• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.32.1-32.1
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• 2008

It is well known that solar and space weather activities can influence the performance and reliability of modern technological system and can endanger human life. Since 2007, the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) has initiated a research project for the construction of Korean Space Weather Prediction Center (K-SWPC) to make preparations for the next solar cycle maximum (~2012). In this talk, we briefly introduce the current progress of KASI activities for K-SWPC; extension of ground observation system, construction of space weather database and network, development of prediction models, and space weather effects. In addition, future plans for KSWPC will be discussed.

• 천문학회보
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• 제40권1호
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• pp.64.4-65
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• 2015

For the past decade, supported by the Korean government, the solar and space weather group of Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) has been researching towards the prevention of hazardous effects on Korean satellites, the stability of wireless telecommunications, and the safety of polar route aviation. So far, we have expanded the ground observation system, made space data more accessible, developed more advanced models for space weather forecasting, from which we have been providing forecasting services to a satisfied domestic clientele. Alongside that, we have continued our research on solar activities and the Sun-Earth connection. In this talk, I will summarize our contributions to space weather over the past 10 years and discuss future plans for next decade.

• 천문학회보
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• 제35권1호
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• pp.30.2-30.2
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• 2010

Numerous operational anomalies and satellite failures have been reported since the beginnings of the "space age". Space weather effects on modern spacecraft systems have been emphasized more and more as increasing their complexity and capability. Energetic particles potentially can destroy and degrade electronic components in satellites. We analyzed the geostationary (GEO) satellite anomalies during 1997-2009 to search possible influences of space weather on the satellite anomalies like power problem, control processor problem, attitude control problem, etc. For this we use particle data from GOES and LANL satellites to investigate space weather effects on the GEO satellites' anomalies depending on Kp index, local time, seasonal variation, and high-energy electron contribution. As results, we obtained following results: (1) there is a good correlation between geomagnetic index(Kp) and anomaly occurrences of the GEO satellite; (2) especially during the solar minimum, occurrence of the satellite anomalies are related to electron flux increase due to high speed solar wind; (3) satellite anomalies occurred more preferentially in the midnight and dawn sector than noon and dusk sector; (4) and the anomalies occurred twice more in Spring and Fall than Summer and Winter; (5) the electron with the lowest energy channel (50-75keV) has the highest correlation (cc=0.758) with the anomalies. High association between the anomalies and the low energy electrons could be understand by the facts that electron fluxes in the spring and fall are stronger than those in the summer and winter, and low-energy electron flux is more concentrated in the dawn sector where the GEO satellite anomalies occurred more frequently than high-energy electron flux. While we could not identify what cause such local time dependences, our results shows that low-energy electrons (~100keV) could be main source of the satellite anomaly, which should be carefully taken into account of operating satellites.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권4호
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• pp.315-328
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• 2004

본 연구에서는 2003년 10월과 11월에 발생한 강력한 태양활동과 우주환경의 변화에 대한 국내외 관측결과를 분석하였다. 이러한 태양활동은 거대한 흑점군, X급 이상의 강력한 플레어, 연이은 코로나물질 방출(Coronal Mass Ejections: CMEs) 및 프로톤 현상 등으로 특징지어 질 수 있다. 특히 이때 발생한 고속의 CME들은 지구 방향으로 진행하여 매우 강력한 지자기 폭풍을 일으켰다. 미국 해양대기청 우주환경예보센터에서 제시한 우주환경기준(Space Weather Scales)에 따라 국내외 관측 자료를 분석하고 위성 및 통신에 미치는 영향을 예측하였다. 또한 같은 기간동안 우리나라에서 관측된 전리층 총전자함유량(Total Electron Contents: TEC), 오로라, 전리층의 F2 임계주파수, 그리고 아리랑 위성 1호의 궤도자료를 분석함으로서 우주환경변화가 우리나라 상층대기, 위성궤도, 무선통신 등에 미치는 영향을 조사하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.23-30
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• 2013

본 연구는 "극항로 우주방사선 예보 모델 개발을 위한 사전연구"로서 2013년부터 본격적으로 개발하게 될 기상청의 극항로 우주방사선 예보 모델의 개발 방안 마련을 위한 사전 조사에 초점을 맞추고 있다. 자료 조사는 주로 항공기 운항과 우주기상 관련 문헌 및 법령 조사, 국내 항공사들의 우주기상 관련 운영지침 및 실태 조사를 통해서 이루어졌다. 또한 주요 선진국들이 현재 사용하고 있는 우주 방사선 계산 프로그램들의 장단점을 파악하고 개선할 수 있는 가능성을 찾는데 주력하였다. 조사 결과 국내에서는 아직 극항로 우주방사선을 예보하는 독자적인 모델이 전무한 상황으로 극항로 우주방사선 예보 모델의 국내 개발의 필요성이 절실함을 파악하였다. 현재 주요 선진국에서 사용하고 있는 대부분의 우주방사선 계산 프로그램들이 태양활동 및 우주기상의 변화를 제대로 반영하지 못하고 있다는 사실도 파악하였다. 본 연구에서는 현재 일반적으로 널리 사용되고 있는 우주방사선 계산 프로그램들의 장단점을 비교 분석하였다. 최종적으로 현재의 우주방사선 계산 모델들이 반영하지 못한 실시간 우주기상 효과를 반영하고, 보다 정밀한 우주방사선 예보 모델을 개발하고자 하는 목적으로 다음의 4가지 방안을 최종 제시하였다. (1) 우주방사선 예보 모델의 기반이 될 지상 방사선량 계산 프로그램의 후보 선정, (2) 항공기 고도에서 적용 가능한 정밀한 대기 모델 개선 및 결정, (3) 지상 방사선량 계산 프로그램과 항공기 고도에서의 대기 모델과 결합, (4) 최종적으로 결합된 우주방사사선 모델에 우주기상 예보 정보 반영.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권4호
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• pp.521-528
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• 2009

