• 제목/요약/키워드: Very Long Baseline Interferometer

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대한민국 측지 VLBI 안테나 위치좌표 산출 연구 (Analysis on Geodetic Very Long Baseline Interferometer Antenna Coordinates of Republic of Korea)

  • 이상오;고영창
    • 한국측량학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.591-598
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    • 2017
  • 본 연구는 2014년부터 국토지리정보원에서 운영하는 측지 VLBI 데이터를 이용하여 위치좌표(지구중심좌표, 평면직각좌표)를 산출한 연구이다. 본 연구의 목적은 우리나라 최초로 도입한 우주측지(VLBI) 기술을 이용하여 독자적인 정밀위치 좌표를 결정하여, 국가 측지원점의 갱신과 유지관리에 활용하기 위한 기초연구이다. 본 연구에 사용한 VLBI 관측데이터는 2014년 9월 29일부터 2017년 9월 30일까지, 총 약 100회의 국제 VLBI 관측 데이터를 사용하였으며, 관측 당일에 대한 위치좌표와 좌표 변화율을 분석하였다. 위치좌표 산출에 활용한 세계측지계는 ITRF(2000,2005,2008,2014)이며, 기준시점은 최초 VLBI 관측일(2014년 9월 29일)과 우리나라 측지기준계에 적용한 기준시점(2002년 1월 1일)상에서의 좌표를 각각 산출하였다. 약 3년간의 VLBI 좌표 이 동량을 분석한 결과 우리나라 VLBI는 방향각 $112.4^{\circ}$ 방향으로 연간 약 3.1cm의 좌표 이동속도를 보이고 있음을 연구 결과로 확인하였다.

초고속 관측 데이터 수신 및 저장을 위한 기록 시스템 설계 및 성능 최적화 연구 (The Study on the Design and Optimization of Storage for the Recording of High Speed Astronomical Data)

  • 송민규;강용우;김효령
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.75-84
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    • 2017
  • 초고속 환경에서 대용량 데이터에 대한 안정적 기록 및 효율적인 데이터 접근의 필요성은 갈수록 높아지고 있다. 이와 관련된 기초과학의 한 분야로 방대한 천체 관측 데이터를 생산하는 VLBI(: Very Long Baseline Interferometer)가 있는데 고분해능, 고감도 관측 연구를 수행하기 위해서는 고성능의 데이터 저장 시스템이 요구된다. 하지만 시장에 출시된 대다수 클라우드 기반 스토리지는 일반 IT, 금융, 행정 서비스 지원을 위한 저용량, 복수 스트림의 비정형 데이터에 최적화되어 있기 때문에 빅 스트림 데이터 기록을 위한 최적의 대안이 될 수 없다. 본 논문에서는 이를 극복하기 위한 방안으로 데이터 입출력 처리에 있어 고성능, 동시성에 최적화된 데이터 저장 시스템을 설계하고자 한다. 이를 위해 멀티 코어 CPU 환경에서 libpcap, pf_ring 등의 API 호출을 통해 패킷 입출력 모듈을 구현하였고 외부로부터 유입되는 데이터를 효율적으로 처리할 수 있도록 소프트웨어 RAID(: Redundant Array of Inexpensive Disks) 기반의 확장성 있는 스토리지를 구축하였다.

VLBI 시스템 제어 및 모니터를 위한 멀티드롭 이더넷 기반 IoT 아키텍처 설계 (Multidrop Ethernet based IoT Architecture Design for VLBI System Control and Monitor)

  • 송민규
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1159-1168
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    • 2020
  • 기존에 다수의 인스트루먼트에 대한 제어 및 모니터는 전문화된 영역으로 그 구현에 있어 고가의 전용 모듈을 필요로 하였다. 하지만 최근 임베디드 기술의 발전 속에 M&C(Monitor and Control)를 수행할 수 있는 다양한 제품이 출시되고, 적용 범위가 확대되고 있다. 이에 따라 예전에 비해 소규모의 M&C 환경을 보다 손쉽게 구축할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 별도의 하드웨어 제품을 통해 구현해야 했던 VLBI 시스템의 M&C를 저렴한 범용 임베디드 기술로 대체할 수 있는 방안에 대해 논하였다. 메모리 기반의 데이터 송수신 그리고 저장은 비단 VLBI 뿐만 아니라 네트워크 분야에서 일반화된 기술이고, 이더넷을 구성하는 일부 아이템을 VLBI(Very Long Baseline Interferometer) 시스템 환경에 맞게 최적화시킬 경우 보다 효과적인 M&C를 구현할 수 있다. 본 논문에서는 이에 대한 시스템 설계 및 구현 방안을 구체화하였다.

