초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 다양한 Solar Wind 및 지구 자기권 조건에서 Solar wind upstream, Magnetosheath, Magnetotail 등의 지역에서 비선형 고립파들의 생성과 전파과정을 이론적인 연구, Particle-In-Cell(PIC) simulation, 위성관측자료 등을 통하여 비교·분석하고자 한다.
연구결과
◎ 본 연구에서 수행한 실험 플라스마 시스템인 Double Plasma simulation을 우주 플라스마에 적용하였다. Double plasma는 source c

연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 다양한 Solar Wind 및 지구 자기권 조건에서 Solar wind upstream, Magnetosheath, Magnetotail 등의 지역에서 비선형 고립파들의 생성과 전파과정을 이론적인 연구, Particle-In-Cell(PIC) simulation, 위성관측자료 등을 통하여 비교·분석하고자 한다.
연구결과
◎ 본 연구에서 수행한 실험 플라스마 시스템인 Double Plasma simulation을 우주 플라스마에 적용하였다. Double plasma는 source chamber와 target chamber로 구성되어 있다. Source Chamber에 있는 플라스마를 grid voltage V로 제어하면서 Target Chamber로 플라스마를 넣어주는 simulation인데, 이것은 태양풍 플라스마가 지구 Bow Shock을 만나 Magnetosheath에 입사하는 모양을 simulate 하였다. 이렇게 하여, 그림 2(a)와 같은 Target Chamber에 연속적으로 ion-acoustic solitary wave들의 chain이 만들어지는 것을 확인하였고, 이렇게 solitary wave들의 chain이 만들어지는 새로운 mechanism인 inverse Landau damping을 제시하였다. 이것은 현재 국제 저명 학술지인 Physics of Plasmas에 게제 승인되어 2012년 봄에 출판될 예정이다.
◎ 지구 플라스마층 경계 부근(Plasma Sheet Boundary Layer)에서 일어날 수 있는 상황을 모사하는 또 다른 PIC(Particle-In_Cell) simulation를 수행함에 있어, 기존의 simulation에서 구현하는 방법과 다른 acceptance-rejection sampling method를 이용하였다. 이것에 대한 연구 결과를 정리 중에 있으며, 3년차 연구기간 중에 논문으로 발표할 예정이다.
연구결과의 활용계획
◎ 자연 플라즈마에서의 비선형 물리현상 이해
◎ Solitary Wave의 물리적 메커니즘을 이해
◎ 우주플라스마의 비선형 물리현상 이해에 기여

Abstract ▼

Purpose& contents
The purpose of the present study is to analyze the various plasma phenomena of the nonlinear solitary waves in solar wind upstream, magnetosheath, and magnetotail regions according to the changes in solar wind conditions using by theoretical methods and Particle-In-Cell(PIC) sim

Purpose& contents
The purpose of the present study is to analyze the various plasma phenomena of the nonlinear solitary waves in solar wind upstream, magnetosheath, and magnetotail regions according to the changes in solar wind conditions using by theoretical methods and Particle-In-Cell(PIC) simulation methods. The simulation results will be compared with observations.
Result
◎ In this study, the space plasma was applied to the double plasma simulation, which carried out in laboratory plasma system. Double plasma system consists of the source chamber and the target chamber. As plasma in the Source Chamber is controlled by the grid voltage V, plasma simulation that put in the target chamber is carried out. This simulation means that solar wind plasma incident to magnetosheath with passing the Earth bow shock. Thus as a result, we confirmed that ion-acoustic solitary waves are generated continuously in target Chamber as shown in Fig. 2. The inverse Landau damping was proposed in paper to be the new generation mechanism of this solitary wave chain. This result was published in Physic of Plasmas, March 2012.
◎ Another simulation, called PIC simulation in which simulated Earth plasma boundary layer was carried out by using the acceptance-rejection sampling method.
In this PIC simulation, this result was published in Physic of Plasmas, October 2012.
Expected Contribution
◎ Understand the nonlinear physical phenomena in the natural plasma
◎ Understand the physical mechanism of the Solitary Wave
◎ Contribution to the understanding of nonlinear phenomena of space plasma

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종보고서 양식 ... 1
• 목차 ... 3
• 연구 계획 요약문 ... 4
• 연구 결과 요약문 ... 5
• 한글요약문 ... 5
• SUMMARY ... 6
• 연구내용 및 결과 ... 7
• 1. 연구 개발 과제의 개요 ... 7
• 2. 국내.외 기술 개발 현황 ... 8
• 3. 연구 수행 내용 및 결과 ... 8
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 10
• 5. 연구 결과의 활용 계획 ... 10
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 11
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구 실적 ... 11
• 8. 참고 문헌 ... 11
• 9. 연구 성과 ... 12
• 10. 기타사항 ... 14