• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.42 no.1
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• pp.58.2-58.2
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• 2017

2013년 청소년 교육목적으로 개발된 고흥전파간섭계시스템을 활용하여 청소년으로 하여금 전파관측을 체험케하고, 전파천문학 연구 기회를 제공하고자 한다. 안정된 단일경 전파관측과 간섭계모드 전파관측을 위해 현 시스템이 갖추어야 할 기능을 개선하고 있다. 보다 정밀하게 관측대상을 추적하고, 전파 점광원을 관측할 수 있도록 새로운 전파관측시스템을 개발한다. 정밀한 관측대상 추적과 함께 데이터 취득 시간을 확장하여 점광원 관측이 가능하게 되면, 청소년에게 전파관측 및 전파간섭원리와 관측방법을 실험체험 프로그램으로 전해 줄 수 있다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.40 no.1
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• pp.51.2-51.2
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• 2015

한국에서 태양전파관측이 처음으로 이루어진 것은 1986년 대덕전파망원경의 시험관측을 위해서였다. 이후 기술개발을 위한 간섭계 관측이 이루어지기도 했으나 일시적인 시험관측에 그쳤고, 본격적인 태양상시관측은 전파연구소 이천분소에서 1997년부터 30-2500 MHz 대역의 태양전파를 관측하면서 시작되었다. 이후 전파연구소는 2.8 GHz 관측기, 광대역 태양전파 노이즈 관측기 등 다양한 관측기를 설치하여 우주전파환경 예보에 활용하고 있다. 한국천문연구원은 2007년 e-CALLISTO 관측망의 수신기를 들여와 45-450 MHz의 태양전파스펙트럼을 관측하기 시작하였고, 이후 2009년에는 0.245-18 GHz의 태양전파스펙트럼을 관측할 수 있는 KSRBL을 설치하여 관측대역을 마이크로파 대역으로 확장시켰다. e-CALLISTO와 KSRBL의 도입을 계기로 한국천문연구원의 태양연구는 태양전파와 고에너지태양물리로 연구 분야를 확장시킬 수 있게 되었으며, 관측자료는 태양전파폭발 감시와 CME 및 플레어 연구에 활용되고 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.11-11
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• 2021

2018년부터 삼척지역에는 전파강수관측소(X-band 이중편파레이더)가 설치되어 현업 운영 중에 있다. 해당 지역은 영동지역은 산지로 둘러싸여 있어 지형적인 여건으로 지상강우관측망과 기존 대형 강우레이더로도 정확한 강우관측에 한계가 있었다. 설치 이후 전파강수관측소의 품질관리와 최적 관측전략 수립, 분포형 비차등위상차 기반의 강우추정 기법의 적용으로 정량적 추정강우의 정확도가 확보되어 75m의 고해상도 격자강우 정보가 제공되고 있다. 본 연구에서는 이러한 전파강수관측소의 정량적 추정강우를 홍수예보에 활용하기 위해서 강우기반의 하천 수위 예측 기법인 하천흐름계산도표를 개발하였다. 하천흐름계산도표가 개발된 지역은 삼척 전파강수관측소의 관측 반경에 포함되는 삼척오십천 유역이며, 해당지역은 수변공원으로 조성되어 있어 시민의 접근이 용이하여 하천 수위 급상승으로 인해 피해가능성이 높은 지역이다. 2019년과 2020년 호우사례를 대상으로 개발된 하천흐름계산도표에 전파강수관측소의 정량적 추정강우를 적용하여 하천수위 상승 예측성을 평가하였다. 또한 비교대상으로 강우관측소 강우자료와 환경부 대형 강우레이더 강우자료의 적용결과를 함께 비교하였다. 비차등 위상차 기반의 강우추정 기법을 적용하여 산정된 삼척 전파강수관측소의 정량강우는 기존의 강우추정 결과(SRI, CMP_HFC)보다 강우추정 정확도가 향상된 것을 확인하였다. 특히, 10km 관측 반경을 기준으로 분석하면 정확도가 상대적으로 높았다. 삼척 전파강수관측소 추정강우를 하천흐름 계산도표에 적용한 결과, 2020년 9월 7일 호우에 의해 삼척오십천 유역에서 관심수위 초과(10:20), 주의수위 초과(11:20)가 발생하였는데, 삼척 전파강수관측소 추정강우가 관심수위 초과 1시간 50분 전에 수위상승을 예측하였고, 주의수위 초과 30분전에 수위상승을 예측하였다. 이를 통해 개발된 하천흐름계산도표와 삼척 전파강수관측소의 홍수예보 활용 가능성을 확인하였다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.38 no.1
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• pp.73.1-73.1
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• 2013

