Volume 25 Issue 2
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Study of terrestrial impact craters is important not only in the field of the solar system formation and evolution but also of the Galactic astronomy. The terrestrial impact cratering record recently has been examined, providing short- and intermediate-term periodicities, such as,
${\sim}26$ Myrs,${\sim}37$ Myrs. The existence of such a periodicity has an implication in the Galactic dynamics, since the terrestrial impact cratering is usually interpreted as a result of the environmental variation during solar orbiting in the Galactic plane. The aim of this paper is to search for a long-term periodicity with a novel method since no attempt has been made so far in searching a long-term periodicity in this research field in spite of its great importance. We apply the cepstrum analysis method to the terrestrial impact cratering record for the first time. As a result of the analysis we have found noticeable peaks in the Fourier power spectrum appear ing at periods of${\sim}300$ Myrs and${\sim}100$ Myrs, which seem in a simple resonance with the revolution period of the Sun around the Galactic center. Finally we briefly discuss its implications and suggest theoretical study be pursued to explain such a long-term periodicity. -
EROS, MACHO, OGLE 등 대규모 탐사관측으로 외부은하에서 식쌍성의 발견은 물론 식쌍성의 광도곡선이 대량으로 발표되고 있다. 식쌍성의 광도곡선은 별의 물리양에 대한 정보를 제공하므로 대량으로 발표된 식쌍성의 광도곡선은 항상천문학 연구에 매우 유용한 자료가 될 것이다. 그러나 식쌍성의 광도 곡선을 분석하는 작업은 많은 시간을 요한다. 이에 시간을 단축하여 광도곡선을 분석하는 방법을 제시하고, 소마젤란 은하에 있는 식쌍성중에서 측광학적으로 질량비를 유일하게 결정할 수 있는 20개의 식쌍성을 표본으로 선정하여 측광학적인 해를 구하였다.
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소백산 천문대의 61cm 망원경에 부착된 bvri CCD 측광 시스템으로 근접쌍성 V523 Cas를 2003년 1월에 4일 밤을 관측하여 792점의 CCD 영상을 얻었다. 이 영상 내에 있는 17개의 BVRI 표준성을 이용하여 소백산 천문대의 bvri 측광계와 Johnson-Cousins의 BVRI 측광계 사이의 변환 관계를 V=v-0.0689(B-V)+0.0063, B-V=1.3197(b-v)-0.1733, V-R=0.9210(v-r)-0.1309, R-I=0.8892(r-i)-0.1055와 같이 구하였다. 이 식을 이용하여 근접쌍성 V523 Cas 근처에 있는 57개 별들의 표준 V등급과 색지수(B-V, V-R, R-I)를 결정하였다.
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Kim, Chun-Hwey;Cha, Sang-Mok;Choi, Young-Jae;Song, Mi-Hwa;Park, Jang-Ho;Won, Jang-Hee;Yim, Jin-Sun;Cho, Myung-Shin;Park, Eun-Mi;Jeong, Jang-Hae 101
청주 시내에 위치하고 있는 충북대학교 천문대의 교내 관측소에서 2002년부터 2007년까지 5년간 식쌍성들의 극심시각 결정을 위한 조직적인 CCD 관측이 수행되었다. 그 관측의 부산물로 우리는 2005년부터 2007년까지 CCD 영상 내에 있는 별들의 측광자료를 이용하여 백색광에 대한 1차 대기소광계수들을 결정하였고, 대기소광계수의 계절별, 년도별 변화 특성을 조사하였다. 대기소광계수를 결정하는데 사용한 관측일수는 2005년, 2006년, 그리고 2007년에 각각 57일, 51일, 그리 63일이다. 분석 결과, 2005년, 2006년, 그리고 2007년의 년도별 평균 대기소광계수와 그 표준편차는 대기질량(airmass) 당 각각$0.^m34{\pm}0.^m18,\;0.^m38{\pm}0^m19$ , 그리고$0.^m45{\pm}0.^m20$ 으로, 도심에 위치하지 않은 정상적인 천문대에 비해 대기소광계수는 약 2배정도 크며, 표준편차는 약 4배정도 큰 것으로 나타났다. 한편, 대기미세 먼지농도와 대기소광계수를 비교해 본 결과, 대기미세 먼지농도와 대기소광계수가 비슷한 양상으로 변화하고 있어 두 양 사이는 강한 상관관계가 있는 것으로 보인다. 또한, 충북대학교 교내 관측소의 동쪽하늘의 소광계수가 서쪽하늘에 비하여 더 큰 것으로 나타났는데 이는 동쪽 지역이 서쪽 지역보다 더 개발되어 대기소광 공해 물질이 동쪽 하늘에 더 잔존하여 있기 때문으로 설명할 수 있다. 결론적으로 청주 지역 도심 하늘의 대기소광은 매년$0.^m$ 06/airmass 정도 증가하는 추세에 있다. 이는 현재의 청주 밤하늘이 2배로 밝아지는데에 약 13년 밖에 걸리지 않는다는 것을 의미한다. 이 연구는 대기소광계수의 변화가 한 지역의 공해의 정도를 가르키는 지수로 중요하게 사용될 수 있음을 보여주고 있다. -
Choi, C.R.;Kim, K.C.;Lee, D.Y.;Kim, J.H.;Lee, E. 113
