• 제목/요약/키워드: Radiation Belt

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A Statistical Test of the Relationship Between Chorus Wave Activation and Anisotropy of Electron Phase Space Density

  • Lee, Dong-Hee;Lee, Dae-Young;Shin, Dae-Kyu;Kim, Jin-Hee;Cho, Jung-Hee
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제31권4호
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    • pp.295-301
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    • 2014
  • Whistler mode chorus wave is considered to play a critical role in accelerating and precipitating the electrons in the outer radiation belt. In this paper we test a conventional scenario of triggering chorus using THEMIS satellite observations of waves and particles. Specifically, we test if the chorus onset is consistent with development of anisotropy in the electron phase space density (PSD). After analyzing electron PSD for 73 chorus events, we find that, for ~80 % of them, their onsets are indeed associated with development of the positive anisotropy in PSD where the pitch angle distribution of electron velocity peaks at 90 degrees. This PSD anisotropy is prominent mainly at the electron energy range of ${\leq}$ ~20 keV. Interestingly, we further find that there is sometimes a time delay among energies in the increases of the anisotropy: A development of the positive anisotropy occurs earlier by several minutes for lower energy than for an adjacent higher energy.

Electrostatic upper-hybrid waves and energetic electrons in the Earth's radiation belt

  • Hwang, Junga;Shin, Dae-Kyu;Yoon, Peter H.;Kurth, William S.;Lee, Dae-Young
    • 천문학회보
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    • 제41권2호
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    • pp.42.2-43
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    • 2016
  • Electrostatic fluctuations near upper-hybrid frequency, which are sometimes accompanied by multiple-harmonic electron cyclotron frequency bands above and below the upper-hybrid frequency, are common occurrences in the Earth's radiation belt, as revealed through the twin Van Allen Probe spacecraft. In the literature upper-hybrid emissions are used for estimating the background electron density, which in turn can be used to determine the plasmapause locations, but the role of energetic electrons in generating such fluctuations has not been discussed. The present paper carries out detailed analyses of data from the Waves instrument, which is part of the Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (EMFISIS) suite onboard the Van Allen Probes. Combined with theoretical calculation, it is demonstrated that the peak intensity associated with the upper-hybrid fluctuations is predominantly determined by tenuous but energetic electrons, and that denser and less energetic background electrons do not contribute much to the peak intensity. This finding shows that upper-hybrid fluctuations detected during quiet time are useful not only for the determination of the electron density, but also they contain information on the ambient energetic electron population as well.

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THEMIS 위성의 플라즈마 입자 관측을 이용한 방사선 벨트 경계 조건 결정

  • 신대규;이대영;황정아;김경찬;김진희;조정희
    • 천문학회보
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    • 제37권1호
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    • pp.91.1-91.1
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    • 2012
  • 지구 자기권의 입자분포는 지구 자기권의 상태와 태양풍의 물리적 상황에 따라 다르다. 가령, 정지궤도에서 고에너지 입자의 flux가 낮아지는 것이 관측된다. 이러한 flux dropout 기간은 대부분 storm main phase에 해당된다. 반면 태양풍의 속력이 상대적으로 높은 HSS(high speed stream)기간 동안에는 대부분 정지궤도에서의 고에너지 입자 flux가 높아지며 radiation belt의 고에너지 입자들의 seed electron 역할을 할 것으로 예상하고 있다. 본 연구에서는 GOSE 11 위성의 electron flux data와 태양풍의 속도를 이용하여 HSS, quiet time, flux dropout 기간을 정의 하였다. 또한, 지구로부터 7~8Re 떨어진 night side지역을 radiation belt의 trapping boundary 바로 바깥 경계지역과 같다고 가정하였다. 그리고 각 기간 동안 이 경계지역에서 입자들의 분포와 관련된 물리적 조건을 결정하는 것을 목표로 하였다. 이는 방사선 벨트 내부에서의 역학적 진화에 영향을 미칠 수 있다. 2007년 6월부터 2010년 8월까지 이러한 경계지역에 THEMIS 위성이 위치했을 때 ESA와 SST의 omni-directional flux를 이용하여 에너지에 대한 입자플럭스 분포 함수를 산출하였다. 또한 각 기간에 평균한 분포 함수를 가장 잘 나타낼 수 있는 해석적 함수를 도출하였다. 추가로, 경계지역에서의 입자들의 pitch angle 분포 패턴도 결정 하였다. 이 결과는 방사선 벨트의 전산모사에서 실질적인 경계 조건으로 사용될 수 있다.

