중형과학로켓, KSR-II를 이용한 이온층 전자 밀도 및 온도 분포 측정에 관한 연구

A STUDY OF THE IONOSPHERIC ELECTRON MEASUREMENT ON THE MEDIUM-SIZED SCIENTIFIC ROCKET , KSR-II

  • 이재진 (한국과학기술원 물리학과) ;
  • 김준 (한국항공우주연구소) ;
  • 이수진 (한국항공우주연구소) ;
  • 민경욱 (한국과학기술원 물리학과) ;
  • 표유선 (전파연구소) ;
  • 조광래 (한국항공우주연구소) ;
  • 이황재 (전파연구소)
  • Lee, Jae-Jin (Department of Physics, KAIST) ;
  • Kim, Jhoon (Space Division, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Lee, Soo-Jin (Space Division, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Min, Kyoung-Wook (Department of Physics, KAIST) ;
  • Pyo, You-Surn (Radio Research Laboratory) ;
  • Cho, Gwang-Rae (Space Division, Korea Aerospace Research Institute) ;
  • Rhee, Hwang-Jae (Radio Research Laboratory)
  • 발행 : 1998.12.01

초록

1998년 6월 11일 오전 10시(KST)에 태안 반도(37。N, 126。E)에서 발사된 국산 로켓 KSR-II는 73km에서 130km고도에 걸쳐 전자 밀도, 전자 온도, 부동 전위 등을 관측하는데 성공하였다. 이 지역은 이온 층의 E-region에 해당하는 지역으로 전자 온도가 낮고 특히 Probe의 오염 효과에 의해 오차가 생길 수 있기 때문에 전자 온도에 대한 정확한 데이터를 얻기가 쉽지 않다. 본 실험에서 사용된 장비는 Langmuir Probe (LP)와 Electron Temperature Probe (ETP)로 두 가지 서로 다른 probe를 통해 얻은 전자 온도를 비교하여 검증된 전자 온도를 구할 수 있었다. 실험 결과 전자 밀도는 약 90km지점에서 급격히 증가하여 약 102km지점에서 최대 전자 밀도를 갖고 이 이상의 고도에서는 점차 감소하는 것으로 나타났다. 이는 최대 전자밀도가 110km에서 나타나는 IRI(International Reference Ionosphere)95-model이나 PIM(Parameterized Ionospheric Model)과 비교해 보면 다소 낮은 고도에서 최대 전자 밀도가 존재하였음을 알 수 있으며 측정된 값은 모델 계산에 비해 약간 큰 값을 갖는 것으로 나타났다. 한편 ETP로 측정된 전자 온도는 200$^{\circ}$K에서 700$^{\circ}$K에서 LP에 의한 교란 효과로 추정되는 요동현상을 보였으며 이를 제외하면 전자 온도가 고도에 따라 다소 증가하는 경향을 볼 수 있었다. LP를 통해 구한 전자 온도는 125km이상의 고도에서 ETP를 통하여 구한 전자 온도와 어는 정도 일치한다는 점에서 신뢰할 만한 측정값을 얻었다고 판단된다.

키워드

참고문헌

  1. 한국우주과학회지 v.12 no.2 표유선;민경욱;최영완;이동훈;강광모;황순모;김병철;김준;이수진
  2. Ph.D. Thesis, the University of Michigan Kim, J.
  3. JGR v.70 Spencer, N. W.;Brace, L. H.;Carignan, G. R.;Taeusch, D. R.;Niemann, H.
  4. JGR v.92 Hedin, A. E.
  5. Geophys. Res. Lett. v.25 Shoichiro, F.;Yamamoto, M.;Tsumoda, R. T.;Hayakawa, H.;Mukai, T.
  6. J. Geomag. Geoelctr. v.22 Hirao, K.;Oyama, K.
  7. Rev. Sci. Instrum. v.46 Holmes, J. C.;Szuszczewicz, E. P.
  8. JGR v.75 Nagy, A. F.;Banks, P. M.
  9. Phys. Rev. v.76 Reifman, A. F.;Dow, W. G.
  10. JGR v.67 Evans, J. V.
  11. Geomag. Geoelctr. v.24 Hirao, K.;Oyama, K.
  12. J. Appl. Phys. v.46 Szuszczewicz, E. P.;Holmes, J. C.
  13. J. Geophys. Res. v.90 Torr, M. R.;Torr, D. G.
  14. Report of ISAS(525) Oyama, K. I.
  15. Planet. Space Sci. v.24 Oyama, K. I.