초록 ▼

• 극항로 우주전파환경 예측모델 개발
- 수요기관인 대한항공 및 아시아나항공 인터뷰 및 항공사 필요 정보 도출
- 태양입자에 의해 발생하는 극관흡수현상(PCA) 에 의한 단파통신 두절 예측 알고리즘 개발
- 기존 전지구 단파통신 두절 예측모델(SWF)과 통합
- CARI-6를 이용한 방사선 예측모델 및 항로 정보에 따른 실시간 및 누적 유효방사선량 계산 프로그램 구현
- 항공사별 전용 극항로별 서비스 시스템 개발
• 지구자기장 교란지수 예측모델 개발
- SPWC Wing Kp 예측 모델 분석 및

• 극항로 우주전파환경 예측모델 개발
- 수요기관인 대한항공 및 아시아나항공 인터뷰 및 항공사 필요 정보 도출
- 태양입자에 의해 발생하는 극관흡수현상(PCA) 에 의한 단파통신 두절 예측 알고리즘 개발
- 기존 전지구 단파통신 두절 예측모델(SWF)과 통합
- CARI-6를 이용한 방사선 예측모델 및 항로 정보에 따른 실시간 및 누적 유효방사선량 계산 프로그램 구현
- 항공사별 전용 극항로별 서비스 시스템 개발
• 지구자기장 교란지수 예측모델 개발
- SPWC Wing Kp 예측 모델 분석 및 성능 평가
- ACE 위성 관측자료 기반의 기계학습 기법을 이용한 지구자기장 교란예측모델 구현
- 실시간 예측모델 구동 및 표출
• 태양활동 예보 비교분석 시스템 개발 및 운용
- 기존 ISES 홈페이지 구축
- RWC간 예보 정보교환을 위한 홈페이지 구축
- iOS 및 Android 우주전파환경 모바일 앱 개발
• 기타
- 전문가 초청 (SWPC, Ken Tegnell)
- 웹서버 스토리지 보강

Abstract ▼

In this study, we developed space environmental model for polar route and Kp prediction model. Moreover, ISES homepage was renewaled and mobile App for iOS and Android was developed for outreach of space environment.
We interviewed Korean Airlines and Asiana Airlines as polar route space environm

In this study, we developed space environmental model for polar route and Kp prediction model. Moreover, ISES homepage was renewaled and mobile App for iOS and Android was developed for outreach of space environment.
We interviewed Korean Airlines and Asiana Airlines as polar route space environment customers. The service contents were derived as current space environment status on R, S, G, global and polar HF absorption maps, and real time effective dose map rate and accumulated effective dose for each polar route.
We developed PCA(Polar Cap Absorption) algorithm. First automatic data acquisition program was develop for PCA calculation like GOES proton flux and Kp index. Then following Sauer and Wilkinson(2008), PCA calculation algorithm developed. This program is automatically executed in every 5 minutes and producing numerical data and figures for service.
The effective dose model developed using CARI-6. This program automatically update heliocentric potential for CARI-6 and produce effective dose rate data cube along longitude, latitude and altitude. Using data cube, we developed program calculating current rate and accumulated effective dose.
The web site for individual airline companies was developed. In this site, airline companies can refer space environment status of current and past 48 hours and forecast of KSWC. Also they can obtain the effective dose rate and accumulated dose rate of their own flight.
Kp models for 1-hour and 3-hour prediction were developed through ANN(Artificial Neural Network). The input parameters are ACE observation data and preliminary Kp index provided by SWPC. The model results showed correlation coefficient 0.93, 0.92 with real Kp index for 1-hour prediction and 3-hour prediction respectively and are comparable with SWPC's Wing Kp model with correlation coefficient 0.93. This models are automatically executed in every 15 minutes and serviced on KSWC website.
To improve outreach to worldwide users of space weather information and to enhance communication among all ISES members, the ISES website has been renewed.has been open to the public since August 1, 2013(www.ises-spaceweather.org) with a new design and new content. "Space Weather Now" page provides the past and current space weather status with R, S, and G scale indicators. The "Members" page describes a brief introduction of Regional Warning Centers (RWCs) and Associate Warning Centers (AWCs). most notable change is that discussions pages have been added, which enable information sharing among ISES members. In this menu, the "Latest Forecasts" page provides a forecast portal of space weather by adopting new technology which directly brings each RWC's forecast to the ISES site. The "Space Weather Discussions" page provides a Social Network Service (SNS) based upon a bulletin board to discuss specific topics for space weather among ISES members. The "Enlil Discussions" page gives results from the Enlil model and analyses of the results by SWPC, KSWC, and other partners. The Enlil model is used to predict the properties of the solar wind, which is a fast-moving stream of charged particles emanating from the sun, and can give long lead-time warning of geomagnetic storms. is expected that this new ISES website will be helpful to share information and to inform the public of space weather.
Mobile Apps for iOS and Android on space environment were developed and serviced. Each app for iOS and Android is identical and users can refer various space environment information like current status of space environments, 3-day forecasting, observation data and model results.

