• 천문학회보
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• 제37권1호
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• pp.94.2-94.2
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• 2012

흑점과 오로라의 역사적 기록은 단편적이고 관측 빈도에 의존하는 문제도 있지만 과거 태양활동의 실제 모습을 보여주는 중요한 자료이다. 또한 지구 대기에 유입된 cosmic ray에 의해 만들어지는 14C이나 10Be 그리고 18O와 같은 동위원소들이 나무 테나 polar ice 그리고 바다의 퇴적물 등에 축적되어 나타나는 Proxy data와 함께 과거 태양의 활동뿐만 아니라 지구의 자기장이나 기후 변화 등을 연구하는데 중요한 지표로 사용된다. 최근 태양의 활동과 지구 기후 변화의 관계에 대해 특별히 많은 관심이 집중되고 있으며 많은 연구가 진행되고 있다. 이 연구는 우리 역사서에 실린 흑점과 오로라의 역사적 기록 및 태양의 proxy data를 함께 비교하여 지난 1000년간 태양활동에서 나타난 특징들, 즉 흑점의 출현과 오로라 발생사이의 밀접한 관계 및 태양활동의 장단기 주기변화 그리고 Maunder Minimum과 같은 최대 극소기 때 보이는 기후 변화와 태양활동의 특징 등에 대해 논의해 보고자 한다.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.30.1-30.1
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• 2010

오늘날 태양의 흑점과 흑점군의 개수는 각 국의 천문대에서 관측자가 태양을 스케치하여 직접 산출하고 있다. 이렇게 산출된 자료는 해당 천문대의 관측 특성을 나타내는 상수를 사용하여 국제 흑점 상대수로 변환되고, 이는 태양의 활동성을 나타내는 중요한 지표로 사용된다. 하지만 이들의 수를 직접 산출하는 것은 인력과 시간을 필요로 하고, 관측자의 주관적인 판단이 개입될 수 있다. 우리는 이러한 점을 개선하기 위하여 컴퓨터 프로그래밍을 통한 흑점과 흑점군의 개수를 산출하는 방법을 연구하였다. 우선 태양 백색광 영상에서 광도 히스토그램를 통해 경계값을 찾아 이진화하고, 흑점을 분리하기 위해 경계검출기법과 채움기법을 사용하였다. 그리고 분리된 흑점들의 거리를 계산하여 이들의 거리가 경험적 기준거리보다 가까운 흑점을 군집화하였다. 이 방법을 20개의 영상에 적용한 결과, 관측자가 직접 산출한 흑점수와 컴퓨터 프로그램을 사용하여 얻은 흑점수가 서로 매우 좋은 상관관계(r=0.91)를 보였다. 이 연구 결과를 토대로 흑점수 자동 산출 프로그램의 발전방향과 활용방안에 대해 논의하고자 한다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.130.2-130.2
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• 2012

태양의 활동영역에서 관측할 수 있는 흑점은 주로 흑점군으로 관측되며, 태양폭발현상의 발생을 예보하기 위한 중요한 관측 대상 중 하나이다. 현재 태양 폭발을 예보하는 모델들은 McIntosh 흑점군 분류법을 사용하며 통계적 모델과 기계학습 모델로 나누어진다. 컴퓨터는 흑점군의 형태학적 특성을 연속적인 값으로 계산하지만 흑점군의 형태적 다양성으로 인해 McIntosh 분류를 잘못 분류할 수도 있다. 이러한 이유로 컴퓨터가 계산한 흑점군의 형태학적인 특성을 예보에 직접 적용하는 것이 필요하다. 우리는 흑점군의 형태학적인 특성(개수, 면적, 면적비 등)과 함께 모든 흑점을 정점(Vertex)으로 하고 그 사이를 연결하는 간선(Edge)으로 하는 간선의 거리 합이 최소인 최소신장트리(Minimum spanning tree : MST)를 작성하였다. 이 최소신장트리를 사용하여 흑점군을 검출하고 가장 면적이 큰 정점을 중심으로 트리의 깊이(Depth)와 차수(Degree)를 계산하였다. 이 방법을 2003년 SOHO/MDI의 태양 가시광 영상에 적용하여 구한 흑점군의 내부 흑점수와 면적은 NOAA에서 산출한 값들과 90%, 99%의 좋은 상관관계를 가졌다. 우리는 이 연구를 통해 흑점군의 형태학적인 특성과 더불어 예보에 직접적으로 활용할 수 있는 방법을 논의하고자 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2750-2752
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• 2003

