• 천문학논총
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• 제14권2호
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• pp.83-89
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• 1999

The Earth is exposed to constant outflow of the solar wind from the outer layers of the Sun, and violent transient events taking place from active regions increase the energy flux of both radiation and particles leaving the Sun. Thus the space surrounding the Earth is a highly dynamic environment that responds sensitively to changes in radiation, particles and magnetic field arriving from the Sun. Nowadays, it becomes increasingly important to understand how the physical system of Earth-space works and how the space around the Earth connects to interplanetary space. In the present paper we describe how explosive solar events, such as CME(Coronal Mass Ejection) and flares affect the Earth-space environment and how the space weather reacts to them. Practical consequences are presented to demonstrate why a broader view of Earth's environment is greatly needed to cope with modern day's inhabitation problem in a rapidly developing space age.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제27권3호
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• pp.205-212
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• 2010

To better understand the physical processes that maintain the high-latitude lower thermospheric dynamics, we have identified relative contributions of the momentum forcing and the heating to the high-latitude lower thermospheric winds depending on the interplanetary magnetic field (IMF) and altitude. For this study, we performed a term analysis of the potential vorticity equation for the high-latitude neutral wind field in the lower thermosphere during the southern summertime for different IMF conditions, with the aid of the National Center for Atmospheric Research Thermosphere-Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model (NCAR-TIEGCM). Difference potential vorticity forcing and heating terms, obtained by subtracting values with zero IMF from those with non-zero IMF, are influenced by the IMF conditions. The difference forcing is more significant for strong IMF $B_y$ condition than for strong IMF $B_z$ condition. For negative or positive $B_y$ conditions, the difference forcings in the polar cap are larger by a factor of about 2 than those in the auroral region. The difference heating is the most significant for negative IMF $B_z$ condition, and the difference heatings in the auroral region are larger by a factor of about 1.5 than those in the polar cap region. The magnitudes of the difference forcing and heating decrease rapidly with descending altitudes. It is confirmed that the contribution of the forcing to the high-latitude lower thermospheric dynamics is stronger than the contribution of the heating to it. Especially, it is obvious that the contribution of the forcing to the dynamics is much larger in the polar cap region than in the auroral region and at higher altitude than at lower altitude. It is evident that when $B_z$ is negative condition the contribution of the forcing is the lowest and the contribution of the heating is the highest among the different IMF conditions.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제27권4호
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• pp.329-335
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• 2010

We investigate the sources of the variation of the high-latitude thermospheric neutral mass density depending on the interplanetary magnetic field (IMF) conditions. For this purpose, we have carried out the National Center for Atmospheric Research Thermosphere-Ionosphere Electrodynamics General Circulation Model (NCAR-TIEGCM) simulations for various IMF conditions under summer condition in the southern hemisphere. The NCAR-TIEGCM is combined with a new empirical model that provides a forcing to the thermosphere in high latitudes. The difference of the high-latitude thermospheric neutral mass density (subtraction of the values for zero IMF condition from the values for non-zero IMF conditions) shows a dependence on the IMF condition: For negative $B_y$ condition, there are significantly enhanced difference densities in the dusk sector and around midnight. Under the positive-$B_y$ condition, there is a decrease in the early morning hours including the dawn side poleward of $-70^{\circ}$. For negative $B_z$, the difference of the thermospheric densities shows a strong enhancement in the cusp region and around midnight, but decreases in the dawn sector. In the dusk sector, those values are relatively larger than those in the dawn sector. The density difference under positive-$B_z$ condition shows decreases generally. The density difference is more significant under negative-$B_z$ condition than under positive-$B_z$ condition. The dependence of the density difference on the IMF conditions in high latitudes, especially, in the dawn and dusk sectors can be explained by the effect of thermospheric winds that are associated with the ionospheric convection and vary following the direction of the IMF. In auroral and cusp regions, heating of thermosphere by ionospheric currents and/or auroral particle precipitation can be also the source of the dependence of the density difference on the IMF conditions.

