• Nuclear Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.545-552
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• 2002

We developed an ultra low background gamma ray spectrometer particularly suitable for experiment which require lower detection limit. The background of a germanium spectrometer is suppressed by applying active and passive shielding technique at the same time. The active shielding devices consist of plastic scintillating plates of 50 mm thick and anti-coincidence electronic system. The shielding is made of 150 mm thick walls of very low activity lead,20 mm with activity of <10 Bq/kg and 130 mm with activity of <50 Bq/kg. The observed background count rates are 1.2 $s^{-1}$ and 0.36 $s^{-1}$ without and with the active shielding, respectively, overall the energy regions from 30 keV to 3 MeV The cosmic ray induced background is suppressed by a rate of 0.8 $s^{-1}$ at the present work. The detection efficiency curve necessary to obtain the radioactivity of environmental samples has been precisely determined on the energy regions from 80 to 2000 keV with a 10$^3$ ml marinelli beaker sample, consisting of the calibrated radionuclides $^{109}$ Cd, $^{57}$ CO, $^{139}$ Ce, $^{203}$ Hg, $^{113}$ Sn, $^{85}$Sr, $^{137}$ Cs, $^{60}$ Co and $^{88}$ Y. Virtues Of the method are demonstrated by measuring the activity of $^{137}$ Cs contained in the powdered milk.

• 한국제4기학회지
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• 제20권2호
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• pp.30-50
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• 2006

반감기가 긴 $^{10}Be$ (Beryllium-10)은 지구의 대기뿐만 아니라, 지구의 표면 그리고 다른 행성의 대기와 표면에서도 생성된다. 가속기질량분석기술(AMS)이 1970년 후반기에 개발되면서 지질분야 연구에서 매우 중요한 추적자 중의 하나인 $^{10}Be$ 측정이 가능해졌으며, 이후 지구와 지구외 시료를 이용한 다양한 $^{10}Be$ 응용연구가 방사성탄소 응용연구와 함께 이루어져 왔다. 본 논문은 지구와 행성의 대기와 표면에서의 $^{10}Be$ 생성에 관한 메카니즘과 지형학, 해양학, 고고학, 빙하학, 우주방사화학, 기후학, 그리고 행성학 등의 여러 학문 분야에서의 $^{10}Be$의 응용연구들에 대하여 정리하였으며, 아울러 $^{10}Be$ 가속기질량분석을 이용한 향후 연구과제들을 고찰하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.299-299
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• 2023

토양수분(soil moisture)은 수문인자의 하나로서 토양 내에 함유된 물의 양을 의미하며, 그 총량은 미미하지만 대기와 지표면 사이에서 일어나는 복잡한 물순환과 에너지 교환을 이해하는데 있어 필수적이다. 현재 국내에서는 「수자원의 조사·계획 및 관리에 관한 법률」(이하 수자원법)에 근거해 토양수분량 관측이 이루어지고 있으며, 수자원 분야의 한국수자원조사기술원 외에도 농업, 임업 분야에서도 다양한 기관에서 지상관측소를 구축해 토양수분량을 측정하고 있다. 국내 지상관측소에서는 주로 지점규모(point scale)로 토양수분량을 관측하는 장비가 사용되고 있으며, 유전율식 장비인 TDR(Time Domain Reflectometry), FDR(Frequency Domain Reflectometry)이나 토양수분장력을 측정하는 장력계(Tensiometer)가 널리 쓰이고 있다. 수자원분야에서는 토양 내 수분의 양을 직관적으로 확인할 수 있는 유전율식 장비가 대중적으로 사용되고 있으며, 최근에는 우주선(Cosmic-Ray)으로부터 발생하는 고속중성자(Fast Neutron)를 통해 중규모 면단위(field scale) 토양수분량을 관측하는 장비인 CRNP(Cosmic-Ray Neutron Probe)에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 이러한 장비는 주로 야외에 설치해 운영하고 있기 때문에 장비 훼손이나 전원공급의 어려움으로 결측이나 오측이 발생할 수 있다. 토양수분량 시계열자료의 결측이나 오측이 일반적인 감쇄기에 발생했다면 선형보간법으로도 간단히 보간할 수 있지만, 강우에 의한 상승기에 발생했다면 해당 강우사상에서의 토양수분량의 상한치를 알기 어려워 결측보간에 어려움이 있다. 본 연구에서는 토양수분량 시계열자료의 강우기간 결측을 보간하는 방법으로 누적분포함수 역변환 샘플링방법을 선택하였다. 연구에는 음성군(차곡리) 토양수분량 관측소 2021년 자료가 사용되었으며, 관측소 56개 지점 중 임의의 지점에 결측구간을 생성한 뒤 해당 지점과의 상관계수가 높은 지점의 누적분포함수를 이용해 역변환 샘플링 방식으로 임의 지점의 결측을 보간하고 그 결과를 기존값과 비교해 보간 방법의 정확도를 평가하였다.

