• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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• pp.22.2-22.2
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• 2011

이 연구에서는 한반도 상공의 전리층 총전자수를 격자 형태로 나타냈다. 이를 위해 국토해양부 GPS 상시관측소에서 제공 중인 코드와 위상 측정값을 선형조합하였으며 그 결과물을 이용하여 시선방향 총전자수를 산출하였다. 이때 전리층 총전자수 산출결과의 정확도를 향상시키기 위해 가중최소자승법을 이용하여 위성과 수신기의 하드웨어 오차인 DCB(Differencial Code Bias)를 추정하였으며 추정된 DCB값은 IGS에서 제공 중인 DCB값과 비교하여 정확도를 확인하였다. 산출된 시선방향 총전자수를 연직방향 총전자수로 변환하기 위해 사상함수를 적용하였으며, 이를 다시 각 격자점에서의 연직방향 총전자수로 변환하기 위해 기존 연직방향 총전자수에 역거리 가중 보간법을 적용하였다. 각 격자점에서의 총전자수는 IGS(International GNSS Service)에서 제공 중인 GIM(Global Ionosphere Map) 모델의 총전자수와 비교하여 정확도를 확인하였다. 산출된 총전자수는 2시간 간격으로 나타내어 한반도 상공 전리층 총전자수의 변화 경향을 확인하였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권3호
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• pp.293-301
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• 2011

전리층에 의한 신호지연 오차는 2000년 5월 SA해제 후 GPS 측위의 가장 큰 오차 요인이다. 이 연구에서는 전리층 오차를 산출하기 위한 방법으로 국토지리정보원 44개소의 상시관측소로부터 제공된 위상평활코드 의사거리 관측값을 이용하여 전리층 총전자수를 추정하였다. 총전자수를 정확하게 추정하기 위해 위성과 수신기의 하드웨어 바이어스인 DCB(Differential Code Bias)를 산출하여 적용하였으며, 적용 효과를 확인하기 위해 GlM을 기준으로 DCB 적용 전 후의 전리층 총전자수를 비교하였다. 그 결과, DCB를 적용했을 때 약 3~4 TECU, 적용하지 않았을 때 약 35~45 TECU의 RMS 오차를 나타냈다. DCB를 적용하여 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ 공간해상도의격자형 전리층 총전자수 지도를 생성하였으며, 이때 총전자수 추정에 이용되는 상시관측소의 개소 수 증가에 따른 효과를 분석하기 위해 상시관측소의 개소 수를 10개소, 20개소, 30개소, 44개소 순으로 증가시키며 총전자수를 추정하였다. 각 총전자수 지도를 GIM과 비교하여 RMS 오차를 산출한 결과, 10개소의 상시관측소를 이용한 경우 5.3 TECU에서 44개소의 상시관측소를 이용한 경우 3.9 TECU로 감소하는 것을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권4호
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• pp.269-274
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• 2007

강한 지자기 폭풍이 발생하였을 때 한반도 상공의 전리층내 총전자수(TEC, Total Electron Contents) 변화를 분석하기 위해 GPS 기준국망을 데이터를 이용한 지역적인 전리층 감시모델을 개발하였다. 전리층 총전자수 감시모델 개발을 위해 한국천문연구원에서 운용중인 대전 IGS(International GNSS Service) 기준국을 포함한 전국에 고르게 분포하고 있는 9개의 GPS 기준국 데이터를 이용하였다. 또한 순간적인 전리층 변화 특성을 분석하기 위해 CSS(Cubic Spline Smoothing)기법을 적용하였고, 그 결과 2003년 11월 20일 강한 지자기 폭풍이 발생했을 때 한반도 상공에서 총전자수의 순간적인 변화를 검출할 수 있었다. 이때에는 평일과 비교했을 때 특정시각의 약 1.5배 이상 총전자수가 증가함을 보였다. 마지막으로 지구 자기장 활동 정도를 나타내는 Kp 지수, Dst 지수 그리고 천문연 GPS 기준국망 데이터를 이용해 산출된 총전자수 변화와의 연관성을 제시했다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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• pp.35.2-35.2
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• 2010

전리층의 총전자수는 이중주파수 GPS 관측정보에 의해 추정될 수 있다. 그러나 GPS 신호에 의해 추정된 총전자수 값은 'DCB(Differential Code Biases)'라 불리는 GPS 위성과 수신기의 하드웨어 바어어스에 의해 영향을 받는다. 이러한 하드웨어 바이어스는 전리층 총전자수 추정의 정확도에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 반드시 고려해야만 한다. 수신기의 하드웨어 바이어스는 수십 나노초(nano-seconds)에 도달할 수 있고, 수신기의 타입 또는 주변 온도 그리고 수신기 모델마다 다를 수 있다. 이 연구에서는 한국천문연구연과 국토해양부에서 운영하는 GPS 기준국 관측정보를 활용하여 각각의 수신기 바이어스를 1시간 간격으로 추정하고, 변화 특성을 분석한다. 일부 GPS 수신기 바이어스는 IGS (International GNSS Service)에서 제공하는 수신기 바이어스와 그 결과를 비교하여 검증한다. 또한 한반도 상공의 전리층 총전자수 추정과 GPS 수신기 바이어스의 영향을 제시한다.

