• 제목/요약/키워드: Geomagnetic field

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RELATIONSHIPS OF THE SOLAR WIND PARAMETERS WITH THE MAGNETIC STORM MAGNITUDE AND THEIR ASSOCIATION WITH THE INTERPLANETARY SHOCK

  • OH SU YEON;YI YU
    • 천문학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.151-157
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    • 2004
  • It is investigated quantitative relations between the magnetic storm magnitude and the solar wind parameters such as the Interplanetary Magnetic Field (hereinafter, IMF) magnitude (B), the southward component of IMF (Bz), and the dynamic pressure during the main phase of the magnetic storm with focus on the role of the interplanetary shock (hereinafter, IPS) in order to build the space weather fore-casting model in the future capable to predict the occurrence of the magnetic storm and its magnitude quantitatively. Total 113 moderate and intense magnetic storms and 189 forward IPSs are selected for four years from 1998 to 2001. The results agree with the general consensus that solar wind parameter, especially, Bz component in the shocked gas region plays the most important role in generating storms (Tsurutani and Gonzales, 1997). However, we found that the correlations between the solar wind parameters and the magnetic storm magnitude are higher in case the storm happens after the IPS passing than in case the storm occurs without any IPS influence. The correlation coefficients of B and $BZ_(min)$ are specially over 0.8 while the magnetic storms are driven by IPSs. Even though recently a Dst prediction model based on the real time solar wind data (Temerin and Li, 2002) is made, our correlation test results would be supplementary in estimating the prediction error of such kind of model and in improving the model by using the different fitting parameters in cases associated with IPS or not associated with IPS rather than single fitting parameter in the current model.

한반도 신석기시대의 고고지자기 변동: 중서부지역 유적을 중심으로 (Archaeomagnetic Secular Variation of the Neolithic Age in Korea: Focusing on the Mid-Western Region Sites)

  • 성형미
    • 보존과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.223-229
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    • 2013
  • 고고지자기 연대측정법이 국내에서 본격적으로 활용되기 시작하여 서력기원후의 시기에 대해서는 아직 상세하지는 않지만 우리나라의 고고지자기 변동양상을 알 수 있는 표준곡선의 개형을 작성하기에 이르렀고, 최근에 서력기원전 시기에 대한 유적조사 사례가 증가하면서 청동기시대에서 초기철기시대에 이르는 시기에 대해서는 꽤 구체적인 고고지자기 변동 양상까지 파악할 수 있게 되었다. 게다가 신석기시대 유적에 대한 조사사례가 중서부지역을 중심으로 활발히 진행됨에 따라 이를 통해 축적된 34점의 고고지자기 측정 자료를 통해 신석기시대의 고고지자기 변동 양상이 조금씩 모습을 드러내기 시작하였다. 아직은 자료가 부족하여 구체적인 변동 양상을 파악하기는 어렵지만 대략적인 모습은 추정할 수 있게 된 것이다. 신석기시대의 고고지자기 변동 양상은 청동기시대와 마찬가지로 서력기원후 시기의 변동범위에서 벗어나지 않는 변동을 하고 있으며, 청동기시대 지자기 변동 모습과 비교해 보면 복각은 거의 차이 없는 범위안에서 움직이는 것으로 보이나 편각은 전체적으로 약간 동쪽으로 치우쳐있는 모습을 보인다. 또한 일본 죠몬시대 자료들과 비교해 보았는데, 일본에 비해 우리나라의 지자기 측정 자료가 복각이 좀 더 깊으며 편각은 10도 이상 동쪽으로 치우친 모습을 보인다. 다만 자료가 가장 많이 집중되어 몰려있는 부분에서는 양국의 자료가 상당부분 서로 겹쳐지는 것으로 보아, 우리나라의 신석기시대 고고지자기 변동 양상은 일본의 그것과 비교할 때 전체적으로는 비슷한 변동 양상을 보이기는 하나 부분적으로 차이가 있는 것으로 판단된다.

