• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권1호
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• pp.35-46
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• 2005

This paper addresses the design and analysis results of a 2-axes magnetometer for attitude determination of small satellite. A low-cost and efficient 2-axes fluxgate magnetometer was selected as the most suitable attitude sensor for LEO microsatellites which require a low-to-medium level pointing accuracy. An optimization trade-off study has been performed for the development of 2-axes fluxgate magnetometer. All the relevant parameters such as permeability, demagnetization factor, coil diameter, core thickness, and number of coil turns were considered for the sizing of a small satellite magnetometer. The magnetometer which is designed, manufactured, and tested in-house as described in this paper satisfies linearity requirement for determining attitude position of small satellites. On the basis of magnetometer which is designed in Space System Research Lab. (SSRL), commercial magnetometer will be developed.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2001년도 춘계연구발표회 논문개요집
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• pp.92-93
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• 2001

• 한국지구과학회지
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• 제31권7호
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• pp.673-680
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• 2010

교량 등 대규모 토목 구조물의 깊은 기초로 빈번하게 사용되는 강관말뚝은 상부 하중을 하부의 견고한 기초지반에 전달하여 구조물을 안전하게 지지하는 역할을 한다. 이러한 강관말뚝은 지중에 시공되므로 상세 시공정보가 없는 기존 말뚝기초의 깊이를 추후에 파악하기란 쉽지 않은 일이다. 그러나 기존 구조물의 보강공사 또는 신규 공사시 인접한 기존 구조물의 안정성 확보를 위해 기 시공된 말뚝의 깊이를 사전에 파악하는 문제는 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 토목공사현장에서 흔히 사용되는 강관말뚝의 특성을 고려하여 강관말뚝의 깊이와 위치 등의 정보를 시추공 플럭스게이트 3성분 자력계를 통해 알아낼 수 있는지를 조사하였다. 이전 연구들은 말뚝기초의 깊이를 자력값의 수직성분의 측정으로 효과적으로 알아낼 수 있음을 보였으며 이를 현장자료에 적용하여서 그 적용성을 입증한 바 있으나, 본 논문에서는 시추공 3성분 자력계를 효과적으로 이용한다면 깊이에 대한 정보뿐 아니라 위치에 대한 정보까지도 얻을 수 있음을 보였다.

• 지구물리
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• 제7권1호
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• pp.11-21
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• 2004

The variation of geomagnetic field and absolute magnetic field at the geomagnetic observatory of King Sejong Station has been measured with 3-component ring core fluxgate magnetometer, proton magnetometer and D-I magnetometer. With data obtained from King Sejong Station during 2003, thediurnal and annual variations of geomagnetic field were researched and compared with those at other observatories. The deviation of daily variation of magnetic field in antarctica decreased gradually during winter season due to sun effect. The rates of componental annual variation of magnetic field at King Sejong Station were calculated using the least-square method under the assumption that the annual variation of magnetic field is linear. The rates are -55.93 nT/year in horizontal intensity, -0.87 min./year in declination, 58.30 nT/year in vertical intensity, and -69.85 nT/year in total intensity of magnetic field. A remarkable variation was caused by the magnetic storms occurred on 29~30 October, which were so powerful that the variation was observed in mid latitudes as well as high latitudes. The values of variation are generally 1500 2000 nT in Antarctica including King Sejong Station, 350 500 nT in East Asia. The measurement of absolute magnetic field shows that ring core fluxgate magnetometer has relatively large error range under cold temperature.

