Cho, Junghee;Lee, Dae-Young;Shin, Dae-Kyu;Kim, Jin-Hee;Park, Mi-Young;Kim, Thomas Kyoung-Ho
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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v.38
no.2
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pp.93.1-93.1
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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.
Jo, Gyeong-Bok;Sohn, Jongdae;Choi, Cheong Rim;Yi, Yu;Min, Kyoung-Wook;Kang, Suk-Bin;Na, Go Woon;Shin, Goo-Hwan
Journal of Astronomy and Space Sciences
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v.31
no.3
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pp.277-283
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2014
Next Generation Small Satellite-1 (NEXTSat-1) is scheduled to launch in 2017 and Instruments for the Study of Space Storm (ISSS) is planned to be onboard the NEXTSat-1. High Energy Particle Detector (HEPD) is one of the equipment comprising ISSS and the main objective of HEPD is to measure the high energy particles streaming into the Earth radiation belt during the event of a space storm, especially, electrons and protons, to obtain the flux information of those particles. For the design of HEPD, the Geometrical Factor was calculated to be 0.05 to be consistent with the targets of measurement and the structure of telescope with field of view of $33.4^{\circ}$ was designed using this factor. In order to decide the thickness of the detector sensor and the classification of the detection channels, a simulation was performed using GEANT4. Based on the simulation results, two silicon detectors with 1 mm thickness were selected and the aluminum foil of 0.05 mm is placed right in front of the silicon detectors to shield low energy particles. The detection channels are divided into an electron channel and two proton channels based on the measured LET of the particle. If the measured LET is less than 0.8 MeV, the particle belongs to the electron channel, otherwise it belongs to proton channels. HEPD is installed in the direction of $0^{\circ}$, $45^{\circ}$, $90^{\circ}$ against the along-track of a satellite to enable the efficient measurement of high energy particles. HEPD detects electrons with the energy of 0.1 MeV to several MeV and protons with the energy of more than a few MeV. Thus, the study on the dynamic mechanism of these particles in the Earth radiation belt will be performed.
This study was focused on the manufacturing method of a dewatering aid, which would reduce the water content of the sludge cake by enhancing the dewaterability of sewage sludge. The pretreatment technology for sludge by using radiation and among diverse discarded resources were starfish selected as the material to manufacture the dewatering aid. Starfish went through the process of washing, drying, and pulverizing. The starfish powder made in this process was applied to the digested sludge generated at the sewage treatment plant of D City, and its effects were investigated. The starfish powder that was 300 ${\mu}m$ in particle size was added to the irradiated digested sludge. After the application of the condensation process, the sludge with the starfish powder added was dewatered using the belt press and centrifuge, which were the traditional pressure dewatering devices. As the result, it reduced the water content of the sludge 20% higher than the dewatered cake with no dewatering aid added and irradiation. When the powder was added, it contributed to less use of the coagulant added. The more irradiation dose, the lower water content did the dewatered cake have and the more coagulant was needed for condensation, which seems to be a disadvantage that can be compensated for by the starfish dewatering aid. A small-scaled treatment of the study to a radiation technology and dewatering aid using a discarded resource confirmed the potential of dewaterability. Based on the results saying that the dewatering aid and radiation technology can improve dewatering effects using the traditional dewatering devices, this pretreatment technology will be expected to be applied to sewage treatment plants.
As an activity of building Korean Space Weather Prediction Center (KSWPC), we has studied of radiation effect on the spacecraft components. High energy charged particles trapped by geomagnetic field in the region named Van Allen Belt can move to low altitude along magnetic field and threaten even low altitude spacecraft. Space Radiation can cause equipment failures and on occasions can even destroy operations of satellites in orbit. Sun sensors aboard Science and Technology Satellite (STSAT-1) was designed to detect sun light with silicon solar cells which performance was degraded during satellite operation. In this study, we try to identify which particle contribute to the solar cell degradation with ground based radiation facilities. We measured the short circuit current after bombarding electrons and protons on the solar cells same as STSAT-1 sun sensors. Also we estimated particle flux on the STSAT-1 orbit with analyzing NOAA POES particle data. Our result clearly shows STSAT-1 solar cell degradation was caused by energetic protons which energy is about 700 keV to 1.5 MeV. Our result can be applied to estimate solar cell conditions of other satellites.
