KR101066878B1 - 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 현재 극항로 상의 방사선 분포와 가장 유사한 방사선 자료를 추출하여 지도상에 표출함으로써, 항공기 관제사 및 조종사에게 우주 방사선 분포에 대한 정보를 제공하여 항공기 사고를 예방하고자 함을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명의 우주 방사선 감시 시스템은, 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램과 데이터베이스(DB)를 가지며, 인공위성에 의해 관측된 우주 방사선 자료를 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램을 이용하여 인터넷을 통해 수집하여 상기 DB에 저장하는 서버; 현재의 우주 기상정보를 실시간 우주 방사선 계산 프로그램을 이용하여 인터넷을 통해 수집하고, 이를 바탕으로 상기 DB에 저장된 방사선 데이터에서 현재 극지 상공의 방사선 환경과 가장 유사한 우주 방사선 데이터를 찾는 실시간 우주 방사선 계산부; 및 실시간 우주 방사선 계산부에 의해 찾아진 우주 방사선 데이터를 우주 방사선 분포 표시 프로그램을 이용하여 지도 상에 표시해주는 우주 방사선 표시부를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 현재 극항로 상의 방사선 분포와 가장 유사한 방사선 자료를 추출하여 지도상에 표출함으로써, 항공기 관제사 및 조종사에게 우주 방사선 분포에 대한 정보를 제공하여 항공기 사고를 예방할 수 있다.
Description
본 발명은 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 인공위성에 의해 관측된 우주 방사선 자료를 데이터베이스화하고, 실시간으로 관측되는 우주 환경 정보를 이용하여 현재 극항로 상의 방사선 분포와 가장 유사한 방사선 자료를 추출하여 지도상에 표출함으로써, 국지적으로 발생하는 우주 방사선량 증가를 예측하고, 항공기 관제사 및 조종사에게 우주 방사선 분포에 대한 정보를 제공하여 항공기 사고를 사전에 방지할 수 있도록 하는 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
각 국의 항공사들은 비행시간 단축을 통한 연료비 절감을 위해 북극 지역을 통과하는 항로를 운항하고 있다. 기존의 항로는 미주 지역에서 아시아 지역으로 운항할 시 제트 기류에 의한 역풍의 영향을 받지만, 극 항로에서는 이러한 역풍이 불지 않기 때문에 항공기 운항에 있어서 연료와 시간을 절약할 수 있다. 그러나, 북극 항로는 지구 자기장을 따라 침투하는 고에너지 전자 및 양성자(방사선)에 노출 되어 있는 지역으로 우주 폭풍이 발생하였을 경우, 우주 방사선량이 급격히 증가하는 것으로 알려져 있다. 여기서, 우주 방사선이라 함은 태양 또는 우주로부터 지구 대기권으로 입사하는 방사선을 말한다. 극 지역 고층 대기에 영향을 미칠 수 있는 방사선은 수 keV에서 수백 keV의 에너지를 갖는 전자와 수 MeV의 에너지를 갖는 양성자로 구성된 것으로 알려져 있다.
우주 방사선은 승객 및 승무원의 안전을 위협할 수 있을 뿐만 아니라, 통신 장애, GPS(Global Positioning System)의 위치 오차 확대에 따른 항로 이탈 등의 위험을 초래할 수 있다. 따라서 항공기 관제소는 극 지역 항로상의 우주 방사선 분포를 감시하고, 이에 대한 정보를 조종사에게 알려줌으로써 우주 환경에 의한 피해를 최소화할 수 있는 우주 환경 감시 시스템을 필요로 한다. 그러나, 항공기가 운항하는 고도에서의 방사선량은 포괄적으로 정확하게 관측된 기록을 얻기 어려울 뿐만 아니라, 항공기가 운항하면서 방사선량을 실시간으로 관측한다고 하더라도 전체적인 방사선 분포를 알기는 어렵다. 이러한 문제를 해결하는 하나의 방법은 인공위성을 통해 관측한 방사선 데이터를 활용하는 것인데, 우주 방사선은 지구 자기장을 따라 지구로 침투하기 때문에 인공위성 고도(800km)에서 측정된 방사선량은 항공기 고도(10km)에서의 방사선량과 아주 밀접한 관련을 갖게 된다. 그런데, 인공위성에서 관측한 우주 방사선 데이터는 실시간으로 제공되는 것이 아니라, 인공위성에서 관측한 데이터를 수신하고 전처리하는데 2∼3일의 시간이 소요되어, 결국 관측 시점으로부터 2∼3일 후 제공된다(인터넷 등에 공개됨). 따라서 현재 운항중인 항공기에는 그 우주 방사선 데이터는 유용한 정보가 될 수 없다.
