• 천문학회보
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• 제37권1호
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• pp.89.2-89.2
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• 2012

Radiation Belt, discovered by Van Allen in 1958, is a region energetic particles are trapped by the Earth's magnetic field. To measure charged particles and fields in the radiation belt, RBSP(Radiation Belt Storm Probes) mission will be launched in September 2012 by NASA. RBSP mission consists of two spacecraft having orbit from 600 km to 30,000 km and rotates the Earth twice a day. This mission is not designed just for scientific purpose but have operational function broadcasting real time data for space weather monitoring. As a program of KASI-NASA cooperation, KASI is constructing RBSP data receiving antenna that will be installed by April in Daejeon. With this antenna system, NASA can receive RBSP data for 24 hours and KASI also get space weather information to protect Korean GEO satellites. In this presentation, we will discuss how we use RBSP data for space weather forecasting. In addition, we will talk about science topics that can be achieved by RBSP mission. Especially we focus on the dusk-side electron precipitation that has been considered as a main mechanism of electron dropout events. We show the dusk-side precipitation is closely associated with radiation belt electron loss with NOAA-POES data, and why RBSP mission is important to understand radiation belt physics.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제11권1호
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• pp.131-145
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• 1994

Cosmic Ray Experiment (CRE)는 KITSAT-1 의 여 러 module 중 하나로 Total D Dose Experiment (TDE) 와 Cosmic Particle Experiment (CPE) 두개의 sub-system 으로 구성되어 있다. CRE 의 목적은 KITSAT-1 궤도에서의 우주 환경을 조사하는 것이다. KITSAT-1 의 궤도는 inner Van Allen belt에 위치하며, 이 지역 에셔는 고에너지 proton들이 많이 분포하고 있어 위성체에 단기적인 또는 장기적인 radiation 효과를 미치고 있다. 1년여의 설험 결과로부터 Van Allen belt가 무척 안정되어 있고 태양의 활동이 CPE,TDE 및 SEU (Single Event Upset) rate 에 영향을 줌을 알 수 있었다. 또한 CREME code 에 의해 예상됐던 것보다 많은 고에너지 입자 flux가 관찰되었다.

• 천문학회보
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• 제37권1호
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• pp.90.1-90.1
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• 2012

Understanding the dynamics of relativistic electron acceleration, loss, and transport in the Earth's radiation belt during magnetic storms is a challenging task. The U.S. National Science Foundation's Geospace Environment Modeling (GEM) has identified five magnetic storms for in-depth study that occurred during the second half of the Combined Release and Radiation Effects Satellite (CRRES) mission in the year 1991. In this study, we show the responses of relativistic radiation belt electrons to the magnetic storms by comparing the time-dependent 3-D Versatile Electron Radiation Belt (VERB) simulations with the CRRES MEA 1 MeV electron observations in order to investigate the relative roles of the competing effects of previously proposed scattering mechanisms at different storm phases, as well as to examine the extent to which the simulations can reproduce observations. The major scattering processes in our model are radial transport due to Ultra Low Frequency (ULF) electromagnetic fluctuations, pitch-angle and energy diffusion including mixed diffusion by whistler mode chorus waves outside the plasmasphere, and pitch-angle scattering by plasmaspheric hiss inside the plasmasphere. We provide a detailed description of simulations for each of the GEM storm events.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.132.1-132.1
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• 2012

Radiation Belt Environment (RBE) model has developed to understand radiation belt dynamics as it considers whistler mode hiss and chorus waves which is responsible for relativistic electron acceleration and precipitation. Recently, many studies on electron loss by pitch-angle scattering have reported that elctromagnetic ion cyclotron (EMIC) wave is also responsible for main loss mechanism in dusk and equatorial regeion. Here, we attempt to incorporate EMIC into RBE model simulation code to understand more detailed physical dynamics in Radiation belt environemnt. We compare this developed model to data during storm events where both of electron loss and EMIC waves were detected.

