중우주 · 오메가 포인트 이론 · 모의실험 가설 · 홀로그램 우주론
우주의 역사
우주 달력 · 우주배경복사(악의 축) · 재이온화
기타 개념
핵합성(핵융합) · 중력파 · 중력 렌즈 효과 · 레인-엠든 방정식 · 엠든-찬드라세카르 방정식
천체관측
관측기기 및 시설
천문대 · 플라네타리움 · 망원경(쌍안경 · 전파 망원경 · 간섭계 · 공중 망원경 · 우주 망원경) · CCD(냉각 CCD) · 육분의
관측 대상
별자리(황도 12궁 · 3원 28수 · 계절별 별자리) · 성도 · 알파성 · 딥 스카이(메시에 천체 목록 · NGC · 콜드웰 목록) · 스타호핑법 · 엄폐 · 동시천문현상 · 빛공해
틀:태양계천문학·행성과학 · 틀:항성 및 은하천문학 · 천문학 관련 정보



한국천문올림피아드
韓國天文올림피아드
Korea Astronomy Olympiad (KAO)
파일:KAO_logo.png
운영
한국천문올림피아드위원회[1]
설립
2001년
분야
천문학, 천체물리학, 천체관측
대상
중학교 2학년 ~ 고등학교 2학년
일시
접수: 매년 4월
심층면접: 8월
가을주말교육: 10월
겨울학교: 1월
최종시험: 2월
여름학교: 7월
최종교육: 9월
장소
서울대학교/관악캠퍼스(심층면접, 최종시험, 여름학교, 최종교육)[2]
송암스페이스센터(가을주말교육)[3]
국립청소년우주센터(겨울학교)[4]
국제 대회
국제천문올림피아드(IAO)
아시아-태평양 천문올림피아드(APAO)
국제 천문 및 천체물리 올림피아드(IOAA)
국제 천문 및 천체물리 e-경시대회(GeCAA)
국제원격천문올림피아드(IRAO)
관련 대회
미국 천문 및 천체물리 올림피아드(USAAAO)
미국천문올림피아드(USNAO)
영국 천문 및 천체물리 올림피아드(BAAO)
캐나다천문올림피아드(CAO)
싱가포르천문올림피아드(SAO)
인도천문올림피아드(INAO)
방글라데시 천문 및 천체물리 올림피아드(BDOAA)
스리랑카 천문 및 천체물리 올림피아드(SLAAO)
한국지구과학올림피아드
전국학생천체관측대회
링크
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1. 개요
2. 주관
3. 역사
4. 목적
5. 학습 범위
5.1. 이론 부문 예시 문제
5.2. 관측 부문 예시 문제
5.3. 실무/자료분석 부문 예시 문제
6. 교육 및 선발 과정
6.1. 서류 전형
6.2. 여름통신과제
6.3. 온라인 교육
6.4. 심층면접
6.5. 가을주말교육
6.5.1. 일정
6.6. 가을통신과제
6.7. 겨울학교
6.7.1. 개최 장소
6.7.2. 준비물
6.7.3. 평일 일정
6.7.3.1. 오전 강의
6.7.3.2. 오후 강의 및 실습
6.7.3.3. 관측 실습
6.7.3.4. 자율학습
6.7.4. 주말 일정
6.7.5. 평가시험
6.7.6. 퇴소
6.8. 국가대표 선발 최종시험
6.9. 국가대표 후보 발표
6.10. 봄통신과제
6.11. 여름학교
6.11.1. 일정
6.12. 국가대표 최종교육
7. 국제 대회
7.1. IAO/IRAO와 APAO
7.2. IOAA/GeCAA
8. 공부 방법
8.1. 이론 부문
8.1.1. 2차 선발 수준
8.1.2. 국가대표 선발 수준
8.1.3. 국제대회 수준
8.1.4. 공부 관련 팁
8.2. 관측 부문
8.2.1. 관측 준비
8.2.2. 밤하늘 익히기
8.2.3. 천체 찾기
8.2.4. 기출 문제 풀기
8.2.5. 공부 관련 팁
8.3. 실무/자료분석 부문
9. 관련 도서
9.1. 종합 교재
9.2. 이론 관련
9.2.1. 우주론 관련
9.3. 관측 관련
9.4. 문제집
9.5. 기출문제 PDF
10. 기타
11. 같이 보기



1. 개요[편집]




▲ 천올선배가 말하는 천올

우주를 향한 꿈과 희망

Dreams and Aspirations for the Universe!

한국천문올림피아드(Korea Astronomy Olympiad, KAO)는 매년 봄에 천문학적 관심과 소양을 가진 전국의 중학생고등학생들을 대상으로 개최되는 경시대회 겸 교육 프로그램이다. 보통 줄여서 천올이라고 부르며, 천올에 참가하는 학생이나 참가한 적 있는 이들은 천올러라고 부른다. KAO 고득점자는 다음 해에 열리는 국제 과학 올림피아드국제천문올림피아드(IAO), 국제 천문 및 천체물리 올림피아드(IOAA)나 관련 국제대회인 국제 천문 및 천체물리 e-경시대회(GeCAA), 국제원격천문올림피아드(IRAO) 등에 참가할 대한민국 국가대표 후보로 선발된다. 2018년까지는 아시아-태평양 천문올림피아드(APAO)에도 참가하였으나 2019년부터는 참가하지 않는다. 국제대회는 서술형 계산 문제를 푸는 이론 부문, 직접 천체관측을 하거나 관련된 문제를 푸는 관측 부문, 관측 자료를 해석하는 실무/자료분석 부문으로 나뉘며, KAO는 이 중 이론 부문과 관측 부문에 중점을 두고 운영된다.

한국아마추어천문학회에서 주최하는 전국학생천체관측대회와 함께 한국에서 학생을 대상으로 하는 유이한 공식 천문학 대회기 때문에 둘 다 참가하는 학생도 좀 있다. 지식을 겨루는 것뿐만 아니라 다양한 우주 관련 교육을 받고 경험을 쌓을 수 있는 기회이기 때문에[5] 한국의 어린 우주덕 중 반 이상의 공식 정모 스팟이다.

지질학, 해양학, 대기과학지구과학 분야 및 천문학을 포함한 지구과학(교과) 전체를 다루는 한국지구과학올림피아드(KESO)과는 별개의 대회다. 실습 면에서 KAO가 천체관측을 중점적으로 다루는 반면에 KESO는 지질 답사에 주력한다. 대회 성향이 달라서인지 상술한 전국학생천체관측대회만큼 KAO와 참가 학생이 많이 겹치지는 않는 편이다. KAO가 KESO보다 1년 더 일찍 생겼으며, 겨울학교나 국가대표 교육 등 행사 규모가 2배 정도 더 크다.[6]


2. 주관[편집]


한국천문올림피아드는 사단법인 한국천문학회 산하 한국천문올림피아드위원회가 주관한다. 한국천문올림피아드위원회는 한국천문학회를 대신하여 천문올림피아드 국제대회인 IAO, APAO, IRAO에서 대한민국을 대표하는 공인국가대표천문기관(Authorized National Representative Astronomical Organization, ANRAO)의 역할 및 IOAA, GeCAA에서 대한민국을 대표하는 국가올림피아드위원회(National Olympic Committee)의 역할을 수행한다. 출처 IAO 운영 규정의 ANRAO 관련 조항 IOAA 운영 규정


3. 역사[편집]


한국천문올림피아드위원회는 천문 분야 영재 발굴과 천문학의 대중화를 목표로 2000년에 설립되었다. 2001년 10월 27일에 한국천문학회한국천문연구원의 공동주최로 전국의 고등학생 535명이 참가한 제1회 KAO가 서울대학교에서 개최됐고, 같은 해 우크라이나 크림반도에서 열린 제6회 국제천문올림피아드(International Astronomy Olympiad, IAO)에 박용선 위원과 임인성 위원을 참관인으로 3명의 고등학생들이 참관자 자격으로 처음 참가했다. 2002년 10월 러시아 카라차예보-체르케시야 공화국에서 열린 제7회 IAO부터 대한민국 국가대표 학생들이 정식 참가했으며, 현재까지 IAO에서 총 7번의 종합 1위를 달성했다. 2003년에 한국 국제 과학 올림피아드 사업의 일환으로 정부 지원을 받기 시작해서 현재는 한국과학창의재단을 통해 과학기술정보통신부로부터 지원받고 있다.

한국천문올림피아드위원회는 매년 전국의 중고등학생 대상으로 KAO를 개최해서 선발된 학생들에게 온라인/오프라인으로 천문학 전반에 걸친 강의와 자료분석실습 및 천체관측실습 교육을 하고 있으며, IAO 외에 2005년부터 아시아-태평양 천문올림피아드(Asian-Pacific Astronomy Olympiad, APAO) 그리고 2007년부터 국제 천문 및 천체물리 올림피아드(International Olympiad on Astronomy and Astrophysics, IOAA)에 참가하고 있다. 아울러 2009년 제5회 APAO를 전라남도 담양군 소재 담양청소년수련관(9개국 85명 참가), 2012년 제17회 IAO를 광주광역시 소재 김대중컨벤션센터(22개국 129명 참가), 2016년 제12회 APAO를 전라남도 고흥군 소재 국립청소년우주센터[7](7개국 73명 참가)에서 각각 개최했다. 그러나 2019년부터는 APAO에 참가하지 않기로 결정했으며, 2020년에는 코로나19로 인해 연기된 제14회 IOAA를 대신해 열린 제1회 국제 천문 및 천체물리 e-경시대회(Global e-Competition on Astronomy and Astrophysics, GeCAA)에, 2021년에는 같은 이유로 연기된 제25회 IAO를 대신해 열린 제1회 국제원격천문올림피아드(International Remote Astronomy Olympiad, IRAO) 참가했다.


4. 목적[편집]


* 청소년들에게 중·고등학교 시절부터 천문학 전반에 걸친 이론 및 천체관측에 접할 기회를 제공함으로써 기초과학에 대한 관심을 고취시킨다.

* 천문학 영재들을 조기에 발굴ㆍ교육함으로써, 미래에 대한민국 뿐 아니라 전 세계를 무대로 활동하는 천문학자로 성장할 수 있도록 지원한다.

* 국제천문올림피아드에 한국대표 학생들을 참가시켜, 전 세계 천문학 영재들과의 교류를 통해 국제적 친선을 도모하고, 천문학 분야에서 한국의 우수성을 보여줌으로써 대한민국국가 위상을 드높인다.

* 국민들의 과학 마인드 함양을 위한 과학 대중화에 기여한다.



5. 학습 범위[편집]



천문학
Astronomy

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배경
기본 정보
우주 · 천체
천문사
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국제 천문 및 천체물리 올림피아드(IOAA) 교수요목을 바탕으로 작성하였다. KAO 교수요목도 참고 바람.

참고로 KAO, IAO, APAO에는 미적분이나 행렬을 사용하는 문제가 출제되지 않으므로 중학교 수학삼각함수, 지수함수, 로그함수, 원뿔곡선 정도만 잘 공부했으면 국가대표가 되기에 충분하지만, IOAA에서는 간혹 출제된다. 따라서 IOAA 국가대표 후보가 아닌 이상 아래에 있는 개념을 공부하다가 미적분학, 미분방정식 등 어려운 수학을 이용해 공식을 유도하는 부분을 맞닥뜨렸을 때에는 유도 과정을 생략하고 그 결과만 공부해도 충분하다.

기울임체로 표시된 주제는 정량적, 수식적인 이해가 필요없고 정성적으로 이해만 해도 되는 것이다.



5.1. 이론 부문 예시 문제[편집]


아래는 2020년 온라인으로 개최된 제1회 국제 천문 및 천체물리 e-경시대회이론 시험 2번 문제로, 전형적인 천문올림피아드 스타일 이론 문제다. 유사과학 이론인 지구 평면설(...)이 옳다고 가정했을 때 지구의 표면 온도가 비교적 단기간에 크게 변하게 되므로 말이 안 된다는 것을 보이는 문제다. 어려운 편은 아니지만 물리학과 위치천문학의 개념을 모두 사용해야 한다는 면에서 다소 창의적인 사고를 요구하는 문제다.

최근 들어서 지구가 3차원 구가 아니라 2차원 원이라고 생각하는 사람들이 생겨났다. 이들이 주장하는 지구 평면설이 옳다고 가정해 보자. 그러면 지구에 수직하고 지구의 중심 [math(C)]를 지나는 축("지구의 중심축")은 지구 표면에 있는 모든 관측자의 천정을 지난다. 여기에서 다음 과학적 사실들은 여전히 참이라고 가정하자.

* 태양상수 [math(S)]는 [math(1366 kW/m^2)]이다.

* 지구의 중심축은 세차운동에 의해 [math(P=25800 yr)]의 주기를 갖고 원 모양으로 회전한다.

* 세차운동 원의 각반지름 [math(\varepsilon)]은 [math(23.5\degree)]이다.

지구가 완벽한 흑체이고, 태양 광선이 서로 평행할 정도로 태양이 충분히 멀리 있으며, 태양이 현재 천정에 위치한다고 가정할 때, 지구의 평형 온도가 [math(\Delta T = 1\degree C)]만큼 감소하는 데에 걸리는 시간 [math(\Delta t)]를 구하시오. (10점)

[ 풀이 펼치기 · 접기 ]
편평한 지구 한 쪽의 넓이를 [math(A)], 태양과 지구 중심축 사이의 각도(즉 천정거리)를 [math(\theta)]라 하자. 그러면 초기에 [math(\theta)]는 [math(0\degree)]이다. 태양 광선이 서로 평행하다고 가정했으므로 지구가 흡수하는 태양 복사 에너지의 일률은 [math(SA\cos\theta)]이다.

지구가 평형 상태에 다다르면 지구가 흡수하는 태양 복사 에너지의 일률과 지구가 방출하는 지구 복사 에너지의 일률이 서로 같아야 한다. 편평한 지구는 양면에서 지구 복사를 방출할 것이므로 지구의 평형 온도 [math(T)]는 슈테판-볼츠만 법칙에 의해 [math(SA\cos\theta = \sigma(2A)T^4)]를 만족한다. 따라서 [math(T(\theta)=\sqrt[4]{\dfrac{S\cos\theta}{2\sigma}})]이며, 우리는 여기에서 [math(T(\theta_1) = T(0) - \Delta T)]를 만족하는 [math(\theta_1)]값을 구해야 한다.

따라서,
[math(\displaystyle \begin{aligned} \sqrt[4]{\dfrac{S\cos\theta_1}{2\sigma}} &= \sqrt[4]{\dfrac{S}{2\sigma}} - \Delta T \\ \cos\theta_1 &= \left(1 - \Delta T\sqrt[4]{\dfrac{2\sigma}{S}}\right)^4 &= 0.9880 \end{aligned})]
이다.

이제 지구의 중심축이 [math(\theta=0\degree)]에서부터 세차운동을 시작하여 [math(\theta=\theta_1)]에 다다르기까지 걸리는 시간을 구하자. 천구 상에서 [math(O)]가 세차운동의 중심, [math(Z)]가 현재 중심축의 위치, [math(X)]가 [math(\theta=\theta_1)]일 때 태양의 위치라고 하자. 문제의 조건에 의해 [math(Z)]가 천정이므로 [math(\angle ZCX = \theta_1)]이며, [math(\angle OCZ = \angle OCX = \varepsilon)]이다.

구면삼각형 [math(\triangle OZX)]에서 꼭지점 [math(O)]에 대해 구면삼각법코사인 법칙을 적용하면
[math(\displaystyle \begin{aligned} \cos \theta_1 &= \cos \varepsilon \cos \varepsilon + \sin \varepsilon \sin \varepsilon \cos(\angle O) \\ &= \cos^2 \varepsilon + \sin^2 \varepsilon \cos(\angle O) \\ \angle O &= \cos^{-1}\left(\dfrac{\cos \theta_1 - \cos^2 \varepsilon}{\sin^2 \varepsilon}\right) = 0.3910 \\ \therefore \Delta t &= \dfrac{\angle O}{2\pi} \times P \approx 1606 yr \end{aligned})]
이다. 따라서 약 1600년 만에 지구의 평형 온도가 [math(\Delta T = 1\degree C)]만큼 감소할 것이다.



5.2. 관측 부문 예시 문제[편집]


아래는 2019년 헝가리 케스트헤이에서 개최된 제13회 국제 천문 및 천체물리 올림피아드관측 시험 문제다. 밤에 직접 하늘을 관측하며 치뤄지는 야간 시험과 낮에 플라네타리움에서 치뤄지는 플라네타리움 시험으로 나뉜다. KAO 가을주말교육이나 겨울학교 평가시험보다는 많이 어려운 편이지만 천문올림피아드에 출제되는 다양한 관측 문제 유형이 골고루 섞여 있으므로 관측 시험이 어떤 것인지 감을 잡기에 안성맞춤이다.

야간 시험 (8월 5일)

* 망원경은 구경 150mm, 초점거리 750mm짜리 뉴턴식 반사망원경을 사용한다.

* 접안 렌즈는 초점거리 25mm짜리와 10mm짜리가 있으며, 배율 2배짜리 바로우 렌즈도 제공된다.

* 망원경의 극축은 이미 정렬되어 있다.

* 날씨가 좋지 않을 경우 1번, 2번 문제 대신 대체1번, 대체2번 문제를 푼다.

* 1번, 3번, 4번 문제에서는 25mm 접안 렌즈를 사용한다. 이 문제들의 경우, 만약 제한 시간이 다하기 전에 문제를 다 푼다면 망원경으로 해당 천체를 계속 추적해야 한다. 채점은 제한 시간이 다할 때 이루어지기 때문이다.

