• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.191-193
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• 2006

The ionospheric strom evolution process was monitored during the 18 August 2003 magnetic strom over China, through inversion of the ionospheric electron density from GPS observations. The temporal and spatial variations of the ionosphere were analysed as a time series of ionospheric electron density profiles. Results show that the main ionospheric effects of the storm over China under consideration are: the positive storm phase effect usually happens in the low latitudinal ionospheric; the negative storm phase effect occurs in the middle latitude, and the equatorial anomaly structure can be found as well.

• 우주기술과 응용
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• 제4권2호
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• pp.153-168
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• 2024

사운딩 로켓은 저렴한 비용과 빠른 개발 기간을 통해 전리권이나 무중력 환경을 직접 탐사하는 유용한 도구이다. 이러한 로켓은 목표 고도에 신속하게 도달하며, 다양한 과학적 장비를 탑재하여 데이터를 실시간으로 수집할 수 있다. 페리지에어로스페이스(주)는 2024년 상반기에 첫 시험 발사를 진행한 뒤, 2025년 1월경에는 2차 성능시험 사운딩 로켓을 발사할 예정이다. 이 로켓은 제주 해상에서 발사될 예정이며, 약 150 km의 목표 고도에 총 30 kg의 탑재체를 싣고, 준궤도 영역에서 다양한 실험을 수행할 것이다. 특히, 중위도 지역의 전리권에서는 간헐적으로 전자 밀도가 증가하는 스포라딕 E층과 적도 전기제트에 의한 자기장의 미세변화를 관측할 수 있을 것으로 예상된다. 이러한 관측을 위해 KAIST 인공위성연구소에서 개발 중인 탑재체 IAMMAP(ionospheric anomaly monitoring by magnetometer and plasma-probe)의 사운딩 로켓 버전이 발사체에 실릴 예정이다. 본 연구는 중위도 지역의 전리권에 대해서 이해하고, 2차 성능시험에서의 관측 가능한 임무 설계에 중점을 두고자 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권1호
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• pp.53-62
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• 2003

SPS(Space Physics Sensor)는 1999년 발사된 다목적 실용 위성 1호(KOMPSAT-I)에 실린 관측 장비로서, 태양 활동 극대기인 2000년 6월부터 2001년 8월까지 지구 이온층에 관한 자료를 지구로 전송하였다. 이 자료 중 때때로 저위도 지역에서 급격한 플라즈마 밀도 증가 현상을 볼 수 있었다. 이러한 현상의 통계적 분포를 살펴본 결과, 지구 자기장이 약한 대서양 지역과 하와이 지역에서 발생 확률이 가장 높으며, 지자기 활동성 지수인 Dst나 태양 활동성을 나타내는 F10.7지수와는 특별한 상관관계가 없다는 사실을 확인할 수 있었다. 밀도 증가 지역 내의 전자 온도 변화는 개별 사건마다 증가, 유지, 또는 감소를 보이고 있으나, 온도가 급격히 감소하는 경우가 지배적이었다.

• 한국측량학회지
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• 제28권4호
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• pp.413-420
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• 2010

현재 전리층 지연은 GNSS 측량의 가장 큰 오차이다. 단일 주파수 수신기 사용자는 전리층 지연을 모델링 하거나 보정하기 위하여 전리층 보정 알고리즘을 적용해야 한다. 실시간 보정이 가능한 전리층 모델로는 항법메시지로 제공되는 GPS의 Klobuchar 모델과 Galileo의 NeQuick 모델이 있다. 이 연구에서는 두 모델의 효용성을 계절과 위도에 따라 평가하였다. 첫 번째 검증으로, 각 계절별로 수원 GPS 상시관측소 상공의 연직방향 총전자수를 산출하였다. 두 번째 검증으로는 위도가 서로 다른 3개 상시관측소(철원, 수원, 제주)에서의 VTEC을 계산해 관측소 위도와의 상관성을 분석하였다. 산출된 총전자수는 전지구 전리층 모델인 GIM 모델과 IRI 모델에서 제공하는 총전자수와 비교하였다. 그리고 GIM 모델과 IRI 모델을 기준으로 Klobuchar 모델과 NeQuick 모델의 RMS 차이를 각각 산출하였다. 그 결과, 계절과 관측소 위도와 무관하게 NeQuick 모델의 RMS 차이가 Klobuchar 모델의 RMS 차이보다 약 0.01~3.50 TECU 낮게 나타났다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제19권2호
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• pp.123-132
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• 2002

