• 천문학회보
• /
• 제38권2호
• /
• pp.93.1-93.1
• /
• 2013

The Earth's radiation belts consist of an inner belt and an outer belt, being separated by the slot region. It is well known that the variations of the inner edge of the outer belt and the location of the plasmapause (Lpp) are closely related to each other. Different waves exist inside and outside the plasmasphere, playing different roles in the particle dynamics. The plasmapause is well known to be influenced by solar wind conditions and geomagnetic disturbances. Therefore, it is important to precisely determine the location of the plasmapause and develop a prediction scheme. In this study, we identified the location of the plasmapause using the plasma density data from the Time History of Events and Macroscale Interactions During Substorms (THEMIS). The plasmapause is determined by requiring density gradient of a factor of 15 within L-change = 0.5. We statistically determined Lpp as a function of preceding geomagnetic indices. Also, we determined the relations between Lpp and preceding solar wind conditions by estimating correlation coefficients. These relations give us predicting models of Lpp as a function of preceding solar wind parameters and geomagnetic indices. As our database covers a period over the ascending phase from near-sunspot minimum, our statistical results differ somewhat from previous works that cover near-sunspot maximum. Finally, we give some comparative examples obtained from the Van Allen Probes data.

• 자원환경지질
• /
• 제35권6호
• /
• pp.567-573
• /
• 2002

2차원 MT모델링을 수행하여 지자기 수직탐사(GDS)에서의 차이 지시자의 유용성을 조사하였다. 해양과 육지에 위치하는 전도체의 전자기적인 상호 결합 정도는 차이 지시자의 유용성을 판단하는 기준으로서 본 연구에서는 해양과 전도체의 공간적인 위치와 주기에 따른 상호 결합을 조사하였다. 전도체가 지표에 존재하는 경우 해양에서 충분히 떨어져 있거나 사용된 주기가 장주기일 때 차이 지시자가 유용하였고, 전도체가 심부에 매몰된 경우에는 상호 결합이 약해 전 주기에서 차이 지시자가 물리적인 의미를 가졌다. 그러나 전도체가 지표로부터 심부까지 확장되어 있는 경우 상호 결합이 장주기까지 강하게 영향을 미쳐 차이 지시자의 유용성을 확신할 수 없다. 따라서 획득된 유도 지시자로 부터 해양처럼 이미 알고 있는 전도체의 효과를 제거하기 위해서는 수치 모델링을 통한 전도체 간의 상호 결합에 대한 정보가 요구되며 상호 결합이 큰 경우 차이 지시자의 해석은 정확하지 않으므로 주의해야한다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.2541-2546
• /
• 2013

본 논문에서는 가시선 데이터링크용 추적안테나 시스템에 적용하기 위한 방위각 보정 알고리즘에 대해 연구한다. 이동하는 물체와 가시선 통신링크를 유지하기 위해서는 추적안테나 시스템이 필수적이다. 방위각과 고각계산을 위해서는 이동체와 안테나시스템의 GPS값을 이용하는데, 이때 두 좌표계의 동일성을 유지하기 위해서 초기에 지자기센서나 beacon등을 이용하여 보정을 하게 된다. 하지만 지형적으로 지자기교란이 생기기 쉬운 장소에서는 정확한 보정이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 초기에 RF신호의 수신세기추적을 통해서 신호의 발생 위치를 검출하고 검출된 위치까지의 방위각 보정 값을 계산하여 통신링크개설 후 수신된 GPS값에 보정 값을 적용함으로서 주변의 영향을 최소화하면서 쉽고 빠르게 보정할 수 있다.