• 대한지리학회지
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• 제30권3호
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• pp.207-229
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• 1995

한반도는 중위도의 아시아대륙 동안에 위치하여 있고 지형적으로 복잡하므로 계절 을 통해 다양하게 탁월한 천후가 출현한다. 이러한 탁월천후의 특성은 일기출현율과 그 연 변화상에 잘 반영되고 있을 것으로 생각된다. 따라서 본 논문은 cybernetics의 일부로 있는 정보이론을 이용하여 남한의 탁월일기의 다소와 그 연변화형에 대해 일기의 평균정보량인 일기엔트로피를 구하고, 주성분분석기법을 응용하여 추출된 일기엔트로피의 연변화형과 그 공간 스케일에 따라 객관적인 작업에 의해 계량적으로 기후지역구분을 한 것이다. 주로 소 백, 태백산맥을 경계로 그 이서와 이동은 일기엔트로피의 출현월과 주성분분석 기법을 응용 하여 수량적으로 추출된 일기엔트로피의 연변화형이 각각 다르게 나타난다. 또한 이것은 해 안과 내륙에 위치하느냐에 따라서도 지역별로 그 정도차가 크다. 남한에서는 최소 일기엔트 로피의 출현월에 다라 8개형의 지역이 나타나며, 주성분분석에 의한 일기엔트로피의 연변화 형에 따라서는 16개형 지역으로 분류된다. 이를 종합하면 남한은 31개 지역으로 지역구분 된다.

• 천문학회보
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• 제43권2호
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• pp.47.3-47.3
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• 2018

The Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) plans to develop a coronagraph in collaboration with the National Aeronautics and Space Administration (NASA), to be installed on the International Space Station (ISS). It uses multiple filters to obtain simultaneous measurements of electron density, temperature, and velocity within a single instrument. The primary science goal is to understand the physical conditions in the solar wind acceleration region, and the secondary goal is to enable and validate the next generation of space weather science models. The planned launch in 2022 provides great potential for synergy with other solar space missions such as Solar Orbiter and Parker Solar Probe.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권1호
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• pp.17-28
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• 2017

최근 국지성 집중호우 및 돌발홍수와 같은 급격한 기상변화로 인한 기상재해의 발생빈도가 증가함에 따라 고해상도의 기상레이더 강우자료를 사용한 수공학 분야의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 기상레이더는 넓은 지역에 걸쳐 실시간으로 강우현상 감시가 가능하며 지상우량계로는 파악이 불가능한 미계측유역을 통과하는 강우장의 이동 및 변동성 파악이 가능한 장점이 있지만 대기 중 존재하는 수상체로부터 반사되는 반사도를 사용하여 강우량을 산정하므로 시공간적 오차가 존재한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다변량 Copula 함수를 활용하여 레이더 강우에 존재하는 시공간적 오차를 규명하고 레이더 강우앙상블 생산기법을 개발하였다. 개발된 모형으로부터 생산된 레이더 강우앙상블은 통계적 효율기준 분석결과 우수한 모형성능을 확인하였으며 추가적으로 극치호우 및 강우시계열 패턴 분석결과 지상강우의 특성을 효과적으로 재현하는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권6호
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• pp.449-460
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• 2004

본 논문에서는 월 댐유입량을 예측하는데 있어서 기상예보정보를 활용한 뉴로-퍼지 시스템의 적용성을 검토하였다. 뉴로-퍼지 알고리즘으로 퍼지이론과 신경망이론의 결합형태인 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)을 이용하여 모형을 구성하였다. ANFIS의 공간분할에 의한 제어규칙의 선정에 있어 퍼지변수가 증가함에 따라 제어규칙이 기하급수적으로 증가하는 단점을 해결하기 위해 퍼지 클러스터링(Fuzzy Clustering)방법 중 하나인 차감 클러스터링(Subtractive Clustering)을 사용하였다. 또한 본 연구에서는 정성적인 기상예보정보를 정량화 시키는 방법을 제안하였다. AMFIS를 이용하여 월 댐유입량 예측 시, 관측자료만으로 구성된 모형에 의한 예측결과와 관측자료에 기상예보정보를 더하여 구성된 모형에 의한 예측결과를 비교하였다. 그 결과 ANFIS는 기상예보정보를 활용하여 댐유입량을 예측했을 때가 관측자료만으로 예측했을 때보다 예측능력이 더욱 정확함을 보였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제25권4호
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• pp.405-414
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• 2008