Solar wind dynamic pressure enhancements are known to cause various types of disturbances to the magnetosphere. In particular, dynamic pressure enhancements may affect the evolution of magnetic storms when they occur during storm times. In this paper, we have investigated the statistical significance and features of dynamic pressure enhancements during magnetic storm times. For the investigation, we have used a total of 91 geomagnetic storms for 2001-2003, for which the Dst minimum$(Dst_{min})$ is below -50 nT. Also, we have imposed a set of selection criteria for a pressure enhancement to be considered an event: The main selection criterion is that the pressure increases by${\geq}50%\;or\;{\geq}3nPa$ within 30 min and remains to be elevated for 10 min or longer. For our statistical analysis, we define the storm time to be the interval from the main Dst decrease, through$Dst_{min}$ , to the point where the Dst index recovers by 50%. Our main results are summarized as follows.$(i){\sim}$ 81% of the studied storms indicate at least one event of pressure enhancements. When averaged over all the 91 storms, the occurrence rate is${\sim}$ 4.5 pressure enhancement events per storm and${\sim}$ 0.15 pressure enhancement events per hour. (ii) The occurrence rate of the pressure enhancements is about three times higher for CME-driven storm times than for CIR-driven storm times. (iii) Only 21.1% of the pressure enhancements show a clear association with an interplanetary shock. (iv) A large number of the pressure enhancement events are accompanied with a simultaneous change of IMF$B_y$ and/or$B_z$ : For example, 73.5% of the pressure enhancement events are associated with an IMF change of either$|{\Delta}B_z| > 2nT\;or\;|{\Delta}B_y| > 2nT$ . This last finding suggests that one should consider possible interplay effects between the simultaneous pressure and IMF changes in many situations. -
This study attempts to show how the geomagnetic indices, AU, AL and Dst, respond to the interplanetary parameters, more specifically, the solar wind electric field VBz during southward interplanetary magnetic field (IMF) period. The AU index does not seem to respond linearly to the variation of southward IMF. Only a noticeable correlation between the AU and VBz is shown during summer, when the ionospheric conductivity associated with the solar EUV radiation is high. It is highly likely that the effect of electric field on the eastward electrojet intensification is only noticeable whenever the ionospheric conductivity is significantly enhanced during summer. Thus, one should be very cautious in employing the AU as a convection index during other seasons. The AL index shows a significantly high correlation with VBz regardless of season. Considering that the auroral electrojet is the combined result of electric field and ionospheric conductivity, the intensification of these two quantities seems to occur concurrently during southward IMF period. This suggests that the AL index behaves more like a convection index rather than a substorm index as far as hourly mean AL index is concerned. Contrary to the AU index, the AL index does not register the maximum value during summer for a given level of VBz. It has something to do with the findings that discrete auroras are suppressed in sunlight hemisphere (Newell et al. 1996), thus reducing the ionospheric conductivity during summer. As expected, the Dst index tends to become more negative as VBz gets intensified. However, the Dst index (nT) is less than or equal to 15VBz(mV/m) + 50(Bz < 0). It indicates that VBz determines the lower limit of the storm size, while another factor(s), possibly substorm, seems to get further involved in intensifying storms. Although it has not been examined in this study, the duration of southward IMF would also be a factor to be considered in determining the size of a storm.
