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요약문
SUMMARY
목차
제1장 서론 13
제2장 우주전파센터(가칭) 시설구축 운용 방안 14
제1절 신규관측시설 구축 및 운용방안 14
1. 배경 14
2. ACE 위성 수신국 구축 16
3. 광대역 태양전파 노이즈 관측기 구축 17
4. 태양풍 지상 관측기 구축 18
5. 신규관측기 설치 고려 사항 20
제2절 예보시스템 및 예보실 운용방안 22
1. 배경 22
2. 우주전파센터(가칭) 예·경보 상황실 검토 결과 23
제3절 미국 우주전파환경예보센터 예보관 교육 29
1. 배경 29
2. 교육 프로그램 30
3. 교육 프로그램 특징 31
4. 교육 프로그램 주요 내용 31
5. ACE위성 태양풍 관측 자료의 예·경보업무 활용 38
제3장 우주전파환경 예보서비스 기반 강화 42
제1절 수요자 중심의 예보서비스 방안 마련 42
1. 요약 42
2. 23주기 연도별 태양폭발 현황 분석 43
3. Galaxy 15 위성 피해 사례 분석 49
4. 2003년 우주전파환경 변화에 따른 피해 사례 분석 54
제2절 우주전파환경 예·경보 전달체계 구축 마련 62
1. 서론 62
2. 우주전파환경 예·경보 전달체계 구축(안) 62
제3절 우주전파환경에 의한 기관별 대처방안 64
1. 서론 64
2. 우주전파환경에 의한 관계분야별 대처방안 64
제4절 원격지 관측시설 상시 감시체계 구축 68
1. 서론 68
2. 시스템 안전화를 위한 미러링 시스템 구축 68
3. 감시서버 개선 70
4. 감시서버 웹페이지 제작 70
5. 감시 형태 및 이상 유무 판정 주기 71
제4장 우주전파환경 관측인프라 보강 73
제1절 이천 전리층 관측시설 구축 73
1. 배경 73
2. 추진 내용 73
3. 전리층 관측 79
4. 전리층 관측시스템 활용 82
5. 향후계획 83
제2절 강릉 지자기 관측시설 구축 83
1. 배경 83
2. 추진 내용 83
3. 지자기 관측소 현황 91
4. 지자기 관측기 활용 91
5. 향후계획 93
제3절 태양전파 관측시스템 개선 구축 93
1. 배경 93
2. 추진내용 94
3. 개선 결과 114
제5장 대외협력 활동 강화 115
제1절 공군과 우주전파환경 협력체계강화 115
제2절 호주와 우주전파환경 협력체계강화 115
제6장 결론 120
참고문헌 122
판권기 123
[표 2-1] L1에서 운영 중인 NASA 위성현황 16
[표 2-2] 국외 태양풍 지상 관측기 기능 비교 18
[표 2-3] 미국 SWPC에서 운용 중인 교대근무 종류 및 주요업무 사항 30
[표 3-1] 각종 인공위성에 따른 대응 및 패해[참고문헌 4] 60
[표 3-2] 각 자료 별 이상 유무 판정 주기 72
[표 4-1] 전리층 수신기 세부 내용 76
[표 4-2] 전리층 관측기 안테나 사항 77
[표 4-3] 2009년 11월 26일 측정자료 96
[표 4-4] 2009년 12월 16일 측정자료 96
[표 4-5] 2009년 12월 17일 측정자료 97
[표 4-6] DUAL BAND PASS FILTER 사양 108
[표 4-7] LNA 사양 109
[그림 2-1] 태양 지구 공간 사이의 관측기 별 관측 영역 14
[그림 2-2] 호주의 태양전파 노이즈 관측기 모습(예) 17
[그림 2-3] 우주전파센터(가칭) 관측 인프라 배치 방안 21
[그림 2-4] 우주전파센터(가칭) 시설구축 및 운용 시스템 개념도 22
[그림 2-5] 우주전파센터(가칭) 상황실 구축 상상도 1 24
[그림 2-6] 우주전파센터(가칭) 상황실 구축 상상도 2 25