VLBI용 Q-band HEMT 수신기 개발 (THE DEVELOPMENT OF Q-BAND HEMT RECEIVER FOR VLBI)

  • 제도홍;한석태;김태성;김현주;김광동;정문희;이창훈;노덕규
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제21권1호
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    • pp.29-38
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    • 2004
  • VLBI(Very Long Baseline Interferometer)에서 요구되는 고위상 안정도를 갖는 국부발진기를 사용하여 초저잡음 Q-band우주 전파 수신기를 개발하였다. 냉각용 HEMT 중폭기를 사용하여, 관측 주파수 범위인 420㎓에서 44㎓까지의 대역폭에서는 65K정도의 수신기 잡음 온도를 얻었으며, 390㎓ -46㎓의 대역폭에서는 l00k 이하의 잡음 온도를 얻었다. SiO분자선 관측이 주된 목적이며, 이 대역에서 얻어진 수신기 잡음온도는 독일$.$일본 전파천문대에서 개발된 수신기보다 우수한 성능을 나타낸다.

RENOVATION OF SEOUL RADIO ASTRONOMY OBSERVATORY AND ITS FIRST MILLIMETER VLBI OBSERVATIONS

  • Naeun, Shin;Yong-Sun, Park;Do-Young, Byun;Jinguk, Seo;Dongkok, Kim;Cheulhong, Min;Hyunwoo, Kang;Keiichi, Asada;Wen-Ping, Lo;Sascha, Trippe
    • 천문학회지
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    • 제55권6호
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    • pp.207-213
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    • 2022
  • The Seoul Radio Astronomy Observatory (SRAO) operates a 6.1-meter radio telescope on the Gwanak campus of Seoul National University. We present the efforts to reform SRAO to a Very Long Baseline Interferometry (VLBI) station, motivated by recent achievements by millimeter interferometer networks such as Event Horizon Telescope, East Asia VLBI Network, and Korean VLBI Network (KVN). For this goal, we installed a receiver that had been used in the Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy and a digital backend, including an H-maser clock. The existing hardware and software were also revised, which had been dedicated only to single-dish operations. After several years of preparations and test observations in 1 and 3-millimeter bands, a fringe was successfully detected toward 3C 84 in 86 GHz in June 2022 for a baseline between SRAO and KVN Ulsan station separated by 300 km. Thanks to the dual frequency operation of the receiver, the VLBI observations will soon be extended to the 1 mm band and verify the frequency phase referencing technique between 1 and 3-millimeter bands.

Optical Multi-Channel Intensity Interferometry - or: How To Resolve O-Stars in the Magellanic Clouds

  • Trippe, Sascha;Kim, Jae-Young;Lee, Bangwon;Choi, Changsu;Oh, Junghwan;Lee, Taeseok;Yoon, Sung-Chul;Im, Myungshin;Park, Yong-Sun
    • 천문학회보
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    • 제39권2호
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    • pp.111-111
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    • 2014
  • Intensity interferometry, based on the Hanbury Brown--Twiss effect, is a simple and inexpensive method for optical interferometry at microarcsecond angular resolutions. Motivated by recent technical developments, we argue that the sensitivity of large modern intensity interferometers can be improved by factors up to approximately 25,000, corresponding to 11 photometric magnitudes, compared to the pioneering Narrabri Stellar Interferometer of the 1970s when resolving. Our approach, based on spectrally resolved light, permits the construction of large optical interferometers at the cost of (very) long-baseline radio interferometers. Realistic intensity interferometers are able to spatially resolve main-sequence O-type stars in the Magellanic Clouds. Multi-channel intensity interferometers can address a wide variety of science cases: (i) linear radii, effective temperatures, and luminosities of stars; (ii) mass-radius relationships of compact stellar remnants; (iii) stellar rotation; (iv) stellar convection and the interaction of stellar photospheres and magnetic fields; (v) the structure and evolution of multiple stars; (vi) direct measurements of interstellar distances; (vii) the physics of gas accretion onto supermassive black holes; and (viii) calibration of amplitude interferometers by providing a sample of calibrator stars.