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Park, M.Y.;Lee, D.Y.;Kim, K.C.;Choi, C.R.;Park, K.S. 139
태양활동이 감소하는 시기에는 코로나 구멍(Coronal hole)과 관련된 고속 태양풍(High-speed stream)이 빈번하게 발생하는데, 고속 태양풍 기간 동안에는 서브스톰(Substorm)이 대략$2{\sim}4$ 시간 간격으로 반복적으로 발생한다. 이 연구에서는 태양활동이 감소하는 시기 중 2003년 후반기 즉, 7월부터 12월 사이의 고속 태양풍 기간 동안에 반복적으로 발생한 222건의 서브스톰을 선정하여 연속한 두 서브스톰 사이의 태양풍 에너지 유입 정도를 정량적으로 산출하였다. 이를 위해 Akasofe${\varepsilon}$ -parameter를 인접한 두 서브스톰 발생시간에 대해 시간 적분하여 한 서브스톰이 발생 후 다음 서브스톰이 발생하기 전까지의 에너지 유입량을 산출하였다. 이와 같은 방법을 고속 태양풍 기간 동안에 반복적으로 발생한 222건의 서브스톰에 대해 적용하여 통계를 산출하였다. 그 결과로서 두 서브스톰 사이의 평균 태양풍 에너지 유입량은$1.28{\times}10^{14}J$ 이고, 전체 서브스톰 이벤트 중 약 85%가$2{\times}10^{13}{\sim}2.3{\times}10^{14}J$ 범위에 있음을 알 수 있었다. 따라서 두 서브스톰 사이의 태양풍 에너지 유입량은 경우에 따라 상당히 다른 값을 가질 수 있는 것으로 보이며, 태양풍 에너지 유입량만으로 서브스톰이 발생하는 시점을 예측하기에는 어려움이 있다고 생각된다. 더불어 이 논문에서는 연속적인 서브스톰의 발생에 영향을 미치는 여러 요소에 대한 논의를 제공한다. -
우주선 intensity가 갑작스럽게 감소하는 대표적인 현상인 Forbush Decrease(FD)는 행성간 충격파(Interplanetary shock), 자기 구름(Magnetic cloud)과 같은 태양풍 이벤트와 밀접한 관련성을 가지고 있다. FD 현상에 대해 태양풍 이벤트 중 자기구름이 어느 정도 효과적으로 작용하는 지에 대해 알아보기 위해 1998-1999년의 2년 동안 발생한 44개의 자기 구름을 분석하였다. 그 결과 44개 중 11개의 자기 구름이 FD 현상과 관련이 있었으며, 자기 구름 영역이나 자기구름과 관계된 행성간 충격파의 sheath 영역의 평균 자기장 세기, 자기장 교란도 그리고 태양풍 속도와 같은 행성간 자기장 및 태양풍의 물리적 특성이 FD 현상과의 관련성을 대표해준다는 것을 밝혀냈다. 특히, 행성간 충격파 sheath 영역의 자기장 및 태양풍의 물리량이 자기장 세기가 13nT, 자기장 교란도는 3nT, 및 태양풍 속도가 평균 550km/s 이상의 태양풍 이벤트에서 FD 발생에 효과적으로 작용하는 것으로 분석되었다.