* 2번 문제에서는 10mm 접안 렌즈와 바로우 렌즈를 사용할 것을 추천한다.

* 5번 문제에서는 망원경을 사용해서는 안 된다.

1. 현재 망원경의 파인더는 정렬되어 있지 않다. 망원경을 토성에 겨냥한 뒤 파인더를 정렬하시오. 만약 망원경을 토성에 맞췄을 때 토성이 파인더 시야 밖에 있다면 조교가 시야 안에 오도록 조정해 줄 것이며, 이에 대한 감점은 없다. (5분, 5점)

1. 답안지의 그림에서 원은 망원경 시야 상의 토성을 나타내고 가로 방향 선은 천구 상에서 동서를 가리킨다. 타이탄의 위치를 +자로 표시하고, 토성의 고리를 적절한 크기와 위치에 그리시오. 고리의 안쪽과 바깥쪽 경계는 표시해야 하지만, 희미한 디테일이나 간극은 표시하지 않아도 된다. 토성의 중심으로부터 타이탄까지의 각거리 [math(d_{Titan})](단위: 각초)과 위치각 [math(PA_{Titan})](단위: 도)을 계산하시오. 고리의 장축의 각길이는 43"이다. (10분, 15점)

1. 거문고자리에 있는 행성상성운M57을 찾은 뒤 망원경 시야의 중앙에 두시오. 답지에 거문고자리 일부 영역의 성도가 주어져 있다. 이 성도에 M57 근처의 시야를 원 모양으로 표시하시오. 만약 5분 안에 M57을 찾을 수 없다면 조교가 찾아줄 것이지만 이에 해당하는 점수가 차감될 것이다. (10분, 10점)

1. 주어진 백조자리 성도를 참고하여 변광성 "백조자리 AF"를 찾으시오. 성도에는 백조자리 AF 근처 별들의 겉보기 등급이 소수점 아래 한 자리까지 주어져 있다. 백조자리 AF의 겉보기 등급을 소수점 아래 한 자리까지 추산하고, 관측 시각을 협정 세계시로 기록하시오. 이 때 조교에게 중부유럽 표준시 기준 현 시각을 물어봐도 좋다. (15분, 15점)

1. 성도에 작은곰자리의 제타성인 알리파과 감마성인 페르카드가 표시되어 있다. 이 두 별의 겉보기 등급을 소수점 아래 한 자리까지 추산하고, 페르카드와 북극성 사이의 각거리(단위: 도)를 추산하시오. (5분, 5점)

[ 대체 문제 펼치기 · 접기 ]
  1. 현재 망원경의 파인더는 정렬되어 있지 않다. 망원경을 독수리자리알파성알타이르에 겨냥한 뒤 파인더를 정렬하시오. 만약 정렬이 좋지 않다면 조교가 고쳐줄 것이지만 점수의 일부 혹은 전체가 차감된다. (5분, 5점)
  2. 10mm 접안 렌즈로 백조자리의 에타성인 더블 더블을 찾고, 해당 별 및 근처 시야의 모습을 그리시오. 그림에서 북쪽은 "N", 동쪽은 "E"이라 표시하시오. 더블 더블은 안시쌍성 두개가 서로 가까이 붙어있는 사중성이다. 두 안시쌍성 사이의 각거리 [math(d_{\varepsilon 1 - \varepsilon 2})]와 두 별의 위치각 [math(PA_{\varepsilon 2})]을 추산하시오. 바로우 렌즈를 통해 배율을 높이시오. 각 안시쌍성을 이루는 별들을 서로 이은 두 직선 사이의 각도(단위: 도)를 1의 자리까지 추산하시오. 만약 5분 안에 더블 더블을 찾을 수 없다면 조교가 찾아줄 것이지만 이에 해당하는 점수가 차감될 것이며, 채점은 제한 시간이 다했을 때 이뤄지므로 만약 별을 일찍 찾는다면 망원경의 위치를 계속 조정하며 별을 추적하시오. (10분, 15점)

[ 풀이 펼치기 · 접기 ]
  1. 파인더 정렬이 잘 되었으면 5점을 부과한다.
  2. 타이탄의 실제 위치로부터 50 각초 이내에 +자 표시를 했으면 2점을 부과한다. 고리의 형태, 위치, 방향이 정확하다면 각 2점씩 부과한다. 타이탄의 각거리는 [math(d_{Titan}=164")], 위치각은 [math(PA_{Titan}=109\degree)]이다. 각거리 [math(148-180")]는 3점, [math(139-189")]는 2점, [math(123-205")]는 1점을 부과하며, 위치각 [math(99-119\degree)]는 4점, [math(89-129\degree)]는 2점을 부과한다.
대체2번의 경우, 더블 더블을 정확하게 찾은 정도에 따라 조교가 0~3점을 부과한다. 시야를 그릴 때 북쪽과 동쪽을 정확하게 표시하면 2점을 부과하며, 별 3개 이상을 정확하게 그리면 1점, 별 6개 이상을 정확하게 그리면 2점을 부과한다. 두 안시쌍성 사이의 각거리는 [math(d_{\varepsilon 1 - \varepsilon 2}=208"=3.47')]이며, 위치각은 [math(PA_{\varepsilon 2}=172\degree)]이다. 각거리 [math(3.2-3.8')]은 2점, [math(2.8-4.2')]는 1점을 부과하며, 위치각 [math(170-175\degree)]는 3점, [math(167-177\degree)]는 2점, [math(162-182\degree)]는 1점을 부과한다. 각 안시쌍성을 이루는 별들을 서로 이은 두 직선 사이의 각도는 [math(92\degree)] 혹은 그 보각인 [math(88\degree)]인데, [math(85-95\degree)]는 3점, [math(80-100\degree)]는 2점, [math(75-105\degree)]는 1점을 부과한다.
  1. M57을 정확하게 찾은 정도에 따라 조교가 0~4점을 부과한다. M57 근처의 시야를 오차 [math(\pm 10\%)] 내로 그리면 6점, 오차 [math(\pm 20\%)] 내로 그리면 3점을 부과한다.
  2. 백조자리 AF를 정확하게 찾은 정도에 따라 조교가 0~8점을 부과한다. 겉보기 등급을 [math(\pm 0.2 mag)] 내로 맞추면 6점, [math(\pm 0.3 mag)] 내로 맞추면 4점, [math(\pm 0.4 mag)] 내로 맞추면 2점을 부과하며, 시각은 서머타임시간대를 잘 고려했을 시 1점을 부과한다.
  3. 알리파는 4.3등급, 페르카드는 3.0등급인데, 겉보기 등급을 [math(\pm 0.2 mag)] 내로 맞추면 2점, [math(\pm 0.3 mag)] 내로 맞추면 1점을 부과한다. 페르카드와 북극성 사이의 각거리는 [math(19\degree)]인데, 각거리를 [math(\pm 3\degree)] 내로 맞추면 1점을 부과한다.


플라네타리움 시험 (8월 7일)

* 각 문제 당 제한 시간은 15분이다.

1. 현재 상영 중인 이미지자정에 이르렀을 때 케스트헤이에서의 밤하늘이다. 단 태양계 천체는 표시되지 않았다.

1. 현재 하늘에 겉보기 등급이 2등급인 신성 3개가 있다. 주어진 성도에 신성들을 표시하시오.

1. 메시에 목록에 등재된 구상성단 중 현재 관측할 수 있는 것을 모두 주어진 성도에 X자로 표시하고, X자 옆에 메시에 목록 상의 번호를 적으시오.

1. 현재 상영중인 밤하늘은 1~12월 중 어느 달 하반기의 밤하늘인지 구하시오.

1. 지방항성시를 추산하시오. (허용 오차: 15분)

1. 황도 12궁 중 현재 관측할 수 있는 6개 별자리국제천문연맹 명칭 혹은 약칭을 쓰시오.

1. 현재 상영 중인 이미지지구 어딘가에서 본 하늘이다. 단 태양계 천체는 표시되지 않았다.

1. 관측자의 위도를 추산하시오. 관측자는 북반구남반구 중 어디에 있는가?

1. 현재 관측할 수 있는 별 중 가장 밝은 것 3개의 영어 명칭 혹은 바이어 명칭을 쓰고 방위각을 구하시오. 여기에서 방위각은 북쪽을 기준으로 동쪽 방향으로 재기로 한다.

1. 노란색 X자는 혜성 3개의 위치를 나타낸다. 어느 혜성이 황도와 가장 가까운가?

1. 이 관측지 기준 주극성이 포함된 별자리 9개의 국제천문연맹 명칭 혹은 약칭을 쓰시오.

1. 현재 오리온자리의 델타성인 민타카가 저물고 있다. 민타카는 몇 시간 몇 분 전에 떴는가? (허용 오차: 15분)

1. 현재 상영 중인 이미지에서 본 하늘이다. 현재 지구태양의 정중앙을 지나면서 일식을 일으키고 있으며, 이는 하늘 상에 빨간색 원으로 표시되어 있다. 따라서 현재 달은 교점 중 하나(즉 황도면과 백도면의 교선 상)에 위치한다. 달의 경도 혹은 위도 방향 칭동이 정확히 0°이라 가정한다.

1. 이 때 헝가리계절은?

1. 소행성 주노가 빨간색 원 옆의 노란색 원으로 표시되어 있다. 현재 주노는 태양으로부터 3 천문단위 떨어져 있다. 모든 궤도는 원형이라고 가정할 때, 현재 주노와 달 사이의 거리(단위: 백만 km)를 구하시오.

1. 현재로부터 얼마만큼의 시간(단위: 일)이 지나야 태양과 지구가 각각 저물 지 추산하시오.

1. 답안지달에서의 지리좌표계를 설명하는 그림과 달의 지도가 주어져 있다. 관측지의 지리좌표를 구하고, 관측지가 속해 있는 달 표면 상 영역의 국제천문연맹 명칭을 쓰시오.

1. 관측지로부터 아폴로 11호 착륙 지점(북위 0.6875°, 동경 23.473°)까지의 거리를 추산하시오.[8]

[ 풀이 펼치기 · 접기 ]
    1. 정답. 신성 하나 당 3점을 부과하며, 틀린 위치 하나 당 1점 감점한다.
    2. 정답. M2, M13, M15, M30, M56, M71, M72, M92가 보인다.
    3. 관측 날짜는 2019년 10월 19일으로, 10월은 2점, 9월이나 11월은 1점을 부과한다.
    4. 항성시는 [math(1^h 00^m)]으로, 적경이 [math(0^h 57^m)]인 카시오페이아자리 감마성 등으로 풀 수 있다. [math(1^h 00^m)]은 3점, 오차 [math(\pm 15^m)] 이내는 2점, [math(\pm 30^m)] 이내는 1점을 부과한다.
    5. 정답. Cancer (Cnc), Gemini (Gem), Taurus (Tau), Aries (Ari), Pisces (Psc), Aquarius (Aqr), Capricornus (Cap) 중 6개를 쓰면 된다. 별자리 하나 당 1점씩 부과하며, 최대 6점을 부과한다.
  1. 정답.
    1. 관측지의 위도는 남위 [math(25\degree)]으로, 남십자자리 등으로 알 수 있다.[1] 남반구라는 것을 알아냈으면 1점을 부과하며, 오차 [math(\pm 1\degree)] 이내는 2점, [math(\pm 3\degree)] 이내는 1점을 부과한다.
    2. Sirius 혹은 α CMa는 [math(82\degree)], Canopus 혹은 α Car는 [math(42\degree)], Toliman 혹은 α Cen는 [math(331\degree)]이다. 이 세 별을 순서대로 써야 하며, 영어 명칭 혹은 국제천문연맹 약칭을 제대로 쓰면 각 2점을 부과하고, 방위각을 오차 [math(\pm 2\degree)] 내로 쓰면 각 2점, [math(\pm 5\degree)] 내로 쓰면 각 1점을 부과한다. 순서를 잘못 쓰면 1점 감점한다.
    3. 1, 2, 3번 혜성은 각각 황도로부터 [math(20\degree)], [math(0\degree)], [math(30\degree)] 떨어져 있으므로 정답은 2번. 레굴루스스피카를 이은 선이 황도와 비슷하다는 점을 이용하면 된다.[2]
    4. 정답. Octans (Oct), Mensa (Men), Chamaeleon (Cha), Apus (Aps), Hydrus (Hyi), Volans (Vol), Carina (Car), Musca (Mus), Circinus (Cir), Triangulum Australe (TrA), Pavo (Pav), Indus (Ind), Tucana (Tuc), Horologium (Hor), Ara (Ara) 중 9개를 쓰면 된다. 별자리 하나 당 1점씩, 최대 9점을 부과한다.[3]
    5. 민타카는 적위 [math(-0\degree 18')]으로 천구의 적도와 가깝기 때문에 12시간. 정답을 맞췄으면 2점을 부과한다.
    1. 지구에서 봤을 때 태양이 추분점 근처의 처녀자리에 있으므로 가을이다. 정답을 맞췄으면 2점을 부과한다.
    2. 주노-태양-지구-달이 일직선 상에 있으므로 3 천문단위 + 1 천문단위 + 지구-달 간 거리로 계산하면 정답은 [math(598.8 \times 10^6 km)]. 오차 [math(\pm 1\times 10^6 km)] 내로 맞추면 2점, [math(\pm 2\times 10^6 km)] 내로 맞추면 1점을 부과한다.
      1. 달에서의 시태양일은 지구에서의 삭망월의 길이와 같으므로 29.53일(708.72시간)이다. 따라서 달의 밤하늘에서 태양은 하루에 [math(360\degree/29.53 day = 12.2\degree/day)]만큼 동쪽에서 서쪽으로 움직인다. 현재 태양의 고도각이 [math(40\degree)]이고 관측지가 달의 적도 상에 있으므로 태양이 지기까지 [math(40\degree/12.2\degree/day=3.28 day=78.7 hr)]만큼의 시간이 필요하며, 태양 원반의 각반지름을 고려할 때 여기에 30분이 더 필요하다. 3~4일은 4점, 2일이나 5일은 2점을 부과한다.
      2. 동주기 자전에 의해 달에서 지구는 절대 뜨거나 지지 않는다. 정답을 맞췄으면 2점을 부과한다.
      1. 지구에 의한 일식이 고도각 [math(40\degree)] 지점에서 관찰되므로 관측지는 위도 [math(0\degree)], 동경 [math(50\degree)]이다. 각각 [math(\pm 2\degree)] 내로 맞췄으면 3점, [math(\pm 5\degree)] 내로 맞췄으면 2점을 부과한다.
      2. Mare Fecunditatis / Sea of Fecundity / Sea of Fertility 중 하나를 쓰면 6점을 부과한다.
    3. 관측지와 착륙 지점 사이의 위도 차이는 매우 작으므로 무시할 때, 두 지점 모두 대원(great circle)인 달의 적도 상에 있다. 달의 지름이 [math(D_{Moon}=3474 km)]이므로 두 지점 사이의 원호 상의 거리는 [math(D_{moon} \times (50\degree-23.473\degree) \approx 800 km)]이다. [math(\pm 100 km)] 내로 맞췄으면 6점, [math(\pm 200 km)] 내로 맞췄으면 5점, [math(\pm 300 km)] 내로 맞췄으면 4점, [math(\pm 400 km)] 내로 맞췄으면 3점을 부과한다.



5.3. 실무/자료분석 부문 예시 문제[편집]


아래는 2020년 온라인으로 개최된 국제 천문 및 천체물리 e-경시대회 자료분석 시험 1번 문제로, 활동은하핵(AGN)에 관한 문제다. 비교적 쉬운 문제지만 이론 부문에 비해 그래프를 직접 읽어서 값을 구하거나 오차 범위를 추산하는 등 자료를 분석하는 것에 관한 비중이 높다는 특징이 잘 드러난다.

은하 중심부의 초대질량 블랙홀 주위에 있는 강착원반에서는 자외선 형태의 열복사가 방출되는 것으로 알려져 있다. 이 열복사는 활동은하핵(AGN)과 관련이 깊다. 밝은 AGN의 광학 스펙트럼에서는 추가적으로 넓은 [math(H_\beta)] 방출선이 나타난다. 이 [math(H_\beta)] 방출선은 넓은 선 방출영역(BLR)의 고밀도 가스가 강착원반의 자외선 광자에 의해 이온화되어 발생한다.

[math(H_\beta)] 방출선 선속의 변화는 자외선 방출량의 변화를 시간 차를 두고 따라간다고 가정할 수 있다. 이 시간 차는 블랙홀과 BLR 사이의 거리 [math(R_{BLR})]과 비례할 것이다. 강착원반의 크기가 [math(R_{BLR})]에 비해 매우 작다고 가정할 때, 다음 물음에 답하시오.


1. 이 그래프는 시간(단위: JD-2400000)에 따른 블랙홀의 B 필터 밝기와 [math(H_\beta)] 방출선의 밝기 변화를 나타낸 것이다. 블랙홀의 B 필터 밝기 변화와 [math(H_\beta)] 방출선 변화 사이의 시간 차(단위: 일)를 구하시오. (1점)

1. [math(H_\beta)](단위: 파섹)를 구하시오. (3점)

1. 지구로부터 AGN까지의 거리가 100 메가파섹일 때, 블랙홀과 BLR 사이의 각거리 [math(\theta_{BLR})](단위: 각초)를 구하시오. (2점)

BLR을 이루는 가스의 속도분산 [math(v_\sigma)]을 안다면 비리얼 정리를 사용해 계 전체의 질량을 추산할 수 있다. 강착원반과 BLR의 질량이 블랙홀의 질량에 비해 매우 작다고 가정하고, 파장의 분산이 [math(\sigma=FWHM/2.35)]로 주어진다고 가정하자. (여기에서 FWHM은 [math(H_\beta)] 방출선의 반치전폭을 의미한다.)