전파자료처리를 위한 전파분광기는 전파망원경으로 얻어진 우주전파자료를 최종 처리하는 장비이다. 현재, 전파관측에서는 우주의 미세구조를 밝혀내기 위해 관측자료의 대량화와 고속화가 진행되고 있는데, 이러한 초고속 대용량 자료를 처리하기 위해서 FPGA나 ASIC 등으로 구성된 하드웨어 기반의 전파분광기를 주로 사용하고 있다. 그러나, 하드웨어 기반의 전파분광기는 개발에 시일이 많이 소요되고 고가이며 수정 변경이 쉽지 않다. 한편, 관측자료는 더 대량화되고 고속처리가 필요한 추세로 가고 있다. 이러한 한계를 극복할 수 있는 방법 중 하나가 고속 계산 플랫폼을 기반으로 구현되는 소프트웨어 전파분광기이다. 미국, EU, 일본 등은 이러한 전파분광기 개발을 이미 진행하고 있다. 특히, THz 대역에서 관측시스템 개발을 이제 막 시작하는 우리나라로서는 경쟁력을 갖추려면 외국의 기술의존성을 탈피하고 첨단의 초고속 관측자료처리 기술을 확보해야 한다. 이를 위해 국내의 우수한 IT기술을 전파관측기술에 활용하여 단계적으로 기술을 발전시킬 필요가 있다. 본 연구는 고속 계산 플랫폼을 기반으로 구현되는 소프트웨어 광대역 전파분광기의 기술개발에 관한 것으로 전파관측에 적용할 수 있는 x-엔진 개발과 기술 결합에 중점을 두고자 한다. 이에 소프트웨어 광대역 전파분광기의 기본 설계 및 향후 계획을 소개한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.35 no.2
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• pp.58.2-58.2
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• 2010

한국우주전파관측망(KVN : Korean VLBI Network)) 시스템이 구축되어 시험관측 중에 있다. 그 동안 KVN 시스템의 성능 측정 시험과 조정을 통해 시스템을 업그레이드 하고, 안테나, 수신기, 컴퓨터 주변장치의 안정화를 위한 노력이 행해졌다. 시스템 안정화 및 시험관측을 통해 단일 망원경 관측이 수행되었고 본격적인 VLBI 관측을 위한 준비가 진행되고 있다. 지난 1년간 KVN 지역전파천문대인 울산, 탐라전파천문대의 운영에 대해 논의한다. KVN울산_탐라 지역전파천문대 운영과 기반 구축을 위한 노력, 주요업무 현황, 시스템 유지 보수 및 관측소 운영, 지역천문대 현안에 대해 돌이켜보고, 앞으로 효율적인 운영에 대해 논의한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.36 no.2
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• pp.127.2-127.2
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• 2011

KVN 21미터 전파 망원경의 수신시스템은 동시에 좌우 원형편파를 수신할 수 있다. 또한 단일경 전파 분광 관측에 사용되고 있는 전파분광기는 자기상관자료와 함께 교차상관자료도 동시에 처리할 수 있다. 이 전파분광기의 교차상관자료 처리 기능을 이용하여 편광관측을 할 수 있도록 관측 소프트웨어를 개선하였으며 현재 연속파 편광관측을 진행 중이다. 본 발표는 KVN 21미터 망원경을 이용한 단일경 편광 관측에 대해 소개하고 편광 관측 성능 측정 결과를 소개한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.376-376
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• 2021

홍수와 같은 수문 재해를 예측하고 예방하기 위해서는 강우량을 정확하게 예측하는 것이 중요하다. 신뢰할 수 있는 수문재해 예보 시스템은 기존의 포인트 기반 우량계를 사용하여 달성 할 수 있는 것보다 강우량의 공간 분포를 관측할 수 있는 보다 효과적인 방법이 필요하다. 본 연구에서는 전파강수계 시스템과 다중 고도 관측 데이터를 이용하여 평균 강우를 추정하는 방법을 제시한다. 전파강수계는 K 밴드 이중 편파 기술을 사용하여 초단거리 관측을 수행하는 소형전파강수관측시스템이다. 평균 강우량을 추정하는 방법은 매우 짧은 관측 범위와 이중 편파 정보의 다중고도 평균 관측 개념을 기반으로 하며 관측 지역의 반사도와 비차등위상차의 고도별 평균값을 이용하여 추정한다. 제안 된 방법은 전파강수계의 관측 범위와 스캔 시간이 매우 짧기 때문에 강우 분포의 시공간적 변화가 낮다는 가정하에 개발되었다. 제안된 방법의 평가를 위해 핏게이지, 우량계 및 Parsivel disdrometer를 포함한 지상 장비와 비교하였다. 시험적용 결과 제안된 강우 추정 기법이 다양한 강우사상에 대해 강우강도를 잘 추정하는 것으로 확인되었다

