• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.26.2-26.2
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• 2009

The Solar and Space Weather Research Group (SOS) in Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) is constructing the Space Weather Prediction Center since 2007. As a part of the project, we are developing automatic real-time system of the global 3-D magnetohydrodynamics (MHD) simulation. The MHD simulation model of earth's magnetosphere is designed as modified leap-frog scheme by T. Ogino, and it was parallelized by using message passing interface (MPI). Our work focuses on the automatic processing about simulation of 3-D MHD model and visualization of the simulation results. We used PC cluster to compute, and virtual reality modeling language (VRML) file format to visualize the MHD simulation. The system can show the variation of earth's magnetosphere by the solar wind in quasi real time. For data assimilation we used four parameters from ACE data; density, pressure, velocity of solar wind, and z component of interplanetary magnetic field (IMF). In this paper, we performed some initial tests and made a animation. The automatic real-time system will be valuable tool to understand the configuration of the solar-terrestrial environment for space weather research.

• 한국자기학회지
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• 제5권5호
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• pp.683-686
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• 1995

Using by the x-ray diffractometry(XRD), the thermomagnetic analysis(TMA), a scanning electron microscopy (SEM-EDX), we knew that the $(Sm_{0.5}RE_{0.5})Fe_{11}Ti$ (RE=Ce,Pr,Nd,Sm,Gd,Tb) compounds were formed to tetragonal $ThMn_{12}$-type structure having a uniaxial magnetocrystalline anisotropy with easy magnetization c-axis. The intrinsic magnetic properties of those were determined by fitting the two magnetization curves of experimental and calculation magnetization. The anisotropy constant $K_{1}$ of this compounds was in the range of $1.75\;-\;9.2\;MJ/m^{3}$ and approximately one order higher than $K_{2}$. $SmFe_{11}Ti$ had the highest anisotropy of $K_{1}\;=\;9.2\;MJ/m^{3}$, $K_{2}\;=\;0.4\;MJ/m^{3}$ and ${\mu}_{o}H_{A}=\;19.8\;T$ among the compounds, substitution of any other rare earth elements for Sm decreased magnetocrystalline anisotropy.

• 천문학회지
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• 제45권5호
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• pp.127-138
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• 2012

We explore how wave-particle interactions affect diffusive shock acceleration (DSA) at astrophysical shocks by performing time-dependent kinetic simulations, in which phenomenological models for magnetic field amplification (MFA), Alfv$\acute{e}$nic drift, thermal leakage injection, Bohm-like diffusion, and a free escape boundary are implemented. If the injection fraction of cosmic-ray (CR) particles is ${\xi}$ > $2{\times}10^{-4}$, for the shock parameters relevant for young supernova remnants, DSA is efficient enough to develop a significant shock precursor due to CR feedback, and magnetic field can be amplified up to a factor of 20 via CR streaming instability in the upstream region. If scattering centers drift with Alfv$\acute{e}$n speed in the amplified magnetic field, the CR energy spectrum can be steepened significantly and the acceleration efficiency is reduced. Nonlinear DSA with self-consistent MFA and Alfv$\acute{e}$nic drift predicts that the postshock CR pressure saturates roughly at ~10 % of the shock ram pressure for strong shocks with a sonic Mach number ranging $20{\leq}M_s{\leq}100$. Since the amplified magnetic field follows the flow modification in the precursor, the low energy end of the particle spectrum is softened much more than the high energy end. As a result, the concave curvature in the energy spectra does not disappear entirely even with the help of Alfv$\acute{e}$nic drift. For shocks with a moderate Alfv$\acute{e}$n Mach number ($M_A$ < 10), the accelerated CR spectrum can become as steep as $E^{-2.1}$ - $E^{-2.3}$, which is more consistent with the observed CR spectrum and gamma-ray photon spectrum of several young supernova remnants.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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• pp.118-137
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• 2004

근래에 금속성 혹은 비금속성 매장 유물이나 포탄 등의 수중 탐색 문제가 강바닥, 호수바닥, 해저 또는 갯벌 등의 얕은 수심 현장에서 자주 발생하고 있다. 본 발표에서는 이러한 목적에 사용되는 최근의 세계적 수중 탐지장비들의 적용성 및 한계를 살펴보고, 수중매장물 조사에 응용될 수 있는 전기 및 자기탐사 사례를 소개한다. 그러나 현재까지 직접적인 수중 매장물 탐사사례는 거의 없으므로 체계적인 보고보다는 앞으로의 다양한 현장 응용에 도움이 될 수중 전기 및 자기 탐사 방법에 대해 강바닥/호수바닥/해저시추공탐사/갯벌등의 관련 국내 현장사례에 대해 정리하여 현장문제 발생시 일조하고자 한다. 대부분의 지하 물리탐사 문제가 그렇듯이 대상체를 효율적으로 찾기 위해서는 직접적인 탐지뿐만이 아니라 조사구역내의 간접적인 지질정보를 최대한 탐사 활용하여야 적중률을 높일 수 있다. 그리고 여기서 소개되는 각종 수중 탐사사례들은 그 자체가 현장 수용에 부응하는 새로운 탐사시스템의 개발에 중요한 설계 지침이 될 수 있다. 한편 다양한 현장 수요에 맞추어 신속 정밀 다채널 배열 센서들에 의한 전자기 방식 실시간 물 바닥 스캐닝 탐지시스템의 설계제안도 제시해 본다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제40권4호
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• pp.199-215
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• 2023

The Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO), the first South Korea lunar exploration probe, successfully arrived at the Moon on December, 2022 (UTC), following a 4.5-month ballistic lunar transfer (BLT) trajectory. Since the launch (4 August, 2022), the KPLO magnetometer (KMAG) has carried out various observations during the trans-lunar cruise phase and a 100 km altitude lunar polar orbit. KMAG consists of three fluxgate magnetometers capable of measuring magnetic fields within a ± 1,000 nT range with a resolution of 0.2 nT. The sampling rate is 10 Hz. During the originally planned lifetime of one year, KMAG has been operating successfully while performing observations of lunar crustal magnetic fields, magnetic fields induced in the lunar interior, and various solar wind events. The calibration and offset processes were performed during the TLC phase. In addition, reliabilities of the KMAG lunar magnetic field observations have been verified by comparing them with the surface vector mapping (SVM) data. If the KPLO's mission orbit during the extended mission phase is close enough to the lunar surface, KMAG will contribute to updating the lunar surface magnetic field map and will provide insights into the lunar interior structure and lunar space environment.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.58-63
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• 2014

자기테이프를 사용하는 대부분의 경량무인운반차들(AGCs)은 디지털 자기유도센서를 사용한다. 디지털 자기유도센서는 On/Off 타입으로 자기테이프의 위치측정 정밀도가 10~50 mm의 오차를 가진다. 또한 경량무인운반차에 설치된 모터의 자기장이나 주변 환경의 외부 자기장, 지자기 등으로 인하여 정확한 위치를 추정하기 힘들다. 이러한 오차로 인하여 경량무인운반차의 주행 시에 잦은 흔들림이 발생하게 되고, 정도가 심할 경우 이탈현상이 발생하게 된다. 따라서 본 논문은 양극성 아날로그 자기유도센서에 퍼지 추론 시스템의 적용을 제안한다. 퍼지는 다른 알고리즘에 비하여 내고장성과 불확실성에 강인하고, 실시간 작동에 유리하며, 비선형시스템에 사용하기 적합하다. 선행과제에서 제작한 양극성 아날로그 자기유도센서로 threshold를 두어 디지털 자기유도센서를 형성하고, 이를 이용하여 자석위치 값을 계산한다. On으로 인식된 아날로그 Hall sensor의 출력을 이용하여 퍼지 추론 시스템을 설계하고, 그 출력으로 디지털출력 값을 개선한다. 실험 결과, 제안된 방법이 기존의 자기유도센서보다 성능이 향상된 것을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권2호
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• pp.67-81
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• 2018

이번 연구에서는 해저열수광상 유망지역을 분석하기 위해서 남서태평양 라우분지에 TA (Tofua Arc) 22 해저산에 대하여 해저지형조사 및 지자기조사를 실시하였다. 획득한 자료로부터 연구지역의 지자기 및 해저지구조를 분석하였다. TA 22 해저산의 해저지형은 정상부가 서쪽과 동쪽으로 나뉘어져 구성되어 있으며 각각 정상부마다 칼데라가 형성되어 있다. 서쪽 칼데라는 동쪽 칼데라에 비해 정상부 직경은 작은 반면 더욱 깊게 함몰되어 있다. TA 22 해저산의 사면 경사도는 각 칼데라마다 조금의 차이는 있으나 수심 약 -1,000 m을 기점으로 경사가 급해지고 정상부에서는 비교적 경사가 완만하다. TA 22 해저산의 지자기 특성을 종합하면 칼데라의 정상부 및 주변에서 강한 고이상대가 존재한다. 저자화대는 주로 칼데라 바깥 사면 및 안쪽 중심부에 나타난다. 이러한 특징들은 기존 연구에서 열수광상이 나타났던 칼데라 정상부 안쪽이나 또는 정상부 바깥쪽 사면에 고이상대와 저자화대가 나타나는 것과 유사한 특성을 지닌다. 탄성파단면자료와 비교하여 자력모델링을 한 결과, 각 측선들의 모델 값과 측정값의 차이인 RMSE값은 약 20 nT를 나타내어 연구지역에 대한 자력 모델링한 결과가 측정 결과와 잘 부합되어진다고 판단된다. 모델링과 자화분포에 의한 열수광상 부존예상지역은 칼데라들의 안쪽이나 칼데란 주변 지역에 위치할 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제28권4호
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• pp.395-404
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• 1995