1.#4 이 그래프는 [math(H_\beta)] 방출선의 세기를 파장에 따라 나누어 나타낸 것이다. 이 그래프를 참고하여 속도분산 [math(v_\sigma)](단위: km/s)을 구하시오. (5점)

1. 중심 블랙홀의 비리얼 질량[9]

[math(M_{vir,BH})](단위: 태양 질량 [math(M_S)])을 구하시오. (4점)

[ 풀이 펼치기 · 접기 ]
  1. [math(H_\beta)] 방출선의 변화는 블랙홀 자외선의 변화보다 15~25일 정도 늦다. 아래 풀이는 [math((20 \pm 5) days)]를 기준으로 작성되었으나, 이 문제의 답에 따라 알맞게 계산되었으면 수치가 달라도 정답으로 인정한다.
  2. AGN이 매우 멀리 떨어져 있으므로, 시간차는 자외선이 BLR에 도달하는 데에 걸리는 시간이라고 볼 수 있다. 따라서, [math(R_{BLR} = c\Delta t = (0.017 \pm 0.004) pc)]이다.
  3. [1]
[math(\displaystyle \begin{aligned} \theta_{BLR} &= \dfrac{(0.017 \pm 0.004) pc}{100 \times 10^6 pc} \times \dfrac{648000 arcsec}{\pi rad} \\ &\approx \dfrac{0.017 \pm 0.004}{100 \times 10^6} \times 206265 arcsec \\ &= (3.5 \pm 0.9) \times 10^{-5} arcsec \end{aligned})]
  1. 반치전폭은 [math(FWHM=(85 \pm 5) \text{\AA})]이며, 극대값은 [math(\lambda_{peak}=(4940 \pm 5) \text{\AA})]이다. 따라서,
[math(\displaystyle \begin{aligned} v_\sigma &= \dfrac{\sigma c}{\lambda_{peak}} = \dfrac{FWHM \times c}{2.35 \times \lambda_{peak}} \\ &= (2200 \pm 140) km/s \end{aligned})]
이다.
  1. 비리얼 질량의 공식에 의해
[math(\displaystyle \begin{aligned} M_{vir,BH} &= \dfrac{v_\sigma^2 R_{BLR}}{G} \\ &= (3.8 \pm 1.4) \times 10^{37} kg \\ &= (1.9 \pm 0.7) \times 10^7 M_S \end{aligned})]
이다.



6. 교육 및 선발 과정[편집]




▲ 한국천문올림피아드 교육 & 선발 과정 소개

* 1차 선발 : 학교 추천, 서류 전형

* 1차 선발자 교육 : 온라인 교육, 여름통신과제

* 2차 선발 : 여름통신과제, 심층면접

* 2차 선발자 교육 : 가을주말교육, 가을통신과제, 겨울학교

* 국가대표 후보 선발 : 가을주말교육 평가시험 (관측 시험, 이론 시험), 가을통신과제, 겨울학교 평가시험 (관측 시험, 이론 시험), 국가대표 선발 최종시험 (이론 시험)

* 국가대표 교육 : 봄통신과제, 여름학교, 국가대표 최종교육

* 국제대회 : 관측 시험, 이론 시험, 자료분석 시험

서류 전형을 통해 1차 선발에 합격한 학생들은 6~8월에 동영상 강의와 여름통신과제를 포함한 온라인 교육을 받게 된다. 그리고 여름통신과제와 심층면접을 거쳐 2차 선발에 합격한 학생들은 10~11월에 개최되는 가을주말교육, 11~12월에 실시되는 가을통신과제, 1월에 개최되는 겨울학교에서 이론 강의와 실습 교육을 통해 천문학적 기본 개념들에 대한 심화된 내용을 학습하게 된다. 최종적으로 2차 교육과정의 과제 및 실습/수행평가 점수(가을통신과제, 가을주말교육 평가시험) 그리고 두 차례의 선발시험(겨울학교 평가시험, 국가대표 선발 최종시험) 결과를 합하여 IAO·IOAA에 참가할 국가대표 후보를 선발한다.[10]

선발된 대표 학생들은 다음 해의 1학기 중에 실시되는 봄통신과제 및 7~8월에 개최되는 여름학교, 그리고 9~10월에 실시되는 최종교육을 거쳐 그해 8~12월에 개최되는 천문올림피아드 국제대회에 참가하게 된다. 출처


6.1. 서류 전형[편집]


1차 선발은 서류 전형으로 이뤄지는데, 간단한 편이다. 매년 3~4월쯤 천문올림피아드 홈페이지에 1차 선발 안내문이 뜬다. 그리고 접수 기간에 접수 홈페이지에서 갖가지 정보를 입력한다. 입력하는 정보는 보통 수상실적, 활동경험, 교과목별 성적 등이 있고, 추가로 교사 추천서와 학교장 추천서, 전년도 학교생활기록부우편으로 제출해야 한다. 그러니 올림피아드 참여를 지망하는 학생들은 평소에 교사에게 잘 보여야 한다. 그리고 우편으로 생활기록부를 제출하게끔 되어있다. 실제 접수 기간은 달라질 수 있으니 천문올림피아드 홈페이지를 꼭 확인한 후 기한을 지키도록 하자.

참고로 2009년까지만 해도 1차 시험을 치렀다. 전국에서 대상(1명), 금상(5명), 은상(9명), 동상(15명), 장려상(20명)을 선발했고, 시상식은 서울대학교에서 했다. 정확한 시상 인원은 약간 유동적이었으나, 중등 1부(중학교 1-2학년), 중등 2부(중학교 3학년)의 경우 보통 600명 이상, 고등부(고등학교 1-2학년)의 경우 보통 200~300명 정도가 응시했으니, 총 수상 인원이 응시생의 5~10% 사이였다. 그 당시 과학고등학교 입시전형(특별전형)에서 올림피아드 상이 하나 있으면 가산점이 있었기에 과학고를 지망하는 학생들은 올림피아드에 목숨을 걸고 임했다. 그러나 사교육을 조장하고 학생들의 올바른 교육 함양에 도움이 되지 않는다는 취지로 시험 제도를 폐지하고, 2010년부터는 서류 전형을 도입하고 있다.

1차 선발 결과는 대략 5월말 쯤 나온다. 2015년까지는 결과 발표 1~2주일 뒤 주말 교육이 있었으나 2016년부터는 2차 선발 이후 10월 말~11월 초 사이에 진행한다.

1차 선발의 경쟁률은 도저히 알 수가 없다. 애초에 참가자 수부터 정보가 없다. 보통은 1차 선발에서 200명 정도를 선발한다. 이는 심층면접 때 알 수 있다.


6.2. 여름통신과제[편집]


7월에 이메일을 통해 여름통신과제가 2차례 나온다. 이 때면 기말고사가 모두 끝난 뒤라 편안하게 풀 수 있다. 서술형 문제 5~7개 정도가 나오는데, 앞으로 나올 모든 통신과제, 심층면접, 이론 시험과 비슷한 형식이다. 내용은 보통 지구과학Ⅰ, 지구과학Ⅱ 수준인데, 위치천문학에 관해서는 고등학교 수준을 넘는 내용이 약간 나오기도 한다. 이 과제에서 받은 점수는 천문올림피아드 2차 전형 합격에 영향을 준다. 기간은 2주일 정도 주어진다. 언제부턴가 국제대회 답안 작성 연습이라는 이유로 펜/볼펜(연필과 샤프는 그래프 또는 그림에만 사용가능)을 통한 자필로 A4용지에 작성하게 되었다.대리행위를 잡기 힘들다


6.3. 온라인 교육[편집]


천문올림피아드 홈페이지에 올라온 강의 영상, 참고 자료 등을 열람할 수 있다. 내용은 기본천문학[11] 대학 교재를 바탕으로 하며, 국내 저명한 천문학 교수들이 녹화해 놓은 자료이다. 기본교육, 심화교육으로 나뉘어 있지만 크게 다른 점은 없다. 지루할 수도 있지만 이걸 들어놓아야 나중에 겨울학교 가서 뭔 소리 하는지 대충이라도 알 수 있기 때문에 듣는 쪽이 좋다. 여름통신과제 풀 때 유용한 내용도 몇몇 있다.

원래는 1차 합격자만 볼 수 있었고, 2차 선발 뒤로는 열람 할 수 없었다. 하지만 국가대표로 선발되면 KAO 홈페이지에서 회원자격이 국가대표로 승격되어 무제한 열람 할 수 있으며, 2020년 1월 20일 접속 결과 2차 합격자도 열람이 가능하다! 가끔 가다보면 이걸 보게 해달라는 일반인들이 자유게시판에 보이는데 다 부질없는 짓이다.

플레이어가 웹표준을 전혀 지키지 않아서 폰으로 듣는 것은 포기하는 편이 좋다. 소스를 분석해보면 이를 다운로드하는 url이 mms:// 로 시작하기 때문에 임시파일도 남지 않는다.


6.4. 심층면접[편집]




▲ 2019년 심층면접
2차 선발 면접인 심층면접은 보통 8월 말~9월 초에 진행한다. 서울대학교/관악캠퍼스 43-1동에서 하며, 과학고부와 일반고부 중학생부가 모두 참여하는 대규모 전형이다. 대기실에서 대기하다가 번호순으로 3층에 올라가 30분간 5개 정도의 이론 부문 문제를 풀고 면접실에 들어가 화이트보드를 활용해 교수 몇 명에게 자신의 풀이를 설명하는 방식이다. 여름통신과제보다 문제 풀이 시간이 짧기 때문에 보통 지구과학Ⅰ, 지구과학Ⅱ 내용을 벗어나지 않는 수준이지만, 가끔 밀도파 이론, 불투명도 같은 대학 수준 개념도 나온다.

2019년의 경우 이 뒤에 다른 방에서 자료분석 시험을 치뤘다.

합격자 명단은 보통 10~20일 뒤에 발표한다. 2차 선발 전형에서는 200명 중 70명 정도를 선발하게 된다.

참고로 경부고속선[12], 호남고속선[13], 전라선 연선 지역이나 창원시, 진주시, 포항시 등에 사는 지방러 학생이 주말에 대중교통을 이용해 서울대 43-1동으로 갈 생각이라면 KTX광명역광명 버스 8507 → 서울대 정문 → 서울 버스 5513 혹은 서울 버스 5516[14] → 농생대 루트가 가장 빠르다. 서울역, 용산역, 수서역, 서울고속버스터미널, 센트럴시티터미널에서 서울대까지는 50~60분 정도 걸리지만 광명역에서 서울대까지는 30분 정도밖에 안 걸리기 때문이다. 택시를 탈 경우는 무조건 멀티미디어강의동(83동)이 아니라 이공계멀티미디어강의동(43-1동)으로 가자고 해야 한다. 83동과 43-1동 사이는 걸어서 18분 (1.2km) 거리이기 때문에 잘못 내렸다가 지각할 수도 있기 때문이다.

반대로 서울대 43-1동에서 광명역까지 갈 때는 50분 정도 걸리기 때문에 서울역, 용산역, 수서역, 서울고속버스터미널, 센트럴시티터미널과 별 차이가 없다. 광명 버스 8507의 경로가 광명역 → 서울대 정문 → 서울대입구역낙성대역사당역 → 광명역 순이기 때문이다. 그러나 서울역/용산역에 비해 광명역/수서역, 특히 수서역에서 출발하는 기차표 값이 더 싸기 때문에 집으로 돌아갈 때 KTX나 SRT를 이용할 계획이면 광명역/수서역 쪽을 추천한다.


6.5. 가을주말교육[편집]





가을주말교육은 10월~11월쯤 경기도 양주시 장흥면 석현리에 위치한 송암스페이스센터에서 여름통신과제, 심층면접을 바탕으로 한 2차 합격자를 대상으로 진행되는 1박 2일 캠프 프로그램이다. 80여 명의 인원을 40여 명씩 나눠서 1, 2차에 걸쳐 진행한다. 가을주말교육에 참가해야만 이후의 일정에 참여할 수 있으므로 다른 일정을 빼놓더라도 최우선적으로 참가하는 게 좋다. 참고로 이 교육은 무료이고, 천문올림피아드에 재미를 붙여서 더 많은 학생이 참여하는데 의의가 크므로 재차 참가하는 학생은 이 교육을 못 받는 경우가 있다.

2009년 이전에는 수상자 전원이 가을 온라인 교육을 거쳐 겨울학교에 참가할 자격을 얻었으나, 이후 교육과학기술부에 의한 올림피아드 전형 변경 방침에 따라 "서류전형+주말교육"으로 바뀐 것이다. 당시 1차 서류전형의 발표가 난 1, 2주일 뒤에 주말교육이 있었고 과학고등학교부, 일반계 고등학교부, 중학교부 로 나누어 진행했다. 그리고 2015년에는 중학생만이 참가할 수 있었고 2회의 주말교육 중 두 번째 주말교육이 예천천문우주센터에서 진행되었다. 그러나 언제부터인가 2학기 때 2차 합격자를 대상으로 진행하는 프로그램으로 바뀌었다.

2020년에는 코로나19로 인해 온라인 교육으로 전환되었다.


6.5.1. 일정[편집]




▲ 2019년 가을주말교육 (1차)


▲ 2019년 가을주말교육 (2차)
사당역에 집합하면 대절 버스를 제공해주며, 수도권 거주자가 참가자의 절반 이상이다 보니 대절버스를 이용하는 쪽이 많다. 지방러의 경우 심층면접 때와 같이 KTX광명역광명 버스 8507 → 사당역 경로를 추천.

대절버스를 타고 천문대에 도착하면 가장 먼저 하는 것이 폰을 걷고 오리엔테이션을 한 다음 플라네타리움에 입장하여 천문영상을 관람한다. 관람을 마치고 팀미팅룸으로 이동하여 김유제 KAO 사무국장과 첫 대면을 하게 된다. 처음 오는 참여자들은 어떤 분인지 고민하는데, 알고 보면 참여자들이 잘 보여야 하는 KAO 사무국장이다.

다른 참여자들과 인사하며 서로 친해지는 시간을 가진다. 그리고 천문학과 교수가 와서 강의를 한다. 2016 주말교육에서는 구면천문학, 2017 주말교육에서는 외계행성과 관련된 강의가 있었고, 2018 1차 주말교육에서는 고천문학에 관련된 강의가 있었다. 2019년 주말교육에는 우주의 성장일기라는 주제로 강의를 했다. 이 내용은 가을주말교육 지필평가에 나오기 때문에 상당히 중요하지만 이 이후로는 앞으로 천문올림피아드를 진행하면서 그다지 필요없는 내용이 많다.

오후 일정이 끝나고 저녁식사를 먹은 뒤 숙소에서 잠깐 대기를 하다가 팀미팅룸에 다시 집합한다. 이후에는 망원경을 조립하고 조작해보는 시간을 가진다. 진행은 망원경을 잘 다루는 사람, 보통정도인 사람, 전무한 사람을 섞어 진행한다. 예상외로 잘하는 사람이 적은데 이는 천체관측을 하다가 여기 눈을 돌리는 사람이 적고, 스펙 딸 목적으로 들어온 사람도 은근 되기 때문이다. 잘하는 조원 한명만 있어도 적도의 망원경 분해조립을 1분만에 하는 기염을 토할 수도 있다. 망원경은 보통 100mm~120mm 굴절망원경이다. 아무래도 능숙하지 않은 사람들이 많이 만지다 보니까 유격이 수 mm는 되며 조작을 할 때 덜렁거린다는 느낌을 지울 수 없다.

그 뒤 케이블카를 타고 천문대에 오른다. 그리고 갑자기 뜬금없이 로봇들의 댄스를 보여준다. 로봇 댄스를 보고 나서는 주관측실에 올라가 관측회를 연다. 우천 시에는 주관측실 밑의 세미나실에서 별자리 강습으로 끝내고 내려온다고 한다. 이 일정이 끝나고 나서 케이블카를 타고 밑으로 내려간다. 케이블카를 타고 내려가면 잠깐 대기하는데, 대기하는 곳에는 자판기가 있다. 송암스페이스센터에는 매점이 있으나 식사시간에만 여는 등 구매에 제약이 많으므로 이 자판기에서 뽑을 수 있는 음료수를 능력껏 뽑아놓는 것도 좋다.

다시 내려온 뒤에는 관측 시험과 간단한 이론 시험을 본다. 관측 시험은 케이블카 건물에 붙어 있는 사진들을 보고 진행하며, 이론 시험은 주말교육 이론 강의에서 나오는 내용들이 시험에 나온다.

숙소는 매우 잘 되어 있다. 와이파이도 잡히는데, 암호는 홈페이지 주소다. LAN 포트도 있지만 작동이 되는지는 불명. 아침에는 조교들이 깨워 주며, 바로 식당에 가서 아침을 먹는다. 아침을 먹고 나서는 또 천문대에 올라가서 태양 관측을 하고 내려온다. 그리고 점심을 먹고 플라네타리움에 가서 천문영상을 또 관람한다.


6.6. 가을통신과제[편집]


2차 합격자 대상으로 하는 가을통신과제가 있다. 10월~12월 사이에 3회에 걸쳐서 이메일로 보내며, 내용은 여름통신과제와 유사하지만 기본천문학, 천문학 및 천체물리학 등 대학 교재 수준의 문제도 나온다. 비중은 5% 내외로 보이나, 이 과제 답안을 1회라도 제출해야 겨울학교에 참석할 수 있는 기회가 주어진다. 이 역시 2015년부터는 워드로 치는 것을 금지하고 답안은 펜으로 작성하도록 되었다. 국제 대회에서 답안 쓰는 연습을 시키려는 것 같다.