다목적 실용위성 1호는 고도 685km, $98^{\circ}$의 궤도 경사각를 가지며, 탑재된 이온층 측정 센서(Ionospheric Measurement Sensor)로 전자 온도와 전자 밀도를 측정하였다. 이 관측 자료로부터 22:50LT인 밤 시간에 $+60^{\circ}~-60^{\circ}$의 저위도 지역에서 자기적으로 안정한 상태(Kp <4)의 계절별 전자 밀도와 전자 온도의 분포를 구하였다. 관측 결과, 전자 온도와 전자 밀도의 분포는 계절과 경도에 따라 변화를 나타냈다. 대체로 전자 밀도는 자기 적도 부근에서 높아지고, 전자 온도는 낮아지는 경향을 보였다. 봄, 가을에는 전자 밀도와 온도 모두 자기 적도를 중심으로 대칭적으로 분포하였다. 그러나 여름에는 전체적으로 북반구 쪽으로 이동하여 전자 밀도의 극대점과 전자 온도의 극소점이 자기 적도 북쪽에 위치하였고, 겨울에는 이와 반대의 변화를 나타냈다. 또한, 각 계절에서 경도에 따라서도 전자 온도와 밀도 분포의 차이를 보였다. 이러한 차이가 생기는 원인은 경도와 계절에 따라 달라지는 F층의 중성 바람이 이온층 플라즈마에 영향을 주는 것에 의해 설명될 수 있다. 이 관측에서 얻은 전자온도와 밀도의 분포는 IRI95모델을 이용해 구한 분포와 차이를 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.409-414
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• 2018

광역 차분위성항법시스템의 서비스 영역을 기준국 네트워크 외부로 확장하기 위해서는 전리층 보정 정보의 외삽이 필수적이다. 본 논문에서는 전리층 보정 영역 확장을 위한 인공 신경망을 설계하고 이에 대한 성능분석을 수행하였다. 인공 신경망 입력으로 사용되는 일/년별 주기함수, 태양흑점개수, 자기장 인덱스(Ap)의 개별 요소들이 전리층 외삽 추정 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 신경망의 구성에 있어서는 은닉 층의 수 및 뉴런 개수 변화에 따른 성능 분석을 수행하였다. 분석결과를 바탕으로 신경망을 구현하고 태양활동 극대기(2014년)의 고위도와 저위도 지역에서의 전리층 추정 결과를 보였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제13권1호
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• pp.63-73
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• 2024

NeQuick G is the ionosphere model utilized by Galileo single-frequency users to estimate the ionospheric delay on each user-satellite link. The model is characterized by the effective ionization level (Az) index, determined by a modified dip latitude (MODIP) and broadcast coefficients derived from daily global space weather observations. However, globally fitted Az coefficients may not accurately represent ionosphere within local area. This study introduces a method for regional ionospheric modeling that searches for locally optimized Az coefficients. This approach involves fitting TEC output from NeQuick G to TEC data collected from GNSS stations around Korea under various ionospheric conditions including different seasons and both low and high solar activity phases. The optimized Az coefficients enable calculation of the Az index at any position within a region of interest, accounting for the spatial variability of the Az index in a polynomial function of MODIP. The results reveal reduced TEC estimation errors, particularly during high solar activity, with a maximum reduction in the RMS error by 85.95%. This indicates that the proposed method for NeQuick G can effectively model various ionospheric conditions in local areas, offering potential applications in GNSS performance analyses for local areas by generating various ionospheric scenarios.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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• pp.26.3-27
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• 2011

