• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.123.1-123.1
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• 2012

We have compared near-real time Kp forecast models based on neural network (NN) and support vector machine (SVM) algorithms. We consider four models as follows: (1) a NN model using ACE solar wind data; (2) a SVM model using ACE solar wind data; (3) a NN model using ACE solar wind data and preliminary kp values from US ground-based magnetometers; (4) a SVM model using the same input data as model 3. For the comparison of these models, we estimate correlation coefficients and RMS errors between the observed Kp and the predicted Kp. As a result, we found that the model 3 is better than the other models. The values of correlation coefficients and RMS error of the model 3 are 0.93 and 0.48, respectively. For the forecast evaluation of models for geomagnetic storms ($Kp{\geq}6$), we present contingency tables and estimate statistical parameters such as probability of detection yes (PODy), false alarm ratio (FAR), bias, and critical success index (CSI). From a comparison of these statistical parameters, we found that the SVM models (model 2 and model 4) are better than the NN models (model 1 and model 3). The values of PODy and CSI of the model 4 are the highest among these models (PODy: 0.57 and CSI: 0.48). From these results, we suggest that the NN models are better than the SVM models for predicting Kp and the SVM models are better than the NN models for forecasting geomagnetic storms.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.36.3-37
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• 2009

This is an attempt to improve a formula to predict variations of geomagnetic storm indices (Dst) from solar wind parameters. A formula which is most widely accepted was given by Burton et al. (1975) over 30 years ago. Their formula is: dDst*/dt = Q(t) - Dst*(t)/$\tau$, where Q(t) is the Dst injection rate given by the convolution of dawn-to-dusk electric field generated by southward solar wind magnetic field and some response function. However, they did not clearly specify the response function. As a result, misunderstanding seems to be prevailing that the injection rate is proportional to the dawn-to-dusk electric field. In this study we tried to determine the response function by examining 12 intense geomagnetic storms with minimum Dst < -200 nT for which solar wind data are available. The method is as follows. First we assume the form of response function that is specified by several time constants, so that we can calculate the injection rate Q1(t) from the solar wind data. On the other hand, Burton et al. expression provide the observed injection rate Q2(t) = dDst*/dt + Dst*(t)/$\tau$. Thus, it is possible to determine the time constants of response function by a least-squares method to minimize the difference between Q1(t) and Q2(t). We have found this simple method successful enough to reproduce the observed Dst variations from the corresponding solar wind data. The present result provides a scheme to predict the development of Dst 30 minutes to 1 hour in advance by using the real time solar wind data from the ACE spacecraft.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.31.1-31.1
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• 2008

While some observations in the geomagnetic tail region supported electrons could be accelerated by reconnection processes, we still need more observation data to confirm electron acceleration in this region. Because most acceleration processes accompany strong pitch angle diffusion, if the electrons were accelerated in this region, strong energetic electron precipitation should be observed near earth on aurora oval. Even though there are several low altitude satellites observing electron precipitation, intense and small scale precipitation events have not been identified successfully. In this presentation, we will show an observation of strong energetic electron precipitation that might be analyzed by relativistic electron acceleration in the confined region. This event was observed by low altitude Korean STSAT-1, where intense several hundred keV electron precipitation was seen simultaneously with 10 keV electrons during storm time. In addition, we observed large magnetic field fluctuations and an ionospheric plasma depletion with FUV aurora emissions. Our observation implies relativistic electrons can be generated in the small area where Fermi acceleration might work.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.32.3-32.3
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• 2008

Solar and Space Weather Research Group in Korea Astronomy & Space Science Institute (KASI) has been funded for "Construction of Korean Space Weather Prediction Center" from Korean government. It has started since 2007 February and is planed as a 5-year project. The goal of this project is to develop a space weather warning and prediction system by the next solar maximum. KASI installed a magnetometer at Mt. Bohyun, which is about 200 km south-east apart from KASI, in 2007 September. After finishing test observations of the magnetometer for the period from September 2007 to January 2008, KASI has operated the magnetometer to monitor geomagnetic field variations associated with space weather effect. Ground-based magnetometers are critical for understanding geomagnetic disturbances in the near-Earth space environment, which are caused by solar wind variations. In this talk, we introduce science topics to be done with the data from KASI magnetometer and also discuss how they are related to space weather phenomena.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제16권1호
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• pp.41-52
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• 1999

지구 주변에는 플라즈마로 가득 차 있고 그것을 매질로 하는 다양한 플라즈마 파동이 존재한다. 우주공간 플라즈마는 여러 종류의 이온과 전자로 구성되어 있고 특히 이온들은 파동의 전파에 많은 영향을 미친다. 다중 이온 플라즈마에서 파동분산 방정식의 해를 구하는 것은 상당히 복잡하다. 따라서, 임의의 자기장, 밀도를 고려하여 우주공간에서 다중 이온 플라즈마에서 파동의 분산관계를 쉽게 알 수 있는 계산모델을 개발하였다. 이 모델로부터 IGRF(International Geomagnetic Reference Field)에서 임의 지점을 지나는 자력선과 관측된 밀도 함수로부터 각 위도별로 가능한 파동들의 성질을 조사하여 위성의 초기 관측 자료 분석에 응용하였다. 예를 들어 POLAR 위성의 관측값 중에서 자기 적도 근처에서 발생되어 자력선을 따라 전파하는 특정한 범위의 주파수 경우 파동의 편극 상태가 변한 위치, 전파경로 등을 본 모델을 이용하여 예측할 수 있었다.

