태양 주기 23 기간 동안 발생한 태양 고에너지 양성자 이벤트(Solar Proton Events, SPE)와 그와 연관된 코로나 물질 방출(Corona Mass Ejection, CME) 사이의 상관관계를 통계적으로 살펴보았다. 1997-2006년 동안 일어난 63개의 SPE-CME 데이터 쌍을 조사해 본 결과, CME의 속도는 SPE의 상승 시간(rise time) 및 지속 시간(duration time) 등과 상관 계수가 높게 나타났다. 특별히 CME의 지구방향 인자(earthward direction parameter)는 SPE의 최대 플럭스와 높은 상관 계수를 보여 주었다. 기존의 태양 플레어 세기가 SPE의 세기에 미치는 영향은 CME의 지구방향 인자가 SPE의 플럭스의 세기에 미치는 영향과 그 상관계수가 유사하게 나타났다. 특히 SPE와 CME 지구 방향 인자와의 상관관계가 좋은 데이터들의 공통적인 특성은 모두 매우 빠른(>1400km/s) halo CME인 것으로 나타났다.
2006년 상반기동안 GOES 10에 의해 관측된 > 2MeV의 전자에너지 채널에서 반복되는 상대론적 전자 증가 이벤트(GREE, Geosynchronous Relativistic Electron Event)가 4회 있었다. 이 현상들은 모두 코로나 구멍(Coronal hole)에서부터 나온 고속 태양풍(HSS, High Speed Solar Wind Stream)과 관련된 것으로 여겨진다. 약 27일 주기를 갖는 이 4회의 전자 증가 현상은 플럭스가 점점 증가하는 형태를 보인다. 현재까지 알려진 상대론적 전자 증가 현상의 주요 원인으로는 다음의 요소들이 언급되어 왔다: (1) 코로나 구멍과 관련된 태양풍 속도, (2) Pc5 ULF 파동, (3) 행성간 자기장(IMF, Interplanetary Magnetic Field) Bz의 남쪽 성 분, (4) 자기 부폭풍(substorm)의 발생, (5) 증가된 휘슬러 모드 코러스 파동(whistler mode chorus wave)과 (6)동압력(dynamic pressure). 따라서 이 논문에서는 2006년 상반기 동안 앞에서 언급한 6가지 현상 들을 분석하여 어느 요소가 상대론적 전자 증가 현상의 플럭스와 가장 가까운 연관성이 있는지 알아보고자 한다.
본 연구는 2013년 우주기상 극대기에 가시화 될 수 있는 재난에 대한 대응방안을 제시하고자 한다. 우주기상 극대기는 지구상에 크나큰 재앙을 초래할 것으로 예견되고 있다. 특히 근년에 들어 지자기 폭풍에 의한 손상과 가시화 될 수 있는 조짐을 보이고 있다. 그럼에도 불구하고 정부와 학계에서는 태양폭풍의 피해우려에 따른 분야별 우주통신과 지상통신망에 대한 워닝시스템 중심으로 규명되고 있을 뿐 우주기상 폭풍 대비 관리 및 운영시스템이 현실적으로 부재하다. 본 연구에서는 이상에서 제시된 문제점에 대한 피해분석에 따른 궁극적인 우주기상 통신망에 대한 피해 저감 대비방안을 제시하였다. 구현방법으로는 GIS기반 우주기상극대기 대비 통신망피해관리시스템 구현은 우주폭풍에서 방사되는 우주복사폭풍(flare), 우주입자폭풍(solar proton event), 우주자기폭풍(geomagnetic storm) 등에 대한 지자기권 및 이온권과 지상권의 분야별 폭풍피해를 분석하여 유형별 전파피해 대응방안에 대비할 수 있도록 하였다. 이로서 공간정보기반의 우주폭풍 통신망 피해대비 운영관리시스템 구현은 GIS기법에 의한 의사결정지원시스템으로 피해예측 및 방재환경을 스마트 IT환경과 융합한 첨단 정보시스템으로 구현하여 인명과 재산을 보전할 수 있는 수단으로 기여될 수 있을 것이다.
우주기상 극대기인 2003년은 지구상에 크나큰 재앙을 초래할 것으로 예견되고 있다. 특히 근년에 들어 지자기 폭풍에 의한 손상과 가시화 될 수 있는 대 폭풍피해 사례를 보이고 있다. 본 연구에서는 이상에서 제시된 문제점에 대한 피해분석에 따른 궁극적인 우주기상정보시스템 모델 구축으로 피해 저감하고 대비방안을 설정하는 것이다. 구현방법으로는 uIT기반과 GIS기반의 우주기상 정보시스템 구축으로 우주폭풍에서 방사되는 우주복사폭풍(flare), 우주입자폭풍(solar proton event), 우주자기폭풍(geomagnetic storm) 등에 의한 분야별 폭풍피해를 분석하여 유형별 피해 대응에 대비할 수 있도록 하였다. 이로써 공간정보기반의 우주폭풍 전기전자 피해대비 운영관리시스템 구현은 GIS기법에 의한 의사결정지원 시스템으로 피해예측 및 방재환경을 스마트 IT환경과 융합한 첨단 정보시스템으로 구현하여 인명과 재산을 보전할 수 있는 방안으로 활용될 수 있을 것이다.