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.35 no.1
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• pp.33.1-33.1
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• 2010

태양전파폭발위치관측기(KSRBL)는 단일 안테나 전파분광기로써 미 뉴저지공과대학과의 협력으로 2009년 8월에 한국천문연구원에 개발 설치되었다. 1 MHz 스펙트럼 분해능과 1초의 시간 분해능을 가지고 있고 관측할 수 있는 주파수 대역은 245, 410 MHz 와 0.5-18 GHz에 이르는 광대역이다. 또한 태양 전면 $0.03^{\circ}$ 각거리 안의 오차 범위 내에 태양 폭발 위치를 감지할 수 있다. 전파 관측은 LabVIEW와 IDL 프로그램에 의해 미리 짜여진 관측 스케줄에 따라 매일 자동으로 진행된다. 하루에 생성되는 원시데이터는 90 GB 정도이며, 태양이 지고나면 원시데이터는 적분과정을 통해 용량이 6 GB 정도로 줄어들게 된다. 이렇게 처리된 파일은 바로 데이터 서버에 자동 전송된다. 또한 KSRBL 관측일지 홈페이지를 웹기반으로 개발하였으며 조만간 이를 데이터 전송과 연계하여 전파 폭발이 감지될 경우 원시데이터도 데이터 서버에 자동 전송되도록 할 예정이다. 2010년 1월에서 2월 8일 사이 5개의 전파 폭발이 관측되었고 태양활동이 점차 활발해짐에 따라 관측횟수는 더욱 늘어날 전망이다. 관측된 사례들에 대해 다른 전파 및 X선 관측과 비교분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.204-204
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• 2020

환경부는 기존 대형 강우레이더 관측망에 대한 동해안 지역 관측공백 해소와 집중호우에 의한 재해예방을 목적으로 2기의 전파강수관측소를 삼척과 울진 통고산에 구축 운영하고 있다. 본 연구에서는 삼척 및 울진 전파강수관측소 관측 자료 품질 향상을 위한 다양한 품질 분석 기법을 소개하고 그 결과를 제시한다. 설치된 전파강수관측소의 시스템 특성 중 하나인 Short/Long 펄스 신호에 따른 자료의 연속/불연속성 및 피뢰침에 의한 자료 품질, 그리고 강수에 의한 신호감쇠에 따른 유효관측거리 등을 분석하였다. 이러한 분석을 기반으로 신호보정옵셋 및 피뢰침 위치 등을 조정하여 자료 품질을 향상하였다. 또한 삼척과 울진 전파강수관측소를 대상으로 분포형 비차등위상차 산정 기술을 적용하고 그 결과를 분석하였다. 비차등위상차는 시스템 편차나 우박 등의 영향에서 자유로워 특히 전파강수관측소와 같은 X 밴드 정량강우 추정에서 중요하다. 일반적으로 비차등위상차는 차등위상차에 대한 필터링 기법으로 산출하는데, 이 방법은 약한 강수에 대해 변동성이 크며 지형에코 등에 의해 영향을 크게 받는다는 단점이 있다. 본 연구에서는 일반적인 필터링 기법에 의한 비차등위상차와 분포형 기법을 적용한 비차등위상차에 대해 비교 분석을 하였다. 전파강수관측소 강우 자료를 이용한 분포형 비차등위상차 시험적용 결과 기존 비차등위상차에 비해 정성적으로 우위를 보임을 알 수 있었다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.41 no.1
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• pp.57.2-57.2
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• 2016

한국천문연구원에서는 남북 천문분야 과학기술협력 활성화를 위하여 전파천문학을 포함하여 몇 몇 천문학 분야에 대한 협력방안을 모색하고 있다. 전파천문학의 경우, 현재 운영중인 한국우주전파관측망(KVN)의 확장을 통한 남북협력 방안을 고려하고 있다. KVN 초기 계획에서는 북한의 평양과 나진-선봉 경제특구 인근에 2기의 전파망원경을 건설하는 것이 고려되었다. 현재 3기의 전파망원경 구성된 KVN에 북한 2기가 추가된다면, 3배 이상의 기선수 증가와 2배의 분해능 향상, 그리고 전체적인 VLBI 감도가 30% 이상 증가할 것으로 예상된다. 특히, KVN의 가장 큰 특징인 고파수 VLBI 관측은 현재 협력 가능한 전파망원경이 거의 전무하기 때문에, 이러한 확장을 통하여 독보적인 전파간섭계 시스템 구축과 함께, 이를 활용한 과학연구에 크게 기여할 수 있을 것으로 생각된다. 본 발표에서는 남북 전파천문학분야 협력의 현실과 미래를 전망해보고, 가능한 방안을 논의하고자 한다.