[그림 2-7] 우주전파 상황판 메인화면 26
[그림 2-8] 우주전파 상황판 태양권 세부화면 26
[그림 2-9] 우주전파 상황판 태양-지구권 세부화면 26
[그림 2-10] 우주전파 상황판 지구자기권 세부화면 27
[그림 2-11] 우주전파 상황판 지구 전리권 세부화면 27
[그림 2-12] 예·경보관을 위한 표출화면(3개 분야 24종) 28
[그림 2-13] 예·경보관을 위한 표출화면(3개 분야 14종) 28
[그림 2-14] SWPC 예보실 사진(왼쪽이 D-shift 예보관 좌석, 오른쪽이 B,E,M-shift 좌석) 30
[그림 2-15] 일일 브리핑 발표자료 첫 슬라이드(2010.5.14.) 34
[그림 2-16] EIT 이미지 샘플(검게 보이는 부분이 코로나 홀) 34
[그림 2-17] ACE 태양풍 관측 자료에서 CIR과 HSS의 확인 38
[그림 2-18] CME shock 구조와 pre-shock의 모습 40
[그림 2-19] ACE위성 자료에서의 CME shock의 특성 41
[그림 2-20] 강력한 CME에 의한 SWEPAM saturation의 예 41
[그림 3-1] 연도별 흑점수 및 태양폭발 비교(1997년 1월 1일~2010년 10월 1일) 43
[그림 3-2] 연도별 흑점수와 Radio Blackouts 및 Solar Radiation Storms 비교(1997년 1월 1일~2010년 10월 1일) 44
[그림 3-3] 연도별 흑점수와 Geomagnetic Storms 비교(1997년 1월 1일~2010년 10월 1일) 45
[그림 3-4] 2010년도 태양폭발 유형분석(1월 1일~12월 1일) 48
[그림 3-5] 2008년 및 2009년도 태양폭발 유형분석 48
[그림 3-6] SOHO 위성에서 EIT 195 필터로 관측한 4월 3일 B7 등급의 태양플레어 폭발 전(좌)과 폭발 후(우)의 모습 49
[그림 3-7] GOES 위성에서 관측한 X-ray 플럭스 변화(4월 3일 B7 플레어 관측) 50
[그림 3-8] SOHO 위성에서 관측한 코로나 물질 분출의 모습(적색 화살표) 50
[그림 3-9] STEREO 위성에서 관측한 코로나 물질 분출의 모습 51
[그림 3-10] ACE 위성(좌) 및 WIND 위성(우)에서 관측한 코로나 물질 분출의 모습 52
[그림 3-11] 이천에서 관측한 4월 3일부터 5일까지 지구 자기장의 변화 53
[그림 3-12] 제주에서 관측한 4월 3일부터 5일까지 지구 전리층(foF2, hmF2)의 변화 53
[그림 3-13] Big Bear Solar Observatory에서 관측한 흑점 486영역의 모습 55
[그림 3-14] EIT 195 필터로 관측한 4단계 태양플레어(왼쪽)와 LASCO C2에서 관측한 코로나 물질 분출의 모습(오른쪽) 56
[그림 3-15] GOES SXI가 관측한 태양플레어(왼쪽)와 LASCO C2에서 관측한 코로나 물질 분출의 모습(오른쪽) 57
[그림 3-16] 2003년 10월 29일부터 2003년 10월 31일까지 Kp index의 변화 57
[그림 3-17] GOES SXI가 관측한 태양플레어(왼쪽)와 LASCO C2에서 관측한 코로나 물질 분출의 모습(가운데), GOES XRS가 관측한 태양플레어 강도(오른쪽) 58
[그림 3-18] 2003년 10월 28일 Solar Radiation 경보발령 구역 58
[그림 3-19] 우주전파환경 예·경보 전달체계(안) 63
[그림 3-20] 우주전파환경 국가 비상대응 체계(안) 67
[그림 3-21] 미러링 구축 시스템의 개념도 69
[그림 3-22] 관측장비 모니터링 시스템개요 70