지자기폭풍 기간 동안의 태양풍 동압력 펄스에 관한 통계적 분석 (A STATISTICAL ANALYSIS OF SOLAR WIND DYNAMIC PRESSURE PULSES DURING GEOMAGNETIC STORMS)

  • 백지혜;이대영;김경찬;최정림;문용재;조경석;박영득
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권4호
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    • pp.419-430
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    • 2005
  • 이 연구에서는 지자기 폭풍의 주상 기간 동안 발생하는 태양풍 동압력 펄스에 대한 통계적 분석을 하였다. 이를 위해 먼저 1997년부터 2001년까지 5년간의 기간으로부터 지자기 폭풍 지수인 Dst 값이 -50nT 이하인 지자기 폭풍을 모두 111개 얻었다. 이러한 지자기 폭풍의 주상기간 동안에 발생한 태양풍 동압력 펄스를 정확히 조사하기 위해 태양풍 자료 뿐만 아니라 지구 저위도 여러 관측소에서 관측된 지자기 수평 성분 H값을 이용하였다. 즉 동압력 펄스가 자기권에 충돌하면 저위도 H 값이 전 지구적인 증가를 보여야 한다는 사실을 이용하였다. 이러한 과정을 통해 얻은 통계적 결과는 다음과 같다. 첫째, 자기 폭풍 중에 발생하는 H의 증가는 평균적으로 그 크기가 자기 폭풍의 강도와 비례하는 경향을 보인다. 이는 강한 자기폭풍일 수록 강한 태양풍 펄스를 동반한다는 것이다. 둘째로 자기폭풍 중에 발생하는 동압력 펄스의 발생 빈도 역시 자기 폭풍의 강도와 비례한다. 셋째, 동압력 펄스 발생 빈도가 0.4회/hr 이상인, 즉 2.5시간에 1회 이상의 동압력 펄스를 동반하는, 지자기 폭풍은 여기서 다루어진 전체 지자기 폭풍 중 약 $30\%$를 차지한다. 2.5시간은 서브스톰의 평균 지속 시간으로 볼 수 있으며, 따라서 자기 폭풍중에 서브스톰이 연속적으로 발생하는 것 만큼 자주 동압력 펄스가 나타나는 자기폭풍이 전체의 $30\%$라는 것이다. 한편 이러한 동압력 펄스의 기원을 이해하기 위해 먼저 지자기 폭풍 유도체에 대해 조사하였다. 그 결과 여기서 다루어진 지자기 폭풍의 약 $65\%$가 CME(Coronal Mass Ejection)에 의해 발생되었고 CIR(Corotating Interaction Regions)과 Type II bursts에 의해 발생한 것이 각각 6.3, $7.2\%$인 것으로 나타났다. 그런데 CME에 의해 발생된 지자기폭풍 중에서 $70\%$ 이상이 그 주상 기간이 CME와 충격파 사이의 공간인 sheath 영역 혹은 CME 앞부분에 해당되는 것으로 나타났다. 따라서 이들 지자기폭풍 주상기간에 빈번히 발생하는 동압력 펄스는 CME와 충격파 사이의 sheath 영역, 그리고 CME 앞부분 영역에서의 빈번한 태양풍 밀도 증가에 기인하는 것으로 보인다.

경주 지자기관측소 자료를 이용한 준실시간 K 지수 산출에 관한 연구 (NEAR REAL-TIME ESTIMATION OF GEOMAGNETIC LOCAL K INDEX FROM GYEONGZU MAGNETOMETER)