현재 극항로를 운항하는 항공기에 제공되는 우주 방사선 정보는 미국해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)에서 제공하는 우주 기상 예보를 기반으로 하여 우주 기상 변화에 따른 극항로 상에서의 방사선 변화에 대한 단편적인 정보가 전부이다. 이러한 정보의 가장 큰 문제점은 국지적으로 발생하는 우주 방사선량의 증가에 대해 정보를 전혀 제공하지 못하는 것으로, 실제 운항중인 항공기 위치에서의 방사선량을 알 수 없다는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 인공위성에 의해 관측된 우주 방사선 자료를 데이터베이스화하고, 실시간으로 관측되는 우주 환경 정보를 이용하여 현재 극항로 상의 방사선 분포와 가장 유사한 방사선 자료를 추출하여 지도상에 표출함으로써, 국지적으로 발생하는 우주 방사선량 증가를 예측하고, 항공기 관제사 및 조종사에게 우주 방사선 분포에 대한 정보를 제공하여 항공기 사고를 사전에 방지할 수 있도록 하는 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템은,
운용 프로그램으로서 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램과 데이터 저장을 위한 데이터베이스(DB)를 가지며, 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램을 이용하여 인터넷을 통해 수집하고, 수집된 자료를 상기 DB에 저장하는 서버;
실시간 우주 방사선 계산 프로그램을 가지며, 상기 실시간 우주 방사선 계산 프로그램을 이용하여 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 바탕으로 현재의 우주 기상정보를 확립하고, 이를 바탕으로 상기 DB에 저장된 방사선 데이터에서 현재 극지 상공의 방사선 환경과 가장 유사한 우주 방사선 데이터를 찾는 실시간 우주 방사선 계산부; 및
우주 방사선 분포 표시 프로그램을 가지며, 상기 실시간 우주 방사선 계산부에 의해 찾아진 우주 방사선 데이터를 상기 우주 방사선 분포 표시 프로그램을 이용하여 지도 상에 표시해주는 우주 방사선 표시부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법은,
우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램과 데이터베이스(DB)를 갖는 서버와, 실시간 우주 방사선 계산 프로그램을 갖는 실시간 우주 방사선 계산부와, 우주 방사선 분포 표시 프로그램을 갖는 우주 방사선 표시부를 포함하는 우주 방사선 감시 시스템에 의한 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법으로서,
a) 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램을 이용하여 상기 서버에 의해 인터넷을 통해 수집하고, 수집된 자료를 상기 DB에 저장하는 단계;
b) 상기 실시간 우주 방사선 계산 프로그램을 이용하여 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 바탕으로 현재의 우주 기상정보를 확립하고, 이를 바탕으로 상기 DB에 저장된 방사선 데이터에서 현재 극지 상공의 방사선 환경과 가장 유사한 우주 방사선 데이터를 찾는 단계; 및
c) 상기 실시간 우주 방사선 계산부에 의해 찾아진 우주 방사선 데이터를 상기 우주 방사선 분포 표시 프로그램을 이용하여 상기 우주 방사선 표시부에 의해 생성된 지도 상에 표시하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 단계 a)에서의 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램은,
a-1) 상기 인터넷상에 제공된 우주 방사선 자료 중 새로운 우주 방사선 데이터가 존재하는지를 판별하는 단계;
a-2) 상기 판별에서, 새로운 우주 방사선 데이터가 존재하면 그 데이터를 다운로드하여 저장하는 단계;
a-3) 상기 다운로드하여 저장한 데이터가 위도 45°이상의 데이터인지를 판별하는 단계;
a-4) 상기 판별에서, 상기 다운로드하여 저장한 데이터가 위도 45°이상의 데이터이면, 그 데이터를 시간대별 및 우주환경 인자별로 분류하는 단계;
a-5) 상기 시간대별 및 우주환경 인자별로 분류된 새로운 데이터의 조합과 기존의 데이터의 조합을 비교하는 단계;