6.7. 겨울학교[편집]




▲ 2019년 겨울학교


▲ 2020년 겨울학교
겨울학교는 1월 초중순쯤 전라남도 고흥군 동일면 덕흥리에 위치한 국립청소년우주센터(National Youth Space Center, NYSC)에서 가을주말교육 참석자를 대상으로 진행되는 7~10일 길이의 계절학교다. 참가 인원 70여 명으로 천문올림피아드 행사 중 가장 큰 규모의 행사이다. 한국천문학회 총회를 제외하면 대한민국 최대의 천문학 관련 행사라고 해도 무방할 정도. 가을통신과제를 최소 1회 제출했거나 직전 국제대회에 참가하여 동메달 이상을 수상한 학생들에게만 참가 자격이 주어진다.

KTX 등 철도로는 순천역, 버스로는 순천종합버스터미널까지 오면 또다른 대절버스를 통해 NYSC로 이동하게 된다. 보통 3시 30분이 순천시에서 집합하는 시간이니 참고하길 바란다. 끝나는 날의 해산 시간은 2~3시 정도 된다.

2019년 겨울학교부터 와이파이가 된다. 암호는 kywa.nysc이고 22시에 자동으로 꺼진다. LAN 포트도 있지만 보안상 문제로 차단돼있다. 무단으로 연결할 경우 NYSC 전체 네트워크가 나갈 수 있으니 주의.


6.7.1. 개최 장소[편집]





2011년부터 NYSC에서 진행한다. NYSC는 여성가족부 한국청소년활동진흥원 소속의 청소년 수련 시설이며, 육지와 다리로 연결된 내나로도라는 섬에 있다. 이웃한 외나로도에 나로호를 발사했던 나로우주센터가 있으며, 함께 다도해해상국립공원 나로지구를 구성하므로 자연환경이 매우 좋다. 우리나라에서 가장 큰 천문 관련 시설 중 하나이고, 시골인 만큼 관측 여건도 매우 좋다. 국내에서는 꽤 큰 편인 1m급 반사망원경을 구비한 덕흥천문대가 이곳에 있는데, 중고등학생도 동아리 자격으로 사용하는 것이 가능하다! 특히 KAO 겨울학교 수료생의 경우 망원경 사용법에 익숙할 것으로 간주해서 우대해 주니까 양질의 데이터로 직접 천문학 연구를 수행해 보고 싶은 학생은 꼭 참고 바람.

김유제 KAO 사무국장에 따르면 NYSC의 역사가 KAO와 함께해 왔다고 한다. NYSC 입장에서도 가장 크고 중요한 행사 중 하나인 모양. 그 전에는 천문학과가 있는 대학들(서울대학교[15], 충남대학교[16], 충북대학교[17], 경희대학교[18])이나 국립과천과학관[19]에서 진행했다.


6.7.2. 준비물[편집]


아래는 주최 측에서 안내해주는 필수 준비물은 아니지만, 챙겨가면 꽤 요긴한 물건들이다.
숙소의 콘센트라고는 총 4개에다가 2개는 침대에 가려 잘 쓰기도 힘들다. 이때 멀티탭을 가져가면 매우 쾌적하게 전자제품을 충전/사용할 수 있다.
금속으로 된 차가운 망원경을 이리저리 만지고, 나사를 돌리다 보면 손에 동상에 걸리기도 하고, 피부가 트기도 하는데, 이때 장갑을 가져가면 매우 편하다. 장갑을 반드시 가져가도록 하자. 심하면 관측하다가 손에 보라색 반점이 잔뜩 생기는 경우도 있다. 물론 그래도 춥기 때문에 관측하다 발까지 어는 느낌이 들때가 있는데, 이럴때는 잠깐 건물안에 들어가거나 화장실 세면대에 따뜻한 물을 받아두고 손마사지를 하도록 하자.
쌍안경은 망원경보다 쉽게 사용할 수 있으며, 쌍안경의 시야나 배율이 보통 보조망원경(파인더스코프)과 주망원경 사이 정도이므로 천체의 위치를 찾거나 익히는 데에 큰 도움이 된다. 특히 다른 학생이 망원경을 사용하는 동안에 쌍안경으로 연습하면 시간을 아낄 수 있다. 또한 다른 이와 천체의 위치에 관해 대화할 때 허공에 손가락을 휘저으며(...) 설명하는 것보다 별지시기로 가리키는 게 훨씬 효율적이기 때문에 별지시기도 요긴하다.
겨울학교에 오면 사진 찍고 싶을 만한 때가 아주 많다. 다도해해상국립공원 나로지구의 천혜의 자연경관, 특이한 NYSC 건물과 시설, 일출과 일몰, 밤하늘(예를 들어 일주운동), 잊지 못할 소중한 친구들, 몰래 시켜먹은 치킨 등등. 게다가 NYSC 측에서 빌려준 캐논(기업), 니콘, 펜탁스 T링과 어댑터로 카메라를 망원경에 연결해 천체사진을 찍을 수도 있으며, 천체사진 공모전에서 수상하면 상품도 받고 KAO 웹사이트 대문에 본인 사진이 게시되는 영광을 누릴 수도 있기 때문에 카메라가 있다면 꼭 챙겨오자.


6.7.3. 평일 일정[편집]


대략적인 평일 일정은 오전 강의, 오후 강의 및 실습, 관측 실습, 자율학습으로 이루어진다. 중간 중간에 자유 시간이 많기 때문에 휴식을 취하거나 국립청소년우주센터 곳곳을 탐방할 수 있다.


6.7.3.1. 오전 강의[편집]

강의는 9시 30분에 주니어는 팀미팅룸에서, 시니어는 세미나실에서 시작한다. 여기서 시니어, 주니어는 IAO와 APAO에서 사용하는 구분법[20]으로, 주니어(α부)는 개최연도에서 15를 뺀 연도 1월 1일 이후, 개최연도에서 14를 뺀 연도의 12월 31일 이전 출생자이고[21], 시니어(β부)는 개최연도에서 18을 뺀 연도 1월 1일 이후, 개최연도에서 16을 뺀 연도 12월 31일 이전 출생자다.[22][23] 팀미팅룸은 생활관 6층에 있고, 세미나실은 체험관 2층 전향력 실험장치 옆에 있는 문으로 들어가서 가장 안쪽까지 들어가면 있다.

강의 내용은 위치천문학, 구면천문학, 성간 물질, 천체역학, 외계행성, 우주론, 태양천문학, 항성천문학, 기하광학등으로 매우 다양한 관점의 천문학을 매일매일 접해볼 수 있으며, 이런 기회는 흔치 않다. 내로라하는 천문학 교수들이 와서 강의한다.

주니어와 시니어로 나누어 할 때도 있고 공통으로 들을 때도 있다. 2018년도에는 "중학생"과 "고등학생"으로 나눈 경우가 압도적으로 많았고, 2019년에는 A반(중학생+일반고1) B반(과고+일반고2)으로 나누었는데 KAO 측에 따르면 주니어 수가 적어서(2019년 기준 18명) 그렇다고 한다.

여담으로 식당 앞 야외 데크는 일출을 보기 아주 좋은 장소이다. 해가 7시 반쯤에 뜨니까 아침 먹으러 가면서 한번 보는 것도 나쁘지 않다. 가끔 천체사진 공모전 수상작으로 일출 사진이 올라오기도 한다. 다만 늦게 일어나는 학생이 대다수다.


6.7.3.2. 오후 강의 및 실습[편집]

점심을 먹고 다른 강의를 할 때도 있고 점심을 먹고도 같은 주제를 계속 들을 때도 있다. 그렇게 강의가 지나가고 오후와 저녁에 실습을 하거나 자습을 한다. 실습은 망원경 조작 실습 또는 분광기 만들기, 간이 망원경 만들기, 별자리판 만들기, 화성 로버 조작하기, 4D 광학 체험 등의 천문 관련 활동을 한다. 자습은 팀미팅룸, 세미나실과 방에서 가능한데, 공식적인 자습실은 팀미팅룸과 세미나실이지만 세미나실은 관리 문제로 자정 이후에는 문을 닫으며 자습시간에 방에서 자습하거나 그냥 휴식을 취해도 아무런 상관이 없다.

다른 실습으로는 특정좌표에 발사체 안착[24], 아폴로 미션, '개기월식 퍼즐' 등이 있다.


6.7.3.3. 관측 실습[편집]

관측 시험 전까지는 저녁을 먹은 뒤에 관측실습을 진행한다. 보통 19:00~19:30쯤 시작하며 20:00~20:30까지는 필수적으로 참가해야 한다. 그 이후에는 22:00쯤까지 자율관측 시간이다. 다만 시간대상 22시 이후부터 멋진 밤이 펼쳐지기 때문에, 22~23시쯤 조교가 이제 그만 들어가라고 할 때까지 관측을 하는 사람도 몇 있으며 아예 허락을 맡고 자정 넘어서까지 관측하는 사람도 있었다가, 2020년에는 이른 새벽까지도 자율관측을 허용해 많은 학생들이 연습을 할 수 있었다. 관측이 끝나면 망원경을 체험관 2층 구석에 두고 숙소로 들어가게 된다. 관측 시험 이후에는 망원경을 정리해버려서 관측을 할 수 없으니 되도록이면 빨리 많은 것을 봐두는 것이 좋다.

고흥 하늘은 해안이라 안개, 이슬, 구름이 상당히 낄 때도 있지만, 참가자들이 대부분 거주하고 있는 대도시의 하늘은 물론 웬만한 근교 관측지보다 비교도 안될 정도로 대기오염빛공해가 적으므로,[25] 여기서 관측을 원없이 하고 가는게 좋다.[26] 게다가 NYSC 안의 전등을 모두 소등하면, 소위 고흥의 밤이라고 부르는 아름다운 밤하늘이 펼쳐진다. 대도시에선 보이지도 않던 별자리가 보이고 평소에 보지 못하던 메시에 목록 천체도 선명하게 보게 되는 등 정말 감동의 장소이다. 오리온 대성운(M42)이나 플레이아데스 성단(M45), 안드로메다 은하(M31), 페르세우스자리 이중성단(NGC 869, NGC 884)은 육안으로도 보이고 M1, M33, M34, M35, M36, M37, M38, M52, M103, NGC 457, NGC 752 등도 망원경으로 쉽게 관측된다. 다르게 말하면 얘들이 다 관측 시험에 출제될 만한 애들이니 열심히 공부해야 한다. 성도를 일절 사용할 수 없으니 위치도 외워둬야 한다. 날씨가 좋고 만 뜨지 않는다면 도시에서는 볼 수 없는 은하수나 6~7등성 별까지 보이고[27] 최상의 조건이라면 망원경으로는 12~13등급 이상 되는 딥스카이 천체까지 보인다! 날씨가 괜찮다면 여기 망원경이 120mm 굴절, 150mm 반사라고 낙담하지 말고 최대한의 한계를 끌어올려서 말머리 성운, 불꽃 성운, 메로페 성운, 장미 성운을 안시관측하는 것도 시도해보자.[28] 메시에 마라톤은 원없이 뛰고도 남을 만한 환경이고, NGC 목록도 많이 보이니까 진짜 아쉬움 남지 않을 만큼 관측하자. 관측 초심자라면 겁 먹지 말고 조교나 관측 경험자를 통해서 위에 언급된 천체들 및 별자리 등의 위치를 차근차근 배워 보자. 대한민국 중고등학생이라면 다른 그 어느 곳에서도 배우기 힘든 소중한 지식이다.

그리고 NYSC가 전라남도 남쪽 끝자락에 위치한지라 위도가 낮고 남쪽으로 지평선이 탁 트여 있어서 밤하늘에서 시리우스 다음으로 가장 밝은 별이자 용골자리 알파성인 노인성 카노푸스를 볼 수 있다. 밤 늦게 주차장으로 올라가면 바닷가 위, 산 옆으로 낮게 뜬 붉은 별이[29] 보이는데 그게 카노푸스다. 3번 이상 보면 장수한다는 속설도 있고 대한민국 타 지역에서는 잘 못 보는 천체니까 많이 보고 가자.[30] 카노푸스는 이 특이성 때문에 여러 번의 KAO나 광주광역시에서 열렸던 2012 IAO, NYSC에서 열렸던 2016 APAO 등에서 위치천문학 문제로 등장했다.

단 바닷바람이 심각하게 세다. NYSC 주변 지역은 위도가 낮다 보니 기온 자체는 그렇게 많이 떨어지지 않지만 해안가라 바람이 상상 이상으로 많이 분다. 바람이 오죽 세다 보니 관측 시 별이 흔들려 보이는 현상이 자주 일어난다. 시상이 좋지 않다는 것 외에도, 관측하다 가방을 잠시 내려놓았는데 뭐가 날아가길래 봤더니 그게 가방이었다는 등 고흥의 바람은 상상 이상이다. 여기에서 성도를 잃어버린 중생이 많으니 주의하도록 하자. 관측 나가기 전에는 바람에 대한 대비를 정말 철저히 하도록 하자. 장갑이나 모자와 두꺼운 패딩을 입고 나가도 1시간 정도만 있으면 몸이 얼 정도로 추워진다.[31]

망원경은 Skywatcher사의 120mm 굴절망원경이나 150mm 반사망원경 둘 중 하나를 망원경 조립실습 날 선택하여 그걸 겨울학교 내내 썼지만, 2017년부터 중간에 굴절/반사를 서로 바꿔 사용하여 둘 모두 사용해볼 수 있도록 하였다. 그렇게 둘 다 사용해 본 경험을 바탕으로 후술할 관측 시험에서 사용할 망원경을 선택할 수 있다. 여느 천체관측이 그렇듯 쌍안경이나 별지시기는 하나 정도 있으면 매우 간편하기 때문에 1년에 한두명씩은 언제나 챙겨 온다. 있다면 꼭 가져 오자.

2015년에는 불빛이 없는 곳으로 망원경을 들고 가서 관측하기도 했으나, '불빛이 없는 곳'으로는 가지 않길 바란다. 망원경의 무게가 배터리 포함해서 40kg쯤 되는데 이런 것을 들고 비탈길을 왕복한다고 생각해 보라. 며칠간 어깨가 욱신거린다... 대신 망원경을 들고 가지만 않는다면, 전망대 등 불빛이 거의 없는 곳까지 가보는 것도 좋다. 특히 전망대에 누워서 별을 보면 바다와 하늘이 어우러진 꽤 예쁜 풍경을 볼 수 있으니 한번 가보는 것도 좋다. 다만 가는 길에 고라니나 멧돼지가 나올 수도 있으니 항상 조심해서 다녀와야 한다.

추가로 관측시 스마트폰이나 손전등 불빛은 자제하고 나눠준 빨간 경광봉 불빛을 사용하도록 하자. 스마트폰, 손전등 불빛은 밝은 백색광이기 때문에 본인 및 주변에 서있는 사람들의 애써 암적응 해놓은 시야가 다 망가진다. 모바일 버전 Stellarium이나 SkySafari 같은 성도 앱을 사용할 때도 밝기를 최소로 하거나 해당 앱의 야간 모드 기능을 통해 화면을 빨간색으로 만들자.

2017년에는 조교가 별지시기로 설명을 해주던 도중 큰 유성이 떨어지기도 하고, 인공위성도 목격되었다. 2020년에도 관측 도중 유성이 떨어져 큰 호응을 얻었다.


6.7.3.4. 자율학습[편집]

이후의 일정은 일정상 '자율학습' 이다. 야간에 수업이 없는 이유는 센터가 워낙 오지에 위치해서 교수들이 오기 힘들어서인 듯. 조교는 자습을 권장하지만, 곧이곧대로 자습을 하는 인구는 별로 없다. 이때 자율학습을 하는 소수의 인구는 보통 주니어들이나 처음 참가하는 사람들이다. 처음 와서는 열심히 해야겠다는 의지와 패기가 흘러넘치지만 두 번 이상 오게 되면 내용이 익숙해서인지 해이해진다.

주로 점호시간은 22시나 23시경이다. 점호라고 해서 애들을 불러서 뺑뺑이 돌리는 군대식 점호는 아니며, 그냥 출석체크, 공지사항 전달 정도로만 생각하면 된다.

그렇게 하기를 새벽 1~2시까지 하다가 시계를 보고서는 화들짝 놀라며 이불 속으로 들어가는 게 하루 일정의 끝. 기상 시간은 7시인데, 5~6시간밖에 못 잔다. 기상시간이 7시 30분이고 아침시간이 8시인데, 이때 못 일어나면 굶어 죽을 것 같으므로 계속 삼시세끼를 챙겨먹어야 한다.


6.7.4. 주말 일정[편집]


토요일에 페임랩(fameLAB)이라고 하여, 대중에게 어려운 과학상식 하나를 강연 형식으로 설명하는 활동을 진행했다. 페임랩은 같은 방을 쓰는 사람끼리 한다. 주제 정하기가 쉽지 않고 대본을 쓰는데도 시간이 상당히 걸리니 미루지 말고 빨리빨리 해놓자. 페임랩은 홍승수 원장의 축사와 함께 시작되는데, 그 분의 발음을 잘 들어보시길 바란다. 아무튼 페임랩을 잘하는 조에게는 문상이 주어지니 열심히 하면 좋은 것이다.

그러나 페임랩은 2017년부터는 진행하지 않았으며, 대신 겨울학교 참가자들의 끼를 보여줄수 있는 노래 배틀이 열렸고, 2018년부터는 장기자랑으로 확장되었다. 2017년에는 1등에게 과자와 담요 등을 줬고, 2018년에는 공연 이후 관람 학생들에게 익명 거수 투표를 시켜 인기 공연팀에게 간식 따위를 시상했으며, 2019년에는 참가자들 모두에게 컵라면을 하나씩 지급하였다.