  • 최규철;조경석;문용재;김관혁;이대영;박영득;임무택;박영수;임형래
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제22권4호
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    • pp.431-440
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    • 2005
  • K 지수는 특정 지역에서의 지자기 변동을 나타내는 지수로서 3시간마다 결정된다. K 지수를 결정하는 알고리즘은 태양복사의 규칙적인 일변화(Sq)를 결정하는 방법에 따라 다양하다. 그 중에서 FMI 알고리즘은 K 지수를 구하고자 하는 날과 그 전 후의 1일 자료를 포함한 총 3일 동안의 지자기 수평성분(H, D) 측정 자료를 사용하여 태양복사의 규칙적인 일변화(Sq)를 구한다. 그러나 이 알고리즘은 K 지수를 구하고자 하는 날로부터 1일 후까지의 측정 자료가 필요하기 때문에 실시간으로 K 지수를 구하는 경우에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 준실시간으로 K 지수를 구하기 위해 미국 우주환경예보센터(NOAA/SEC)에서 제공하는 과거의 전지구적 지자기 K지수(Planetary K index: Kp)를 검색하여 최근의 Kp지수가 모두 3 이하인 지자기 활동이 조용한 날을 찾고 그 날의 지자기측정 자료를 FMI 알고리즘의 3일치 입력 자료로 사용함으로써 준실시간 K 지수를 구하는 방법을 고안하였다. 이러한 방법을 검증하기 위해 우리는 2003년 1년 동안 한국지질자원연구원에서 운용하는 경주 지자기 관측소의 FLARE+ 시스템으로 측정된 자료를 사용하고 우리의 준실시간 결정 방법을 적용하여 K 지수를 구하고 이를 일반적인 FMI 알고리즘으로 구한 K지수와 서로 비교하였다. 그 결과, 우리의 방법으로 결정된 K 지수는 일반적인 방법으로 구한 K 지수와 잘 일치하였다. 또한 준실시간 결정 방법으로 구한 K 지수를 일본 Kakioka 관측소에서 결정한 K 지수와 비교한 결과 그 상관지수(R)가 0.81 정도로 높음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 한반도 지역에서의 K 지수 변동을 준실시간으로 모니터링 하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

무선통신기반 위치인식을 이용한 실내 내비게이션 시스템에 관한 연구 (A study on indoor navigation system using localization based on wireless communication)

  • 김정하;이성근;김종수;김정우;서동환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권1호
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    • pp.114-120
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    • 2013
  • 최근 무선통신기반 내비게이션 시스템이 건물이나 선박과 같은 구조물의 내부에 적용되고 있다. 이러한 시스템이 안정된 방위각 정보를 얻는다면 이를 통하여 사용자의 진행 방향을 효과적으로 안내 할 수 있고 그에 따른 안내 성능을 향상시킬 수 있다. 기존의 방법은 지자기 및 가속도 센서(이하 방위각센서)를 이용하여 방위각 정보를 획득하므로 이는 자계의 영향에 민감하여 주위환경에 따라 불안정한 오차 범위를 가진다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 무선통신기반 이동노드의 변위와 회전각을 이용하여 새로운 상대방위각 추정 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 회전팔을 이용한 실험을 수행하였으며 그 결과 부가적인 센서를 이용하지 않고 상대방위각을 추정할 수 있음을 확인하였다.

영동분지에 분포하는 백악기 퇴적암류의 재자화 (Remagnetization of the Cretaceous Sedimentary Rocks in the Yeongdong Basin)