• 천문학회보
• /
• 제35권2호
• /
• pp.51.2-51.2
• /
• 2010

We have investigated 63 intense geomagnetic storms (Dst $\leq$ -100 nT) that occurred from 1998 to 2006. Using these events, we compared Dst forecast models: Burton et al. (1975), Fenrich and Luhmann (1998), O'Brien and McPherron (2000a), Wang et al. (2003), and Temerin and Li (2002, 2006) models. For comparison, we examined a linear correlation coefficient, RMS error, the difference of Dst minimum value (${\Delta}$peak), and the difference of Dst minimum time (${\Delta}$peak_time) between the observed and the predicted during geomagnetic storm period. As a result, we found that Temerin and Li model is mostly much better than other models. The model produces a linear correlation coefficient of 0.94, a RMS (Root Mean Square) error of 14.89 nT, a MAD (Mean Absolute Deviation) of ${\Delta}$peak of 12.54 nT, and a MAD of ${\Delta}$peak_time of 1.44 hour. Also, we classified storm events as five groups according to their interplanetary origin structures: 17 sMC events (IP shock and MC), 18 SH events (sheath field), 10 SH+MC events (Sheath field and MC), 8 CIR events, and 10 nonMC events (non-MC type ICME). We found that Temerin and Li model is also best for all structures. The RMS error and MAD of ${\Delta}$peak of their model depend on their associated interplanetary structures like; 19.1 nT and 16.7 nT for sMC, 12.5 nT and 7.8 nT for SH, 17.6 nT and 15.8 nT for SH+MC, 11.8 nT and 8.6 nT for CIR, and 11.9 nT and 10.5 nT for nonMC. One interesting thing is that MC-associated storms produce larger errors than the other-associated ones. Especially, the values of RMS error and MAD of ${\Delta}$peak of SH structure of Temerin and Li model are very lower than those of other models.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.94-100
• /
• 2015

태양흑점폭발로 인해 방출되는 코로나 물질은 지자기 교란을 일으킨다. 대규모 지자기 교란으로 인한 유도전류는 변압기 손상을 일으킬 수 있다. 이러한 유도전류를 산출하기 위해 먼저 유도전기장을 산출해야 한다. 푸리에 변환 방법을 적용한 유도전기장 산출방법은 정확도가 높으나, 1일 24시간 동안의 관측 데이터가 필요하다. 반면, 적분 공식을 적용한 유도전기장 산출방법은 실시간 데이터로 산출이 가능하나, 정확도 확인이 요구된다. 이 논문에서 적분 구간을 조정하여 푸리에 변환 방법의 결과값과 오차를 줄이고자 하였다. 그 결과, 적분 공식을 적용한 유도전기장 예상값은 푸리에 변환방법의 예상값과 상관성이 높았으며, 적분 공식으로 산출한 유도전류 예상값은 유도전류 관측값과 시간 동기 및 방향이 일치하고, 그 크기가 오차 범위 1 A 이하에서 92 % 이상 일치함을 확인하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.52-60
• /
• 2010

지하에 존재하는 파쇄대와 빈 공간 및 터널이 지상에서의 자속밀도분포에 미치는 영향과 심도에 따른 자기이상의 변화를 조사하였다. 파쇄대와 빈 공간 및 지하터널이 있는 지표상에서의 자속밀도분포를 플럭스게이트형 마그네토미터를 사용하여 조사하였다. 지하에 존재하는 파쇄대는 지표면으로부터 높이 0.15 m에서의 자력분포에 (+)피크와 (-)피크로 이루어진 피크 쌍(peak pairs) 형태의 자기이상을 나타내는데, 이러한 자기이상은 지상으로부터 1.15 m의 높이에서는 그 강도가 현저하게 감소한다. 지하의 빈공간에 의하여 자속밀도가 감소하는 자기이상이 발생하며, 지하공간의 심도가 깊을수록 자속밀도의 감소정도가 줄어든다. 이러한 자속밀도 감소 현상을 이용하면 지하에 존재하는 터널과 싱크홀과 같은 빈 공간의 존재와 규모를 탐사할 수 있을 것으로 보인다.