• 천문학논총
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• 제15권spc2호
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• pp.57-64
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• 2000

It is realized that the extraterrestrial matter is in ionized state, plasma, so the matter of this kind behaves as not expected because of its sensitiveness to electric and magnetic fields and its ability to carry electric currents. This kind of subtle change can be observed by an instrument for the magnetic field measurement, the magnetometer usually mounted on the rocket and the satellite, and based on the ground observatory. The magnetometer is a useful instrument for the spacecraft attitude control and the Earth's magnetic field measurements for the scientific purpose. In this paper, we present the preliminary design and the test results of the two onboard magnetometers of KARl's (Korea Aerospace Research Institute) sounding rocket, KSR­III, which will be launched during the period of 2001-02. The KSR-III magnetometers consist of the fluxgate magnetometer, MAG/AIM (Attitude Information Magnetometer) for acquiring the rocket flight attitude information, and of the search-coil magnetometer, MAG/SIM (Scientific Investigation Magnetometer) for the observation of the Earth's magnetic field fluctuations. With the MAG/AIM, the 3-axis attitude information can be acquired by the comparison of the resulting dc magnetic vector fields with the IGRF (International Geomagnetic Reference Field). The Earth's magnetic field fluctuations ranging from 10 to 1,000 Hz can also be observed with the MAG/SIM measurement.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제14권2호
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• pp.312-319
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• 1997

과학적 목적으로 탑재되는 자력계(magnetometer)는 지구 근접 우주환경을 관측하는데 있어서 필수적인 탑재 체이다. 우주환경의 직접적인 전자기적 변화는 자기장과 전기장의 측정으로 알 수 있다. 실제 관측에 있어서 전기장의 관측은 기술적으로 어렵지만 자기장은 비교적 관측이 용이하다. 따라서 자기장을 측정하는 자력계는 과학위성의 기본적인 탑재 체들의 하나로 인식되어왔다. 본 연구에서는 1998년 7월경에 발사 예정인 우리별 3호의 과학 탑재체인 fluxgate 자력계를 개발한 결과를 보고한다. 우리별 1, 2호에 탑재된 자력계는 단순히 위성의 자세 제어를 위해 제작되었으나, 우리별 3호에서는 자세 제어뿐만 아니라 우주과학 적인 측정을 위한 자력계가 탑재될 예정이다. 우리별 3호는 1998년 7월경에 발사 예정이며 고도는 720km, 궤도는 원형 태양 동기 궤도, 무게는 약 100kg, 전력은 최대 150W이다. 그리고 과학 탑재 체로는 우주복사영향 측정기(Radiation Effect Microelectronics), 고 에너지 입자 검출기 (High Energy Particle Telescope), 정밀 자력계(Scientific Magnetometer), 전자 온도 측정기(Electron Temperature Probe)가 있다. 우리별 3호에 탑재 예정인 정밀 자력계는 기본적으로 우리별 1, 2호에 탑재된 자력계의 회로를 추가 보정 하여 넓은 우주 공간에서 일어나는 자기장 변화 현상을 관측하기에 적절한 분해능인 5nT를 기준으로 개발하였다. 일본의 자력계 전문 회사인 Tierra Tecnica사에서 자력계의 보정(calibration)과 잡음 레벨 시험(noise level test)을 수행하였다.

• 천문학회보
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• 제45권1호
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• pp.40.1-40.1
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• 2020

The Korea Astronomy and Space Science Institute is participating as a South Korean partner in the Commercial Lunar Payload Services (CLPS)of NASA. In response, the Korea Astronomy and Space Science Institute is currently conducting basic research for the development of four candidate instrument payloads. The magnetic field instrument is one of them and it's scientific mission objective is the moon's surface magnetic field investigation. Therefore, the development requirement of the lunar surface magnetic field instrument were derived and the initial conceptual design was started. The magnetic field instrument has a 1.2 meter boom which has two three-axis fluxgate magnetometer sensors and one gyro sensor to get a attitude information of the boom. The concept of measuring the lunar surface magnetic field will carry out using multiple sensors by placing semiconductor type magnetic field sensors inside the electric box including boom mounted fluxgate sensors. In order to overcome the very short development period, we will use the KPLO (Korean Lunar Pathfinder Orbiter) magnetometer design and parts to improve reliabilities for this instrument. In this presentation, we introduce the instrument requirements and conceptual design for the Lunar surface magnetic field instruments.