• 천문학회지
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• 제37권5호
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• pp.465-470
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• 2004

I address the issue of nonthermal processes in the large scale structure of the universe. After reviewing the properties of cosmic shocks and their role as particle accelerators, I discuss the main observational results, from radio to $\gamma$-ray and describe the processes that are thought be responsible for the observed nonthermal emissions. Finally, I emphasize the important role of $\gamma$-ray astronomy for the progress in the field. Non detections at these photon energies have already allowed us important conclusions. Future observations will tell us more about the physics of the intracluster medium, shocks dissipation and CR acceleration.

• 천문학논총
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• 제30권2호
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• pp.423-427
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• 2015

Recognition of the role of radio galaxies in the universe has been increasing in recent years. Their colossal energy output over huge volumes is now widely believed to play a key role not only in the formation of galaxies and their supermassive black holes, but also in the evolution of clusters of galaxies and, possibly, the cosmic web itself. In this regard, we need to understand the inflation of radio bubbles in the hot gas atmospheres of clusters and the importance of the role that radio galaxies play in the overall energy budget of the intracluster medium. Here, we present results from X-ray and radio band observations of the hot gas atmospheres of powerful, nearby radio galaxies in poor clusters.

• 천문학회보
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• 제40권2호
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• pp.31.1-31.1
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• 2015

For probing magnetic fields in the universe, rotation measure (RM) have been often used. RM allows us to obtain the information of integrated (or averaged) magnetic fields along a line of sight (LOS). On the other hand, the new technique so-called Faraday tomography will be used in practical in the near future thanks to the wide-band polarimetry by Square kilometre Array and/or its precursors. The technique allows us to obtain so-called Faraday dispersion function (FDF). FDF is the distribution function of magnetic fields and polarized sources along a LOS. Because of this fact, it is expected that the studies of magnetic fields associated with various astronomical objects will progress dramatically. Since FDF also includes information of cosmic-rays and thermal electrons, the investigation of FDF may advance the studies of dynamics of external galaxies and/or the star formation activities. We have studied the potentials of Faraday tomography such as a tool to probe the intergalactic magnetic field associated with filaments of galaxies in the large scale structure. We have also studied the realistic FDFs of galaxies for understanding global magnetic field, cosmic-ray and thermal electrons of external galaxies. In the talk, we briefly introduce the Faraday tomography technique and report the results related to the Faraday tomography.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권5_1호
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• pp.665-679
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• 2019

면 단위의 고해상도 토양 수분 측정이 가능한 Cosmic-Ray Neutron Probe(CRNP)를 이용한 토양수분 관측 데이터는 위성기반의 큰 공간해상도를 지닌 토양 수분 자료와 지점 관측 토양 수분 자료를 연결하는 통로의 역할을 수행할 것으로 기대된다. 이러한 CRNP 센서를 이용하여 토양 수분을 산출하기 위해서는 측정된 중성자 강도의 교정이 필요한데 기존의 교정 방법은 관측 기간의 단일 교정 중성자 강도($N_0$)를 이용하여 장기간의 토양 수분 관측에 어려움이 있다. 또한 기존 방법을 이용한 $N_0$는 시간에 따라 변동하는 인자들에 의해 영향을 고려하지 못하며 이로 인해 CRNP 센서를 이용한 토양 수분 관측 값에 불확실성을 초래한다. 이를 극복하기 위해 새로운 교정 방법(Dynamic-$N_0$ 교정 방법)을 제시한다. Dynamic-$N_0$ 교정 방법은 시간에 따른 $N_0$의 변동을 고려함으로써 토양 수분 관측 값을 개선하는 방법으로 비선형 회귀 모델을 이용하여 $N_0$의 시계열 자료를 구하여 토양 수분 산출에 이용한다. 본 연구에서는 Dynamic-$N_0$ 교정 방법을 이용하여 산출된 토양 수분을 지점 기반 토양 수분 및 기존의 교정방법을 이용한 토양 수분 산출 값과 비교하였으며 결과적으로 상관계수를 0.7에서 0.72로 개선하였다. RMSE와 Bias는 각각 $0.036m^3m^{-3}$에서 $-0.026m^3m^{-3}$으로, $-0.006m^3m^{-3}$에서 $-0.001m^3m^{-3}$으로 개선되었다. Dynamic-$N_0$ 교정 방법의 기존의 방법 대비 탁월한 성능은 CRNP 센서 주변의 수소 공급원에 의하여 $N_0$의 변동이 발생했음을 시사한다. 그러나 몇몇 중성자 강도에 영향을 미치는 수소 공급원들에 대한 고려가 구체적으로 이뤄지지 않았는데 이는 향후 연구를 통해 Cosmic-Ray를 이용한 토양 수분 관측이 보다 개선될 수 있음을 보여준다.