  • 도성재;조윤영;석동우
    • 자원환경지질
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    • 제29권2호
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    • pp.193-209
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    • 1996
  • Paleomagnetic and rock-magnetic data have been obtained from the Cretaceous rocks (Yeongdong Group, volcanic rock, and intrusive rocks) which are exposed in the Yeongdong Basin. The characteristic remanent directions of these rocks, which are mainly carried by magnetite and hematite of single and pseudo-single domain sizes, are normally magnetized (Yeongdong Group: $D/I=29.6/59.0^{\circ}C$, k=75.7, ${\alpha}_{95}=3.3^{\circ}$, N=25 sites, paleopole at $198.0^{\circ}E$, $66.4^{\circ}N$, K=46.1, $A_{95}=4.3^{\circ}$; volcanic rock: $D/I=352.8/44.1^{\circ}$, k=44.2, ${\alpha}_{95}=18.8^{\circ}$, N=3 sites, paleopole at $340.0^{\circ}E$, $78.8^{\circ}N$, $K=49.8^{\circ}E$, $A_{95}=17.6^{\circ}$X>; intrusive rocks: $D/I=358.4/51.9^{\circ}C$, k=20.0, ${\alpha}_{95}=13.8^{\circ}$, N=7 sites, paleopole at $338.1^{\circ}E$, $86.8^{\circ}N$, K=13.5, $A_{95}=17.1^{\circ}$). The stepwise unfolding of the characteristic remanent magnetization (ChRM) of the Yeongdong Group reveals that a maximum value of k is observed at 60% of unfolding with $D/I=13.0/58.6^{\circ}$ (k=124.62, ${\alpha}_{95}2.6^{\circ}$) indicating that the ChRM was aquired during ti1ting of the strata. This remagnetized ChRM in the sedimentary strata is due to acquisition of geomagnetic field direction at the time of formation of authigenic magnetic minerals, although it is not totally ruled out that the formation of authigenic magnetic minerals was affected indirect1y by the elevated temperature originated from the volcanic and intrusive rocks which intruded between Late Cretaceous and Early Tertiary.

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IEEE 802.15.4a와 센서를 이용한 실시간 실내위치인식 시스템 (Real time indoor positioning system using IEEE 802.15.4a and sensors)

  • 조현종;황광일;노덕수;서동환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권6호
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    • pp.850-856
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    • 2012
  • 고정노드 2개를 사용하는 이변측위 방법은 건물이나 선박의 복도와 같은 좁은 공간에서 실시간 실내위치인식 시스템 분야에 사용되고 있다. 하지만 이러한 공간에서 고정노드 간 거리가 멀어지거나 장애물이 있을 경우 위치정보 수신율 저하로 인하여 이동노드(사용자)의 위치 추정이 어렵게 된다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 보완하기 위하여 IEEE 802.15.4a Chirp 신호를 기반으로 사용자에게 부착된 센서를 통하여 위치를 계산할 수 있는 보폭 측정 알고리즘을 이용하는 새로운 실시간 실내위치인식 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 다리길이 측정을 위한 초음파센서, 사용자의 방향을 인식하는 지자기 센서 및 다리사이 각을 획득하기 위한 관성센서로 구성된다. 실험 결과 제안한 시스템은 통신도달성이 결여된 구간에서 기존 실내위치인식 방법에 비해 2배 이상 정교한 결과를 나타내었다.

Formations of Coronal Hole Associated with Halo CME

  • 김수진;이성은;;조경석;봉수찬;문용재
    • 천문학회보
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    • 제35권1호
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    • pp.27.2-27.2
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    • 2010
  • We have studied the formation of coronal holes (CHs) associated with halo CMEs. For this study, we used multi-wavelength data from Yohkoh Soft X-ray Telescope (SXT), GOES Soft X-ray Imager (SXI), SOHO EIT 195 ${\AA}$, SOHO MDI magnetogram, MLSO He I 10830 ${\AA}$, and BBSO H-alpha. The CHs are characterized by open magentic field regions with low emission, density, and temperature and their open fields drive high speed solar winds which cause geomagnetic storms. So far, the formation and the evolution of CHs are not well understood. The formation of the dark region associated with the eruption of a CME is well known as "coronal dimming" which may be caused by the mass depletion near the CME footpoint. It is different from a typical CH since it persists for only one or two days. In this study, we present three cases that show the formation of coronal holes which are associated with three halo CMEs: 1) 2000 Jul 14, 2) 2003 Oct 28, 3) 2005 May 13. In the first case, hot plasma was ejected during a weak eruption and then filled out the pre-existing CH. After the halo CME occurred, the hot plasma region becomes a CH again. In the second and the third cases, we found newly formed CHs just after their associated CMEs. All three coronal holes are associated with strong flares and persist over 3 days until they disappeared by the solar rotation. Examining the MDI magnetograms, we found that the magnetic polarity of each CH region has one polarity. Based on these results, we suggest that the coronal holes can be formed by the CMEs and they should be distinguished from the coronal dimming.

