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지구자기장 관측기

한반도 지역에서의 위도별 지구자기장 변화를 실시간으로 모니터링 합니다.

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  • 개요

    우주전파센터는 지구자기장 연속관측을 통하여 통신위성에 영향을 미치는 지구근접 우주전파환경을 연구하기 위하여 1996년 8월부터 이천 및 용인(경희대)에 연속관측시스템을 각각 설치하고 pair station으로 운용하였습니다. 2007년에는 제주도에 같은 시스템을 추가로 설치하여 한반도 지역에서의 위도별 지구자기장 변화를 실시간으로 모니터 하고 있습니다. 용인(경희대) 시스템은 2010년 7월 강릉으로 이전하여 운영 중에 있습니다.

  • 데이터 처리

    우주전파센터에서 구축한 실시간 연속 지구자기장 관측망 시스템은 크게 Sensor부, Data Logger부 및 전력부로 구성되어 있으며, 각각의 센서는 200m의 Main Cable로 Data Logger에 연결되어 있습니다.
    Magnetometer로 얻어진 data는 binary type으로 변환되어지며, 임시로 buffer memory에 저장되어 Data 취득용 PC와 전용회선을 통해 이천 관측소에 자동 전송됩니다. 또한 buffer memory에 있는 data는 매 시간마다 memory card로 보내지는데, memory card는 16일 동안 관측 data를 저장할 수 있습니다. 이와 함께 관측한 지자기 data의 시각동기는 GPS clock으로부터 RS232C를 통하여 PC controller 혹은 data logger에서 이루어집니다. 여기서는 UT(Universal Time)로 설정되어 있습니다.

  • Flux gate Sensor

    지자기의 3성분을 관측하며, 완전 방수처리가 되어 있고 기온 차이로 인한 관측량의 편이(0.2nT/℃)를 막기 위해 지표면 아래에 설치되어 있습니다. 센서는 수평면상에서 설치될 때, directional finder로 방향을 잡습니다.
    관측범위는 ± 65,000nT 이고, 각각의 field 성분들은 센서코일의 보상 field에 의해 제거되며, 지자기 변화에 의해 관측되는 지자기는 0.01nT의 분해능으로 관측됩니다. 전원이 공급되면, 최적의 보상 field가 자동적으로 결정되며, 관측한 지자기가 관측범위를 벗어날 때는 보상 field가 300nT 간격으로 조정됩니다. 또한, 여기서는 4종류의 샘플링 비(1, 2, 4, 8 times/sec)를 선택할 수 있습니다.

  • Proton Sensor

    지자기의 총 변화량의 절대값을 프로톤 세차 신호를 모니터하여 관측하며, 이것 역시 완전 방수가 되어 있습니다. 이것은 안정된 자기장 속에 설치되어야 하므로, 지표면 위에 설치된다면 지표면의 자화된 정도에 영향을 받기 때문에 지상으로부터 1m 이상의 높이로 곧게 세워져야 합니다.

  • Data Logger

    Data Logger는 6부분으로 나눌 수 있습니다. 즉, 각 Magnetometer interface, Data formatter & Buffer memory, Memory card drive, RS232C interface, GPS clock, 그리고 Key board & display panel 입니다.

  • 전력부

    Magnetometer와 data logger는 DC 24V 전원으로 동작이 되며, battery charger에서 이 전원을 공급할 뿐만 아니라 정전시 12시간 동안 전원을 계속 공급할 수 있습니다.