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자동차 타이어 도로소음 예측 시스템 개발 (System Development for Road Noise Prediction of Automobile Tire)

  • 김병삼
    • 한국생산제조학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.81-90
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    • 1998
  • Noise produced by surface transportation vehicles affects our daily lives, penetrating wherver man lives or works. In this paper, a theoretical model has been studied to describe the sound radiation by the surface vibration of in-service tires and studied about an experiment on sound radiation characteristic due to tire vibration. When a tire is analyzed, it has been modeled as a curved beams with distributed sprongs and dash-pots which represent the radial, tangential stiffnes and damping of tire, respectively. The experimental investigation for the sound radiation of a radial tire has been made. Based on the sound intensity and STSF(Spatial Transformation of Sound Field) techniques. the sound pressure and the sound radiation are measured. The comparison of numerically analyzed results with experimental results was made seperately for the tire in rotation. As a result of this study, a program for the prediction of the tire vibration sound radiation was intended to by developed which enables a designer of a tire to foresee the influence of the various design factors on the tire vibration sound radiation.

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비행기 이용승객의 갑상선 차폐를 위한 간편한 손수건 고안 (Design of Simple Shielding Handkerchief to Protect the Passenger's Thyroid)

  • 정홍문;정재은
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.87-93
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    • 2019
  • 최근에 해외여행의 증가로 인하여 비행기를 이용하는 사용자수가 급격하게 증가하고 있다. 비행기는 탑승 시에 높은 고도를 유지한다. 따라서 비행 교통수단을 이용하는 승객들은 높은 고도로 인한 우주자연방사선 선량에 노출되어 방사선 장해 확률이 증가되어진다. 지구 외부로부터 기인하는 우주방사선은 지구대기밖에 400km와 1200km 사이의 고도에 위치하는 자기장 벨트인 반 엘렌대에 의해 대부분은 차단되지만 그렇지 못한 일부 우주방사선은 벤 엘런대를 투과하여 지구의 대기와 지표에 영향을 준다. 전례연구에 따르면 지구의 지표에서 고도가 100m 증가함과 동시에 0.03 mSv정도의 자연방사선량이 증가한다는 결과가 보고되었다. 이번연구는 비행기를 탑승하는 동안 탑승자가 노출될 수 있는 고도에 따른 자연방사선의 영향을 최소로 차폐하는데 목적을 두었다. 그 중에서도 방사선에 감수성이 높은 장기인 갑상선을 고도에 따른 자연방사선량으로부터 보호하고자 연구하였다. 이번 연구는 이동이 간편하고 세탁이 편리한 손수건을 선택하였다. 그리고 제작된 손수건에 다양한 차폐막을 삽입 할 수 있는 방법으로 고안하였다. 재질이 면으로 된 손수건을 선택한 이유는 사용자가 착용시 피부의 거부감을 최소화하기 위함이다. 결론적으로 본 연구에서 고안된 차폐막손수건은 우주자연방사선량을 70%이상 차폐하는 결과를 얻었다. 따라서 사용자가 높은 고도의 비행기 탑승 시 차폐막 손수건을 착용한다면 우주자연방사선으로부터 갑상선을 보호하는데 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

적외선 굴절식 건조기에서 열전달 및 건조 특성 해석 (Analysis of Heat Transfer and Drying Characteristics in the Dryer Using the Refraction of Radiation)

  • 이공훈;홍용주;김욱중
    • 설비공학논문집
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    • 제18권8호
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    • pp.678-685
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    • 2006
  • Analysis of drying characteristics has been carried out with one-dimensional model in the dryer using the principle of the refraction of radiation. The dryer is composed of hot water tank, plastic film conveyer belt, drying material, etc. The model considers the con-duction and radiation within the plastic film and drying material. The film is semitransparent to radiation and the drying material is assumed to be semitransparent or opaque to radiation. The results show that the effect of radiative transfer on the drying rate is relatively large when the thickness of drying material is small and the water temperature is high. When the material is thin, the drying rate due to conduction is also enhanced and the drying time can considerably be reduced.