• 대한방사선치료학회지
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• 제23권1호
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• pp.13-19
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• 2011

목 적: 체부 정위방사선치료 시 치료 효과 향상을 위해서는 병소 부위의 정확한 위치 파악과 함께 호흡에 의한 종양의 움직임을 최소화하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 기존에 자체 개발하여 사용 중인 호흡운동 감소기구를 보다 사용이 편리하고 효과적이도록 개선하여, 체부 정위방사선치료에 있어서 임상 적용의 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법: 자체 개발하여 사용 중이던 기존 호흡운동 감소기구의 장단점을 분석하여 재현성과 사용 정확도를 개선하였다. 그리고 개선된 호흡운동 감소기구를 체부 정위방사선치료에 활용하기 위한 유용성 평가 방법으로 첫째, 8명의 폐종양 환자에 대해 들숨(inhalation)과 날숨(exhalation) 상태에서 획득한 고속(spiral) 전산화단층촬영 영상을 통해, 호흡에 따른 종양 움직임을 3차원적으로 정량 분석하였다. 둘째, 선량 평가를 위해 EBT2 필름(Gafchromic, ISP, USA)을 장착할 수 있는 폴리에틸렌 팬텀과 3차원적 종양 움직임을 재현하기 위한 2축의 직교좌표 로봇(Cartesian Robot-2Axis, FARA RCM4H, Samsung Mechatronics, Korea)을 제작하였다. 그리고 전산화단층촬영에서 획득한 결과를 바탕으로 호흡운동을 재현하여, 등선량 곡선 및 2차원 등선량 프로파일을 분석하였다. 결 과: 벨크로 벨트로 제작된 사용이 편리하고 재현성이 우수한 호흡운동 감소기구를 개발하였다. 전산화단층촬영 영상으로 분석한 폐암환자의 호흡에 따른 3차원적인 종양의 움직임은 좌우, 전후, 두미측 방향에 따라 평균 3.2 mm, 4.3 mm, 13.0 mm로 나타났다. 팬텀과 직교좌표 로봇을 이용한 호흡에 의한 선량분포 특성변화의 결과로는, 치료계획 선량보다 방사선을 적게 받은 영역은 두미측 방향으로 각각 8.0%와 16.8%, 좌우측 방향으로 각각 8.1%와 10.9%로 후미측 방향의 선량 왜곡이 가장 크게 나타났고, 길이는 평균 4.2 mm이었다. 호흡주기에 따른 선량 왜곡의 변화는 크게 나타나지 않았다. 결 론: 본 연구를 통해 장기의 움직임을 최소화할 수 있는 사용이 편리하고 효과적인 호흡운동 감소기구를 개발하였다. 개발된 기구를 사용할 경우 평균 6 mm 정도의 CTV-PTV 마진을 사용하면 호흡에 따른 과소선량(underdose)을 극복할 수 있을 것으로 결과를 통해 확인하였다. 이로서 개발된 호흡운동 감소기구는 체부 정위방사선치료에 있어서 호흡동조 방법을 병행할 수 있는, 임상 적용이 용이한 효과적인 보조기구로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.115.2-115.2
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• 2012

In this study we have used the data of various instruments onboard the THEMIS spacecraft to study the characteristics of the outer radiation belt during the ascending phase of solar cycle 24. The most astonishing result is that we discovered four long-term (a month or so) periods during which the belt has nearly disappeared. The first disappearance started late 2008, followed by reappearance in ~a month, and three more similar events repeated until early 2010 when the belt has reappeared. This is well revealed at 719 keV electrons, which is the currently available uppermost energy channel from the THEMIS SST observation, but also seen at even lower energies. Overall consistent features were confirmed using the NOAA-POES observations. The vanished belt periods are associated with extremely weak solar wind conditions, low geomagnetic disturbances (in terms of Kp and AE/AL), greatly suppressed wave (ULF and chorus) activities, greatly reduced storm and substorm activities (little source particle supply), and expanded plasmapause locations. The direct observations of such events shed light on the fundamental question of the origin of the radiation belt, which is the main focus of our presentation.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권3호
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• pp.217-226
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• 2006