또한 일요일에 천문 골든벨이라는 일정이 진행된다. 내용은 천문 관련 문제를 주고, 답을 칠판에 쓰는 방식. 도전 골든벨의 룰과 거의 비슷하다고 보면 된다. 상품으로는 도서상품권이 지급되었다. 팀전으로도 진행하며 팀전 문제는 '몸으로 말해요' 등등의 레크리에이션 느낌이다.

그 이후에는 천체사진전이 있다. 갑자기 왠 뜬금없는 사진전이냐 하지만 겨울학교 참가자들 중 1/4 정도는 카메라를 갖고 다니고 NYSC에서 캐논(기업), 니콘, 펜탁스 T링과 어댑터를 대여해주기 때문에 많은 양질의 천체 사진을 촬영할 수 있다. 2016년에는 DSLR을 갖고 온 사람이 10명 정도였으며 2017년에서는 절반 정도의 학생이 카메라를 지참했다.

밤에 관측실습을 할 때나 아니면 더 남아서 할 때 찍은 사진을 영상실 중앙 모니터에 띄워두고 작은 리모컨 비슷한 투표기로 투표한다.[32] 이전에는 NYSC 중앙홀의 터치스크린에 사진을 띄워 놓고 투표를 했지만 자꾸 학생들이 스크린을 조작해서 다른 화면을 띄웠기 때문에 조교들이 고생했다. 우수자에게 문화상품권을 지급하다가 2018년 겨울학교부터는 다양한 상품으로 바뀌었다. 하지만 사진전에 있어 꼭 필요한 것은 친목질이다. 문상을 노린다면 농구, 탁구, 밤샘 놀이 등으로 인맥 역시 튼튼히 해놓자.


6.7.5. 평가시험[편집]


겨울학교 기간 동안 "점수를 내려고 보는 시험"은 관측시험과 이론시험 두 개로 나뉜다.

관측시험은 말 그대로 관측을 하는 시험이다. 17년 및 18년 기준으로 8일 차에 봤으며, 저녁 즈음에 팀미팅룸에 모인 다음 주의사항을 알려주고 한 팀씩 광장으로 나가 망원경을 사용해 문제를 푼다. 망원경은 굴절과 반사 중 편한 것으로 선택해서 볼 수 있지만 보통 70 ~ 80% 가량이 굴절을 선택한다. 통상적인 시험 순서는 집합 → 야외 데크에서 대기 → 암적응 → 관측 및 답안 작성 → 다른 집합장소에서 대기 → 시험 종료 이며, 망원경을 사용하는 관측 문제도 있고(망원경 정렬 후 조교에게 확인 받음) 망원경을 사용하지 않는 이론 문제도 있다. 문제의 난이도는 개인 차가 극심한데, 이는 관측을 좋아하는 학생들의 경우 하늘을 손바닥 꿰듯 하지만 이론을 판 학생들은 천체의 위치는 모르는 경우가 많기 때문이다.

겨울학교에서 가장 중요하다고 할 수 있는 일정이 바로 겨울학교 이론시험이다. 겨울학교에서 들은 내용을 잘 이해했나 확인하기 위해 보는 시험이다. 그래서 이론적으로는 겨울학교 내용을 다 이해하면이 시험도 잘 볼 수 있다. 그러나 겨울학교에서 배운 내용을 다 이해하는 게 웬만한 학생이라면 불가능하다. 이는 국가대표 선발 최종시험과도 마찬가지 맥락이다. 퇴소 당일 8:30~11:30에 3시간 반 동안이나 본다.[33] 그동안 봐왔던 여느 시험과 비교해도 단연 긴 시간이라서 상당수의 학생들이 종료시간 이전에 답안지를 제출하고 나온다.

2018년 기준 문제 형식은 통신과제와 비슷한 형식으로 되어 있으며, 대문제 8~10개에 각각 소문제 2개에서 4개가 딸려 있다. 난이도는 2017년 기준 가을통신과제와 비슷한 수준이거나 그보다 약간 쉬웠고, 2018년에는 체감 난이도가 다들 어려웠으며, 2019년에도 2017년과 난이도가 비슷했다. 물론 개인차가 극심한 점은 고려해야 한다. 보고 나와서 바로 점심을 먹는데, 이때까지 점심을 먹던 참가자들의 표정과 비교하면 좀비가 되어서 점심을 먹는다고 해도 과언이 아닐 정도. 그리고 다들 공통으로 하는 말이 "국가대표 선발 최종시험은 잘 봐야지..."이다.

2019년 KAO 요강에는 겨울학교 일정 중 자료분석 시험이 추가된 것으로 보였지만 결국 2020년에는 자료분석 시험을 치루지 않았다.


6.7.6. 퇴소[편집]


평가시험이 끝난 후에는 수료식이 시작된다. 겨울학교 수료증을 나눠준다. 이 수료증은 재발급이 불가능하므로 잘 보관해둬야 한다.

퇴소하기 전에 NYSC 광장에서 단체 사진을 하나 찍는다. 이 외에 각 방마다 학생 사진을 찍는 것이 있었으나 2019년부터는 사라진 듯하다.


6.8. 국가대표 선발 최종시험[편집]


2월에 천문올림피아드의 최정상, 국가대표가 되기 위해 치르는 시험으로, 형식과 유형은 겨울학교 이론시험과 동일하다. 심층 면접과 동일하게 서울대학교/관악캠퍼스 43-1동에서 치르므로 앞서 설명했듯이 지방러들은 광명역을 거쳐 가면 빠르다. 겨울학교 퇴교 1달 만에 그리운 얼굴들을 다시 볼 수 있는 소중한 기회다.

국가대표 선발 시 가을주말교육 평가시험, 가을통신과제, 겨울학교 평가시험 점수가 합산된다고는 하지만 솔직히 이 시험이 비중이 가장 높다. 이 시험 망하면 그냥 훅 간다. 그래서인지 참가자들은 겨울학교에서 너무 놀았나 하는 생각을 공통으로 하게 되고 열심히 공부하게 된다. 약 1달간 공부하여 누적한 실력을 3시간 30분 동안 보여주고 나서 탈진 상태로 귀가하게 된다. 시험보고 나서 참가자들의 공통된 생각이 '난 안될거야 아마...' 이다. 단 이전 국제천문올림피아드(IAO) 은메달 이상 수상자는 시드권자라고 부르는데, 이들은 자동으로 정원 외 출전이기 때문에 부담이 적다.

2020년에는 코로나바이러스감염증-19로 인해 2월에 치뤄질 예정이었던 시험이 잠정 연기되었다가 결국 6월 말에 치뤄지는 사건이 있었다.


6.9. 국가대표 후보 발표[편집]


3월 마지막 주 월요일 또는 4월 첫째 주 월요일에 발표한다. 가을주말교육 평가시험, 겨울학교 관측시험, 겨울학교 평가시험, 국가대표 선발 최종시험 결과를 종합해서 점수 차등별로 시니어부는 IAO/IRAO-IOAA/GeCAA-APAO, 주니어부는 IAO/IRAO-APAO 순으로 선발했으나 2019년부터 APAO는 선발하지 않는다. 단 전년도 IAO 은메달 이상 수상자[34]는 정원 외로 선발된다. 보통 선발된 참가자들에게 이메일로 1주일 정도 먼저 통보하며 이 때 페이스북에서 '나 국가대표 됐다'하는 게시글을 올리는 사람이 보이는데 나에게는 이메일이 안 왔다 하면 망했어요. 희비가 교차하는 순간이다. 2019년에는 아예 메일 발송부터 공식 발표 이전이므로 SNS 공유 금지를 못 박아놓았다. 그러니 아는 사람들에게 전화로 공유할 때는 SNS로 공유하지 말라고 이야기해야 한다.

선발된 국가대표 중 포기하는 사람이 생겨 차점자가 국가대표가 되는 경우가 있기 때문에, 희망의 끈을 놓아선 안 된다고는 하지만 일단은 놓고 있는 게 좋다.


6.10. 봄통신과제[편집]


봄통신과제는 국가대표 선발 인원들에게 발송하는 미친 난이도의 문제이다. 심지어 2015년, 2017년, 2018년에는 사무국이 바쁜지 여름 다 돼서야 발송되기 시작해서 여름학교 때 3일 안에 풀어서 내야 했다.

문제가 국제대회급으로 어렵거나 아예 기출 문제 유형인데 제출기한은 짧다. 특히 학기중이나 시험기간에 오는 경우가 있어서 빡친다. 역시 과제 형식은 여름통신과제, 가을통신과제와 비슷하다. 다만 난이도가 급상승했을 뿐.


6.11. 여름학교[편집]





여름학교는 7월 말~8월 초 서울특별시 관악구 대학동에 있는 서울대학교/관악캠퍼스에서 국가대표 후보를 대상으로 진행되는 1주일 가량의 계절학교로, 20여 명 정도가 참가한다. 겨울학교와는 달리 참가자 인원도 적으며 서울 한복판에서 진행되기 때문에 시설이 좋고 문명과의 단절이 없는 것이 장점이라면 장점이다.

숙소는 호암교수회관이나 전파천문대였지만 2017년부터는 자리가 부족해서 근방 신림역 근처의 호텔에서 머무르고 매일 서울 버스 5516으로 통학한다.


6.11.1. 일정[편집]




▲ 2019년 여름학교
수업은 오전(09:30~12:30), 오후(2:00~16:30), 야간(19:00~22:00)으로 나뉘어 진행된다.

여름학교에 온 참가자들은 다 국가대표로 선발된 인원이기 때문에 겨울학교와는 다른 성격의 수업을 한다. 오전에는 국제대회 문제와 연관된 교수 강의 및 문제 풀이를 한다. 고정적으로 하는 수업은 구면천문학 및 위치천문학, 천체역학, 은하천문학 및 우주론 등. 위치천문학 수업은 겨울학교 때도 들은 수업이고, 특히 전 국대들에게는 익숙한 내용이라 지루할 수 있지만 진짜 이 수업 내용만 잘 숙지하면 국제 대회에서 꼬박꼬박 나오는 위치천문학 문제는 다 맞힐 수 있으니까 열심히 듣자. 이 중 세종대학교 물리천문학과 이희원 교수의 천체역학 수업은 국제대회와 직결된다기 보다는 물리학 일반에 대한 안목을 길러주는 수업인데 진짜 대학교 천체물리학이 어떤 것이 제대로 맛볼 수 있다. 다만 삼각함수테일러 전개, 미적분, 선형대수처럼 처음 참가하는 주니어부 중학생들에게는 생소한 수학 개념이 많아서 멘탈이 털릴 수 있는데 그런 학생들은 남들도 다 못 알아 듣는 내용이라 생각하고 걱정 말자. 그 수업 못 알아 들어도 국제 대회에서 문제 없다.

오후에는 실무 시험(자료분석 시험) 문제풀이를 한다. 주로 서울대 대학원 박사과정 학생들이 진행하며, 이 중 천올 대선배도 많다. 실무 시험 자체가 노가다가 심한지라 수업을 하고 나면 진이 다 빠진다. 이 때 손으로 그래프를 그려야 하므로 자와 공학용 계산기를 꼭 챙겨 가자.

야간에는 관측실습을 한다. 서울대 45동 천문대, 서울대에서 가까운 국립과천과학관, 서울대 노천광장 등에서 진행한다. 망원경은 서울대 것과 과천과학관 것을 빌려 쓴다. 여기에서 썩은 망원경을 배정받으면 인생이 힘들어지니까 필사적으로 좋은 망원경을 사수하자. 서울대 것 중 IAO 2012라고 찍힌 Vixen제 굴절망원경이 많은데 2012년 제17회 IAO가 광주광역시 김대중컨벤션센터에서 열려서 그 때 구비한 망원경을 사용하는 듯.[35] 겨울학교 때만큼 여건이 좋지는 않지만 베테랑이 많아서인지 나름 많은 것을 볼 수 있다. 주로 알비레오, 더블 더블, M13, M29, M39, M57 정도 보면 선방한 편.

중간에 쉬는 시간에는 과천과학관 플라네타리움에서 별자리 강의를 한다. 주로 각 대회 관측 시험 날짜 및 위치에서 보이는 별자리의 위치 및 IAU 지정 경계선, 메시에 목록 천체, 이중성, 천구 상의 위치(춘분점이나 황도 북극 따위) 등을 공부한다. 시험 장소 중 열대 지방이나 남반구가 있으면 큰부리새자리, 공작자리 등 태어나서 본 적도 없는 별자리에 관해 배우게 된다. 이는 예전 IOAA 관측 시험(투영관) 기출 문제로 화성에서 본 밤하늘이 출제된 적도 있을 정도로 관측 시험 문제는 예측하기 힘들기 때문이다. 강의를 한 뒤에는 학생들이 돌아 가면서 별자리 하나를 골라서 레이저 포인터로 가리키면서 설명하는 실습을 하는데 뒤쪽 순서로 걸리면 조랑말자리도마뱀자리 같이 말도 안 되는 별자리를 할 수도 있으니 맨 앞쪽 자리를 선점하자.

단 2013년에는 장마 기간에 여름학교가 있어서 관측을 아예 못했다. 그리고 2017년에는 날씨가 흐리자 아예 망원경을 플라네타리움 내에 설치하고 관측을 진행했다.

봄통신과제 대신 여름학교 직전 혹은 도중에 통신과제를 낸 적도 있고, 모의고사 형식으로 연습 이론시험을 본 적도 있다.


6.12. 국가대표 최종교육[편집]




▲ 2019년 국가대표 최종교육
국가대표 최종교육은 9~10월쯤 서울대학교/관악캠퍼스에서 국가대표를 대상으로 진행되는 3박 4일짜리 교육 프로그램이다. 원래는 각 대회 직전에 따로 이루어졌지만 요즘은 보통 IAO - IOAA/GeCAA - APAO 중 가장 먼저 열리는 IAO 직전에 이뤄진다. 보통 2학기 중간고사 기간과 겹치기 때문에 최종교육이나 중간고사 둘 중 하나를 빠지는 학생이 많다.

숙소는 여름학교와 유사하게 호암교수회관이나 전파천문대였지만 2017년부터는 자리가 부족해서 역시 근방 신림역 근처의 호텔에서 머무르고 매일 서울 버스 5516으로 통학한다.

최종교육 때는 이때까지의 비슷한 유형의 국제대회나 전년도 혹은 올해 국제대회 문제를 풀어보고 교수들이 풀이해주는 형식의 수업이 진행된다. 인원이 모든 천문 올림피아드 행사 중 가장 적으므로 일정이 매우 자유롭게 진행된다. 심지어 일정대로 안하고 그냥 그날 사정에 따라 마음대로 바꿔서 수업하거나 시간대를 바꾸거나 수업시간을 연장, 단축하는 일도 있다. 예를 들어 2018년에는 국가대표 통신교육 과제가 늦게 준비되는 바람에 이 때 모의고사 형태로 풀었다. 이 외에 여름학교 때처럼 서울대 대학원생이 진행하는 자료분석실습 시간이 있다. 이 수업에서는 자료분석 부문 기출 문제를 직접 풀어보고 피드백을 받게 된다.

야간에는 관측실습이 있는데, 여름학교 때처럼 서울대 천문학과 옥상이나 가까운 국립과천과학관에서 진행한다. 서울대 학부생이나 대학원생이 보통 관측조교를 하고 여름학교와는 달리 실제로 국제대회 시험에 나올법한 문제들을 함께 논의하고 외우게 시킨다. 그리고 관측을 통해 실제로 문제를 풀어보기도 한다. 관측실습이 끝나면 숙소로 와야하는데 택시나 대절 버스를 타고 돌아오며, 비용은 모두 주최측에서 대 준다.



▲ 2019년 국가대표 최종교육 강원도 관측
교육 중 하루는 강원도로 관측을 떠나는데, 하늘이 매우 좋다. NYSC보다 해발고도가 많이 높은 관계로 더 좋다. 새벽까지 관측을 진행하며, NGC 253, 메시에 74 같이 여름~가을의 천체 중 보기 힘든 것도 많이 볼 수 있다. 2018년, 2019년에는 강원도 화천군 사내면 광덕리의 조경철천문대에서 진행하였다. 단 2017년의 경우 교육 기간이 이례적으로 짧아서 강원도 관측을 할 수 없었다.


7. 국제 대회[편집]


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▲ 천문올림피아드 국제대회 소개
국가대표 후보는 점수 차등별로 IAO/IRAO-IOAA/GeCAA 순으로 선발한다. 2018년까지는 APAO에도 참가했으나 2019년부터 참가하지 않는다.

IAO/IRAO는 참가비를 국가에서 지원해주고, IOAA/GeCAA와 APAO는 각자 부담이다. 근데 참가비에 항공료까지 더하면 부담이 좀 크다... 이는 APAO 생길때는 국가에서 돈 안줘서 참가 안하려고 했다가 IAO가 KAO 선발과정에서 낸 문제가 너무 쉬웠다고 참가 가능 인원을 줄이는덕에 여름학교까지 같이한 I대회 대비인원이 줄어들면서 울며 겨자먹기로 참가 시작한 경우라 그렇다. 그후 스리슬쩍 IOAA 추가. 이 때문에 6월 말쯤 국립중앙과학관에서 하는 국제 과학 올림피아드 한국 국가대표단 발대식이나 IAO 대회 이후에 있는 청와대 만찬은 IAO 대표만 참석 가능하다. 그런데 2018년에는 대통령과의 만찬이나 시계 따위가 없었다.

다른 국제 과학 올림피아드와 같이 각 올림피아드 홈페이지에 영어러시아어로 된 기출 문제 및 풀이가 업로드 돼 있다. 또 국가대표 자격이 주어진 학생에 한해서 KAO 홈페이지에서 국역본을 열람할 수 있다.

