• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.32-33
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• 2010

달의 기조력에 의한 조석현상으로 인하여 지구의 자전속도가 늦어지고, 결과적으로 층상구조를 이루고 있는 지구의 내부는 서로 다른 각속도로 자전한다는 차등자전 개념이 최근에 도입되었다. 지구내부의 각층에서 차등자전이 일어날 경우 각층의 경계면에서는 필연적으로 마찰열과 마찰 정전기가 발생하는 바, 특히 맨틀과 외핵의 경계부분에서 발생하는 마찰전기는 방전과정에서 대규모의 자기장, 즉 지구자기장을 발생시킬 것으로 예측된다. 본 연구에서는 마찰전기를 지속적으로 발생시키는 실험 장치를 개발하고, 고감도 자기센서로 자기장의 변화를 측정하였다. 실험 결과 유의미한 자기장의 변화를 측정하였고, 지구 자기장이 차등자전으로 인한 마찰전기에 의해 발생될 수 있음을 확인하였다.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2003.04a
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• pp.143-149
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• 2003

다목적위성 1호(KOMPSAT-1, The first Korea Multi-Purpose Satellite)에 장착된 위성 자세제어용 3축 자력계(TAM, Three-Axis Magnetometer)로부터 2000년 6월 19일에서 21일 사이에 측정된 지구자기장을 분석하였다. TAM Telemetry 값을 지구관성좌표계에서 지구고정좌표계로 우선 변환시킨 후에 다시 구면좌표계로 변환하여 자료를 처리하였다. 지구자기장의 영향 이외의 위성내의 유도 전류나 온도변화로 인한 에러, 태양풍의 영향 등을 제거하였고 태양에 의한 영향을 제거하기 위해 제도를 지방시에 따라 상승 및 하강과 두 그룹으로 나눈 후 파동수대비법을 이용해 두 그룹 사이에 서로 역으로 대비되는 (inversely-correlated) 성분을 제거하였다. 측선 잡음을 제거하기 위하여 파동수 영역에서 Quadrant Swapping법을 도입하였고, 이로부터 연구 기간 중 최종적인 지구자기장을 추출하였다. KOMSAT TAM 으로부터 추출된 자기장의 주성분(corefield)을 동일 기간 중 KOMSAT과 유사한 고도에서 지구자기장 관측을 전문적으로 수행한 Ørsted 위성 관측값과 비교한 결과 이들 사이의 상관계수는 0.97로 매우 높게 나타났다 위성 자세보정용 자력계로 부터 관측된 자기장으로부터 신뢰도 있는 주성분 추출이 가능해짐에 따라 이로부터 전지구 구면조화계수를 유도할 경우 지구자기장 전문 관측위성이 존재하지 않는 기간 및 고도에 대한 자기장 연구가 가능하다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.37 no.4
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• pp.401-411
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• 2004

The Earth's total magnetic field was calculated from on board TAM(Three-Axis Magnetometer) observations of KOMPSAT-1 satellite between June 19th and 21st, 2000. The TAM's telemetry data were transformed from ECI(Earth-Centered Inertial Frame) to ECEF(Earth-Centered Earth-Fixed Frame) and then to spherical coordination. Self-induced field from the satellite bus were removed by the symmetric nature of the magnetic field. The 2-D wavenumber correlation filtering and quadrant-swapping method were applied to eliminate the dynamic components and track-line noise. To test the validity of the TAM's geomagnetic field, ${\phi}$rsted satellite's magnetic model and IGRF2000 model were used for statistical comparison. The correlation coefficients between KOMPSAT-1/${\phi}$rsted and KOMPSAT-1/IGRF2000 models are 0.97 and 0.96, respectively. The global spherical harmonic coeffi-cient was then calculated from the KOMPSAT-1 data degree and order of up to 19 and compared with those from IGRF2000, $\phi$rsted, and CHAMP models. The KOMPSAT-1 model was found to be stable to degree & order of up to 5 and it can give new information for the low frequency components of the global geomagtic field.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 2010.04a
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• pp.53-53
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• 2010