• 우주기술과 응용
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• 제2권3호
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• pp.221-229
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• 2022

본 논문에서는 온도에 민감한 플럭스게이트 자력계 센서 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도 조절 장치의 설계 및 설치, 그리고 설치 이후 데이터 안정성 평가에 대하여 기술하였다. 온도 조절 장치는 국립전파연구원 우주전파센터에서 운영 중인 이천 지자기 관측소에 설치되었다. 온도 조절 장치는 사고 안정성, 자기장 측정에 미치는 영향, 온도 조절 효율을 고려하여 설계하였다. 온도 조절 장치 설치 이후, 온도가 20℃ 수준에서 일정하게 유지되는 것을 확인하였다. 지자기 데이터 안정성 평가를 위하여 델타 F(delta-F)와 베이스라인(baseline) 값을 이용하였으며, 장치 설치 이후 델타 F와 베이스라인의 변동이 줄어든 것을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권1호
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• pp.29-42
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• 2003

2002년 11월에 발사된 과학로켓 KSR-111에 자세제어를 위한 정보 획득용 3축 Fluxgate 자력계 (AIM: Attitude Information Magnetometer)와 지구 자기장 섭동 측정용 Search-Coil 자력계(SIM: Scientific Investigation Magnetometer)가 탑재되었다. SIM은 지구 자기장 중 약 10～1,000Ha주파수 대의 섭동 현상을 관측한다. AIM을 통해 측정한 지구 자기장의 DC 벡터 성분을 지구 자기장의 기준 모델인 IGRF(International Geomagnetic Reference Field)와 비교하여 로켓의 위치와 비행 상태를 파악하는 프로그램 1과 KSR-Ⅲ에서 측정된 실제 데이터를 이용해 시간에 따른 회전 각의 변화를 알아보는 프로그램 2를 개발하였다. 알고리즘 개발시 자세제어의 요소로서 데이터 처리 속도, 로켓의 비행역학 등을 고려하였고, 이로 인한 오차를 감안하기 위해 최소자승법을 사용하였다. 프로그램 2를 실행하여 얻은 값으로(항우연 자료 비교분석한 결과 내용), 자력계를 로켓의 자세 제 어용으로는 부적합하나 붐(boom)이 장착된 로켓에 탑재할 경우 지구 상충의 자기장을 측정하여 분석할 수 있다. 또한 발사 전 로켓 몸체와 마운트의 자기장을 측정하여 로켓의 자기장'분포를 미리 모델링화 할 경우 자료 처리가 훨씬 용이하다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권4호
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• pp.329-336
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• 2012

Korea Astronomy and Space Science Institute researchers have installed and operated magnetometers at Bohyunsan Observatory to measure the Earth's magnetic field variations in South Korea. In 2007, we installed a fluxgate magnetometer (RFP-523C) to measure H, D, and Z components of the geomagnetic field. In addition, in 2009, we installed a Overhauser proton sensor to measure the absolute total magnetic field F and a three-axis magneto-impedance sensor for spectrum analysis. Currently three types of magnetometer data have been accumulated. In this paper, we use the H, D, Z components of fluxgate magnetometer data to investigate the characteristics of mid-latitude geomagnetic field variation. To remove the temporary changes in Earth's geomagnetic filed by space weather, we use the international quiet days' data only. In other words, we performed a superposed epoch analysis using five days per each month during 2008-2011. We find that daily variations of H, D, and Z shows similar tendency compared to previous results using all days. That is, H, D, Z all three components' quiet intervals terminate near the sunrise and shows maximum 2-3 hours after the culmination and the quiet interval start from near the sunset. Seasonal variations show similar dependences to the Sun. As it becomes hot season, the geomagnetic field variation's amplitude becomes large and the quiet interval becomes shortened. It is well-known that these variations are effects of Sq current system in the Earth's atmosphere. We confirm that the typical mid-latitude geomagnetic field variations due to the Sq current system by excluding all possible association with the space weather.