초록 ▼

연구목표
광섬유네트워크로 전송된 정밀한 원자시계의 시각주파수를 이용한 광대역 VLBI측정을 통하여 기존의 시공간 측정정밀도를 향상시켜, 시간단위 재정의에 기여하고, 새로운 패러다임의 고주파 VLBI 측정 기술을 시연

연구(pilot study; small scale)
내용 및 결과
□ 총괄 결과
과학기술연구망으로 전송된 고정밀 원자시계 신호를 이용한 22 GHz 대역 VLBI 관측을 통해 원자시계 간 비교를 수행하였고, 광섬유로 전송된 초안정 광시계 레이저로부터 마이크로파를 매우 낮은 위상잡음으로

연구목표
광섬유네트워크로 전송된 정밀한 원자시계의 시각주파수를 이용한 광대역 VLBI측정을 통하여 기존의 시공간 측정정밀도를 향상시켜, 시간단위 재정의에 기여하고, 새로운 패러다임의 고주파 VLBI 측정 기술을 시연

연구(pilot study; small scale)
내용 및 결과
□ 총괄 결과
과학기술연구망으로 전송된 고정밀 원자시계 신호를 이용한 22 GHz 대역 VLBI 관측을 통해 원자시계 간 비교를 수행하였고, 광섬유로 전송된 초안정 광시계 레이저로부터 마이크로파를 매우 낮은 위상잡음으로 생성하여, 광시계 비교의 기반을 마련함. 선행연구결과를 바탕으로 대륙간 광시계 비교를 위한 한-이탈리아 간 협력연구를 시작함.

□ 세부목표별 결과
• 과학기술연구망 기반 표준 시각주파수전송 광테스트베드 및 글로벌 VLBI 관측망 구축
- VLBI 관측을 위한 KRISS–KISTI–세종우주측지센터 총 길이 50 km 광테스트베드 구축, 0.34 dB/km 달성
- 광주파수 전송을 위한 KRISS–KISTI–KAIST 광테스트베드 구축
- 한반도 실시간 VLBI 관측을 위한, 광계층 시분할 다중화 기술, 광전달망의 disaggregation 기술, 공간 분할 다중화 적용 방안 검토
- 한국-이탈리아 대륙간 VLBI 관측을 위한 KVN/세종우주측지센터–과학기술연구망(대전)-글로벌과학기술협업연구망(대전–시카고–암스테르담)-GEANT (유럽백본연구망)- 이탈리아 연구망 (GARR) 으로 구성된 데이터 전송망 확보, 10 Gbps 수준의 데이터 전송능력 검증.
• 초안정 원자시계 신호 장거리 전송
- KRISS–KISTI–세종우주측지센터 RF 신호 전송, 전송안정도 1000초 적분시간에 8.1×10^-16 달성
- KRISS의 광시계 레이저의 광주파수를 KAIST로 전송, 전송안정도 1000초 적분시간에 1.8×10^-18 달성
- KRISS에서 전송된 신호를 이용 세종우주측지센터 기준주파수 셋업
- 세종우주측지센터내 설치된 수소메이저 평가 및 백업
• 초안정 광 신호를 이용한 저잡음 마이크로파 생성
- 전송된 광주파수 및 저잡음 광주파수 빗 이용 10 GHz 마이크로파 생성. 위상잡음 플로어–160 dBc/Hz 달성
• KVN-세종 고주파수 VLBI 관측 및 시공간 측정 정밀도 구현성 실험
- 세종의 수소메이저와 전송된 수소메이저를 이용 VLBI 관측 2회 성공
- 세종 22GHz VLBI 시스템 위상안정도 Pcal 관측을 통해 위상안정도 1000초 적분시간에 4x10^-15 측정
- KVN-세종 고주파수 관측을 통해, 시간지연 잔차 25.2 ps 달성
- 광대역 고주파수 VLBI 기반 시공간측정 정밀도 성능 : 22GHz 256MHz 대역폭 주파수비교정밀도 1.4×10^-16, 공간정밀도 ~3mm 달성

결과활용
- 22 GHz 대역에서는 세계 최초로 광섬유로 전송된 원자시계 신호를 이용하여 관측을 성공하였고, VLBI를 통한 고정밀 원자시계 비교능력을 검증함
- 다가올 초의 재정의에 가장 큰 당면 과제인 대륙간 고정밀 광시계 비교 연구를 선도할 수 있음
- 한-이탈리아 간 대륙간 광시계 비교의 실제적인 기반 마련
- 후속과제를 통해 광네트워크로 연결된 실시간 고주파 VLBI 관측이 가능해질 경우 새로운 과학연구의 발판이 될 수 있음.
- 한반도 내의 VLBI 네트워크를 시각의 허브로 사용할 경우, 초고속 통신, 인터넷 시대에 필요한 시각정보 제공 가능

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제출서 ... 2선행융합연구사업 최종보고서 ... 3보고서 요약문 ... 4목차 ... 61. 연구 개요 ... 7 1-1. 연구 필요성 ... 7 1-2. 연구 목표 및 내용 ... 122. 연구수행 내용 및 결과 ... 17 2-1. 총괄 연구내용 및 결과 ... 17 2-2. 세부과제별 연구내용 및 결과 ... 19 2-3. 연구 성과 ... 663. 연구 결과의 중요성 ... 694. 향후 계획 ... 705. 융합연구 생태계 조성 ... 72 5-1. 융합연구 추진체계 ... 72 5-2. 융합연구 추진실적 ... 726. 연구비 집행실적 ... 767. 참고문헌 ... 77첨부1. 연구성과 ... 78첨부2. NTIS(국가과학기술지식정보서비스)에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 78끝페이지 ... 79