지표위의 어떤 지점에서의 지구자기의 수평분력 방향과 진북방향 사이의 각을 편각(Declination)이라고 정의한다. 쉽게 말하면 편각은 나침반의 자침이 가러 키는 방향과 진북방향과의 사이 각을 말한다. 대부분의 사람들은 나침반의 자침이 북자기극(North magnetic pole)을 가러킨다고 잘못알고 있다. 지구 다이나모설(Geodynamo theory)에 의하면 주로 철(약 90%)로 구성된 외핵 속에서 계속 생성 유지되고 있는 복잡한 (각각 나선형(helical)의 회전축에 대체로 평행하거나 평행하지 않은) 대류(Convection currents)에 수반하는 전류가 복잡한 지구자기장을 형성한다. 지표상에서 측정한 지구자기장의 자료를 Spherical harmonic analysis 으로 분석하면 한 개의 커다란 쌍극자(Dipole) (Inclined geocentric dipole 또는 주된 자기장(Main field) 이라고 부름), 적도쌍극자(Equatorial dipole), 4극자 (Quadrupoles), 8극자(Octupoles) 등의 여러 개의 크고 작은 쌍극자들의 총합이 지구자기장의 근원인 것처럼 해석되고 있다. 어떤 지점에서의 지구자기장의 방향은 외핵에서 생성된 천체 자기장에서 Main field를 제거한 나머지 자기장과, 상부 맨틀(upper mantle), 지각 및 지표상에 존재하는 인공 물체 또는 암석 및 광석 등의 잔류자기 및 유도자기 그리고 지형 등의 영향으로 결정된다. 어떤 지점에서의 지구자기장의 방향은 태양풍(Solar wind)과 전리층 사이의 상호작용 등의 외부자장(external field)의 영향도 받는다. 비쌍극자 자장(Non-dipole field)은 지표상에서 측정되는 총자기장에서 외핵에서 생성된 주된 자기장(Main field) 즉, 지구의 회전축에서 약 11.5도 기울어진 쌍극자 자장을 제거하고 남는 자기장을 말한다. 따라서 편각은 비쌍극자자장의 영향을 가장 많이 받는다. 비쌍극자 자장은 정지한 상태의 자장(standing field) 과 매년 서쪽으로 약 0.2도 움직이는 Westward drift하는 자장으로 크게 두 가지로 구분된다. 쌍극자 자장의 방향은 매우 느리게 변하지만 그 세기는 현재 비교적으로 빠르게 약해지고 있다. 비교적으로 매우 빠르게 변하는 비쌍극자 자장의 변화를 영년변화(Secular variation) 이라고 한다.

• 전기의세계
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• v.58 no.11
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• pp.51-56
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• 2009

산업이 고도로 발달함에 따라 자기장의 정밀 측정 및 발생 등에 대한 관심이 증대되고 있다. 정밀 자기장 측정기를 이용하여 생체.의료공학, 지하광물 및 매설물 탐사, 지진 및 전파방해 예측, 지구물리탐사 및 우주 자기장 분포 측정, 항법장치, 국방 및 우주항공분야, 송유관 부식 연구 등에 활용되고 있다. KRISS에서는 첨단 자기분야의 표준/정밀측정 보급 지원을 위해 자기장 범위 $20\;{\mu}T$ ~ 1.2 mT에서 비자성 실험실, 지구자기장 상쇄장치 등을 이용하여 불확도 (4 ~ 21) ${\mu}T$/T, 자기장 범위 1 mT ~ 2.5 T에서는 헬름홀스 코일, 전자석, NMR 자기장 측정기 등을 사용하여 불확도 (10 ~ 80) ${\mu}T$/T의 표준을 유지하고 있다. 자기장는 자속(magnetic flux) 및 자속밀도(magnetic flux density)로 나눌수 있으며, 그 SI 단위는 웨버(Wb, weber)와 테슬러(T, tesla)이다. 그러나 아직까지 자성재료 등의 특성을 측정하는 전문가들은 SI 단위보다는 지금까지 널리 사용되어온 cgs 단위인 맥스웰(Mx, maxwell), 가우스(G, gauss), 외르스테드(Oe, oersted) 등에 익숙해져 있다. 앞으로 자기분야 전문가들도 기본 SI 단위로부터 소급이 유지되는 SI 자기단위의 사용을 기대해 본다.