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 10
• 목 차 ... 13
• 표 차례 ... 15
• 그림 차례 ... 16
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 20
• 제 1 절 연구개발 사업의 개요 ... 20
• 1. 사업명 ... 20
• 2. 사업기간 ... 20
• 3. 소요예산 ... 20
• 제 2 절 추진 배경 및 필요성 ... 20
• 1. 우주전파재난 대응체계 확립 ... 20
• 2. 선진국 수준의 분석․예측 능력 기술력 제고 ... 20
• 3. 우주전파환경에 대한 정책 환경 변화 ... 20
• 제 3 절 추진 목표 ... 21
• 1. 선진국 수준의 태양활동 영향예측 분석 기술력 확보기반 마련 ... 21
• 2. 수요자 맞춤형 실시간 예경보 서비스 제공으로 재난대책 기반 마련 ... 21
• 제 4 절 기대 효과 ... 21
• 제 5 절 극항로 우주전파환경 예측모델 개발 ... 21
• 1. 국내 항공분야 수요기관 요구사항 분석 ... 22
• 2. 극지역 PCA 단파통신 두절 예측 알고리즘 개발 ... 22
• 3. 북극항로 방사선량 예측 모델 개발 ... 22
• 4. 국내 항공사가 운항하는 극항로별 서비스 시스템 개발 ... 22
• 제 6 절 지구자기장 교란지수 예측모델 개발 ... 23
• 제 7 절 태양활동 예보 비교분석 시스템 개발 및 운용 ... 24
• 1. ISES 일반정보 제공 홈페이지 구축 ... 24
• 2. ISES RWC간 정보교환 홈페이지 설계 및 구축 ... 24
• 3. 주요 RWC 예보결과 비교분석 시스템 구축 ... 24
• 4. 우주전파환경 모바일 앱 개발 ... 25
• 5. 모델 예측결과 홈페이지 표출 ... 25
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 26
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 26
• 1. 극항로 우주전파환경 예측모델 개발 ... 26
• 2. 지구자기장 교란지수 예측모댈 개발 ... 26
• 3. 태양활동 예보 비교분석 시스템 개발 및 운용 ... 26
• 제 2 절 국외 기술개발 현황 ... 27
• 1. 극항로 우주전파환경 예측모델 개발 ... 27
• 2. 지구자기장 교란지수 예측모델 개발 ... 28
• 3. 태양활동 예보 비교분석 시스템 개발 및 운용 ... 28
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 29
• 제 1 절 극항로 우주전파환경 예측모델 개발 ... 29
• 1. 국내 항공분야 수요기관 요구사항 분석 ... 29
• 2. 극지역 PCA 단파통신 두절 예측 알고리즘 개발 ... 32
• 3. 북극항로 방사선량 예측 모델 개발 ... 45
• 4. 국내 항공사가 운항하는 극항로별 서비스 시스템 개발 ... 57
• 제 2 절 지구자기장 교란지수 예측모델 개발 ... 69
• 1. 지자기 교란지수 모델 현황분석 및 성능 평가 ... 69
• 2. 지구자기장 교란예측모델 구현 ... 75
• 3. 예측 모델 표출 ... 78
• 4. 모델 검증 ... 81
• 제 3 절 태양활동 예보 비교분석 시스템 개발 및 운용 ... 83
• 1. ISES 일반정보 제공 홈페이지 구축 ... 83
• 2. ISES RWC간 정보교환 홈페이지 설계 및 기반 구축 ... 97
• 3. 주요 RWC 예보결과 비교분석 시스템 구축 ... 100
• 4. 우주전파환경 모바일 앱 개발 ... 102
• 5. 모델 예측결과 홈페이지 표출 ... 118
• 제 4 절 해외 전문가 초청 ... 124
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 131
• 제 1 절 극항로 우주전파환경 예측모델 개발 ... 131
• 제 2 절 지구자기장 교란지수 예측모델 개발 ... 131
• 1. 지자기 교란지수 예측모델 현황분석 및 성능 평가 ... 131
• 2. 지자기 교란지수 예측모델 알고리즘 구현 ... 131
• 3. 실시간 예측모델 결과 표출 및 검증 모듈 설계 및 구현 ... 133
• 제 3 절 태양활동 예보 비교분석 시스템 구축 및 운용 ... 135
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 136
• 제 1 절 극항로 우주전파환경 예측모델 개발 ... 136
• 1. 국내 항공사가 운항하는 극항로별 서비스 시스템 개발 ... 136
• 2. 북극항로 방사선량 예측 모델 개발 ... 136
• 제 2 절 태양활동 예보 비교분석 시스템 구축 및 운용 ... 136
• 1. ISES 일반정보 홈페이지 구축 ... 136
• 2. ISES RWC간 정보교환 홈페이지 설계 및 구축 ... 136
• 3. 주요 RWC 예보결과 비교분석 시스템 구축 ... 137
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 138
• 제 7 장 연구시설ㆍ장비 현황 ... 139
• 제 8 장 참고문헌 ... 140
• 제 1 절 극항로 우주전파환경 예측모델 개발 ... 140
• 제 2 절 지구자기장 교란지수 예측모델 개발 ... 140
• 제 3 절 태양활동 예보 비교분석 시스템 개발 및 운용 ... 140
• 끝페이지 ... 142