| 초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 지구 자기권에서는 다양한 원인에 의해 전자기 파동들이 발생한다. 이러한 자기권 기원 파동들은 지구 전리권 및 지상으로 전달된다. 전리권 및 지상에서 관측된 파동들의 특성을 조사함으로써 자기권 파동의 발생원인 및 발생지역 그리고 전달 메커니즘을 이해할 수 있다. 특히 전리권 지역은 자기권 파동에너지의 지상 전달과정에서 반드시 통과하는 지역이므로 “전리권 우주환경”에 대한 이해가 중요하다. 본 과제에 서는 자기권 RBSP 위성 자기장 자료, 전리권 Swarm 위성 자기장 및 밀도 자료와 지상 자기장 자료를 이용하여 전리권 파동 특성을 조사한다. □ 연구 목표대비 연구결과 지구 자기권과 전리권에서 다양한 규모의 태양풍 변화와 플라즈마 불안정성에 의해 지구 자기장이 섭동을 받으면 전자기 파동이 발생한다. 이러한 파동의 주파수가 수소양이온의 자기권 지구 자기장 회전 주파수 (수 Hz)와 비슷하거나 낮은 주파수 대역에서 발생한 전자기 파동을 극초저주파수 (Ultra-low frequency: ULF) 파동이라 부른다. ULF 파동은 발생 지역으로부터 섭동 자기 에너지를 배경 자기장 방향과 상관없이 모든 지역으로 전파되는 압축성 파동과 자기력선을 따라 전파 되는 알펜파로 분류되며 지구 자기권, 전리권, 지상에서 자기장 측정기 장비를 통해 관측되어진다. 본 과제에서는 전리권 Swarm 위성 자기장 자료 분석을 위해 수 만 nT의 전리권 배경 자기장에서 1 nT 이하의 전리권 자기장 섭동을 구별할 수 있는 코드를 개발하였으며 전리권 위성에서 관측되어진 전자기 파동의 발생원인 및 발생지역의 공간분포 연구를 수행하였다. 연구결과: 전리권 Swarm 위성 자기장 자료와 저위도 보현산 우주환경 관측소 자기장 측정기 자료를 이용하여 이벤트 연구와 통계연구를 수행하였으며 전리권 플라즈마 밀도 변화에 영향을 주는 EMIC 파동의 특성을 연구하였다. 관련 연구결과를 SCI 저널(Journal of Geophysical Research – Space Physics/Geophysical Research Letter)에 다수 게재하였다. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 전리권은 지구 자기권과 대기권 사이에 형성되는 경계지역으로 지구 감시 및 천문·우주과학 연구를 위해 많은 위성들이 운용되는 공간이다. 지구 자기권에서 발생한 다양한 전자기 파동 현상들이 지구로 전달되어질 때 “전리권 우주환경” 지역을 반드시 통과함으로 안정된 전리권 위성 운용과 자기권 우주공간 전자기 물리현상 원인 규명을 위해 “전리권 우주환경” 연구는 국가차원의 지원이 요구되어진다. 본 과제는 특히 국내 기반 우주환경 관측 시설 (보현산 관측소) 및 Neumayer 관측소에 설치된 국내개발 장비(서치코일 자기장 측정기) 자료를 사용하여 국제적인 연구 성과를 낼 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 기대되며 태양-자기권 우주환경 변화에 대한 전리권의 지구 자기장 섭동 연구결과는 “전리권 우주환경”을 이해하는데 중요한 역할을 할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
