• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제33권3호
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• pp.207-210
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• 2016

Under the assumption of the presence of a medium-scale E × B drift vortex of plasma in the daytime midlatitude F region, and using a simplified ionospheric model, we demonstrate that the E × B drift produces noticeable perturbations in the horizontal distribution of the plasma density in the upper F region. The pattern of ion density perturbations shows two separate medium scale domains of enhanced and reduced ion density with respect to the background. The E × B drift does not produce multiple small-scale ion density irregularities through plasma mixing because of the suppression effect of the field-aligned ambipolar plasma diffusion.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권6호
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• pp.479-487
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• 2020

본 논문에서는 라만 분광법과 레이저 유도 플라즈마 분광법(LIPS)을 단일 유닛으로 결합한 새로운 형태의 이중 펄스 레이저 시스템을 제안하였다. 본 연구는 라만 분광법으로부터 분자 신호를 추출하면서, 동시에 레이저 유도 플라즈마 방출 신호를 향상시키고자 하였다. 달의 대기압과 같은 저압 조건에서는 플라즈마 신호 검출은 낮은 전자 밀도와 짧은 지속시간, 빠른 플라즈마 팽창 때문에 어려움을 마주치게 된다. 또한, 우주 탐사를 목표로 하는 검출 시스템의 통합에서, 레이저 시스템의 무게 최소화는 payload의 무게 측면에서 중요하다. 0.07 torr 미만의 저압 조건에서 높은 분해능의 스펙트럼 데이터를 제공하는 본 연구의 동시 분자 및 원자 검출방식은 8개의 암석을 이용하여 증명되었다. 이중 펄스 레이저로부터 생성된 연속된 플라즈마는 종래의 플라즈마 분광과 비교하여 방해석의 산소와 칼슘 신호를 2배 향상시킬 수 있었다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제7권1호
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• pp.68-78
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• 2009

본 논문에서는 정전기 방전의 문제에 대한 우주 플라즈마 환경과 정전기 방전에 따른 영향을 간략하게 소개하였고, 위성시스템의 정전기 방전에 대비한 설계기술 문서의 고찰, 주요 정전기 방전 해석도구, 해석을 위한 모델링 기술 및 유럽에서 개발하고 있는 SPIS 프로그램에 대하여 소개했다. 우주의 플라즈마 환경에서 위성시스템에 대한 정전기 방전의 문제는 시스템 개발초기에 신중하게 다루어져야 한다. 이는 시스템의 목적, 구성, 전원 및 궤도환경에 따라 결정되어야 하며 시스템 설계 및 운용환경에 적합하게 적용되어야 한다. 위성체의 충전현상은 플라즈마를 구성하고 있는 전자나 양자 이온에 의한 전기적 전하의 축적으로 이것은 위성체에 심각한 영향을 줄 수 있기 때문에 위성시스템 설계를 위하여 정확한 이해가 요구되며, 이러한 이유로 미국과 유럽에서는 우주충전과 관련한 포괄적인 연구를 수행하고 있다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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• pp.72-72
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• 2004

We have compared here the seasonal average of the plasma density with the EPB occurrence in a given longitude sector, using KOMPSAT-1 and DMSP data. It could be evidenced on a global scale that the EPB occurrence was nearly anti-correlated with the poleward drift speed parallel to B-field, and with the degree of asymmetry of the latitudinal plasma distribution. But, the seasonal-longitudinal change of the asymmetry was different from what the current theory expected. (omitted)

• 천문학회보
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• 제35권2호
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• pp.48.1-48.1
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• 2010

A numerical simulation study of the solar coronal plasma reveals that a ballooning instability can develop in the course of flux rope merging. When magnetic field lines from different flux ropes reconnect, a new field line connecting farther footpoints is generated. Since the field line length abruptly increases, the field line expands outward. If the plasma beta is low, this expansion takes place more or less evenly over the whole field line. If, on the other hand, the plasma beta is high enough somewhere in this field line, the outward expansion is not even, but is localized as in a bulging balloon. This ballooning section of the magnetic field penetrates out of the overlying field, and eventually the originally underlying field and the overlying field come to interchange their apex positions. This process may explain how a field structure that has stably been confined by an overlying field can occasionally show a localized eruptive behavior.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제7권2호
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• pp.113-123
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• 1990

전자 beam이 중성 plasma계에 들어왔을 때의 상호작용을 이차원 정전 model을 사용하여 수치계산을 한 결과 beam의 밀도변화에 따라 상호작용이 큰 변화를 보이는 것으로 나타났다. beam 전자의 밀도가 주변 전자의 밀도보다 낮을 때는 많은 양의 beam들이 주변 plasma와의 상호작용을 통해 위상공간에서 vortex 구조를 보이며 입사지역으로부터 멀리 진행할 수 있었던 반면 beam 전자들의 밀도가 높을 때는 대부분의 beam 전자들이 입사지역으로 되돌아오는 희귀전류를 형성하였다. 이 때 자기장의 게기에 따라 전자보다 훨씬 질랴이 큰 ion들이 가속될 수도 있으며 전자들의 전파와 상호작용의 양상이 크게 바뀔 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권6호
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• pp.492-498
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• 2012