이 논문에서는 먼저 정지궤도에서 관측된 세 개의 Sawtooth 진동 이벤트를 보고한다. Sawtooth 진동에서는 수십에서 수백 keV 에너지대의 자기권 대전입자 플럭스가 평균 $2{\sim}3$시간의 주기로 반복적으로(10여 차례 내외) 증감한다. 플럭스가 증가 할 때는 매우 급격히 증가하고 그 후 다음 증가 때까지 서서히 감소하는 특징을 보이는데 이러한 반복적 플럭스 증감을 시간에 대한 그래프로 나타내면 마치 톱니 모양을 갖는다. 다음으로 이러한 각 Sawtooth 진동 이벤트 기간에 대해 바깥 방사선 벨트 외경계면의 변화를 연구하였다. 이를 위해 SAMPEX 저궤도 위성이 관측한 상대론적 전자 플럭스 자료를 이용하였다. 이 관측 자료를 이용하여 바깥 방사선 벨트 외경계면 위치의 L값을 결정하고 각 Sawtooth 진동 이벤트 기간 동안의 경계면 L값의 변화를 분석하였다. 분석 결과로서 바깥 방사선 벨트 외경계면이 Sawtooth 진동 각 톱니 주기에 맞추어 팽창과 수축을 반복하는 진동을 발견하였다. 구체적으로, Sawtooth 입자 플럭스가 증가 한 직후에는 바깥 방사선 벨트 외경계면이 더 밖으로 팽창하고, 그 후 Sawtooth 입자 플럭스가 다음 주기 전까지 서서히 감소하는 동안에는 다시 방사선 벨트 외경계면이 수축하는 것을 발견하였다. 한편 Sawtooth 입자 플럭스 증가 시에는 주야간 지역간의 자기권 자기장 비대칭 정도가 감소하고, 반대로 입자 플럭스 감소 시에는 주야간 지역간의 자기권 자기장 비대칭 정도가 증가하는 특징이 반복적으로 나타났다. 이로 인해 바깥 방사선 벨트 외경계면도 주기적으로 변하는 것으로 생각된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제38권1호
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• pp.31-38
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• 2021

In this paper, we present observations of the Space Radiation Detectors (SRDs) onboard the Next Generation Small Satellite-1 (NEXTSat-1) satellite. The SRDs, which are a part of the Instruments for the study of Stable/Storm-time Space (ISSS), consist of the Medium-Energy Particle Detector (MEPD) and the High-Energy Particle Detector (HEPD). The MEPD can detect electrons, ions, and neutrals with energies ranging from 20 to 400 keV, and the HEPD can detect electrons over an energy range from 0.35 to 2 MeV. In this paper, we report an event where particle flux enhancements due to substorm injections are clearly identified in the MEPD A observations at energies of tens of keV. Additionally, we report a specific example observation of the electron distributions over a wide energy range in which we identify electron spatial distributions with energies of tens to hundreds of keV from the MEPD and with energy ranging up to a few MeV from the HEPD in the slot region and outer radiation belts. In addition, for an ~1.5-year period, we confirm that the HEPD successfully observed the well-known outer radiation belt electron flux distributions and their variations in time and L shell in a way consistent with the geomagnetic disturbance levels. Last, we find that the inner edge of the outer radiation belt is mostly coincident with the plasmapause locations in L, somewhat more consistent at subrelativistic energies than at relativistic energies. Based on these example events, we conclude that the SRD observations are of reliable quality, so they are useful for understanding the dynamics of the inner magnetosphere, including substorms and radiation belt variations.

• 천문학회보
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• 제38권2호
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• pp.95.1-95.1
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• 2013

The RBSPICE (Radiation Belt Storm Probes Ion Composition Experiment) is one of five instrument suites onboard the twin Van Allan Probes (or Radiation Belt Storm Probes; RBSP), launched August 30, 2012 by NASA. One of science targets of RBSPICE instrument is to determine "how changes in that ring current affect the creation, acceleration, and loss of radiation belt particles?". For that purpose, it measures ions and electrons simultaneously. Ion's energy range is from ~20 keV to ~1 MeV and electron's energy channel is from ~35 keV to 1 MeV in order to provide supplementary information about the radiation belts. In this paper, we investigate a reliability of the electron flux measured from the RBSPICE by comparing with ECT (The Energetic Particle, Composition and Thermal Plasma Suite) data. We found there is a critical proton contamination problem in the electron channels of ~ 1MeV of RBSPICE observations during one moderate storm event of Sym H ~ -76 nT on March 1, 2013.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.32.2-32.2
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• 2009

We examine cyclotron resonant interactions of radiation belt electrons with VLF chorus, plasmaspheric ELF hiss and electromagnetic ion cyclotron (EMIC) waves. Bounce-averaged diffusion rates depend on wave mode, equatorial pitch-angle, electron energy and L-shell. As well, diffusion rates can be sensitive to the latitudinal distributions of particle density and wave power. For different configurations of the plasmasphere, we calculate electron precipitation loss timescales due to combined scattering by VLF chorus, ELF hiss and EMIC waves.