흑점은 태양 표면에 검은 구멍처럼 보이는 것으로 흑점이 나타나면 태양활동이 활발함을 의미한다. 이러한 태양활동은 플레어나 홍염 등의 형태로 표출되어 지구의 자기장을 변동시킴으로써 전력, 통신 시스템의 장애를 유발하게 된다. 따라서 이러한 흑점 데이터를 예측함으로써 사전에 대비할 수 있도록 할 필요가 있다. 흑점 시계열 데이터의 예측에 사용된 시스템은 병렬구조를 갖는 퍼지시스템(PSFS)으로 각 퍼지시스템의 규칙은 주어진 입출력 데이터를 클러스터링하여 생성하였다. 특히, 흑점 시계열 데이터와 같이 주기성향을 갖는 테이터의 경우에도 적용가능하도륵 유연한 구조를 갖는 개선된 PSFS를 제안하여 그 성능을 검증하였다.

• 천문학논총
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• 제7권1호
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• pp.255-260
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• 1992

1992년 1년 동안 월 평균 14.3일간 흑점을 관측하여 총 172일간 관측하였으며 매일 평균 6.1개의 흑점군과 45.8개의 흑점이 관측되어 년 평균 흑점 상대수 97.9를 얻었다. 이 기간동안 297개의 흑점군이 출현하여 1041개의 흑점군이 관측되었으며 태양 북반구보다 남반구에 약 55%이상의 흑점이 더 많이 나타나 1990년, 1991년에 이어 점점 더 남반구의 태양 활동이 북반구보다 더욱더 활성적이었음을 보여준다.

• 천문학논총
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• 제5권1호
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• pp.26-39
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• 1990

20cm 태양망원경이 소백산 천문대에서 대덕 천문우주과학연구소로 이전 설치된 후, 1987년 6월 19일 부터 1990년 11월 30일까지 흑점관측을 수행하여 343개의 흑점관측자료를 얻었다. 본 관측기간중 일일 평균 흑점상대수는 83.4로, 매일 평균 5개의 흑점군과 30개의 흑점이 관측되었다. 관측된 월평균 흑점상대수를 분석한 결과에 의하면 1986년 9월에 시작한 제22 태양활동 주기의 극대기는 1989년 9월경으로 밝혀졌다. 국제 흑점 상대수와 비교 가능한 292개의 관측 자료를 사용하여 대덕 태양망원경의 규격화 상수 K를 결정하였으며, 그 간은 소백산 천문대의 규격화 산수 0.87보다 큰 1.08로 밝혀진다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권3호
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• pp.227-236
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• 2006

프랙탈 차원은 연속적으로 관측된 불규칙한 자료의 성질을 정량적으로 표현하는 파라메터이다. 본 연구에서는 프랙탈 차원을 이용하여 태양 흑점수의 불규칙한 변동을 분석하고 다가오는 태양주기의 최대흑점수를 예측하였다. 이를 위하여 우리는 SIDC(Solar Influences Data analysis Center)에서 제공하는 1850년부터 2004년까지의 일일흑점수를 이용하여 Higuchi의 방법으로 각 태양주기의 프랙탈 차원을 결정하고 같은 태양주기 동안의 최대 월평균 흑점수와 비교하였다. 그 결과 프랙탈 차원과 최대 월평균 흑점수는 강한 역비례 관계를 보였다. 이러한 관계를 이용하여 태양활동 극소기부터 활동이 증가되는 기간인 4년동안의 흑점수만을 이용하여 프랙탈 차원을 구하고 다가올 극대기의 최대 월평균 흑점수를 예측한 결과 관측된 최대흑점수와 0.89의 좋은 상관관계를 보였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.27-28
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• 2011