DBD(Dielectric Barrier Discharge) 플라즈마 액츄에이터의 설계 파라미터에 따른 특성을 연구하였다. 방전전압, 주파수, 전극의 간격, 폭, 길이, 유전체 두께에 따른 DBD 플라즈마 액츄에이터의 유속 및 소모전력을 측정하였다. 방전전압과 주파수가 클수록 유속과 소모전력은 증가하였다. 전극간격은 클수록 소모전력은 감소하면서 유속은 증가하였으나, 플라즈마 방전을 위해 높은 전압이 요구되었다. 상부전극폭은 좁을수록, 하부전극폭은 넓을수록 일정한 소모전력으로 유속을 증가시킬 수 있었다. 주어진 방전조건과 전극형상에서 DBD 플라즈마 액츄에이터의 성능을 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제39권3호
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• pp.87-98
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• 2022

The Far-UltraViolet (FUV) imager onboard the Ionospheric Connection Explorer (ICON) spacecraft provides two-dimensional limb images of oxygen airglow in the nightside low-latitude ionosphere that are used to determine the oxygen ion density. As yet, no FUV limb imager has been used for climatological analyses of Equatorial Plasma Bubbles (EPBs). To examine the potential of ICON/FUV for this purpose, we statistically investigate small-scale (~180 km) fluctuations of oxygen ion density in its limb images. The seasonal-longitudinal variations of the fluctuation level reasonably conform to the EPB statistics in existing literature. To further validate the ICON/FUV data quality, we also inspect climatology of the ambient (unfiltered) nightside oxygen ion density. The ambient density exhibits (1) the well-known zonal wavenumber-4 signatures in the Equatorial Ionization Anomaly (EIA) and (2) off-equatorial enhancement above the Caribbean, both of which agree with previous studies. Merits of ICON/FUV observations over other conventional data sets are discussed in this paper. Furthermore, we suggest possible directions of future work, e.g., synergy between ICON/FUV and the Global-scale Observations of the Limb and Disk (GOLD) mission.

• 천문학회보
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• 제42권1호
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• pp.40.3-41
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• 2017

Korea Astronomy and Space Science Institute The observation of particles and waves using a single satellite inherently suffers from space-time ambiguity. Recently, such ambiguity has often been resolved by multi-satellite observations; however, the inter-satellite distances were generally larger than 100 km. Hence, the ambiguity could be resolved only for large-scale (> 100 km) structures while numerous microscale phenomena have been observed at low altitude satellite orbits. In order to resolve those spatial and temporal variations of the microscale plasma structures on the topside ionosphere, SNIPE mission consisted of four (TBD) nanosatellites (~10 kg) will be launched into a polar orbit at an altitude of 700 km (TBD). Two pairs of satellites will be deployed on orbit and the distances between each satellite will be from 10 to 100 km controlled by a formation flying algorithm. The SNIPE mission is equipped with scientific payloads which can measure the following geophysical parameters: density/temperature of cold ionospheric electrons, energetic (~100 keV) electron flux, and magnetic field vectors. All the payloads will have high temporal resolution (~ 16 Hz (TBD)). This mission is planned to launch in 2020. The SNIPE mission aims to elucidate microscale (100 m-10 km) structures in the topside ionosphere (below altitude of 1,000 km), especially the fine-scale morphology of high-energy electron precipitation, cold plasma density/temperature, field-aligned currents, and electromagnetic waves. Hence, the mission will observe microscale structures of the following phenomena in geospace: high-latitude irregularities, such as polar-cap patches; field-aligned currents in the auroral oval; electro-magnetic ion cyclotron (EMIC) waves; hundreds keV electrons' precipitations, such as electron microbursts; subauroral plasma density troughs; and low-latitude plasma irregularities, such as ionospheric blobs and bubbles. We have developed a 6U nanosatellite bus system as the basic platform for the SNIPE mission. Three basic plasma instruments shall be installed on all of each spacecraft, Particle Detector (PD), Langmuir Probe (LP), and Scientific MAGnetometer (SMAG). In addition we now discuss with NASA and JAXA to collaborate with the other payload opportunities into SNIPE mission.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권2호
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• pp.85-94
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• 2020

Equatorial noise, also known magnetosonic waves (MSWs), are one of the frequently observed plasma waves in Earth's inner magnetosphere. Observations have shown that wave amplitudes maximize at the magnetic equator with a narrow extent in their latitudinal distribution. It has been understood that waves are generated from an equatorial source region and confined within a few degrees magnetic latitude. The present study investigates whether the MSW instability and saturation amplitudes maximize at the equator, given an energetic proton ring-like distribution derived from an observed wave event, and using linear instability analysis and particle-in-cell simulations with the plasma conditions at different latitudes along the dipole magnetic field line. The results show that waves initially grow fastest (i.e., with the largest growth rate) at high latitude (20°-25°), but consistent with observations, their saturation amplitudes maximize within ±10° latitude. On the other hand, the slope of the saturation amplitudes versus latitude revealed in the present study is not as steep as what the previous statistical observation results suggest. This may be indicative of some other factors not considered in the present analyses at play, such as background magnetic field and plasma inhomogeneities and the propagation effect.