• 정보와 통신
• /
• 제15권9호
• /
• pp.97-106
• /
• 1998

태양면의 교란으로 야기되는 지구근방 우주환경의 변화는 인류에게 막대한 사회경제적인 손실을 유발하므로 이를 예측하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구에서 도입한 자기폭풍 예보코드는 이러한 변화양상을 지자기활동지수인 AE 및 Dst, 극관횡단전위차, 극지방전리층에서 소모되는 에너지 그리고 여기에 수반되는 열권의 온도상승 등의 형태로 예보하도록 고안되었다. 본 예보코드는 플레어 관측으로부터 태양풍 그리고 행성간자기장을 예측하는 부분과 추정된 태양풍파라미터로 표현되는 태양풍-자기권상호작용함수인 $\varepsilon$으로부터 상기 물리량들은 추정하는 부분으로 나누어져 있다. 1993년 11월 초에 발생한 자기폭풍에 이 예보코드를 적용하여 그 결과를 일본인공위성인 Geotail에 의한 태양풍관측결과와 지자기관측소에서 얻은 지자기 활동지수들과 비교하였다. 비록 많은 부분에서 아직 개선되어야할 여지가 발견되었지만 태양 플레어로 야기되는 지구근방 우주환경에 교란상태를 예측하는데 근사적이지만 본 예보모델이 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
• /
• pp.30.2-30.2
• /
• 2010

It is a mistaken impression that the midlatitude ionosphere was a very stable region with well-known morphology and physical mechanism. However, the large disturbances of midlatitude ionospheric contents in response to global thermospheric changes during geomagnetic storms are reported in recent studies using global GPS TEC map and space-born thermospheric UV images, and its importance get higher with the increasing application areas of space navigation systems and radio communication which are mostly used in the midlatitudes. Positive and negative storm phases are used to describe increase and decrease of ionospheric electron density. Negative storms result generally from the enhanced loss rate of electron density according to the neutral composition changes which are initiated by Joule heating in high-latitudes during geomagnetic storms. In contrast, positive ionospheric storms have not been well understood because of rare measurements to explain the mechanisms. The large enhancements of ground-based GPS TEC in Korea were observed on 8 and 10 November 2004. The positive ionospheric storm was continued except for dawn on 8 November, and its maximum value is ~65 TECU of ~3 times compared with the monthly mean TEC values. The other positive phase on 10 November begin to occur in day sector and lasted for more than 6 hours. The O/N2 ratios from GUVI/TIMED satellite show ~1.2 in northern hemisphere and ~0.3 in southern hemisphere of the northeast Asian sector on 8 and 10 November. We suggest the asymmetric features of O/N2 ratios in the Northeast Asian sector may play an important role in the measured GPS TEC enhancements in Korea because global thermospheric wind circulation can globally change the chemical composition during geomagnetic storms.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제30권4호
• /
• pp.231-239
• /
• 2013

To identify seasonal and latitudinal variations of F2 layer during magnetic storm, we examine the change of daily averages of foF2 observed at Kokubunji and Hobart during high (2000~2002) and low (2006~2008) solar activity intervals. It is found that geomagnetic activity has a different effect on the ionospheric F2-layer electron density variation for different seasons and different latitudes. We, thus, investigate how the change of geomagnetic activity affects the ionospheric F2-layer electron density with season and latitude. For this purpose, two magnetic storms occurred in equinox (31 March 2001) and solstice (20 November 2003) seasons are selected. Then we investigate foF2, which are observed at Kokubunji, Townsville, Brisbane, Canberra and Hobart, Dst index, Ap index, and AE index for the two magnetic storm periods. These observatories have similar geomagnetic longitude, but have different latitude. Furthermore, we investigate the relation between the foF2 and the [O]/[$N_2$] ratio and TEC variations during 19-22 November 2003 magnetic storm period. As a result, we find that the latitudinal variations of [O]/[$N_2$] ratio and TEC are closely related with the latitudinal variation of foF2. Therefore, we conclude that the seasonal and latitudinal variations of foF2 during magnetic storm are caused by the seasonal and latitudinal variations of mean meridional circulation of the thermosphere, particularly upwelling and downwelling of neutral atmosphere during magnetic storm.

• 한국재난정보학회 논문집
• /
• 제8권4호
• /
• pp.419-431
• /
• 2012

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.