In this paper, I briefly introduce recently terminated, current, and future scientific spacecraft missions for in situ and remote-sensing observations of Earth's and other planetary magnetospheres as of February 2023. The spacecraft introduced here are Geotail, Cluster, Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms / Acceleration, Reconnection, Turbulence, and Electrodynamics of the Moon's Interaction with the Sun (THEMIS / ARTEMIS), Magnetospheric Multiscale (MMS), Exploration of energization and Radiation in Geospace (ERG), Cusp Plasma Imaging Detector (CuPID), and EQUilibriUm Lunar-Earth point 6U Spacecraft (EQUULEUS) for recently terminated or currently operated missions for Earth's magnetosphere; Lunar Environment Heliospheric X-ray Imager (LEXI), Gateway, Solar wind Magneto-sphere Ionosphere Link Explorer (SMILE), HelioSwarm, Solar-Terrestrial Observer for the Response of the Magnetosphere (STORM), Geostationary Transfer Orbit Satellite (GTOSat), GEOspace X-ray imager (GEO-X), Plasma Observatory, Magnetospheric Constellation (MagCon), self-Adaptive Magnetic reconnection Explorer (AME), and COnstellation of Radiation BElt Survey (CORBES) approved for launch or proposed for future missions for Earth's magnetosphere; BepiColombo for Mercury and Juno for Jupiter for current missions for planetary magnetospheres; Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) and Europa Clipper for Jupiter, Uranus Orbiter and Probe (UOP) for Uranus, and Neptune Odyssey for Neptune approved for launch or proposed for future missions for planetary magnetospheres. I discuss the recent trend and future direction of spacecraft missions as well as remaining challenges in magnetospheric research. I hope this paper will be a handy guide to the current status and trend of magnetospheric missions.
Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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2003.09a
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pp.63-63
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2003
Purpose: Planning target volume (PTV) for tumors in abdomen or thorax includes enough margin for breathing-related movement of tumor volumes during treatment. We developed a simple and handy method, which can reduce PTV margins in patients with moving tumors, respiratory motion reduction device system (RMRDs). Materials and Methods: The patients clinical database was structured for moving tumor patients and patient setup error measurement and immobilization device effects were investigated. The system is composed of the respiratory motion reduction device utilized in prone position and abdominal presser (strip device) utilized in the supine position, moving phantom and the analysis program, which enables the analysis on patients setup reproducibility. It was tested for analyzing the diaphragm movement and CT volume differences from patients with RMRDs, the magnitude of PTV margin was determined and dose volume histogram (DVH) was computed using a treatment planning software. Dose to normal tissue between patients with RMRDs and without RMRDs was analyzed by comparing the fraction of the normal liver receiving to 50% of the isocenter dose(TD50). Results: In case of utilizing RMRDs, which was personally developed in our hospital, the value was reduced to $5pm1.4 mm$, and in case of which the belt immobilization device was utilized, the value was reduced to 3$pm$0.9 mm. Also in case of which the strip device was utilized, the value was proven to reduce to $4pm.3 mm$0. As a result of analyzing the TD50 is irradiated in DVH according to the radiation treatment planning, the usage of the respiratory motion reduction device can create the reduce of 30% to the maximum. Also by obtaining the digital image, the function of comparison between the standard image, automated external contour subtraction, and etc were utilized to develop patients setup reproducibility analysis program that can evaluate the change in the patients setup. Conclusion: Internal organ motion due to breathing can be reduced using RMRDs, which is simple and easy to use in clinical setting. It can reduce the organ motion-related PTV margin, thereby decrease volume of the irradiated normal tissue.