Interplanetary scintillation-driven (IPS-driven) ENLIL model was jointly developed by University of California, San Diego (UCSD) and National Aeronaucics and Space Administration/Goddard Space Flight Center (NASA/GSFC). The model has been in operation by Korean Space Weather Cetner (KSWC) since 2014. IPS-driven ENLIL model has a variety of ambient solar wind parameters and the results of the model depend on the combination of these parameters. We have conducted researches to determine the best combination of parameters to improve the performance of the IPS-driven ENLIL model. The model results with input of 1,440 combinations of parameters are compared with the Advanced Composition Explorer (ACE) observation data. In this way, the top 10 parameter sets showing best performance were determined. Finally, the characteristics of the parameter sets were analyzed and application of the results to IPS-driven ENLIL model was discussed.
Benefits of the next generation geostationary meteorological satellite observation (e.g., GEO-KOMPSAT-2A) are qualitatively and comprehensively described and discussed. Main beneficial phenomena for application can be listed as tropical cyclones (typhoon), high impact weather (heavy rainfall, lightning, and hail), ocean, air pollution (particulate matter), forest fire, fog, aircraft icing, volcanic eruption, and space weather. The next generation satellites with highly enhanced spatial and temporal resolution images, expanding channels, and basic and additional products are expected to create the new valuable benefits, including the contribution to the reduction of socioeconomic losses due to weather-related disasters. In particular, the new satellite observations are readily applicable to early warning and very-short time forecast application of hazardous weather phenomena, global climate change monitoring and adaptation, improvement of numerical weather forecast skill, and technical improvement of space weather monitoring and forecast. Several policy plans for expanding the application of the next generation satellite data are suggested.
우주 방사선은 인공위성의 오동작을 유발하거나 수명을 단축하는 주된 요인 중 하나다. 반 알렌벨트라고 불리는 전하를 띤 고에너지 입자들이 지구 자기장에 포획된 공간은 이 지역에서 운용되는 인공위성뿐만 아니라, 지구 자기장을 따라 저고도까지 도달하므로 저궤도 위성들에게도 위협이 된다. 2003년 발사된 과학기술위성 1호에는 자세 제어를 위해 사용된 태양 센서가 탑재되었다. 태양 센서에는 빛을 감지하기 위한 검출기로 실리콘 태양 전지가 사용되었는데, 이 태양 전지의 합선 전류가 시간이 지남에 따라 감소하는 것이 관측되었다. 이 연구에서는 이러한 태양전지의 특성 변화가 어떠한 요인에 의해 발생하는지 지상에서의 방사능 실험을 통해 밝히고자 한다. 이를 위해 과학기술위성 1호에서 사용된 것과 동일한 태양 전지에 여러 에너지 대역의 고에너지 전자와 양성자를 조사하고 이 때 변하는 합선 전류를 측정하였다. 그리고 NOAA POES위성 데이터를 이용하여 과학기술위성 1호에 피폭되었을 방사선량을 예측하였다. 연구 결과, 과학기술위성 1호에 나타난 실리콘 태양 전지의 감쇠 현상은 700keV에서 1.5MeV의 에너지를 갖는 양성자에 의한 것으로 밝혀졌다. 이 연구 결과는 우주에서 태양 전지의 수명을 예측하기 위한 자료로 활용될 수 있다.
Coronal Mass Ejections (CME), which originate from active regions of the Sun's surface, e.g., sunspots, result in geomagnetic storms on Earth. The variation of the Earth's geomagnetic field during such storms induces surface currents that could cause breakdowns in electricity power grids. Hence, it is essential to both monitor Geomagnetically Induced Currents (GICs) in real time and analyze previous GIC data. In 2012, in order to monitor the variation of GICs, the Korean Space Weather Center (KSWC) installed an induced current measurement system at SINGAPYEONG Substation, which is equipped with 765 kV extra-high-voltage transformers. Furthermore, in 2014, two induced current measurement systems were installed on the 345 kV high-voltage transformers at the MIGEUM and SINPOCHEON substations. This paper reports the installation process of the induced current measurement systems at these three substations. Furthermore, it presents the results of both an analysis performed using GIC data measured at the SINGAPYEONG Substation during periods of geomagnetic storms from July 2013 through April 2015 and the comparison between the obtained GIC data and magnetic field variation (dH/dt) data measured at the Icheon geomagnetic observatory.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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