참고로 금상, 은상, 동상 중 가장 높은 성적을 받은 학생을 각각 탑골드, 탑실버, 탑브론즈라고 부른다.


7.1. IAO/IRAO와 APAO[편집]


파일:나무위키상세내용.png   자세한 내용은 국제천문올림피아드 문서를 참고하십시오.

파일:나무위키상세내용.png   자세한 내용은 아시아-태평양 천문올림피아드 문서를 참고하십시오.



루마니아 피아트라 네암츠에서 열린 2019년 제24회 IAO
국제천문올림피아드(International Astronomy Olympiad, IAO)와 아시아-태평양 천문올림피아드(Asian-Pacific Astronomy Olympiad, APAO)는 러시아에 있는 유럽-아시아 천문학회(Euro-Asian Astronomical Society, EAAS) 산하의 올림피아드 운영위원회(Olympic Coordinating Council, OCC)가 주관하는 국제대회이다. IAO는 1996년에 시작됐고 보통 9~10월쯤 열리며, APAO는 2005년에 시작됐고 보통 11~12월쯤 열린다. 웹사이트


7.2. IOAA/GeCAA[편집]


파일:나무위키상세내용.png   자세한 내용은 국제 천문 및 천체물리 올림피아드 문서를 참고하십시오.



헝가리 케스트헤이에서 열린 2019년 제13회 IOAA
국제 천문 및 천체물리 올림피아드(International Olympiad on Astronomy and Astrophysics, IOAA)는 IAO, APAO를 배척하고 우리들만의 대회를 만들자는 목적으로 2007년에 만들어진 새로운 대회이다. 8~12월에 열린다.[36] 2020년에는 코로나19로 인해 국제 대회 진행이 곤란해지자 9~10월에 IOAA 대신 국제 천문 및 천체물리 e-경시대회(Global e-Competition on Astronomy and Astrophysics, GeCAA)라는 온라인 대회가 열렸다. 이름이 다르지만 IOAA와 주최가 같고, 2020 IOAA를 대체하기 위한 목적으로 열렸으며, KAO를 통해 선발된 IOAA 국가대표가 정식 참가했으므로 같은 문서에 서술한다. IOAA 웹사이트 GeCAA 웹사이트


8. 공부 방법[편집]


학습·수험 관련 조언

[ 펼치기 · 접기 ]
서론
공부 조언* · 수험 생활 조언**
일반
공무원 시험(과목별) · 대학교 · 영어(TOEIC · TEPS) · 한국사능력검정시험
고교
공통(수능 · 내신) · 인문계 논술 · 자연계 논술 · 올림피아드(수학 · 화학 · 천문 · 지리 · 언어학) · SAT
기타
공부법(마음가짐) · 벼락치기 · 독학 · 쓴소리 · 인강 · 고시 낭인 · 자기주도학습 · 공부 · 성적 · 독학재수
* 포괄적인 공부에 대한 공부 관련 조언을 담은 문서
** 수험용 공부에 최적화된 공부 및 생활 관련 조언을 담은 문서
중등부 혹은 동일 기관 주최 중학생 대상 경시대회 존재






준비하는 학원이 많은 타 국제 과학 올림피아드와 달리 천올은 준비하는 학원이 하나밖에 안 알려져 있다. 아마 천문학에 관심 많은 학생도 적거니와, 대학 입시에서 천문올림피아드 성적을 사용할 학생도 적기 때문일 것이다. 그런 만큼 대다수의 국가대표는 학원 수업이나 과외를 받지 않고 혼자 공부했다.

그런데 한국지구과학올림피아드, IOAA 등과 다르게 KAO는 공식 기출문제집이 없다. 전에 대학원생 천올러들이 모여서 기출문제집을 출판하려 한 적이 있으나 사무국이 허락하지 않았다. 그 이유는 천올 과제, 평가시험 기출문제에서 문제나 자료 중 저작권 때문에 출판물에 기재하기 곤란한 것이 많아서. 같은 이유로 온라인 교육, 합숙 교육 자료들도 잘 공개돼 있지 않다. 그나마 있는 학습 자료는 상술했듯 영어로 된 "Fundamentals of Astronomy: A guide for Olympiads", 대학 원서인 "기본천문학"과 "천문학 및 천체물리학", 이론 설명이나 문제의 질이 많이 미흡한 "올림피아드 과학의 지름길(천문/지구과학)"과 "한국 지구·천문 올림피아드 예상문제 및 풀이집", 한국지구과학올림피아드·국제지구과학올림피아드 기출문제집인 "지구과학 기출 및 응용문제" 정도가 다이다. 현재 KAO 측도 이에 대해 문제점을 인지하고, 모두에게 공개된 교육 자료를 확충하기 위해 노력 중이다.

따라서 아직 한국어로 된 책이나 강의 중 "이 하나만 정주행하면 올림피아드를 정복할 수 있다"던가 한 것은 딱히 없지만, 아래는 올림피아드 참가자들이 보편적으로 공부하는 루틴이다.


8.1. 이론 부문[편집]


이론 부문에서는 천문학이나 천체물리학 관련 서술형 문제가 주어지고, 구면삼각법이나 물리학 원리 및 공식을 통해 풀이해야 한다. KAO 과제나 시험의 대부분을 차지하는 만큼 중요도도 높고, 관련 자료도 풍부한 편이다.

아래는 2차 선발, 국가대표 선발, 국제대회의 세 단계로 나누어 대표적인 공부 방법을 소개한 것이다. 당연히 KAO 측에서 정해준 공식 공부법도 아니고, 그저 KAO에 대해 잘 몰라서 막막함을 느끼는 이들을 위한 조언이기 때문에 본인의 공부 스타일, 배경 지식, 영어 실력에 따라서 이를 안 따르는 것이 나을 수도 있으므로 주의 바람. 예를 들어 여기에서 국가대표 선발을 대비할 때 보라고 한 자료를 2차 선발을 대비할 때 봐도 좋으며, 특히 영어가 된다면 아예 시작부터 해외 올림피아드 기출문제로 공부를 시작하는 것도 좋다.


8.1.1. 2차 선발 수준[편집]


이론 부문을 준비하는 첫 단계는 바로 고등학교 지구과학(교과)우주 관련 파트를 마스터하는 것이다. 가장 보편적으로 사용되는 교재는 HIGH TOP 지구과학Ⅰ지구과학Ⅱ이다. 2015 개정 교육과정 기준 지구과학Ⅰ, 외계 행성, 외부 은하, 빅뱅 우주론을 다루고, 지구과학Ⅱ행성의 운동, 우리 은하, 우주 거대 구조를 다룬다. 모두 매우 중요한 내용이며, 특히 지구과학Ⅱ에 나오는 천구 좌표계케플러의 법칙 관련 내용은 나중에 배울 위치천문학, 천체역학 관련 내용의 밑거름이 되므로 잘 숙지해야 한다. 또 대기과학 파트 중 복사 선속, 태양상수 관련 내용도 봐야 한다.

이 외에 물리학의 이해도 일부 필요하다. 이론 상 물리학Ⅰ, 물리학Ⅱ 전 범위가 일부분이라도 KAO와 연계되지만, 앞서 학습 범위 문단에서 언급한 내용만 숙지해도 좋다. 가장 중요한 것은 중력, 각운동량 보존 법칙, 에너지 보존 법칙천체역학 관련 파트와 파동이나 광학전자기파 관련 파트이며, 상대성 이론의 이해도 일부 필요하다. 이 쪽은 고등학교 교과서나 일반물리학 원서 등 관련 도서가 많으므로 아무 것이나 사용해도 좋지만, 잘 모르겠으면 역시 HIGH TOP을 사용해도 무방하다. 그러나 내신이나 수능과는 문제 스타일이 많이 다르기 때문에 수능 문제를 풀며 연습할 필요는 없고, 개념만 이해하고 넘어가도 좋다.

수학의 경우 일단 국가대표 선발 단계까지는 중학교 수학, 삼각함수, 지수함수, 로그함수, 원뿔곡선만 공부해도 충분하다. "기본천문학", "천문학 및 천체물리학" 같은 원서에서 벡터, 미분방정식, 테일러 급수, 선형대수학 등 더 어려운 수학을 쓰기는 하지만 시험 문제 풀이에는 사용되지 않기 때문. 그러나 IOAA, 미국 천문 및 천체물리 올림피아드(USAAAO), 영국 천문 및 천체물리 올림피아드(BAAO)에는 종종 사용되고, 애초에 그런 어려운 수학을 알면 천문학과 물리학을 이해하는 데에 큰 도움이 되기 때문에 여력이 있다면 미리 공부해 두는 것도 좋다. 교재는 미적분학 문서선형대수학 문서 참고.

여름통신과제나 심층면접에서 자주 출제되는 학부 수준 내용으로는 천구 좌표계, 구면삼각형, 시간 체계 등 위치천문학 관련 내용이 있다. 지평좌표계, 적도좌표계, 황도좌표계, 항성시, 태양시, 균시차, 표준시 등의 정의를 숙지한 뒤 구면삼각형의 사인 법칙이나 코사인 법칙 등을 이용해 적절한 값을 구하는 식이다. 이는 "기본천문학" 2단원을 이용해 학습하는 것이 가장 보편적이고, "천문학 및 천체물리학"의 부록이나 KAO 웹사이트의 web 자료방 게시판에 올라온 학습자료도 도움이 된다.


8.1.2. 국가대표 선발 수준[편집]


겨울학교나 국가대표 선발 최종시험 수준에 이르러서는 고등학교 교육과정 이상의 내용도 꽤 나온다. 이에 대비하기 위해서는 학부 수준 원서를 한 권쯤은 정독하는 것이 좋은데, 가장 보편적인 것은 "기본천문학"과 "천문학 및 천체물리학"이다. 둘 다 국제적으로도 꽤 유명하고 한국어판이 존재하는 책들이다. 보통 이들 시험을 대비할 때는 통신과제 및 강의 내용을 복습하고 원서 중 한 권을 정독한 뒤 "올림피아드 과학의 지름길(천문/지구과학)"이나 "한국 지구·천문 올림피아드 예상문제 및 풀이집" 중 하나를 풀어보는 방식으로 공부한다. 단 생각보다 겨울학교 강의 내용에서 문제가 많이 안 출제되는 경우도 있고, 애초에 문제로 출제하기 힘든 내용을 다룬 강의도 있다는 점은 주의. 원서 중 "현대천체물리학"도 좋지만 너무 분량이 방대하기 때문에 정독하기에는 다소 부담스럽고, "기본천문학"이나 "천문학 및 천체물리학"을 읽다가 더 자세히 알아보고 싶은 내용이 있을 때 찾아보는 것이 적당하다.

그러나 이들 원서는 올림피아드 준비를 위해 만들어진 것이 아니라 천문학과 학부생을 위한 개론서이기 때문에 단점이 좀 있다. 우선 이 책들의 서술 중 일부가 고등학교 교육과정을 넘어서는 수준의 미적분학, 고전역학, 전자기학, 상대성 이론에 기반을 둔다는 문제가 있다. 각 책의 서론이나 부록에서 그런 내용을 요약하여 소개하고 있지만, 그렇다고 그런 내용이 KAO, IAO에 많이 출제되는 것도 아니라서 해당 내용을 이해하는데 시간을 허비하는 것은 비효율적이다.[37] 따라서 너무 어려운 미적분이나 미분방정식을 사용하는 내용은 과감히 건너뛴 뒤 가을주말교육, 겨울학교 때 가서 조교나 교수에게 질문할 필요가 있다.

또한 이 책들에서 다루는 내용 중 올림피아드 문제로 출제하기 곤란한 내용도 많다. 예를 들어서 각 태양계 행성의 특성에 관한 내용은 천문학을 이해하는 데에는 도움이 될 지언정, 계산형 문제로 출제하기에는 부적절하다. 이러한 내용은 배경지식으로서만 받아들이고 빠르게 넘어갈 필요가 있다.

반대로 올림피아드에 출제될 만한데도 이 책들에서 충분히 다루지 않는 내용도 있다. 대표적으로 우주론. 고유 거리, 공변 거리, 척도인자, 프리드만-르메트르 방정식 등 텐서를 사용하지 않는 수준의 우주론을 응용한 계산 문제는 USAAAO, BAAO, IOAA에 자주 출제되지만 "기본천문학"이나 "천문학 및 천체물리학"에서 충분히 다루지 않는다. 원래는 IAO, APAO 출제 경향을 따르는 KAO에서 잘 출제되지 않았지만, IOAA의 중요성이 나날이 높아지고 있기 때문에 공부를 안 할 수도 없는 노릇이다. 다행히 KAO 온라인 강의 중 관련 영상이 있으나, 부족한 내용은 영어 원서를 보거나 위키백과를 읽어가며 독학할 필요가 있으며, 영어만 된다면 USAAAO, BAAO, IOAA 기출문제를 보는 것이 많은 도움이 된다.

마지막으로 올림피아드와 비슷한 유형의 연습문제 및 풀이가 부족하다는 단점이 있다. 물론 각 단원마다 있는 연습 문제가 도움이 되지만, 올림피아드 기출문제와 다소 스타일이 다르며 자세한 풀이과정이 안 나와있다. 따라서 문제 풀이 연습을 위해서는 통신과제를 복습하거나 "올림피아드 과학의 지름길(천문/지구과학)"이나 "한국 지구·천문 올림피아드 예상문제 및 풀이집"의 문제들을 풀어야 한다. 그러나 이 책들 또한 일부 문제의 질이 떨어지거나 모든 개념 설명이 풀이집에 되어있는 등 단점이 있으므로 이를 감안하여 활용해야 한다.

한국어 자료에는 위와 같은 단점이 있으므로, 만약 영어가 된다면 영어 자료만으로 공부하는 것도 좋은 방법이다. 우선 책이 얇고 쉬우면서 계산 문제 위주로 구성되어 있는 A Student's Guide to the Mathematics of Astronomy를 먼저 본 다음, 조금 더 두껍지만 각국 천올 기출 문제가 많이 수록된 Fundamentals of Astronomy를 보고 나면 국가대표 선발 수준으로는 충분할 것이다.


8.1.3. 국제대회 수준[편집]


국가대표로 선발된 학생이면 천문올림피아드에 출제되는 내용들에 대해 전반적인 감은 잡혀 있을 것이며, 무엇보다 전세계 최고의 우주덕과 경쟁해야 하기 때문에 좀 도전적으로 나갈 필요가 있다.

우선 국가대표 후보로 선발되고 나면 KAO 웹사이트에서 과거 국제대회 기출문제의 한국어 번역본 및 모범 답안을 열람할 수 있다. 2021년 기준으로 2018년 대회까지 업로드되어 있다. 일단 이 문제들을 풀어보는 것이 가장 중요하다. IAO와 APAO에는 꽤 창의적인 문제들이 많이 나오며, 특히 위치천문학 문제 중 양질의 것이 많다. IOAA에는 물리학적으로 심도 있는 계산을 요구하는 문제가 많이 나온다.

영어가 어느 정도 된다면 이 문서에 링크된 해외 올림피아드 기출문제들을 보는 것도 많은 도움이 된다. 특히 풀이과정도 공개돼 있는 문제들이 가장 요긴하다. 대체로 미국 천문 및 천체물리 올림피아드(USAAAO)와 영국 천문 및 천체물리 올림피아드(BAAO)는 IOAA와 비슷한 스타일이며 질이 매우 좋지만 난이도가 꽤 높다. 캐나다천문올림피아드(CAO)는 과거 IAO, APAO, 러시아 지역 올림피아드 기출문제를 재탕하기 때문에 IAO, APAO와 비슷한 스타일이다.

만약 본인이 공개된 기출문제들을 모두 봤고, 영어가 되며, 탑골드를 노리는 실력자라면 "Astronomical Problems"를 풀어보는 것도 좋다. 연습문제만 1212개나 모아 놨기 때문에 풀 문제가 부족할 일(...)은 없을 것이다.

이 정도 수준에서 문제를 풀다가 모르겠는 개념이 있는데 "기본천문학"이나 "천문학 및 천체물리학 서론"에 설명이 부족하다면 "현대천체물리학"을 보는 것도 추천한다. 비록 부담스러울 정도로 두꺼운 책이지만 "기본천문학"이나 "천문학 및 천체물리학 서론"에서 잘 다루지 않는 개념에 대해서도 친절하게 설명돼있기 때문이다.


8.1.4. 공부 관련 팁[편집]


  • 기본적으로 2차 선발 수준에서도 꼭 알아야 할 공식에는 만유인력의 법칙, 각운동량 보존 법칙, 에너지 보존 법칙, 원운동 속도, 탈출 속도, 케플러의 법칙, 빈의 변위 법칙, 슈테판-볼츠만 법칙, 도플러 효과, 상대론적 도플러 효과, 포그슨 방정식과 거리 지수, 허블-르메트르 법칙, 광학 관련 공식 등이 있다. 더 많은 공식은 방글라데시 천문 및 천체물리 올림피아드(BDOAA) 공식 목록 참고. 구면삼각형 관련 공식 정도를 제외하면 천올에서 쓰이는 거의 모든 공식이 포함되어 있으므로 요긴하다.
  • 기본적인 공식 외에 외워 두면 매우 요긴하게 쓰이는 내용에는 활력방정식이 있다. 이거 하나만 쓰면 원래 각운동량 보존 법칙과 에너지 보존 법칙을 써서 복잡하게 풀어야 하는 천체역학 문제를 한번에 풀 수 있다.
  • 연주시차, 파섹 관련해서 등장하는 비례상수인 [math(\cot {(1'')} \approx 206\,265)][38]는 다양한 곳에서 맞닥뜨리게 되므로 외워두는 것이 좋다.
  • 천올 공부를 처음 시작하여 시간 체계에 관해 공부할 때 상대각속도를 활용하는 개념이 많이 등장해서 헷갈릴 수 있다. 예를 들어 회합 주기, 삭망월, 태양일, 회귀년 등등. 이들은 모두 두 가지 서로 다른 회전 주기[39]가 겹쳐져 나타나는 현상[40]을 설명하는 것이라는 점을 기억해 두는 것이 중요하다. 이 때 더 짧은 주기를 [math(T_1)], 더 긴 주기를 [math(T_2)], 이 두 주기가 겹쳐져 나타나는 현상(이하 "현상 A")의 주기를 [math(T)]라고 할 때 앞선 두 현상의 상대각속도(즉 "현상 A"의 각속도)는
[math(\displaystyle \begin{aligned} \omega &= \dfrac{2\pi}{T} \\ &= \dfrac{2\pi}{T_1} - \dfrac{2\pi}{T_2} \end{aligned})]
이므로
[math(\dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{T_1} - \dfrac{1}{T_2})]
이라는 식이다.
  • 황도 12궁의 순서도 외워두면 위치천문학 관련 문제나 관측 부문에 쓰이기 때문에 도움이 된다.