Formation of a steep plasma density gradient in the middle-latitude ionosphere during geomagnetic storms and the latitudinal migration of its location depending on the storm phase are suggested to be associated with the ionospheric signature of the plasmapause. We test this idea by using the satellite and ground observation data during the 11 April 2001 storm. The locations of the steep plasma density gradient identified by TOPEX/Poseidon (2001 LT) and DMSP (1800 and 2130 LT) satellites coincide with the ionospheric footprints of the plasmapause identified by the IMAGE satellite. This observation may support the dependence of the middle-latitude plasma density gradient location on the plasmapause motion, but does not explain why the steep density gradient whose morphology is largely different from the morphology of the middle-latitude ionization trough during quiet period is formed in association with the plasmapause. The ionospheric disturbances in the total electron content (TEC) maps shows that the steep TEC gradient is formed at the boundary of the positive ionospheric storm in low-middle latitudes and the negative ionospheric storm in middle-high latitudes. We interpret that the thermospheric neutral composition disturbance in the dayside is confined within the middle-high latitude ionospheric convection zone. The neutral composition latitudes and, therefore, the locations of the steep plasma density gradient coincide with the footprints of the plasmapause. The TEC maps show that the appearance of the steep plasma density gradient in the pre-midnight sector during the recovery phase is related to the co-rotation of the gradient that is created during the main phase.

• 천문학회보
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• 제42권1호
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• pp.40.3-41
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• 2017

Korea Astronomy and Space Science Institute The observation of particles and waves using a single satellite inherently suffers from space-time ambiguity. Recently, such ambiguity has often been resolved by multi-satellite observations; however, the inter-satellite distances were generally larger than 100 km. Hence, the ambiguity could be resolved only for large-scale (> 100 km) structures while numerous microscale phenomena have been observed at low altitude satellite orbits. In order to resolve those spatial and temporal variations of the microscale plasma structures on the topside ionosphere, SNIPE mission consisted of four (TBD) nanosatellites (~10 kg) will be launched into a polar orbit at an altitude of 700 km (TBD). Two pairs of satellites will be deployed on orbit and the distances between each satellite will be from 10 to 100 km controlled by a formation flying algorithm. The SNIPE mission is equipped with scientific payloads which can measure the following geophysical parameters: density/temperature of cold ionospheric electrons, energetic (~100 keV) electron flux, and magnetic field vectors. All the payloads will have high temporal resolution (~ 16 Hz (TBD)). This mission is planned to launch in 2020. The SNIPE mission aims to elucidate microscale (100 m-10 km) structures in the topside ionosphere (below altitude of 1,000 km), especially the fine-scale morphology of high-energy electron precipitation, cold plasma density/temperature, field-aligned currents, and electromagnetic waves. Hence, the mission will observe microscale structures of the following phenomena in geospace: high-latitude irregularities, such as polar-cap patches; field-aligned currents in the auroral oval; electro-magnetic ion cyclotron (EMIC) waves; hundreds keV electrons' precipitations, such as electron microbursts; subauroral plasma density troughs; and low-latitude plasma irregularities, such as ionospheric blobs and bubbles. We have developed a 6U nanosatellite bus system as the basic platform for the SNIPE mission. Three basic plasma instruments shall be installed on all of each spacecraft, Particle Detector (PD), Langmuir Probe (LP), and Scientific MAGnetometer (SMAG). In addition we now discuss with NASA and JAXA to collaborate with the other payload opportunities into SNIPE mission.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.271-278
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• 2018

단일주파수 수신기를 사용하는 저궤도위성의 전리층 보정을 수행하기 위해선 지상기반 전리층 보정 모델에 변환 계수를 적용해야 한다. 전리층 변환 계수는 3차원 전리층 분포를 제공하는 NeQuick 모델을 이용하여 계산할 수 있다. 본 연구에서는 2015년 한 해 NeQuick G 모델을 이용하여 전리층 변환 계수를 계산한 후, 저궤도위성 관측값과 IGS 지상 전리층지도의 비율로 계산된 전리층 변환계수와 비교하였다. NeQuick G의 전리층 변환 계수를 IGS 전리층지도에 적용한 후, 저궤도위성에서 관측된 전리층 지연과 비교하여 정확도를 분석하였다. 또한, NeQuick G 변환 계수를 IGS 전리층 지도에 적용하여 계산한 전리층 지연 오차와 NeQuick G 모델만을 이용하여 계산한 전리층 지연 오차를 비교분석하였다. 추가적으로 위도 및 태양활동에 따른 전리층 지연오차를 분석하였다. 2015년 한 해 NeQuick G 모델로 계산된 평균 전리층 변환 계수는 0.269로 나타났으며, IGS 전리층 지도에 NeQuick G 변환 계수를 적용한 전리층 지연 오차는 NeQuick G 모델만으로 계산된 전리층 지연 오차보다 23.7% 더 작았다.