[그림 3-23] 감시서버 웹페이지 예 71
[그림 4-1] 전리층관측기 설치현황 및 사입사 구현 74
[그림 4-2] 전리층 구조 75
[그림 4-3] DPS-4D의 블록 다이어그램 78
[그림 4-4] 수신안테나 배치 78
[그림 4-5] 전리층 관측데이터 79
[그림 4-6] Standard 측정데이터 79
[그림 4-7] 사입사 관측(제주 송신, 이천 수신) 80
[그림 4-8] 전리층의 이동 80
[그림 4-9] 전리층 드리프트 관측 81
[그림 4-10] 전리층 관측시스템 활용 82
[그림 4-11] 전리층 종합관측망 83
[그림 4-12] 강릉 지자기 설치부지 지자기 환경 조사 결과 84
[그림 4-13] 관측시스템 구성도 85
[그림 4-14] 플럭스게이트 센서 원리(RFP-523D-FG) 87
[그림 4-15] 오버하우저 센서 원리(RFP-523D-OH) 88
[그림 4-16] Fluxgate Sensor 88
[그림 4-17] Fluxgate Sensor 실제 모습 및 설치 88
[그림 4-18] 플럭스게이트 센서 설치 89
[그림 4-19] 강릉 지자기 관측시스템 설치도 90
[그림 4-20] 지자기 관측시스템 현황 91
[그림 4-21] 지자기 폭풍 예보 현황('10년) 92
[그림 4-22] 태양전파 폭발 유형 93
[그림 4-23] 6.4M 안테나 구동부분 앙각피니언 94
[그림 4-24] 안테나제어프로그램에 탑재된 태양정보 화면 95
[그림 4-25] 11월 26일 고도 및 방위각차이 96
[그림 4-26] 12월 16일 고도 및 방위각 차이 97
[그림 4-27] 12월 17일 고도 및 방위각 차이 97
[그림 4-28] 태양전파 수신시스템 계통도 99
[그림 4-29] LNA 출력특성 99
[그림 4-30] BPF 출력특성 100
[그림 4-31] HYBRIDE 출력특성 101
[그림 4-32] LP안테나 수신 BOX 전체 출력특성 102
[그림 4-33] LP Ant 수신 BOX 내부모습 103
[그림 4-34] 10M 수신시스템 출력특성 103
[그림 4-35] 10M 수신시스템 하지궤도 주변노이즈 세기 104
[그림 4-36] 10M 수신시스템 춘/추분궤도 주변노이즈 세기 104
[그림 4-37] 10M 수신시스템 동지궤도 주변노이즈 세기 105
[그림 4-38] FM 대역/ DMB 대역 주변노이즈 세기 105
[그림 4-39] 10M 수신시스템 케이블 손실 106
[그림 4-40] LNA 출력특성 106
[그림 4-41] HYBRID 삽입손실/위상특성 107
[그림 4-42] 10M 수신시스템 BPF 특성 개선 108
[그림 4-43] DUAL BAND PASS FILTER 108
[그림 4-44] LNA 출력특성 109
[그림 4-45] 10M 안테나 수신 Box 출력특성 110
[그림 4-46] 10M 안테나 수신 Box 내부모습 110
[그림 4-47] 6.4M 하지궤도 주변노이즈 최대값 111
[그림 4-48] 6.4M 춘/추분궤도 주변노이즈 최대값 111
[그림 4-49] 6.4M 동지궤도 주변노이즈 최대값 112
[그림 4-50] 6.4M 하지궤도 주변노이즈 최대값 112
[그림 4-51] LNA 출력특성 113
[그림 4-52] 6.4M BPF 특성 113
[그림 4-53] 6.4M 수신 BOX전체특성 및 내부모습 114
[그림 5-1] 예·경보 업무 실습 및 예보업무 Check list 116
[그림 5-2] 우주전파 예·경보 운영교육 117
[그림 5-3] 미 공군 Solar Optical Telescope 외부 및 내부 모습 117