8.2. 관측 부문[편집]


관측 부문은 타 국제 과학 올림피아드로 따지면 실험 부문 중 절반에 해당하는 부문으로, 천체관측을 다룬다. 대도시가 많은 대한민국 특성 상 관측 연습을 할 여건이 열악하기 때문에 대부분 학생들이 KAO에서 처음으로 관측에 입문하지만, 반대로 밤하늘을 제 집 앞마당처럼 훤히 꾀고 있는 학생도 있을 만큼 실력 편차가 심한 분야다.

아래는 관측 초심자를 기준으로 적절한 공부 방법을 소개한 것인데, 본인이 이 문서 서술 기준 "밤하늘 익히기" 이상의 공부를 아직 못 했어도 겨울학교 가서 열심히 하면 되니 주눅 들지 말자. 반대로 관측 고수들은 본인도 초보였을 때가 있었음을 잊지 말고 겨울학교 때 친구들을 많이 도와주자.


8.2.1. 관측 준비[편집]


우선 Stellarium 같은 플라네타리움/성도 프로그램을 하나쯤 다운받아 놓아야 한다. 이를 통해 궁금한 것이 있을 때 찾아보거나 심심할 때 별자리를 공부할 수도 있고, 천구 상의 각 지점들이나 딥스카이 천체를 찾는 본인만의 스타호핑법을 연구하는 데에도 좋기 때문이다. 이 때 적도좌표계 격자와 별자리 간 경계선이 표시되도록 설정하는 것을 추천한다. 또 "오리온자리에서 왼쪽으로" 같은 성도책을 하나쯤 산 뒤 정독하거나 필요할 때 참고하는 것도 좋다.

관측 초심자의 경우는 일단 기본적인 광학천구 좌표계 관련 상식을 익히는 것이 좋다. 망원경의 구조, 광학 관련 개념(구경, 초점거리, 배율, 분해능, 집광력, 사출 동공 등), 각거리, 지평좌표계(지평선, 자오선, 묘유선, 천정, 천저, 방위각, 고도각 등), 적도좌표계(천구 적도, 천구 북극, 천구 남극, 적경, 적위, 시간각 등), 황도좌표계(황도, 백도, 황도의 북극, 황도의 남극, 황경, 황위, 춘분점, 하지점, 추분점, 동지점, 황도경사각 등), 백도, 세차운동, 시간 체계(태양시, 항성시, 균시차 등) 등. 이들의 정의 및 관련 개념들을 익혀둬야 관측 부문 내용들을 쉽게 이해할 수 있으며, 어차피 이론 부문에도 출제되는 내용이다.


8.2.2. 밤하늘 익히기[편집]


그 다음은 실제 육안 관측을 하며 앞서 익힌 천구 좌표계 관련 지점들을 찾는 방법을 익혀야 한다. 가장 기본적으로 지평선, 자오선, 천정, 천저, 천구 북극(북극성), 천구 적도 정도는 찾을 수 있어야 한다. 국제대회 정도 가면 황도, 황도의 북극, 황도의 남극, 춘분점, 하지점, 추분점, 동지점 등도 찾을 수 있어야 하지만 이는 약간의 스타호핑법이 필요하기 때문에 별자리도 어느 정도 익힌 다음에 공부해야 한다. 또 손으로 천구 상의 각거리를 재는 방법도 외워두면 좋다.

육안으로 각 계절의 대표적인 별자리를 찾는 연습도 해야 한다. 예를 들어 북쪽 하늘에는 작은곰자리, 큰곰자리, 카시오페이아자리, 용자리[41], 여름철에는 전갈자리, 궁수자리, 거문고자리, 독수리자리, 백조자리, 화살자리[42], 가을철에는 페가수스자리, 염소자리, 물고기자리, 고래자리, 안드로메다자리, 양자리, 페르세우스자리, 겨울철에는 오리온자리, 큰개자리, 작은개자리, 마차부자리, 황소자리 등. 국제대회에 나가고 나면 돌고래자리 같이 마이너한 별자리나 각 별자리의 국제천문연맹 기준 경계선도 알아야 하지만, 국내대회 수준에서는 대표적인 별자리의 대표적인 별들을 찾을 줄 아는 것만으로도 충분하다. 겨울학교 평가시험의 경우 1월 중순에 치뤄지기 때문에 가을철~겨울철~봄철(적경 20시~10시 사이) 별자리를 위주로 보면 되며, 국제대회의 경우는 해당 연도의 개최지와 날짜에 따라 해당되는 별자리 위주로 보면 된다. 만약 본인이 민족사관고등학교처럼 별이 많이 보이는 학교나 대전동신과학고등학교처럼 KAO 및 전국학생천체관측대회 준비가 잘 활성화된 학교에 다닌다면 학교에서 연습하는 것이 많은 도움이 된다.

또 각 별들의 바이어 명칭(예: 시리우스큰개자리알파성)과 겉보기 등급을 국내대회는 감마, 국제대회는 엡실론 정도까지는 외워두는 것이 좋은데, 바이어 명칭과 실제 겉보기 등급 순서가 맞지 않는 경우도 많으므로 주의. 또 대표적인 별들 사이의 각거리(예: 북두칠성이나 카시오페이아자리의 각 별 사이의 각거리, 베가알타이르 사이의 각거리)도 찾아본 뒤 외워두면 좋다.


8.2.3. 천체 찾기[편집]


이제 실제 망원경을 다루는 연습을 할 시간. 우선 망원경 조립, 균형 조절, 파인더 정렬, 극축 정렬, 사용, 해체 등 기본적인 사용법을 익혀야 한다. 망원경 사용법을 일일히 이 문서에 서술할 수는 없으므로 자세한 것은 한국천문연구원에서 제작한 망원경 사용법 소개 영상 참고 바람. 이 때 파인더 정렬을 익히며 자연스럽게 망원경을 밝고 고정된 물체(멀리 떨어져 있는 건물, 가로등, 피뢰침 등)에 맞추는 연습을 하게 될 것이다. 대부분 참가생들은 가을주말교육과 겨울학교에서 처음으로 이를 배워보지만, 본인이나 본인이 재학 중인 학교 소유 망원경이 있다면 이를 사용해 미리 연습해 보는 것이 많은 도움이 된다.

다음 단계는 망원경으로 밝은 천체를 맞추는 연습. 난이도가 낮은 것부터 → 밝은 행성(금성, 화성, 목성, 토성 등) → 1등성 → 2~3등성 순서대로 연습하면 된다. (사실 태양이 가장 밝으므로 제일 쉽겠지만, 태양 필터가 없다면 영구적으로 실명할 수 있으므로 절대 망원경으로 태양을 봐서는 안 된다.) 파인더를 잘 정렬해 놨다는 가정 하에 1) 플라네타리움 앱이나 성도를 참고해 해당 천체를 육안으로 찾은 뒤 2) 파인더로 해당 천체를 맞추고 3) 주망원경 시야에 들어왔는지 확인하면 된다. 파인더 사용이 익숙해지고 나면 파인더 없이 망원경을 사용하는 연습도 해두면 좋다.

그 다음은 각 별자리에 위치한 주요 딥스카이 천체나 다중성의 스타호핑법을 외운 뒤 실제 망원경으로 각 천체를 찾는 연습이 필요하다. 딥스카이 천체이나 태양계 천체를 제외한 천체 중 망원경으로 관측할 수 있는 것들을 가리키는 말로, 성운, 성단, 은하 등을 가리킨다. 이들을 망원경으로 보면 자그마한 회색 구름처럼 보이는데, 하얀 점으로만 가득 찬 밤하늘에서는 꽤 개성 있는 축에 속하기 때문에 보통 딥스카이 천체를 찾는 것이 안시 천체관측의 묘미로 여겨진다. 단 오리온성운이나 안드로메다은하 같이 유명한 천체들이 흔히 알려진 휘황찬란한 모습들에 비해서는 초라하게 보여서 실망할 수도 있는데, 원래 인간의 눈은 CCD 센서보다 희미한 색 차이를 잘 감지하지 못하기 때문에 그렇다. 애초에 그런 고화질의 알록달록한 천체 사진을 찍는 것이 쉽지 않기 때문에 천체사진가들이 활동하는 것이다. 천체사진 상의 오리온성운과 눈으로 직접 본 오리온성운의 비교

초보자의 경우는 "오리온자리에서 왼쪽으로" 같은 책에 나온 스타호핑법을 외운 뒤 실제로 연습해 보면 되며, 조금 숙달되고 나면 Stellarium이나 성도만 보고도 본인만의 스타호핑법을 개발해 낼 수 있다. 주로 메시에 목록 천체들 위주로 공부하면 되지만 페르세우스자리 이중성단(NGC 869, NGC 884) 같이 메시에 목록이 아니더라도 밝은 천체는 출제될 수 있기 때문에 그런 천체들을 모아둔 콜드웰 목록도 참고하면 더욱 좋다. 단 말머리성운, 버나드 고리 같이 예쁜 천체사진으로 유명하지만 표면밝기가 너무 낮아서 눈으로는 잘 보이지 않는 천체는 잘 출제되지 않으므로 그러한 천체는 배제해야 한다. 유명한 천체들의 경우 반복적으로 연습하여 맞추는 방법을 숙달하는 것도 좋지만, 메시에 마라톤을 뛰거나 전국학생천체관측대회 우승권에 들 정도로 초고속으로 맞출 필요는 없으니 걱정 말자. 그 시간에 다른 공부를 하는 것이 더 도움 된다.

만약 본인에게 망원경이 있거나 민족사관고등학교 같은 시골에 산다면 미리부터 망원경으로 이러한 천체를 맞추는 연습을 해둬도 좋지만, 그렇지 않다면 일단 안드로메다은하, 오리온성운, 플레이아데스성단 같이 육안으로도 보일 만큼 밝은 천체들만 공부해두고 가을주말교육, 겨울학교 가서 망원경 사용 연습을 해도 무방하다. 겨울학교 평가시험에는 앞서 언급한 세 천체 및 M1, M33, M34, M35, M36, M37, M38, M52, M103, NGC 457, NGC 869, NGC 884가 잘 출제되므로 참고.


8.2.4. 기출 문제 풀기[편집]


이쯤 되면 대부분 기본적인 관측 관련 지식은 갖춰지기 때문에 마지막으로 기출 문제를 풀어보면 된다. 물론 화성에서의 밤하늘이나 맨눈으로 겉보기 등급 추산하기(...) 등 기상천외한 문제가 난무하는 것이 국제대회지만, 그래도 이 정도 공부하고 나면 기본기만은 충분할 것이다. 여름학교 때 역대 국제대회 관측 부문 기출 문제 모음집을 나눠주기 때문에 이를 참고하면 된다.


8.2.5. 공부 관련 팁[편집]


  • 맨눈으로 별자리를 익히거나 망원경으로 천체를 찾는 연습을 할 때 쌍안경도 함께 사용하면 편리하다. 보통 쌍안경의 배율과 시야각이 주망원경과 파인더 사이 정도이며 자유자재로 가리키는 방향을 조정할 수 있기 때문이다. 단 실제 시험에서는 쌍안경을 사용하는 경우가 거의 없다는 점은 참고.

8.3. 실무/자료분석 부문[편집]


실무 부문 혹은 자료분석 부문은 타 국제 과학 올림피아드로 따지면 실험 부분의 나머지 절반에 해당하는 부문으로, 표나 사진으로 주어진 관측 자료를 해석하여 그래프를 그리거나 결론을 도출해 내는 방식이다.[43] 아직까지 KAO에는 도입되지 않으므로 국가대표가 된 뒤에 걱정하면 된다. 다루는 내용 자체는 이론 부문이나 관측 부문과 겹치지만, 한국 학생에게는 생소한 유형의 문제이기 때문에 난감하게 느낄 수 있다. 이를 대비하기 위해서는 앞서 언급한 이론, 관측 부문 내용들을 숙지한 뒤 기출 문제를 풀어보고 모범 답안을 정독하는 수 밖에 없다. 특히 공학용 계산기 사용이 서투르거나 채점 기준 상 그래프에 꼭 포함되어야 하는 요소(축, 단위, 범례 등)를 잘 모르는 경우가 많으므로 여기에 초점을 맞춰 연습해야 한다. 또 오차의 전파도 꼭 알아야 하며, 공학용 계산기의 경우 KAO, IAO, IOAA, APAO 대회 규정에 부합하는 기종인지 확인한 뒤 사용하자. 대개 그래프를 그릴 수 없는 기종이여야 한다.


9. 관련 도서[편집]


한국천문연구원천문우주지식정보 웹사이트, 미국 천문 및 천체물리 올림피아드(USAAAO) 웹사이트의 추천 자료 목록, 영국 천문 및 천체물리 올림피아드(BAAO) 준비 가이드, 싱가포르천문올림피아드(SAO) 웹사이트의 추천 자료 목록도 참고. 굵은 글씨로 표시된 책은 대부분의 천올러가 한번쯤은 일부분이라도 꼭 보는 책이고, 앞에 ★ 표시가 붙은 책은 한국어 판이 없고 영어 판만 존재하는 책이다.


9.1. 종합 교재[편집]


  • ★ Salvati, Fundamentals of Astronomy: A guide for Olympiads: 최초로 천문올림피아드 하나만을 위해 발간된 교재 겸 문제집. 이탈리아 2016 IAO 대표, 2018 IPhO 동메달리스트 출신 케임브리지 대학교 물리학과 재학생이 영어판 기준 2020년 9월 22일[44]에 출간했다. 위치천문학(천구 좌표계, 구면삼각법, 시간 체계), 흑체, 복사선속, 별의 등급, 우주 거리 사다리, 궤도역학(케플러의 법칙, 행성의 운동, 전이궤도) 등 국내대회 수준에서 잘 출제될 만한 천문학 이론 설명 및 관련 연습문제로 구성돼 있다. 일부는 10개국의 국내 천문올림피아드 대회나 IOAA, IAO 기출문제다. 기초적인 고등학교 수학 및 물리학만 알고 있으면 이해할 수 있지만 영어다... 아마존닷컴에서 주문할 수 있는데, 아마존 킨들 버전도 있기 때문에 Kindle Unlimited 2개월 무료 체험 기간을 통해 무료로 읽어봐도 된다고 저자가 홈페이지에서 권유한다.(...) 아마존 저자 홈페이지


9.2. 이론 관련[편집]


HIGH TOP을 제외하면 모두 대학교 교재다.



  • Karttunen et al., ''기본천문학 (Fundamental Astronomy): 통칭 '기천''' 혹은 파란책. 가장 보편적인 천문학 전공 도서 중 하나다. 핀란드에서 저술됐다. 최신판은 영어로는 2016년, 한국어로는 2019년에 나온 6판. 6판 들어서 외계 행성 관련 내용이 조금이나마 추가됐다. 천올에 오면 반 이상의 학생들이 수학의 정석처럼 들고 다니는 것을 볼 수 있다.

  • Zeilik and Gregory, ''천문학 및 천체물리학 (Introductory Astronomy and Astrophysics): 통칭 '천천서''' 혹은 하얀책. 최신판은 영어로는 1998년, 한국어로는 2010년에 나온 4판인데, 3판 한국어 번역명이 "천문학 및 천체물리학 서론"이기 때문에 천천서라고 불린다. 역시 유명한 천문학 전공도서. 1998년 이후 개정되지 않았기 때문에 2000년대, 2010년대에 많은 발전이 있었던 외계 행성, 우주론 분야 서술이 부족하지만 대부분은 천올 문제를 풀기 위해 꼭 알아야 할 내용들은 아니니 괜찮다. 제목에서 알 수 있듯 기천보다 물리학적인 관점에서 설명돼 있다. 역시 천올에 오면 반 이상의 학생들이 수학의 정석처럼 들고 다니는 것을 볼 수 있다. 기본천문학은 2단원에서 위치천문학을 다루지만 천문학 및 천체물리학은 부록 9, 부록 10에서 다룬다는 점 참고.

  • Caroll and Ostlie, 현대천체물리학 (An Introduction to Modern Astrophysics): 통칭 Big Orange Book (BOB) 혹은 빨간책. 최신판은 영어로는 2007년, 한국어로는 2009년에 나온 2판. 기천이나 천천서보다 훨씬 두껍고 방대하여 국역본은 "천문학 기본 및 태양계천문학", "항성천문학", "은하천문학"의 3권으로 나뉘어 있다. 수학적으로 기천이나 천천서보다 많이 어렵지는 않으면서 천문학의 거의 모든 분야를 논리정연하게 설명한다. 단 번역이 일부 매끄럽지 못하며 천올 범위를 넘어서기 때문에 준비에 잘 쓰는 책은 아니다.