• 암석학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-47
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• 2013

1000 AD 경에 매우 강력한 화산 폭발을 하였던 백두산은 아직도 폭발 가능성을 가지고 있다. 따라서 백두산의 폭발 가능성을 사전에 확인할 수 있는 정기적인 감시가 필요하다. 하지만 지정학적인 이유로 백두산 지역에 정기적인 감시 시설을 설치하거나, 정기적인 관측 자료를 얻는 것이 매우 힘든 상황이다. 따라서 인공위성을 이용한 백두산 화산 폭발 가능성에 대한 정기적인 감시 기술 개발이 필요한 실정이다. GRACE 인공위성에서 획득한 백두산 지역의 중력 자료로부터 계산된 지오이드 자료의 지난 10년간의 변화를 보면, 백두산 지역에서 지진 발생을 포함한 마그마 활동 가능성이 인지된 2002년부터 2005년 사이에 매우 뚜렷한 지오이드 감소가 확인되었다. 그리고 동일한 시기에 백두산 지역의 강수량이 줄어들지 않음을 고려할 때 이러한 변화는 백두산 하부의 마그마 활동에 연관되어있을 가능성을 지시한다. 백두산 지역에서 CHAMP 인공위성을 이용하여 측정된 지난 2000년도부터 2010년까지의 자력 변화를 살펴보면, 마그마 활동이 활발했던 2000년에서 2005년도 사이에 자력이 감소하고 그 이후 다시 증가하는 현상을 보여준다. 이러한 자력의 감소는 백두산 하부 마그마 온도의 증가에 따른 주변 암석의 비자성화(demagnetization)에 의한 것일 가능성이 있다. 이러한 자료는 인공위성을 이용하여 관측한 지오이드와 자력의 변화가 백두산 하부 마그마 활동을 감시하는데 사용될 수 있는 가능성이 있음을 지시한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제19권4호
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• pp.277-284
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• 2003

이온층 구면을 사각형 격자로 분할하여 각 격자에서 총전자수를 추정하는 지역적 GPS 이 온층 모델을 제시한다. 한반도 상공을 위도와 경도 1$^{\circ}$$\times$1$^{\circ}$의 공간해상도를 가진 격자로 구분하고 칼만 필터(Kalman filter)를 이용하여 격자 상의 총전자수를 추정하였다. 이 연구를 위해 한국천문연구원에서 운영하고 있는 전국 규모의 9개 GPS 상시 관측소의 데이터를 이용하였다. 수신된 의사거리 데이터의 측정 잡음을 줄이기 위해 의사거리와 반송파 위상 데이터를 선형 조합한 위상보정 의사거리(phase-leveled pseudorange) 데이터를 새롭게 만들어 사용하였다. 또한 지역적 이온층의 변화에 적합한 태양-지자기 좌표계(solar-geomagnetic reference frame)를 이용하였다. 태양 활동이 비교적 활발하지 않은 때의 경우, 이 연구의 모델은 이온층 활동이 활발한 낮 시간대의 총전자수가 대략 30-45 TECU 정도로 나타났다. 이 모델의 신뢰성을 평가하기 위해 한국천문연구원(Korea Astronomy Observatory, KAO)의 지역적 모델과 Center for Orbit Determination in Europe의 전 지구적 모델에 의한 총전자수를 동일 지역에 대해 비교했을 때 5일 동안 약 4-5 TECU 정도의 RMS 차이를 보였다.

• 한국지구과학회지
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• 제30권6호
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• pp.692-698
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• 2009

웨이블릿 변환은 기존 푸리에 변환이 갖는 주파수 변환 결과의 시간 영역에 대한 모호성을 극복할 수 있는 변환 기법으로 널리 이용되어 왔다. 기존의 푸리에 변환에 의한 셈블란스는 두 개의 시계열 자료의 위상을 주파수 영역에서 비교할 수 있도록 하는 방법이다. 이 방법은 비정상상태의 신호에 대해서는 잘 작동하지 않는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 자연계의 신호가 대부분 비정상상태임을 고려하여 웨이블릿 기반으로 개발된 셈블란스 기법을 지구물리자료에 적용하였다. 첫 번째 사례는 지구자기장 자료처리로서, 원격으로 위치한 관측소의 자료끼리 서로 비교하여 상관성이 높은 신호만 남도록 필터링한 결과를 제시한다. 두 번째 사례는 중력과 자력탐사를 복합적으로 분석할 수 있는 방안으로서, 두 자료간 공간적 상관성이 높은 신호만을 추출하는 필터링 결과를 제시한다.

• 한국환경과학회지
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• 제25권10호
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• pp.1389-1396
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• 2016

A monitoring system for a field magnetometer was configured with assistance of a Raspberry Pi as a data logger. The suggested geomagnetic system uses a semi-real-time data transmission module. The system consists of two parts: a field-observation part and a data-center part. The field-observation part comprises a Raspberry Pi, magnetometer, LTE router, and power source, while the data center part takes samples at the site. The collected magnetometer data are then sent to the data center through the LTE router. The newly designed monitoring system was deployed and checked in Jeju-do island, and found to operate stably. The suggested system is promising in that it is simple and cost saving, providing at least physical insight and knowledge on the complex natural phenomena.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.94.5-94
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• 2001

Unrestricted measurement method of three-dimensional walking distance utilizing body acceleration and terrestrial magnetism is discussed. The three-dimensional walking distance is derived by the integration of the three dimensional acceleration of foot during swing phase. Since the sensor system attached on the foot rotates during swing phase, the acceleration data measured on the foot include acceleration of gravity which causes inaccurate calculation of the velocity and the distance. Three gyros are used to compensate the rotation of the sensor system. Moreover, one geomagnetic sensor is employed to derive the heading direction of the subject Healthy volunteers performed ...