This presentation introduces Korea's SNIPE (Small scale magNespheric and Ionospheric Plasma Experiment) mission, formation flying CubeSat constellation. Observing particles and waves on a single satellite suffers from inherent space-time ambiguity. To observe spatial and temporal variations of the micro-scale plasma structures on the topside ionosphere, four 6U CubeSats (~ 10 kg) will be launched into a polar orbit of the altitude of ~500 km in 2021. The distances of each satellite will be controlled from 10 km to more than 100 km by formation flying algorithm. The SNIPE mission is equipped with identical scientific instruments, solid-state telescope, magnetometer, and Langmuir probe. All the payloads have a high temporal resolution (sampling rates of about 10 Hz). Iridium modules provide an opportunity to upload changes in operational modes when geomagnetic storms occur. SNIPE's observations of the dimensions, occurrence rates, amplitudes, and spatiotemporal evolution of polar cap patches, field-aligned currents (FAC), radiation belt microbursts, and equatorial and mid-latitude plasma blobs and bubbles will determine their significance to the solar wind-magnetosphere-ionosphere interaction and quantify their impact on space weather.
Lee, Jae-Kwang;Yoo, Dae-Hyun;Lee, Myeon-Ju;Kang, Ho
Resources Recycling
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v.13
no.3
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pp.12-18
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2004
A study on the enhancement of the dewaterability of sewage sludge was carried out by using the sea waste materials as a dewatering aid. It was made from a starfish and a shell by heating at $105∼700 ^{\circ}C$ and centrifuge and belt press were used as a mechanical dewatering process. The moisture content of sludge cake was reduced by 15∼22% (w/w) after addition of the dewatering aid at the dose of 1∼8 g/100mL of digested sludge. CST (capillary suction time) was measured to evaluate the effect of dewatering aid on sludge dewatering properties. CST was reduced after addition of a shell while increased after addition of a starfish. Enhancement of dewaterability after addition of a shell was better than that of a starfish. The heating temperature effect of the dewatering aid on dewaterability was not clear.
The solar proton telescope (SPT) is considered as one of the scientific instruments to be installed in instruments for the study of space storm (ISSS) which is determined for next generation small satellite-1 (NEXTSat-1). The SPT is the instrument that acquires the information on energetic particles, especially the energy and flux of proton, according to the solar activity in the space radiation environment. We performed the simulation to determine the specification of the SPT using geometry and tracking 4 (GEANT4). The simulation was performed in the range of 0.6-1,000 MeV considering that the proton, which is to be detected, corresponds to the high energy region according to the solar activity in the space radiation environment. By using aluminum as a blocking material and adjusting the energy detection range, we determined total 7 channels (0.6~5, 5~10, 10~20, 20~35, 35~52, 52~72, and >72 MeV) for the energy range of SPT. In the SPT, the proton energy was distinguished using linear energy transfer to compare with or discriminate from relativistic electron for the channels P1-P3 which are the range of less than 20 MeV, and above those channels, the energy was determined on the basis of whether silicon semiconductor detector (SSD) signal can pass or not. To determine the optimal channel, we performed the conceptual design of payload which uses the SSD. The designed SPT will improve the understanding on the capture and decline of solar energetic particles at the radiation belt by measuring the energetic proton.
The International Space Station (ISS) orbits the Earth within the inner radiation belt, where high-energy protons are produced by collisions of cosmic rays to the upper atmosphere. About 6 astronauts stay in the ISS for a long period, and it should be important to monitor and assess the radiation environment in the ISS. The tissue equivalent proportional counter (TEPC) is an instrument to measure the impact of radiation on the human tissue. KASI is developing a TEPC as a candidate payload of the ISS. Before the detailed design of the TEPC, we performed simulations to test whether our conceptual design of the TEPC will work propertly in the ISS and to predict its performance. The simulations estimated that the TEPC will measure the dose equivalent of about 1:1 mSv during a day in the ISS, which is consistent with previous measurements.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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