  • 최승언, 천문학의 이해: 서울대학교 사범대학에서 지구과학(교과) 교사 혹은 천천서를 통해 천문학을 처음 접하는 학생을 위해 출판한 책. 위의 천천서가 주로 물리학적인 내용만을 다룬다는 단점을 보완하기 위해 위치천문학, 기초 궤도역학 등 천문학의 기본기를 아주 친절하게 설명해 놨다. 은근 고인물들도 잘 모르는 히든카드 책.

  • ★ Fleisch and Kregesnow, A Student's Guide to the Mathematics of Astronomy: 영국 학부생 사이에 유명한 케임브리지 대학교 출판부의 "A Student's Guide" 시리즈 중 천문학 판. 학부 수준 일반천문학 내용 중에서 계산 문제가 출제될 수 있는 영역만 뽑아서 다루는 짧은 책이다. Fundamentals of Astronomy처럼 고등학교 수학 수준에 맞추어 기술됐다.[45] 천문올림피아드 자체를 위해서 쓰인 책이 아니라는 점은 단점이지만, 쉬우면서도 알찬 내용 때문에 영국 천문 및 천체물리 올림피아드(BAAO) 준비 가이드에서 강력 추천하는 책이며, 마지막 단원에서 간략하게나마 우주론을 다룬다는 점이 장점이다.


9.2.1. 우주론 관련[편집]


우주론을 제대로 하려면 텐서, 아인슈타인 방정식 등 어려운 일반 상대성 이론을 알아야 하기 때문에 천문올림피아드에는 고전역학, 특수 상대성 이론 수준에서 다룰 수 있는 내용만 출제된다. 아래는 영어로 된 천올과 비슷한 수준의 우주론 원서로, 아쉽게도 한국어 번역본은 없다.

  • ★ Liddle, An Introduction to Modern Cosmology: 200쪽 정도 되는 짧은 책. 물리학과에서 보편적으로 사용되는 학부 우주론 교재다. 최신판은 2015년에 나온 3판.



9.3. 관측 관련[편집]


  • Consolmagno and Davis, 오리온자리에서 왼쪽으로(Turn Left at Orion): 천체관측의 전반적인 사항을 잘 소개하는 책. 북반구, 남반구 가리지 않고 흥미로운 천체들에 얽힌 천문학, 스타호핑법, 12인치 이하 망원경으로 봤을 때의 모습을 담은 스케치를 소개하기 때문에 실제 관측할 때 실질적으로 도움이 된다. 최신판은 영어로는 2019년에 나온 5판, 한국어로는 2003년에 나온 3판.

  • ★ Mag-7 Star Atlas (Deluxe Milky Way Color version - Enhanced): 7.25등급까지의 별과 550여 개의 딥스카이 천체(DSO)가 표시된 성도. 원래 Andrew L. Johnson이라는 미국의 아마추어 천문학자가 만든 것을 샬럿 아마추어 천문 동호회(Charlotte Amateur Astronomers Club, CAAC)가 정기적으로 업데이트하는 것이다. 영어로 돼있기는 하지만 성도 특성상 영어를 몰라도 사용하는 데에 큰 지장이 없다. CAAC 웹사이트에서 무료로 PDF 파일을 다운 받을 수 있다.


  • ★ SkySafari: macOS, 안드로이드, iOS에서 사용 가능한 유료 플라네타리움 프로그램. Stellarium과 비슷하지만 움직임이 더 매끄럽고 실제 하늘 모습과 더 비슷하다. 기본 macOS 버전은 무료, 기본 안드로이드 버전은 3달러, 기본 iOS 버전은 3900원이다. 기본 버전 외에 Plus, Pro 버전도 있는데 꽤 비싸다. #


9.4. 문제집[편집]


본문은 없고 연습문제 및 풀이만 실린 책들이다.

  • 올림피아드 과학의 지름길 (천문/지구과학): 통칭 올과지. 한국지구과학올림피아드나 한국천문올림피아드에 나오는 개념을 학습할 수 있는 객관식 문제 및 실제 기출과 비슷한 느낌의 서술형 문제만 잔뜩 수록된 책. 개념설명이 줄글로 되어 있지는 않고 풀이집에 돼 있어서 아주 친절한 편은 아니니 HIGH TOP을 보고 나서 보면 좋다. 이것만 열심히 공부해서 국가대표 됐다는 사람도 있지만 오류도 조금 있고 쓸 데 없는 문제도 일부 수록돼 있다.

  • 한국 지구·천문 올림피아드 예상문제 및 풀이집: 올과지와 비슷하지만 조금 덜 유명한 책.

  • 지구과학 기출 및 응용문제: 2010~2013년 한국지구과학올림피아드, 국제지구과학올림피아드 공식 기출문제집이다. 천문학 문제도 꽤 수록돼 있으며, 실제 올림피아드 기출 문제인 만큼 양질이다. 전체적으로 천올과 출제 범위는 비슷하지만 물리량을 계산하는 것이 아니라 개념 이해도를 확인하는 데에 초점이 맞춰져 있기 때문에 약간 내신 심화 느낌이 든다.

  • ★ Stacey Palen, Outline of Astronomy: 미국 학부생 사이에 유명한 Schaum's Outline 시리즈 중 일반천문학 판. 올과지처럼 주제별 연습문제 및 풀이만 잔뜩 실은 책이다. 오류가 좀 있지만 많은 미국 이공계 학부생들이 이 시리즈 책을 갖고 학점을 지켜낸다. 영어판 올과지라고 생각하면 될 듯.

  • ★ International Olympiad on Astronomy and Astrophysics Problems: 왜인지 인도네시아에서 출판된 1~8회 (2007~2014) IOAA 기출문제집. 영어로 돼 있고 문자 사용이 한국에서 사용하는 표준과 다르지만 실제 국제대회 기출문제집이라는 점에서 좋다.[46] 어째서인지 2013년, 2014년 파트의 문제 수가 다른 연도보다 훨씬 많은데, 실제 기출 문제가 아닌 예제도 수십 개 정도 수록돼 있어서다. 단 이런 문제들도 천올 출제 경향을 따르기 때문에 공부에 도움은 된다. 해외 배송이라서 비싸다. 2021년 3월 23일 기준 품절 상태. #

  • ★ Problems and Solutions - International Olympiads on Astronomy and Astrophysics: 왜인지 인도에서 출판된 1~8회 (2007~2014) IOAA 기출문제집. 최신판은 2판. 연도별로 정리된 위 책과 달리 유형별로 정리돼 있다. 역시 영어이며 해외 배송이라서 비싸다. 2021년 3월 23일 기준 아마존닷컴에 재고가 있으며 #, 해외 중고책 거래 사이트인 abebooks.com에도 몇권 올라와 있다. #

  • ★ B. A. Vorontsov-Vel'Yaminov, Astronomical Problems: 1969년 소련에서 편찬된 대학교 수준 천문학 문제집의 영어 번역본. 학부 수준 연습문제만 1212개나 수록돼 있다. 천올 준비에 잘 쓰지는 않지만 위 책들을 모두 충분히 봤고 IAO, IOAA 고득점을 노리는 실력자라면 한번 도전해 보자. #


9.5. 기출문제 PDF[편집]


아래는 국외 천문올림피아드 공식 웹사이트에 올라온 기출문제 PDF 파일 링크들로, 일반인도 무료로 다운로드 가능하다. 대부분 모범답안도 같이 올라와 있다. 어차피 모두 영어이므로 ★ 표시는 생략하기로 한다.

이 외에 개인이 인터넷에 업로드한 기출문제도 찾을 수 있으나, 공식적으로 공개된 자료가 아니므로 이곳에 링크하지는 않기로 한다. 여기에 없는 연도의 기출문제나 모범답안을 합법적으로 열람하려면 국가대표가 된 뒤 KAO 웹사이트의 기출문제 게시판에 올라온 한국어판을 보는 수 밖에 없다.

IOAA, USAAAO, BAAO 등에는 KAO, IAO, APAO에서보다 미적분학, 상대성 이론, 우주론 등 어려운 수학, 물리학 개념을 사용하는 문제가 자주 출제된다는 점에 유의.


  • IOAA 기출문제 및 모범답안
    • 1~8회 (2007~2014) #[47]
    • 10~13회 (2016~2019) #
    • 13회 (2019) #
    • GeCAA (2020) #
    • 14회 (2021) #

  • 미국 천문 및 천체물리 올림피아드(USAAAO) 2~10회 (2014~2022) 기출문제 및 모범답안 #
IOAA 미국 예선이다. 예선 문제는 객관식, 본선 문제는 서술형이다.

  • 영국 천문 및 천체물리 올림피아드(BAAO) 1~6회 (2015~2020) 기출문제 및 모범답안 #
IOAA 영국 예선이다. 본선 문제는 서술형이고, A2 Challenge는 객관식과 서술형이 섞여 있다.

  • 캐나다천문올림피아드(CAO) 기출문제
IOAA 캐나다 예선이다. 공개된 문제를 풀어서 풀이를 이메일로 제출하기만 하면 되는 것으로 보인다.(...)
  • 1회 (2017) #
  • 2회 (2018) #
  • 3회 (2019) #
  • 4회 (2020) #
  • 5회 (2021) #

  • 싱가포르천문올림피아드(SAO) 4~7회 (2016~2019) 기출문제 및 모범답안 #
IOAA 싱가포르 예선이다. 2020년에 치뤄진 GeCAA 싱가포르 국가대표 선발시험 기출문제와 모범답안도 올라와 있으나, 공식적인 제8회 SAO로 취급하지는 않는 듯. 모두 서술형이다.

IAO, IOAA 인도 예선 중 1차다. 모두 객관식인데, 간단한 수학 문제도 많이 섞여있다.
  • 인도천문올림피아드(INAO) 2008~2021 기출문제 및 모범답안 #
IAO, IOAA 인도 예선 중 2차다. 모두 서술형이다.

  • 방글라데시 천문 및 천체물리 올림피아드(BDOAA) 1~4회 (2018~2021) 기출문제 및 모범답안 #
IOAA 방글라데시 예선이다.

  • 스리랑카 천문 및 천체물리 올림피아드(SLAAO) 기출문제 #
IAO 스리랑카 예선이다. 영어, 싱할라어, 타밀어로 돼있다.


10. 기타[편집]




11. 같이 보기[편집]



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[1] 사단법인 한국천문학회 산하. 사무국: 서울대학교 물리천문학부 45동 천문우주센터 건물 내[2] 서울특별시 관악구 대학동 소재[3] 경기도 양주시 장흥면 석현리 소재[4] 전라남도 고흥군 동일면 덕흥리 소재[5] 이게 생각보다 크다. 사실 천문올림피아드는 다른 많은 올림피아드들과는 다르게 1차 선발 시 시험을 보지 않기 때문에 2차 면접만 통과해도 정말 수준높은 교육을 받을 수 있다.[6] 참고로 천문학을 지구과학에 편입시켜 놓은 한국, 일본 고등학교 교육과정과 달리 대학교에선 천문학을 물리학의 한 분야로 간주하는 경우가 많다. 현대 천문학에서 사용하는 연구 방법론이나 이론적 지식의 근간이 물리학에 있기 때문이다. 따라서 천체물리학도 보통 천문학의 동의어로 쓰이며, 후술할 천천서, IOAA 등 책이나 대회 이름에도 천문학과 천체물리학이 혼용된다.[7] 매년 1월에 KAO 겨울학교가 열리는 곳이다. 해당 문단 참고.[8] 2019년이 아폴로 11호의 달 착륙 50주년이었기 때문에 이를 기리기 위해 출제된 문제다.[9] 비리얼 정리를 사용해 추산된 질량을 가리키는 말.[10] 국가대표로 선발된 뒤에 불순한 태도를 보이거나 중도 포기할 수도 있기 때문에 주최 측에서 후보라는 사실을 강조한다. 안타깝지만 특히 고3 중 중도 포기하는 이들이 많다.[11] 관련 도서 문단 참고.[12] 구포 경유 KTX가 서는 밀양시도 포함.[13] 호남선 경유 KTX가 서는 계룡시, 논산시, 김제시, 장성군, 나주시, 목포시 포함.[14] 평일에는 무료인 서울대 셔틀버스를 이용해도 좋지만 보통 면접이 토요일에 있으므로 운행하지 않는다.[15] 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007(시니어부), 2008(시니어부), 2009(시니어부), 2010(주니어부)[16] 2007(주니어부)[17] 2008(주니어부)[18] 2010(시니어부)[19] 2009(주니어부)[20] IOAA는 참가 연도에서 20을 뺀 연도의 6월 30일에 만 20세 미만인 고등학생만 참가 가능하다.[21] 보통 예비 중학교 3학년~고등학교 1학년. IAO의 경우 이전 IAO 참가 경험이 없어야 하고, APAO의 경우 이전 IAO나 APAO 참가 경험이 없어야 한다.[22] 처음 참가하는 학생 기준. IAO의 경우 이전 IAO 참가 횟수 1회 당 상한선이 1세씩 줄어든다. APAO의 경우 이전 IAO, APAO 참가 휫수 1회 당 상한선이 1세씩 줄어든다. 보통 예비 고등학교 1~3학년. 단 고등학교 3학년은 아무리 어려도 무조건 시니어다.[23] KAO 규정상 1차 서류접수에서 고등학교 2학년까지밖에 지원할 수 없다.[24] 에어로켓 발사실험으로, 특정 미션을 수행해야 한다.[25] 광해지도 광해의 양을 측정하는 단위인 SQM 상으로 21.66 등급/각초^2이다. 강원도 유명 관측지 약간 아래급[26] 물론 가끔은 여기 하늘 별로라며 관측을 잘 안 하는 강원도 출신 학생들도 존재한다. 예를 들어 횡성군 안흥면에 소재한 민족사관고등학교가 이곳보다 관측 여건이 다소 좋다.[27] 우리는 6.5가 한계라고 배우지만, 아주 좋은 하늘은 8등성도 육안으로 관찰할 수 있다.[28] 보통 저 정도 구경의 망원경은 한계등급이 13~14등급정도 나온다.[29] 원래 카노푸스는 하얀 A9형 별이지만 고흥에서는 고도가 너무 낮고 투과할 대기층의 두께가 두꺼워서 레일리 산란 등에 의해 붉고 어두워진다. 노을이 지는 원리를 생각하면 쉽다.[30] 카노푸스는 적위 -52도 41분 44초에 있기 때문에 북위 37도 18분 15초 이상인 원주시, 안산시 이북 지역에서는 전몰성이다. 즉, 절대 지평선 위로 뜨고 지지 않는다.[31] 역시 추운 영서지방과 같은 중부 내륙 지방 학생들은 패딩 하나 걸치지 않고도 계속 관측하기도 한다.[32] 가을주말교육 만족도 설문조사와 같은 방식이다.[33] 2018년도에 진행이 늦어졌는데 모두가 같은 KTX를 예매했기 때문에 시험 시간이 불가피하게 2시간 50분(9:00~11:50)으로 줄어들었다. 이로 인해 2019년부터는 아예 아침 시간을 앞당겨 8:30부터 시험을 친다. 그래서 원래 8시였던 아침식사가 7시 30분으로 당겨졌다.[34] I Diploma, II Diploma[35] 참고로 광주과학고등학교에 같은 망원경이 몇 대 있다. 2012 IAO 때 사용한 망원경 중 일부는 서울대로, 일부는 광주과고로 간 듯.[36] 2012년 IOAA는 8월에 개최되었고 2016년 IOAA는 12월에 개최된것으로 보아 IOAA는 날짜에 대한 변동이 큰것으로 보인다.[37] USAAAO, BAAO, IOAA 등에는 그런 내용이 일부 출제되지만, 이런 어려운 내용은 IOAA 국가대표로 선발된 뒤 짚어봐도 늦지 않다.[38] 참값은 [math(i + \dfrac{2i}{e^{i\pi/324000}-1})]이지만 애당초 환원 불능이다 보니 근삿값만 익혀도 무방하다.[39] 회합 주기는 지구의 공전 주기와 다른 행성의 공전 주기, 삭망월은 달의 공전 주기와 지구의 공전 주기, 태양일은 지구의 자전 주기와 지구의 공전 주기, 회귀년은 지구의 공전 주기와 지구 자전축의 세차운동[40] 회합 주기는 지구에서 봤을 때 다른 행성의 움직임, 삭망월은 지구에서 봤을 때 달의 위상 변화, 태양일은 지구에서 봤을 때 태양의 일주운동, 회귀년은 지구에서 봤을 때 태양의 연주운동[41] 밝고 큰 별자리는 아니지만 지구 자전축의 세차운동 때문에 고대에 북극성이었던 알파성 투반과 황도의 북극이 위치한 별자리이기 때문에 중요하다.[42] 밝고 큰 별자리는 아니지만 메시에 27메시에 71스타호핑법에 사용되기 때문에 중요하다.[43] IAO와 APAO에서는 이론/관측/실무 부문으로 구별하며, IOAA에서는 이론/실무 부문으로 구별하고 실무 부문이 다시 관측 부문자료분석 부문으로 나뉜다.[44] 추분 날에 맞춰 냈다고 한다.[45] 정확히 말하자면 영국의 A-Level 교육과정과 비슷한 수준으로 서술된 것인데, 대한민국 교육과정 기준으로는 중학교 수학+삼각함수+지수함수+로그함수+원뿔곡선 내용만 사용한다.[46] 예를 들어 중력 상수 G를 K라 쓴다.[47] USAAAO 웹사이트의 자료실에 올라와있는 구글 드라이브 링크.