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반사타겟 좌표 및 오차정보를 이용한 세종 VLBI IVP 위치계산 (Estimation of Sejong VLBI IVP Point Using Coordinates of Reflective Targets with Their Measurement Errors)

  • 홍창기;배태석;이상오
    • 한국측량학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.717-723
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    • 2020
  • VLBI, SLR, DORIS, GNSS와 같은 우주측지기술 사이의 3차원 벡터를 결정하는 작업은 ITRF에 중요한 요소이다. 따라서 각각의 우주측지기술에 해당되는 IVP를 정확하게 계산할 필요가 있다. 본 연구에서는 기존 모델에 비해 업데이트된 수학모델을 사용하여 세종시에 위치한 VLBI의 IVP 위치를 계산함으로써 계산의 효율과 신뢰성을 높였다. 관측값으로는 안테나에 부착된 반사타겟의 좌표가 사용되었으며 이때 관측오차크기는 1.5 mm로 설정하였다. 조정계산을 통해 VLBI IVP 좌표와 정확도를 계산했으며 기존 연구에서 제시한 값과 비교했을 때 성공적으로 계산이 된 것으로 판단된다. 하지만 실제 관측오차가 고려된 VLBI IVP를 계산하기 위해서는 향후 VLBI IVP 계산을 위한 추가적인 지상측량이 필요하다.

OPTICAL MULTI-CHANNEL INTENSITY INTERFEROMETRY - OR: HOW TO RESOLVE O-STARS IN THE MAGELLANIC CLOUDS

  • Trippe, Sascha;Kim, Jae-Young;Lee, Bangwon;Choi, Changsu;Oh, Junghwan;Lee, Taeseok;Yoon, Sung-Chul;Im, Myungshin;Park, Yong-Sun
    • 천문학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.235-253
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    • 2014
  • Intensity interferometry, based on the Hanbury Brown-Twiss effect, is a simple and inexpensive method for optical interferometry at microarcsecond angular resolutions; its use in astronomy was abandoned in the 1970s because of low sensitivity. Motivated by recent technical developments, we argue that the sensitivity of large modern intensity interferometers can be improved by factors up to approximately 25 000, corresponding to 11 photometric magnitudes, compared to the pioneering Narrabri Stellar Interferometer. This is made possible by (i) using avalanche photodiodes (APD) as light detectors, (ii) distributing the light received from the source over multiple independent spectral channels, and (iii) use of arrays composed of multiple large light collectors. Our approach permits the construction of large (with baselines ranging from few kilometers to intercontinental distances) optical interferometers at the cost of (very) long-baseline radio interferometers. Realistic intensity interferometer designs are able to achieve limiting R-band magnitudes as good as $m_R{\approx}14$, sufficient for spatially resolved observations of main-sequence O-type stars in the Magellanic Clouds. Multi-channel intensity interferometers can address a wide variety of science cases: (i) linear radii, effective temperatures, and luminosities of stars, via direct measurements of stellar angular sizes; (ii) mass-radius relationships of compact stellar remnants, via direct measurements of the angular sizes of white dwarfs; (iii) stellar rotation, via observations of rotation flattening and surface gravity darkening; (iv) stellar convection and the interaction of stellar photospheres and magnetic fields, via observations of dark and bright starspots; (v) the structure and evolution of multiple stars, via mapping of the companion stars and of accretion flows in interacting binaries; (vi) direct measurements of interstellar distances, derived from angular diameters of stars or via the interferometric Baade-Wesselink method; (vii) the physics of gas accretion onto supermassive black holes, via resolved observations of the central engines of luminous active galactic nuclei; and (viii) calibration of amplitude interferometers by providing a sample of calibrator stars.

