초록 ▼

I. 개요
본 보고서는 "태양전파 영향 분석 예측 모델 설계"의 최종 연구 결과를 정리한 것이다.
본 설계의 내용에는 1) 광대역 태양전파 노이즈 관측기의 활용을 위한 태양전파 노이즈 영향분석 모델에 대한 설계, 2) NOAA SPWC 에서 태양풍 예보를 위해 운영 중인 수치모델인 ENLIL 모형의 우주전파센터 도입에 관한 내용, 3) 태양풍 지상 관측기(IPS)의 국제 네트워크 활용을 통한 관측 데이터 공유 및 모델 도입, 개발에 관한 내용이 포함되어 있다
본 보고서에 포함된 분야별 주요 설계 내용은 다음과 같다.

I. 개요
본 보고서는 "태양전파 영향 분석 예측 모델 설계"의 최종 연구 결과를 정리한 것이다.
본 설계의 내용에는 1) 광대역 태양전파 노이즈 관측기의 활용을 위한 태양전파 노이즈 영향분석 모델에 대한 설계, 2) NOAA SPWC 에서 태양풍 예보를 위해 운영 중인 수치모델인 ENLIL 모형의 우주전파센터 도입에 관한 내용, 3) 태양풍 지상 관측기(IPS)의 국제 네트워크 활용을 통한 관측 데이터 공유 및 모델 도입, 개발에 관한 내용이 포함되어 있다
본 보고서에 포함된 분야별 주요 설계 내용은 다음과 같다.
태양전파노이즈 영향분석모델 (WSR)
● 태양 전파 노이즈의 주파수 별 특성 분석
● 태양 전파 노이즈 영향 대상 기기 조사, 분석
● 시험모형 구축
● 표출 서비스 방안
태양풍 수치적 분석 모델 (ENLIL)
● 시스템 도입 과정
● 시스템 하드웨어
● 시스템 소프트웨어
● 모델 실행 방법
● 모델 output 데이터
태양풍 이동경로 실시간 분석 모델 (IPS)
● 태양풍 관측 국제 교류 현황
● IPS 관측자료 공유 방안
● 태양풍 예측모델 비교 분석
● UCSD time-dependent tomography 모델 분석
● 제주 IPS 데이터를 이용한 모델 시험 구동
● 표출 서비스 방안