• 천문학논총
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• 제32권1호
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• pp.185-187
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• 2017

Combining the AKARI Point Source Catalog and the 37-month Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI) catalog, the infrared and X-ray properties of nearby active galactic nuclei were investigated. The 37-month MAXI catalog tabulates 100 nearby Seyfert galaxies, 73 of which are categorized into Seyfert I galaxies. Among these Seyfert galaxies, 69 ones were found to have an AKARI infrared counterpart. For the Seyfert I galaxies in this sample, a well-known correlation was found between the infrared and X-ray luminosities. However, the observed X-ray luminosity of the Seyfert II galaxies tends to be lower for the infrared luminosity than the Seyfert I galaxies. This suggests that the X-ray absorption is significant in the Seyfert II galaxies. The Seyfert II galaxies seem to have a bimodal distribution of the IR color between $18{\mu}m$ and $90{\mu}m$. Especially, a large fraction of the Seyfert II galaxies exhibits a redder IR color than the Seyfert I galaxies. A possible origin of the redder IR color is briefly discussed, in relation to the star formation activity in the host galaxy, and to the X-ray absorption.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권2호
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• pp.117-126
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• 2006

지상에서 우주선 측정기(NM, Neutron Monitor)로 관측되는 우주선 세기의 일변화는 일평균 값의 $1{\sim}2%$ 정도의 진폭을 갖는 사인곡선의 형태를 보인다. 본 연구는 NM 관측소에서 우주선 일변화의 최대 및 최소 세기가 관측되는 지방시 변화의 통계적 경향 분석을 수행하였다. 우주선 일변화 최대 및 최소 세기 시각의 분포에 영향을 주는 우주선 중성자 관측소의 위치(cut-off rigidity)와 태양활동도의 영향을 분석해 보기 위해서 저위도 지방의 Haleakala(위도: 20.72N, cut-off rigidity: 12.91Gev)와 고위도 지방의 Oulu(위도: 65.05N, cut-off rigidity: 0.81Gev) 우주선 중성자 관측소의 1996년(태양활동 극소기) 및 2000년(태양활동 극대기) 우주선 관측 자료를 분석하였다. 태양활동 극대기의 우주선 일변화 최대 및 최소 세기 시각은 태양활동 극소기에 비해 약 $2{\sim}3$시간 정도 늦은 시각에 나타난다. 우주선 중성자 관측소의 위치 즉 위도별 분포(rigidity의 크기)에 따른 영향을 살펴보면, cut-off. rigidity가 Haleakala보다 작은 Oulu에서 우주선 일변화 최대 및 최소 세기 시각이 약 $2{\sim}3$시간 정도 늦게 나타나며, 이러한 현상은 극대기에 더욱 뚜렷하게 나타났다. 태양활동에 따른 행성간 자기장 세기의 변화와 위도에 따른 cut-off rigidity의 크기에 따라 우주선 세기 일변화 위상이 결정된다고 볼 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제31권4호
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• pp.317-323
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• 2014

Odyssey, one of the NASA's Mars exploration program and SELENE (Kaguya), a Japanese lunar orbiting spacecraft have a payload of Gamma-Ray Spectrometer (GRS) for analyzing radioactive chemical elements of the atmosphere and the surface. In these days, gamma-ray spectroscopy with a High-Purity Germanium (HPGe) detector has been widely used for the activity measurements of natural radionuclides contained in the soil of the Earth. The energy spectra obtained by the HPGe detectors have been generally analyzed by means of the Window Analysis (WA) method. In this method, activity concentrations are determined by using the net counts of energy window around individual peaks. Meanwhile, an alternative method, the so-called Full Spectrum Analysis (FSA) method uses count numbers not only from full-absorption peaks but from the contributions of Compton scattering due to gamma-rays. Consequently, while it takes a substantial time to obtain a statistically significant result in the WA method, the FSA method requires a much shorter time to reach the same level of the statistical significance. This study shows the validation results of FSA method. We have compared the concentration of radioactivity of $^{40}K$, $^{232}Th$ and $^{238}U$ in the soil measured by the WA method and the FSA method, respectively. The gamma-ray spectrum of reference materials (RGU and RGTh, KCl) and soil samples were measured by the 120% HPGe detector with cosmic muon veto detector. According to the comparison result of activity concentrations between the FSA and the WA, we could conclude that FSA method is validated against the WA method. This study implies that the FSA method can be used in a harsh measurement environment, such as the gamma-ray measurement in the Moon, in which the level of statistical significance is usually required in a much shorter data acquisition time than the WA method.