중력 및 자력 탐사자료를 분석하여 제주도의 지지구조를 연구하였다. 부우게 중력이상도에서 섬 중앙의 한라산체에서 뚜렷한 원형의 저이상이 나타나며, 이상값의 차이는 최대 30 mgal 로 나타났다. 지하지질구조 모델링을 위하여 기반암 상부에 위치하는 화산암체를 각주로 나누어 중력자료의 삼차원 심도역산을 실시한 결과, 화산암의 기저면은 한라산 아래로 휘어지며 최대 깊이는 5 km 정도에 이른다. 자력자료로는 항공탐사자료와 육상탐사자료를 함께 이용하였다. 이들로부터 구한 자력이상도는 다소의 차이는 보이나 전체적으로는 중위도 지방에서 지구자기장의 방향으로 자화된 자력이상체로 부터 야기되는 전형적인 이상의 형태를 보인다. 자극변환을 한 이상도를 보면 섬의 주된 자력원은 장축을 따라 발달하는 열곡대와 한라산체로 나타난다. Cordell과 Grauch (1985)의 방법으로 구한 자력원의 경계는 표선리 현무암과 시흥리 현무암과 같은 비교적 최근에 분출된 화산암의 경계와 잘 일치한다. 자력모델링은 심도와 대자율을 두 변수로 취하여 항공탐사자료의 삼차원 역산을 수행하였다. 역산 결과, 높은 대자율을 가지는 화산암은 열곡대와 중앙화산체에서 나타나며 기반의 심도는 장축을 따라서는 1.5~3 km, 용암대지에서는 1~1.5 km 정도로 나타나며, 한라산 하부에서 최대 5 km로 나타난다. 중력과 자력이상도 모두에서 나타나는 동부 지역의 남북 방향의 이상은 지질도 상에서는 확인되지 않는 단층 또는 파쇄대에 의한 것일 가능성이 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권3호
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• pp.181-187
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• 2015

Storm sudden commencements (SSCs) occur due to a rapid compression of the Earth's magnetic field. This is generally believed to be caused by interplanetary (IP) shocks, but with exceptions. In this paper we explore possible causes of SSCs other than IP shocks through a statistical study of geomagnetic storms using SYM-H data provided by the World Data Center for Geomagnetism - Kyoto and by applying a superposed epoch analysis to simultaneous solar wind parameters obtained with the Advanced Composition Explorer (ACE) satellite. We select a total of 274 geomagnetic storms with minimum SYM-H of less than -30nT during 1998-2008 and regard them as SSCs if SYM-H increases by more than 10 nT over 10 minutes. Under this criterion, we found 103 geomagnetic storms with both SSC and IP shocks and 28 storms with SSC not associated with IP shocks. Storms in the former group share the property that the strength of the interplanetary magnetic field (IMF), proton density and proton velocity increase together with SYM-H, implying the action of IP shocks. During the storms in the latter group, only the proton density rises with SYM-H. We find that the density increase is associated with either high speed streams (HSSs) or interplanetary coronal mass ejections (ICMEs), and suggest that HSSs and ICMEs may be alternative contributors to SSCs.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제39권1호
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• pp.11-22
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• 2022

It is suggested that magnetosonic waves (also known as equatorial noise) can scatter radiation belt electrons in the Earth's magnetosphere. Therefore, it is important to understand the global distribution of these waves between the proton cyclotron frequency and the lower hybrid resonance frequency. In this study, we developed an empirical model for estimating the global distribution of magnetosonic wave amplitudes and wave normal angles. The model is based on the entire mission period (approximately 2012-2019) of observations of Van Allen Probes A and B as a function of the distance from the Earth (denoted by L^*), magnetic local time (MLT), magnetic latitude (λ), and geomagnetic activity (denoted by the Kp index). In previous studies the wave distribution inside and outside the plasmasphere were separately investigated and modeled. Our model, on the other hand, identifies the wave distribution along with the ambient plasma environment-defined by the ratio of the plasma frequency (f_pe) to the electron cyclotron frequency (f_ce)-without separately determining the wave distribution according to the plasmapause location. The model results show that, as Kp increases, the dayside wave amplitude in the equatorial region intensifies. It thereby propagates the intense region towards the wider MLT and inward to L^* < 4. In contrast, the f_pe/f_ce ratio decreases with increasing Kp for all regions. Nevertheless, the decreasing aspect differs between regions above and below L^* = 4. This finding implies that the particle energy and pitch angle that magnetosonic waves can effectively scatter vary depending on the locations and geomagnetic activity. Our model agrees with the statistically observed wave distribution and ambient plasma environment with a coefficient of determination of > 0.9. The model is valid in all MLTs, 2 ≤ L^* < 6, |λ| < 20°, and Kp ≤ 6.