• Information and Communications Magazine
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• v.34 no.4
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• pp.25-32
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• 2017

본고에서는 실내환경에서 측위 정확도의 요구가 높아지고 있는 시점에서 전파시스템 기반 측위 시스템 및 알고리즘이 가진 문제점을 해결하기 위해 지구고유의 자원인 지구자기장을 기반으로 실내환경에 강인한 측위 시스템 및 알고리즘에 적용 가능성을 제시한다. 본 연구를 통해 건물재료 및 공간구성에 따른 지구자기장세기 변화량이 다른 것을 확인 하였으며, 위치추정을 위한 Fingerprint 알고리즘 적용 시Database 구축의 편의성, 효율성을 높이기 위한 방법을 제안하고 실제 환경 실험을 통해 그 우수성을 검증하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.46 no.9
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• pp.760-766
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• 2018

Due to external disturbances on the satellite, unwanted momentum is accumulated on reaction wheels. To remove this momentum, three magnetic torquers which are installed along the satellite's axes are used. The magnetic torquers generated torque indirectly by interactions with the earth's magnetic field. Thus, during momentum dumping, we should consider both the magnetic torquer and the earth's magnetic field generated on the magnetic torquers at the same time. When low earth orbit satellite with high inclination angle holds nadir pointing attitude, weak earth's magnetic field is generated along the satellite's pitch axis. In this case, one magnetic torquer is overloaded and momentum dumping performance is degraded. This research will review the method to improve the momentum dumping performance by adjusting magnetic torquers arrangement.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.38C no.1
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• pp.131-140
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• 2013

Due to the limitations of the existing indoor positioning system depending on the radio wave, at present, it is required to introduce a new method in order to improve the accuracy in indoor environment. Recently, bio-inspired technology has become the future core technology. Thus, this study examined the accurate positioning method applying the abilities that animals with homing instinct measure their position by searching geomagnetic field with the use of their biomagnets. In order to confirm the applicability of geomagnetic field, a new source for indoor positioning, this study separated the constituent materials and building structure and designed the structures that can carry the actual magnetic field sensor and the data collection module. Subsequently, this study investigated the applicability of geomagnetic field as a positioning source by establishing the positioning system of Fingerprint method. In performance evaluation of the positioning system, the geomagnetic strength-based positioning system was similar to or approximately 20 percent higher than the wireless LAN-based positioning system in the buildings with the existing wireless LAN. Thus, in the environment without infrastructure for indoor positioning, the geomagnetic, an independent earth resource, can make it possible to realize the indoor positioning.

• Proceedings of the Korean Magnestics Society Conference
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• 2016.05a
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• pp.18-18
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• 2016

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.9 no.2
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• pp.203-212
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• 1992

Geomagnetic data from 3-axis magnetometer and the IGRF model (tilite - eccentric dipole model) were used to determine the attitude of a satellite. We compared the values of the geomagnetic model with the magnetometer data and two attitude angles, called $\alpha$ -angle and $\beta$-angle respectively, were calculated. From these angles we calculated simple bounds, $\gamma1$ and $\gamma2$, on the true attitude angle $\gamma$, which is used to detemine attitude, between the z-axis and the local vertical. And then we investigated conditions of attitudes of UoSAT-11, 14, 22.