ICRP 103 권고기반의 밀착형·비밀착형 가공제품 사용으로 인한 몬테칼로 전산모사 피폭선량 평가체계 개발 (Development of the Monte Carlo Simulation Radiation Dose Assessment Procedure for NORM added Consumer Adhere·Non-Adhere Product based on ICRP 103)

  • 고호정;노시완;이재호;염연수;이재기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제40권3호
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    • pp.124-131
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    • 2015
  • 원료물질 또는 공정부산물을 가공하거나 이를 원료로 하여 제조된 제품인 가공제품은 함유된 천연방사성핵종(우라늄, 토륨, 포타슘 등)으로부터 감마선 방출로 외부피폭을 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 방사성핵종 농도 우라늄 토륨 $1Bq{\cdot}g^{-1}$, 포타슘 $10Bq{\cdot}g^{-1}$을 가정하고 평형상태의 감마선방출을 가정하여 최종사용자의 사용환경을 반영하여 몬테칼로 전산모사로 복셀팬텀인 ICRP 기준팬텀과 ICRP 권고 103을 적용하여 가공제품의 연간피폭선량을 계산하고 체계를 개발하였다. 가공제품은 사용환경에 따라 피부비밀착형(석고보드, 음이온 벽지, 음이온 페인트)과 피부밀착형(팔찌, 목걸이, 벨트, 뜸질기)으로 구분하였고 기하학적 모델링은 일반가구가 거주하는 주택의 유형 분포추이와 설계지침을 반영하여 룸모델링($3m{\times}4m{\times}2.8m$ 보수적으로 밀폐된 방)과 복셀팬텀 분할면에 직접 가공제품을 모사하였다. 사용시간은 한국형 노출지수 개발 및 운영체계 구축 보고서를 참고하였으며 알 수 없는 제품은 보수적으로 24시간을 가정하였다. 본 연구에서 가공제품의 연간 유효선량은 0.00003 ~ 0.47636 mSv로 평가되었으며 벨트류 장기등가선량률을 확인하여 복셀팬텀에 가공제품을 직접 모사하는 것의 의미를 확인하였다.

LNG 저장 탱크의 Pool Fire에 의한 복사열 피해 (Radiation Damage by the Pool Fire of LNG Storage Tank)

  • 손정환;한윤봉
    • 한국가스학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.14-22
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    • 1998
  • 본 연구에서는 LNG 저장탱크에서 액면화재(pool fire) 발생시 복사열속(radiation flux)의 정량적인 예측과 복사열 피해를 줄이는 방법을 제안하기 위하여 RISC모델을 사용하여 여러 조건에서 복사열속을 계산하였다. 모델 예측결과 LNG 탱크의 액면화재에 의한 복사열 피해에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 풍속임을 알 수 있었다. 화염과 피해 대상물사이의 복사피해 정도는 높은 풍속에서 보다 낮은 풍속에서의 풍속변화에 따라 크게 변하였다. 또한 액면화재 발생시 복사열 피해는 탱크 또는 공장 주위에 방풍시설을 함으로써 크게 줄일 수 있음을 알 수 있었다. 방풍시설은 다른 방법들 보다 경제적이기 때문에 냉각시설 및 소방시설과 연계하여 가스 저장탱크 주위에 설치하는 것이 바람직하다.

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KITSAT-1 COSMIC RAY EXPERIMENT-INITIAL RESULTS

  • Min, K.W.;Kim, S.H.;Shin, Y.H.;Choi, Y.W.
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제10권2호
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    • pp.103-112
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    • 1993
  • The KITSAT-1 was successfully launched on August 11, 1992, into a near circular, 1300-km-high orbit with an $66^{\circ}$inclination. The satellite carries a solid state detector module to measure the high energy particle flux originating mostly from the inner radiation belt. We describe here the objectives of the experiment, the detector structure, and the preliminary result.

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Prediction model for whistler chorus waves responsible for energetic electron acceleration and scattering

  • Kim, Jin-Hee;Lee, Dae-Young;Cho, Jung-Hee;Shin, Dae-Kyu
    • 천문학회보
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    • 제38권2호
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    • pp.94.1-94.1
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    • 2013
  • Whistler mode chorus waves, which are observed outside the plasmasphere of the Earth's magnetosphere, play a major role in accelerating and scattering energetic electrons in the radiation belts. In this study we developed a predicting scheme of the global distribution of chorus by using the Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms (THEMIS) satellite data. First, we determined global spatial distributions of chorus activity, and identified fit functions that best represent chorus intensities in specific L-MLT zones. Second, we determined the specific dependence of average chorus intensity on preceding solar wind conditions (e.g., solar wind speed, IMF Bz, energy coupling degree) as well as preceding geomagnetic states (as represented by AE, for example). Finally, we combined these two results to develop the predicting functions for the global distribution and intensity of chorus. Implementing these results in the radiation belt models should improve the local acceleration effect by chorus waves.

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