이 연구에서는 고위도 하부 열권 역학을 좌우하는 물리적 과정을 이해하기 위하여, 상이한 행성간 자기장(Interplanetary Magnetic Field, IMF)에 따른 남반구 고위도 하부 열권에서의 소용돌이도(vorticity)와 발산(divergence)을 분석하였다. 이 연구를 위하여 미국립대기연구소(National Center for Atmospheric Research, NCAR)의 열권-이온권 전기역학적 대순환 모델(Thermo sphere-Ionosphere Electrodynamic General Circulation Model, TIEGCM)을 이용하였다. 소용돌이도와 발산 분석은 전체 수평 바람장을 최종적으로 결정하는 운동량원(momentum source)을 밝히는데 도움을 주는 근원적인 흐름을 파악할 수 있게 해주며, 운동량원들의 상대적인 강도를 분석해내는데 좋은 도구가 된다. 고위도 하부 열권의 평균 바람장은 태양 복사와 쥴가열에 의해 유발되는 발산운동 보다는 이온대류에 의해 유발되는 회전운동에 의해 주로 지배된다는 것이 확인되었다. $IMF{\neq}0$와 IMF=0인 경우의 고위도 열권 하부에서의 소용돌이도 차이(difference vorticity)가 모든 IMF 조건에서 발산장 차이(difference divergence)에 비해 훨씬 더 크게 나타났다. 이는 IMF가 발산적인 흐름보다 회전적인 흐름에 더 강하게 영향을 끼치며, 나아가 IMF가 발산운동을 유발하는 에너지 유입보다는 회전운동을 유발하는 운동량 유입에 더 강하게 영향을 끼침을 의미한다. IMF의 방향에 따라 고위도 하부 열권에서의 소용돌이도 차이의 양상이 매우 달랐다 $B_y$가 음일 때는 지자기 위도 $-70^{\circ}$ 이상의 고위도에서 극을 중심으로 양의 소용돌이도 차이가 나타나고 $B_y$가 양일 때는 음의 소용돌이도 차이가 나타났다. $B_z$가 음인 경우 소용돌이도 차이가 저녁 영역에는 양이고 새벽 영역에는 음이며, $B_z$가 양인 경우에는 반대의 분포를 보였다. $B_z$가 음일 때가 양일 때보다 소용돌이도 차이가 더 큰 것으로 확인되었는데, 이는 IMF $B_z$가 남쪽으로 향할 때가 북쪽으로 향할 때보다 고위도 이온권의 이온대류를 더 강화시켜 열권 중성대기의 회전적인 흐름을 더 강하게 유발시킴을 의미한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.479-484
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• 2007

Recently China has carried out a successful anti-satellite missile test at more than 850km altitude January 11 destroying an aging Chinese weather satellite target with a kinetic kill vehicle launched on board a ballistic missile. Korea has developed scientific and commercial satellites and sounding rockets from 1990s. As the fear of the militarisation of space becomes the reality, we need to consider the safety of our space assets from the perspectives of design, operation, and policy. In this paper we study on the general meanings and impacts of Chinese anti-satellite missile test and the measure to protect our space assets from the points of the design, operation and policy.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.127.2-127.2
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• 2012

Space weather prediction related to flares and CMEs is an important issue these days. It is, however, hard to estimate magnetic energy of invisible coronal magnetic structure. The virial theorem is one of the ways to determine the magnetic energy. In this study, we performed a series of MHD simulation of an emerging flux tube and apply the virial theorem to the simulation results and derive energetics of coronal structures. We then analyze real observational data on NOAA 11302 to derive the distributions of physical quantities, such as density, temperature, velocity and magnetic field. We also use knowledge form simulation analysis to estimate the magnetic energy of NOAA 11302.