태양 흑점수의 증감주기 (약 11년)에 따른 태양폭발 (태양에서의 플레어 현상)은 태양 코로나 물질을 대방출하는 태양폭풍을 야기한다. 미국해양대기청 (NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration)은 태양 흑점활동이 2013년과 2014년 사이에 극대화 될 것이라고 예상했다. 강력한 태양폭풍의 영향이 지구에 미쳤을 경우 인공위성을 이용한 전세계 측위시스템의 교란, 각종 통신수단 및 TV, 라디오 방송 등이 영향을 받을 것으로 예상된다. 실제로 1989년 태양폭풍은 캐나다에서 정전사태를 일으켜 9시간동안 약 600만명이 정전으로 인한 피해를 입은 사례가 있다. 이와 같은 초강력 태양폭풍은 인공위성의 수명을 약 5~10년정도 단축시켰으며 이로 인한 경제적 손실 및 파급효과를 고려하면 액수는 수십조 원에 달할 것으로 예상된다. 최근 2011년 2월 15일 10시 45분경 (지역시)에 발생했던 X급 태양폭발에 의해 발생한 태양폭풍의 영향이 2011년 2월 18일 오전 10시 30분경 우리나라 (보현산 관측소)에서 관측되었다. 본 논문에서는 현재 흑점수가 증가하고 있는 시점에서 2월 18일의 태양폭발 일주일 전후 자기장 데이터를 비교하고, 또한 대전에서 관측한 RINEX 데이터를 이용하여 측위결과를 비교 분석하였다. 태양폭풍이 지구에 도달한 2011년 2월 18일의 자기장 관측 값은 일주일 전후 데이터와 비교하여 Proton이 요동하는 결과를 보였고, 대전지역에서의 측위결과도 태양폭풍 일주일 전후와 비교하여 최대 1m이상의 측위오차를 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제35권6호
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• pp.477-482
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• 2011

태양 흑점수의 증감주기 (약 11년)에 따른 태양폭발 (태양에서의 플레어 현상)은 태양 코로나 물질을 대방출하는 태양폭풍을 야기한다. 미국해양대기청 (NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration)은 태양 흑점활동이 2013년과 2014년 사이에 극대화 될 것이라고 예상했다. 강력한 태양폭풍의 영향이 지구에 미쳤을 경우 인공위성을 이용한 전 세계 측위시스템의 교란, 각종 통신수단 및 TV, 라디오 방송 등이 영향을 받을 것으로 예상된다. 실제로 1989년 태양폭풍은 캐나다에서 정전사태를 일으켜 9시간동안 약 600만 명이 정전으로 인한 피해를 입은 사례가 있다. 이와 같은 초강력 태양폭풍은 인공위성의 수명을 약 5~10년 정도 단축시키며 이로 인한 경제적 손실 및 파급효과를 고려하면 액수는 수십조 원에 달할 것으로 예상된다. 최근 2011년 2월 15일 10시 45분경 (01:30 - UTC)에 발생했던 X급 태양폭발에 의해 발생한 태양폭풍의 영향이 2011년 2월 18일 오전 10시 30분경 우리나라 (보현산 관측소)에서 관측되었다. 본 논문에서는 현재 흑점수가 증가하고 있는 시점에서 2월 18일의 태양폭발 일주일 전후 지자기 데이터를 비교하고, 또한 대전과 서울지역에서 관측한 RINEX 데이터를 이용하여 측위결과를 비교 분석하였다. 태양폭풍이 지구에 도달한 2011년 2월 18일의 지자기 관측값은 일주일 전후 데이터와 비교하여 양자(Proton) 자력계 관측결과가 요동하였고, 대전과 서울지역에서의 측위결과도 태양폭풍 일주일 전후와 비교하여 2월 18일에 가장 큰 측위오차를 보였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권2호
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• pp.135-142
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• 2006

흑점수와 오로라의 관측 자료를 과거로 연장해 보면 dynamo 이론과 태양의 활동 그리고 기후간에 상당한 관계가 있음을 알 수 있다. 특히 흑점이 거의 나타나지 않았던 Maunder 극소기가 이상 혹한기였던 유럽의 소빙하기와 일치하고, 흑점의 출현과 오로라 발생 사이에 밀접한 관계가 있다는 사실이 알려졌다. 이에 따라 Maunder 극소기 시기의 흑점과 오로라의 관측 자료들을 간접적 solar proxy 자료들과 함께 조사하고, 이 시기에 나타난 태양 활동의 모습과 특징을 기후변화의 관계와 함께 알아보았다.