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 개요 ... 7
• II. 태양전파 노이즈 영향분석 모델 ... 8
• 1. 개요 ... 8
• 2. 태양 전파 노이즈 주파수 별 특성 분석 ... 9
• 2.1. Quiet Sun 성분 ... 10
• 2.2. SVC (Slowly varying component) 성분 ... 13
• 2.3. 태양전파 폭발 성분 ... 15
• 2.4. 태양 전파 폭발 성분의 합 ... 16
• 2.5. 태양전파 폭발의 빈도 분석 ... 18
• 2.6. 요약 ... 27
• 2.7. 참고문헌 ... 28
• 3. 태양 전파 노이즈 영향을 받는 기기 조사 및 분석 ... 30
• 3.1. 개요 ... 30
• 3.2. 지상 무선 통신 장비의 관측 주파수 조사 ... 31
• 3.2.1. 20 개 주파수 선정 ... 31
• 3.2.2. 이동통신 주파수 ... 32
• 3.2.3. 레이더 장비 주파수 분석 ... 34
• 3.2.4. 위성 통신 주파수 ... 35
• 3.2.5. RSTN 및 태양활동 지수 감시 ... 36
• 3.2.6. 항법 주파수 ... 37
• 3.2.7. RFID 주파수 ... 37
• 3.3. 항법장치에의 영향 분석 ... 38
• 4. 시험모형(prototype) 구축 ... 39
• 4.1. 태양전파 노이즈의 변화량 ... 40
• 4.2. CDMA 통신에의 영향도 ... 42
• 4.3. 단계별 도식화 ... 43
• 5. 표출 서비스 ... 44
• 5.1. 서비스의 주기 ... 44
• 5.2. 표출 화면 ... 46
• 5.3. 제공 방법론 ... 48
• 6. 결론 및 향후 진행 방향 ... 49
• III. 태양풍 수치적 분석모델 ... 50
• 1. 개요 ... 50
• 2. 시스템 도입 과정 ... 52
• 2.1. 도입논의 및 SWPC 참석 ... 52
• 2.2. 도입 준비 및 NOAA 엔지니어 초청 설치 ... 53
• 3. 시스템 하드웨어 ... 54
• 4. 시스템 소프트웨어 ... 55
• 4.1. 소프트웨어 설치 ... 57
• 4.1.1. g95 Fortran 컴파일러 설치 ... 57
• 4.1.2. NetCDF 라이브러리 설치 ... 58
• 4.1.3. CFITSIO 라이브러리 설치 ... 60
• 4.1.4. MPICH 설치 ... 61
• 4.1.5. RSH 설정 ... 63
• 4.1.6. 기타 소프트웨어 설치 ... 65
• 4.2. ENLIL 코드 설치 ... 66
• 4.2.1. ENLIL 소스 코드 구조 ... 66
• 4.2.2. ENLIL 소스 코드 컴파일 ... 71
• 4.2.3. ENLIL 프로그램 상세 ... 77
• 4.3. 파일 공유 환경 설정 ... 85
• 4.3.1. NFS4 서버 설정 ... 85
• 4.3.2. NFS4 마운트 ... 93
• 5. WSA-ENLIL-CONE 모델 실행 ... 94
• 5.1. 수동 실행 ... 94
• 5.1.1. 초기 데이터 수집 ... 94
• 5.1.2. 실행환경 설정 ... 95
• 5.1.3. 환경 데이터 파일 생성 ... 95
• 5.1.4. ENLIL 연산 ... 96
• 5.1.5. Postprocessing ... 97
• 5.1.6. 이미지 생성 ... 98
• 5.2. 자동 실행 ... 99
• 5.2.1. 자동화 스크립트 상세 ... 99
• 5.2.2. 자동화 스크립트 실행 환경 ... 107
• 5.2.3. CAT tool 이미지용 데몬 ... 108
• 5.3. CONE 모델 데이터 생성 ... 109
• 5.3.1. CAT tool ... 109
• 5.3.2. WinSCP 사용법 ... 111
• 5.3.3. CAT tool 사용법 ... 118
• 5.3.4. CONE 입력파일 적용 ... 130
• 6. 생성 데이터 ... 132
• IV. 태양풍 이동경로 실시간 분석모델 설계 ... 133
• 1. 개요 ... 133
• 2. 태양풍 관측 국제 교류 ... 135
• 2.1. IPS 관측기 국제 현황 ... 135
• 2.2. 일본 STELab IPS 관측기 ... 137
• 2.3. 인도 ooty IPS 관측기 ... 139
• 2.4. 멕시코 MEXART IPS 관측기 ... 140
• 2.5. 태양풍 전문가 초청 워크샵 개최 ... 141
• 2.5.1. 개요 ... 141
• 2.5.2. 세미나 일정 ... 142
• 2.6. 국가간 교류 현황 (해외) ... 143
• 2.7. 국제 교류 현황 (우주전파센터-해외) ... 144
• 2.7.1. 협력 합의서 체결 ... 144
• 2.7.2. 미국 UCSD CASS 협력 합의서 세부 내용 ... 145
• 2.7.3. 일본 나고야 대학 STELab 협력 합의서 세부 내용 ... 147
• 3. 관측자료 교류 방안 ... 148
• 3.1. 관측자료의 표준화 방안 ... 148
• 3.1.1. 예보 모델 구동을 위한 관측 자료의 표준화 ... 148
• 3.1.2. 태양풍 연구를 위한 데이터 표준화 ... 151
• 3.2. 관측 자료 교류 주기 ... 153
• 4. 태양풍 예측 모델 비교 분석 ... 154
• 4.1. Co-rotating model vs. Time-dependent model ... 154
• 4.1.1. 개요 ... 154
• 4.1.2. IPS Maps (Remote View) ... 156
• 4.1.3. Sky Sweep & Ecliptic Cut ... 158
• 4.1.4. Time series & Correlation ... 159
• 4.2. 모델 도입 방안 ... 160
• 5. UCSD IPS Tomography 모델 ... 161
• 5.1. UCSD IPS Tomography 모델의 시험 운영 ... 161
• 5.2. UCSD IPS Tomography 모델 운영환경 ... 162
• 5.3. UCSD IPS Tomography 모델 운영 구조 ... 163
• 5.4. UCSD IPS Tomography 모델 입력 데이터 ... 164
• 5.4.1. 입력 데이터 디렉터리 구조 ... 164
• 5.4.2. ACE Level-0 Data ... 165
• 5.4.3. IPS 관측 데이터 ... 167
• 5.4.4. NSO 자기장 데이터 ... 170
• 5.4.5. 모델 입력 데이터 획득 방법 ... 171
• 5.5. UCSD IPS Tomography 모델의 실행 ... 172
• 5.5.1. 소스코드 및 실행환경 ... 172
• 5.5.2. 모델 구동 (수동) ... 173
• 5.5.3. 모델 구동 (스크립트 모드) ... 178
• 5.6. 모델 실행 결과 ... 181
• 5.6.1. 모델 실행 결과 파일 ... 181
• 5.6.2. 모델 결과 이미지 ... 182
• 6. 모델 시험 구동 ... 184
• 6.1. 시험 구동 환경 ... 184
• 6.2. 물리량 – Ecliptic Cut ... 185
• 6.2.1. 물리량 데이터의 이미지 변환 ... 185
• 6.2.2. 속도 데이터 ... 186
• 6.2.3. 밀도 데이터 ... 188
• 6.2.4. ACE 데이터와의 비교 ... 190
• 6.2.5. 속도 데이터의 비교 ... 190
• 6.2.6. 밀도 데이터의 비교 ... 191
• 6.2.7. 모델 유효성 분석(속도) ... 192
• 6.2.8. 모델 유효성 분석(밀도) ... 193
• 7. 결과물의 운영 및 표출 서비스 ... 194
• 7.1. 이미지 별 운영 방안 ... 194
• 7.2. 웹 표출 방안 ... 195
• 별첨 ... 196
• 끝페이지 ... 196