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Kim, Jae-Hun;Lee, Dae-Young;Choi, Cheong-Rim;Her, Young-Tae;Han, Jin-Wook;Hong, Sun-Hak 157
이 논문에서는 2000년부터 2004년까지 발생한 지자기 폭풍과 Sawtooth 진동 현상의 통계적 관계에 대해 연구하였다. 먼지 이 시기에 발생된 154건의 지자기 폭풍을 Dst 지수를 이용하여 선별하였으며 특히 선별된 지자기 폭풍이 코로나 물질 분출(Coronal Mass Ejection; CME), Corotating Interaction Region(CIR) 등 어떤 유도체에 의해 발생되었는지 구분하였다. 또한 같은$2000{\sim}2004$ 년 기간에 대해 정지궤도 고에너지 대전 입자 플럭스 자료를 통해 Sawtooth 진동 현상 사례 48건을 선별하였다. 이 두 종류의 현상에 대한 통계적 상관관계를 분석한 결과, 총 154건의 지자기 폭풍 중에서 47건(약 30%)이 Sawtooth 진동 현상을 동반하는 지자기 폭풍이었다. 또한 총 48건의 Sawtooth 진동 현상 사건 중 단 1건의 경우를 제외하고 모든 Sawtooth 현상이 지자기 폭풍 기간 동안 발견되었다. 그리고 Sawtooth 진동을 동반하는 지자기 폭풍은 그 유도체가 CIR인 경우(약 30%) 보다는 CME인 경우(약 62%)가 더 많았다. 이외에도 Sawtooth 진동 현상은 CME에 의한 지자기 폭풍의 경우에는 주로(약 82%) 주상기간(Main Phase)에 발생하였지만 CIR에 의한 지자기 폭풍의 경우에는 주로(약 78%) 회복기간(Recovery Phase)에 발생하였다. 다음으로 지자기 폭풍을 유발하는데 중요한 요소인 행성간 자기장 IMF (Interplanetary Magnetic Field)의 남쪽 방향 성분 Bz 및 태양풍의 속도가 Sawtooth 진돌 발생기간 중 어떤 평균적인 특징을 갖는지 조사하였다. 대부분의 Sawtooth 진동 현상은 IMF Ba가 -15nT에서 0 사이이고, 태양풍 속도가$400{\sim}700km/s$ 인 상태에 해당한다. 또한 IMF Bz의 강도는 Sawtooth 진동 기간 동안에 대전 입자 플럭스 증가의 횟수와 약한 상관관계가 있음을 발견하였다. -
Park, Yong-Jae;Park, Sang-Young;Kim, Young-Rok;Choi, Kyu-Hong 167
지구관측 영상위성의 해상도는 위성에 장착된 광학카메라의 Field of View(FOV)와 위성의 임무고도에 의해 결정된다. 따라서 카메라의 FOV가 고정된 경우 해상도를 향상시키는 방법은 위성의 임무고도를 낮추는 것이다. 하지만 저고도일수록 대기저항에 의한 위성의 고도감소가 크게 나타나고 이를 보정하기 위해 많은 연료가 필요하게 된다. 이 연구에서는 초저고도에 있는 위성의 임무도 유지를 위하여 필요한 연료량 산출을 분석하고자 한다. 이를 위해 지구와 위성 간 2체 문제에 대기저항과 이를 보정하기 위만 주력을 고려하여 운동방정식을 세우고, Legendre-Gauss-Lobatto(LGL) points를 이용한 collocation method를 사용하였다. 지속적으로 임무고도를 유지하는 경우와 고도 상승하강 기동을 하여 임무고도를 대략 유지하는 경우에 대한 소모되는 연료량을 비하였다. 고도 상승하강 기동의 방법이 임무고도를 유지하기 위하여 더 적은 연료를 소모하였다. 고도 상승하강 기동방법을 이용할 때 고도상승의 주기 변화로 얻어지는 연료이득은 작고, 태양활동 시기나 위성의 임무고도변화는 연료 사용에 큰 영향을 끼치는 것을 확인할 수 있었다. 또한 여러 가지 조건에 대한 연료소모량을 구체적으로 제시하였다. 이 연구를 통해서 얻어진 알고리즘은 위성의 저고도 유지를 위한 연료량을 산정하는데 많은 도움이 될 것이며, 임무도 설정에 있어서도 원하는 해상도와 연료량을 고려하여 최상의 선택을 할 수 있는 자료를 제공할 수 있다. -
Kim, Nam-Kyun;Park, Sang-Young;Kim, Young-Rok;Choi, Kyu-Hong 181