• 한국측량학회지
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• 제24권2호
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• pp.167-173
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• 2006

전리층은 안테나에서 수신되는 GPS 신호에 가장 큰 오차를 유발시킨다. 이중 주파수(L1,L2)를 모두 사용하는 수신기는 두 주파수의 선형조합을 통해 전리층의 오차를 효율적으로 제거할 수 있지만, 단일 주파수 수신기(L1)는 전리층 모델을 이용하여 오차를 계산해야 한다. 본 연구에서는 한국천문연구원에서 운영하는 9개의 GPS 기준국 망 데이터를 이용하여 위 경도 각각 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$의 공간 해상도를 갖는 격자 기반의 새로운 전리층 모델을 개발하였고, 매 관측 시간대별로 한반도 상공의 총전자수(Total Electron Contents, TEC)를 계산하였다. 기존의 Klobuchar 모델과 새롭게 개발된 KASI 전리층 모델에 의한 측위 결과를 서로 비교하였고, 전리층의 총전자수 변화에 따른 모델의 정밀도를 제시하였다.

• 한국측량학회지
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• 제28권4호
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• pp.413-420
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• 2010

현재 전리층 지연은 GNSS 측량의 가장 큰 오차이다. 단일 주파수 수신기 사용자는 전리층 지연을 모델링 하거나 보정하기 위하여 전리층 보정 알고리즘을 적용해야 한다. 실시간 보정이 가능한 전리층 모델로는 항법메시지로 제공되는 GPS의 Klobuchar 모델과 Galileo의 NeQuick 모델이 있다. 이 연구에서는 두 모델의 효용성을 계절과 위도에 따라 평가하였다. 첫 번째 검증으로, 각 계절별로 수원 GPS 상시관측소 상공의 연직방향 총전자수를 산출하였다. 두 번째 검증으로는 위도가 서로 다른 3개 상시관측소(철원, 수원, 제주)에서의 VTEC을 계산해 관측소 위도와의 상관성을 분석하였다. 산출된 총전자수는 전지구 전리층 모델인 GIM 모델과 IRI 모델에서 제공하는 총전자수와 비교하였다. 그리고 GIM 모델과 IRI 모델을 기준으로 Klobuchar 모델과 NeQuick 모델의 RMS 차이를 각각 산출하였다. 그 결과, 계절과 관측소 위도와 무관하게 NeQuick 모델의 RMS 차이가 Klobuchar 모델의 RMS 차이보다 약 0.01~3.50 TECU 낮게 나타났다.

• 대한공간정보학회지
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• 제17권1호
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• pp.149-155
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• 2009

한반도 상공에서의 전리층에 의한 GPS 측위오차를 정량적으로 파악하기 위해 국토해양부의 44개 상시관측소 데이터를 이용해 2차원 전리층 지도를 작성하였다. 한반도를 위경도 방향으로 $0.1^{\circ}{\times}0.1^{\circ}$의 조밀한 격자로 나눈 뒤 각 격자점에서의 VTEC을 산출하였으며, 관측치로는 이중주파수 의사거리 관측치와 반송파위상 관측치의 선형조합에 의한 위상평활 의사거리를 사용하였다. 국토해양부와 천문연구원의 45개 상시관측소 데이터를 이용해 2003년 1월 25부터 5일 동안의 TEC 값을 2시간 단위로 산출하고 Center for Orbit Determination in Europe의 Global Ionosphere Map과 비교한 결과 8.0 TECU의 차이를 보였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2007년도 한국우주과학회보 제16권1호
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• pp.69-69
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• 2007

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권2호
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• pp.221-228
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• 2009

한반도 상공의 전리층 총전자수(TEC, Total Electron Content)를 추정하는 방법을 통해 GPS 수신기와 위성의 코드 바이어스(DCB, Differential Code Bias)를 함께 추정하였다. 한국천문연구원에서 운영하고 있는 GPS 기준국망 데이터를 사용하였으며, 가중치 최소자승법을 이용하여 매 1시간 간격으로 DCB를 산출하였다. 총 3일간의 데이터를 처리한 결과 9개 GPS 수신기의 DCB는 ${\pm}2m$ 이내에서 변화하는 것으로 나타났으며, 3일 동안 크게 변하지 않았다. 또한 일일 평균값으로 산출된 위성의 DCB는 최대 약 4.09ns(nano-second), 최소 약 -6.28ns를 갖는 것으로 나타났다. 그리고 산출된 DCB를 전리층 총전자수 산출에 적용한 결과, 적용 전에 비해 특정시점에서 최대 약 9TECU 이상의 총전자수 변화가 검출됨을 확인 할 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.14-22
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• 2013

GPS 전파엄폐는 GPS 전파가 대기에 의해 굴절 및 지연되는 현상에 기초하여 대기의 물리적 특성을 관측하기 위한 원격탐사 기법이다. 2006년 미국과 대만이 공동 개발한 FORMOSAT-3/COSMIC 위성은 하루 2500여건의 전파엄폐 자료를 준실시간으로 제공하고 있으며, 우리나라의 다목적실용위성 5호의 AOPOD(Atmosphere Occultation and Precision Orbit Determination) 시스템은 이중주파수 GPS 수신기 및 전파엄폐 자료수신용 안테나를 장착함으로써 전파엄폐 자료의 획득이 가능하도록 설계되어 대류권과 전리층 연구에 활용될 것으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 GPS 전파엄폐의 신호처리와 지오메트리 분석기법을 검토하고, 대류권 온습도와 전리층 전자밀도 및 신틸레이션(scintillation) 산출기법을 분석하며, 이러한 전자엄폐 탐측자료를 활용하기 위한 방안으로서 전리층 총전자수 변화를 통한 지진감시와 효율적인 자료서비스를 위한 오픈 API(application programming interface) 구축에 대해 검토하고자 한다.