VLBI 자료처리 시스템의 데이터 전송에서 잡음방지에 관한 연구 (A Study on the Noise Reduction Method for Data Transmission of VLBI Data Processing System)

  • 손도선;오세진;염재환;노덕규;정진승;오충식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.333-340
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    • 2011
  • 한국천문연구원은 한일상관센터 (Korea-Japan Correlation Center, KJCC)에 2009년부터 한일공동VLBI상관기(Korea-Japan Joint VLBI Correlator, KJJVC)를 설치하여 운영하고 있다. 한일공동VLBI상관기는 한국우주전파관측망(Korean VLBI Network, KVN), VERA(VLBI Exploration of Radio Astrometry), JVN(Japanese VLBI Network) 및 공동 관측망 등에서 관측한 VLBI(Very Long Baseline Interferometer) 데이터를 상관처리하고, 과학적 목적을 위해 관측데이터를 처리하는 전용 계산기로 사용된다. KJJVC는 각 구성시스템 사이의 데이터 입출력 규격으로 VLBI 국제표준인 VSI(VLBI Standard Interface)를 따르고 있다. 특히 관측된 데이터를 상관처리하기 위해 고속재생기인 Mark5B시스템과 동기재생처리장치(Raw VLBI Data Buffer, RVDB) 사이에는 1024 Mbps급으로 데이터가 전송된다. 고속 데이터 전송에 있어 발생하는 전자기 방해 (Electromagnetic Interference, EMI)는 관측데이터의 손실을 야기 시키며, 전송 케이블의 길이가 길수록 손실 발생빈도가 많고, 디지털 데이터 신호의 전압레벨을 감소시켜 데이터 인식 오류를 초래한다. 따라서 본 논문에서는 VSI 규격의 통신에서 발생하는 EMI 잡음 정도를 측정하고, 데이터 손실을 최소화할 수 있는 방법으로 1) RC 필터를 사용한 방법, 2) Microstrip 라인을 이용한 임피던스 매칭, 3) Differential line driver를 이용한 신호 복원 방법 등을 제안하였다. 각 제안방법들의 유효성을 확인하기 위해 제안방법들은 시뮬레이션과 실험적인 구현을 통하여 성능시험을 수행하였으며, 각각의 제안 방법이 VSI 규격의 고속 데이터 전송에 유효함을 확인하였다.

과학기술 하부구조 선진화를 위한 대형 연구장비의 수요 조사 (Demand Surveys for Big Research Facilities and Equipments to Advance National S&T Research Infrastructure)

  • 권용수;민철구
    • 기술경영경제학회:학술대회논문집
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    • 기술경영경제학회 1997년도 제12회 동계학술발표회 논문집
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    • pp.159-176
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    • 1997
  • This paper deals with demand surveys for big science and technology research facilities and equipments to advance national S'||'&'||'T research infrastructure. We perform surveys thrice based on applied Delphi method on the future demand of big S'||'&'||'T research facilities and equipments among Korean scientists and engineers. We employ the concept of big S'||'&'||'T research facilities and equipments as follows: \circled1 The operating size of it is equivalent to that of an institute or research center, and/or \circled2 The users in various disciplines are many, and/or \circled3 The application areas or spill-over effects are large, and/or \circled4 The scale and scope of research objects is equivalent to that of mega science area such as earth.oceanography.space, and/or \circled5 The expenses for installing and operating it are to be supported by government, and/or \circled5 The facilities are expected as necessary for international joint research, and/or \circled7 It is necessary for promoting creative basic science and developing creative technology. We ask the respondents to answer the following questionnaire: - How to prioritize the equipments according to the degree of importance\ulcorner $\square$ Promotion of basic science and mega science, the development of the technologies to enhance the public welfare, the competitiveness of industrial technologies, the job creation for the S'||'&'||'T personnel, and international cooperation. - Who should be in charge of acquisition and operation of the equipments\ulcorner $\square$ Industry, Government Research Institutes, Academy, ERC and SRC. - When shall we acquire the equipment\ulcorner $\square$ Within 2000, 2002, 2007, 2012, and 2017. - How shall we acquire the equipments\ulcorner $\square$ International Joint Development, Domestic Development, Acquisition from Overseas, - How much will the equipment generate spill-over effects to national competitiveness\ulcorner $\square$ Promotion of basic science, contribution to the economy, supply of S'||'&'||'T personnel, and international cooperation. We suggest the following equipments as prioritized candidates after consulting the officers from MOST, MOE, MIC, MOEN and experts from KBSI and STEPI:(table omitted) where, #1, Korea Advanced Liquid Metal Reactor, #2. 800 MHz Superconduction Fourier-Transform Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer, #3. Ion Accelerator, #4. Seismic Test Facility, #5. Transonic Wind Tunnel, #6. Radio Telescope for Very Long Baseline Interferometer, #7. 3000t Universal(or Large Structure) Testing Machine, #8. Compost Facility or Plasma Pyrolysis Facility.

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