최근 들어 소형의 저궤도 위성들을 이용해서 특정 지역을 관측하기 위한 위성군의 궤도를 설계하는 것의 중요성이 점점 부각되고 있다. 일반적으로 많이 사용하는 Walker 위성군 설계 방법은 전 지구영역 관측에는 적당하지만 부분적인 지역 관측에는 효율성이 떨어진다. 이 논문에서는 한반도를 효율적으로 관측하기 위한 최적의 위성군 궤도 설계 방법을 연구하였다. 이를 위해 원궤도 중 지표면 반복궤도를 이용하여 위성군을 이루고 있는 위성들의 궤도요소를 직접 조절하는 방법을 사용하였다. 관측 목표 지역에 대해 최소한의 위성을 이용하여 관측 공백시간을 최소화하고 관측시간은 최대화하는 궤도요소를 산출하여 위성군 궤도를 설계하였다. 위성군 설계 결과, 저궤도 위성을 이용하였을 경우, 관측 가능한 최소 고도각을 12도로 가정하였을 때 한반도 지역의 관측을 효율적(관측 공백시간은 1시간 이내로 하면서 최대의 관측시간을 보장)으로 하려면 최소한 4대의 위성이 필요하다는 결과를 얻었다. 그리고 이 연구에서 제시된 방법이 Walker 방법보다 더 효율적이라는 것을 확인하였다. 이 연구를 통해서 개발된 알고리즘은 향후 우리나라가 실제로 위성군을 운영하고자 할 때 사전 임무 설계를 위하여 사용될 수 있다. -
We investigate astronomical materials listed in the book of Bibliographie Coreenne written by Maurice Courant. He classified ancient Korean books into nine Divisions (部) and thirty six Classes (類), and published them as three volumes (ranging from 1894 to 1896) and one supplement (in 1901). In total, 3,821 books including astronomical ones are listed together with information on physical size, possessional place, bibliographical note, and so forth. Although this book is an essential one in the field of Korea bibliography and contains many astronomical materials such as Cheon-Mun-Ryu-Cho 天文類抄, Si-Heon-Seo 時憲書, and Cheon-Sang-Yeol-Cha-Bun-Ya-Ji-Do 天象列次分野之圖, it has not been well known to the public nor to astronomical society. Of 3,821 catalogues, we found that about 50 Items (種) are related to astronomy or astrology, and verified that most of them are located in the Kyujanggak Royal Library 奎章閣. We also found an unknown astronomical chart, Hon-Cheon-Chong-Seong-Yeol-Cha-Bun-Ya-Ji-Do 渾天總星列次分野之圖. Because those astronomical materials are not well known to international astronomical community and there have been few studies on the materials in Korea, we here introduce and review them, particularly with the astronomical viewpoint.
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Jeong, Seong-Kyun;Lee, Jae-Eun;Park, Han-Earl;Lee, Sang-Uk;Kim, Jae-Hoon 227
위성항법 지상국 기술은 위성으로부터 위성항법신호를 받아 위성항법신호를 감시하고 분석하며 위성에 보정정보를 업로드하는 기술로써 위성항법 인프라 구축에 매우 중요한 기술이며 여러 응용분야에 적용할 수 있는 핵심 기술이다. 이 중 한국전자통신연구원에서 개발하고 있는 감시제어시스템은 GPS 및 갈릴레오 항법 위성으로부터 신호 감시 데이터를 수집하여 위성항법 제어센터로 제공하는 기능을 수행하는 소프트웨어 시스템이다. 이 논문에서는 위성항법 지상국의 구성과 감시제어시스템의 목적 및 형상을 소개한 다음, 감시제어시스템의 적용 알고리즘을 소개하고 감시제어시스템의 예비설계를 기술하였다. 감시제어시스템은 데이터 수집, 데이터 포맷팅 및 저장, 데이터 오차 보정, 항법해 결정, 독립 품질 감시, 시스템 운용 및 유지 등의 모듈로 구성되어 있다. 감시제어시스템의 예비설계는 유스케이스 모델, 도메인 설계, 소프트웨어 구조설계, 사용자 인터페이스 구조 설계 과정을 통하여 이루어진다. 각 단계별 설계과정은 UML(Unified Modeling Language) 표준 방식에 따라 이루어졌다. 이 연구에서 설계된 감시제어시스템은 지상국의 운용 능력을 향상시킬 뿐만 아니라 상세설계의 기초자료로 이용될 것이다.