우주 환경이 인공위성의 오동작에 영향을 미친다는 사설은 이미 잘 알려진 것이지만, 구체적으로 인공위성의 오동작이 발생하였을 경우, 이것을 우주 환경에 의한 영향이라고 주장하기는 쉽지 않다. 이는 위성의 오동작 증상이 다양할 뿐만 아니라, 오동작 증상을 재현하는 것이 거의 불가능하기 때문이다. 이 연구에서는 이러한 위성의 오동작을 통계적으로 분석하여 어떠한 경우에 위성의 오동작이 발생할 확률이 높아지는지 찾고자 하였다. 특히 많은 비용이 소요되며 활용도가 높은 지구 정지 궤도 위성의 오동작 경향을 분석함으로써 위성 운용자에게 유용한 정보를 제공하고자 하였다. Satellite News Digest사에서 제공하는 1997년부터 2008년까지의 위성 오동작 자료를 분석하였는데, 분석 결과 지구 정지 궤도 인공위성은 Kp 지수와는 큰 상관관계를 가지지 않았으며, 봄과 가을에 그리고 자정부터 새벽 시간대에 오동작이 발생할 확률이 높음을 알 수 있었다. 또한 지구 정지 궤도에서의 고에너지 전자의 밀도가 높아질수록 위성의 오동작이 많이 발생했는데, 이러한 경향은 태양 활동 극대기일 때 보다는 극소기 일 때 더 잘 나타났다.

• 천문학회보
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• 제32권2호
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• pp.36.1-36.1
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• 2007

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.78-85
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• 2012

본 연구는 2013년 우주기상 극대기에 가시화 될 수 있는 재난에 대한 대응방안을 제시하고자 한다. 우주기상 극대기는 지구상에 크나큰 재앙을 초래할 것으로 예견되고 있다. 특히 근년에 들어 지자기 폭풍에 의한 손상과 가시화 될 수 있는 조짐을 보이고 있다. 그럼에도 불구하고 정부와 학계에서는 태양폭풍의 피해우려에 따른 분야별 우주통신과 지상통신망에 대한 워닝시스템 중심으로 규명되고 있을 뿐 우주기상 폭풍 대비 관리 및 운영시스템이 현실적으로 부재하다. 본 연구에서는 이상에서 제시된 문제점에 대한 피해분석에 따른 궁극적인 우주기상 통신망에 대한 피해 저감 대비방안을 제시하였다. 구현방법으로는 GIS기반 우주기상극대기 대비 통신망피해관리시스템 구현은 우주폭풍에서 방사되는 우주복사폭풍(flare), 우주입자폭풍(solar proton event), 우주자기폭풍(geomagnetic storm) 등에 대한 지자기권 및 이온권과 지상권의 분야별 폭풍피해를 분석하여 유형별 전파피해 대응방안에 대비할 수 있도록 하였다. 이로서 공간정보기반의 우주폭풍 통신망 피해대비 운영관리시스템 구현은 GIS기법에 의한 의사결정지원시스템으로 피해예측 및 방재환경을 스마트 IT환경과 융합한 첨단 정보시스템으로 구현하여 인명과 재산을 보전할 수 있는 수단으로 기여될 수 있을 것이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권4호
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• pp.285-296
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• 2007

시 공간 분해능이 우수한 GPS 가강수량 자료를 활용하면 강수나 구름과 같이 변동성이 큰 기상현상에 대한 수치예보모델의 예측성 한계를 줄일 수 있다. 이 연구에서는 GPS 가강수량 자료를 수치 예보모델에 초기치로서 적용하기 위해 한국천문연구원과 해양수산부가 운영하고 있는 GPS 상시관측소 자료로부터 GPS 가강수량을 계산하였다. 시 공간적 규모가 작아 기존 수치예보모델에서 예측하기 어려운 국지적 집중호우사례를 선정하였다. 차세대 수치예보모델인 WRF(Weather Research & Forecasting)모델의 3차원 변분동화(3D-Var)기법을 이용하여 GPS 가강수량 자료를 초기치에 동화하였다. 이 연구는 GPS 가강수량 자료가 수치예보모델의 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과를 바탕으로 하여 수치예보모델의 예측성 향상을 위한 연구방향을 제시 하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권4호
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• pp.441-452
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• 2004

실시간 관측자료를 사용하여 현재상태를 진단하고 이후의 변화를 예보하는 것은 우주환경 모니터링 시스템의 필수적인 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 ION(IDL On the Net)을 이용하여 웹 기반의 우주환경모니터링 시스템을 구축하였다(http://sun.kao.re.kr). 이 웹 페이지에서는 현재의 태양 및 지자기 데이터를 보여주고 위성, 통신, 지상 전력시스템에 줄 수 있는 영향을 예측하여 제시하고 있다. 그리고 NOAA/SEC에서 매일 제시하는 태양 X선 플레어, 프로톤 현상, 지자기 폭풍의 예보결과를 표시한다. 또한 행성간 태양 충격파와 CME(Coronal Mass Ejection; 코로나 물질 방출)의 지구도달 시간을 예측하기 위해 두 가지의 예측모델이 웹에서 구동되도록 하였다. 현재 우리는 여러가지 태양 및 지자기 활동과 관련된 각종데이터를 IDL과 FTP 프로그램을 사용하여 실시간으로 다운받아 우주환경 데이터베이스를 확장하고 있다. 본 논문에서는 한국천문연구원의 우주환경모니터링시스템 개발에 관하여 자세히 기술한다.