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Ground-based Observations of the Polar Region Space Environment at the Jang Bogo Station, Antarctica

  • Kwon, Hyuck-Jin;Lee, Changsup;Jee, Geonhwa;Ham, Young-Bae;Kim, Jeong-Han;Kim, Yong Ha;Kim, Khan-Hyuk;Wu, Qian;Bullett, Terence;Oh, Suyeon;Kwak, Young-Sil
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제35권3호
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    • pp.185-193
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    • 2018
  • Jang Bogo Station (JBS), the second Korean Antarctic research station, was established in Terra Nova Bay, Antarctica ($74.62^{\circ}S$ $164.22^{\circ}E$) in February 2014 in order to expand the Korea Polar Research Institute (KOPRI) research capabilities. One of the main research areas at JBS is space environmental research. The goal of the research is to better understand the general characteristics of the polar region ionosphere and thermosphere and their responses to solar wind and the magnetosphere. Ground-based observations at JBS for upper atmospheric wind and temperature measurements using the Fabry-Perot Interferometer (FPI) began in March 2014. Ionospheric radar (VIPIR) measurements have been collected since 2015 to monitor the state of the polar ionosphere for electron density height profiles, horizontal density gradients, and ion drifts. To investigate the magnetosphere and geomagnetic field variations, a search-coil magnetometer and vector magnetometer were installed in 2017 and 2018, respectively. Since JBS is positioned in an ideal location for auroral observations, we installed an auroral all-sky imager with a color sensor in January 2018 to study substorms as well as auroras. In addition to these observations, we are also operating a proton auroral imager, airglow imager, global positioning system total electron content (GPS TEC)/scintillation monitor, and neutron monitor in collaboration with other institutes. In this article, we briefly introduce the observational activities performed at JBS and the preliminary results of these observations.

Conceptual Design of a Solid State Telescope for Small scale magNetospheric Ionospheric Plasma Experiments

  • Sohn, Jongdae;Lee, Jaejin;Jo, Gyeongbok;Lee, Jongkil;Hwang, Junga;Park, Jaeheung;Kwak, Young-Sil;Park, Won-Kee;Nam, Uk-Won;Dokgo, Kyunghwan
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제35권3호
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    • pp.195-200
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    • 2018
  • The present paper describes the design of a Solid State Telescope (SST) on board the Korea Astronomy and Space Science Institute satellite-1 (KASISat-1) consisting of four [TBD] nanosatellites. The SST will measure these radiation belt electrons from a low-Earth polar orbit satellite to study mechanisms related to the spatial resolution of electron precipitation, such as electron microbursts, and those related to the measurement of energy dispersion with a high temporal resolution in the sub-auroral regions. We performed a simulation to determine the sensor design of the SST using GEometry ANd Tracking 4 (GEANT4) simulations and the Bethe formula. The simulation was performed in the range of 100 ~ 400 keV considering that the electron, which is to be detected in the space environment. The SST is based on a silicon barrier detector and consists of two telescopes mounted on a satellite to observe the electrons moving along the geomagnetic field (pitch angle $0^{\circ}$) and the quasi-trapped electrons (pitch angle $90^{\circ}$) during observations. We determined the telescope design of the SST in view of previous measurements and the geometrical factor in the cylindrical geometry of Sullivan (1971). With a high spectral resolution of 16 channels over the 100 keV ~ 400 keV energy range, together with the pitch angle information, the designed SST will answer questions regarding the occurrence of microbursts and the interaction with energetic particles. The KASISat-1 is expected to be launched in the latter half of 2020.