a-6) 상기 비교결과, 새로운 데이터의 조합이 기존 데이터의 조합 평균과 차이가 크면 새로운 데이터의 조합을 버리고, 차이가 작으면 기존의 데이터 조합(극지 상공에서의 방사선 테이블)에 새로운 데이터 조합을 추가하는 단계;
a-7) 상기 기존 데이터 조합의 데이터량이 미리 설정된 기준 데이터량을 초과하는지를 판별하는 단계;
a-8) 상기 판별에서, 기존 데이터 조합의 데이터량이 미리 설정된 기준 데이터량을 초과하지 않으면, 극지 상공에서의 방사선 조합을 저장하는 단계; 및
a-9) 상기 판별에서, 기존 데이터 조합의 데이터량이 미리 설정된 기준 데이터량을 초과하면, 기존 데이터 조합에서 가장 오래된 데이터를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 우주환경 인자는 지구정지궤도 위성에서 제공하는 전자 및 양성자 데이터, Kp 인덱스, POES(Polar Orbiting Environmental Satellite:극궤도 환경 위성) 위성에서 제공하는 전체 오로라 에너지 데이터 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단계 b)에서의 상기 실시간 우주 방사선 계산 프로그램은,
b-1) 우주환경 인자의 수집과 관련하여 설정된 간격의 시간이 경과되었는지를 판별하는 단계;
b-2) 상기 판별에서, 설정된 간격의 시간이 경과되었으면 우주환경 인자를 수집하는 단계;
b-3) 상기 수집된 우주환경 인자를 이용하여 극지 상공에서의 방사선 테이블(우주방사선 데이터 조합)을 선택하는 단계;
b-4) 상기 선택된 우주방사선 데이터 조합을 2차원 배열상에 위치시키는 동시에 방사선 정보를 입력하는 단계; 및
b-5) 상기 2차원 배열상의 비어 있는 셀에 보간법을 이용하여 방사선 값을 입력하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 단계 c)에서의 상기 우주 방사선 분포 표시 프로그램은,
c-1) 극항로를 운항하는 항공기의 위치 및 상기 단계 b-5)에 의해 구한 방사선 데이터를 세기별로 색상을 달리하여 2차원 지도 상에 표시하는 단계;
c-2) 항공기 위치에서 검출된 방사선량이 기설정된 방사선 세기(기준치)를 초과하는지를 판별하는 단계;
c-3) 상기 판별에서, 검출된 방사선량이 기준치를 초과하면 경보 신호를 표시하고, 기준치 미만이면 경도 변화에 따른 시간 변화 여부를 판별하는 단계; 및
c-4) 지구 극지 항로 상에서의 우주방사선을 주기적으로 감시하면서 시간 변화 여부를 판별하되, 상기 판별에서, 그 주기만큼의 시간이 변화되지 않았으면 처음 단계로 프로그램 진행을 회귀시키고, 시간이 그 주기만큼 변화되었으면 방사선 분포 지도를 모니터에 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 인공위성에 의해 관측된 우주 방사선 자료를 데이터베이스화하고, 실시간으로 관측되는 우주 환경 정보를 이용하여 현재 극항로 상의 방사선 분포와 가장 유사한 방사선 자료를 추출하여 지도상에 표출함으로써, 국지적으로 발생하는 우주 방사선량 증가를 예측하고, 항공기 관제사 및 조종사에게 우주 방사선 분포에 대한 정보를 제공하여 항공기 사고를 예방할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템은 서버(110), 실시간 우주 방사선 계산부(120) 및 우주 방사선 표시부 (130)를 포함한다.
상기 서버(110)는 운용 프로그램의 하나로서 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램(112)과 데이터 저장을 위한 데이터베이스(DB)(114)를 가지며, 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램(112)을 이용하여 인터넷을 통해 수집하고, 수집된 자료를 상기 DB (114)에 저장한다.
상기 실시간 우주 방사선 계산부(120)는 실시간 우주 방사선 계산 프로그램 (122)을 가지며, 상기 실시간 우주 방사선 계산 프로그램(122)을 이용하여 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 바탕으로 현재의 우주 기상정보를 확립하고, 이를 바탕으로 상기 DB(114)에 저장된 방사선 데이터에서 현재 극지 상공의 방사선 환경과 가장 유사한 우주 방사선 데이터를 찾는다.
상기 우주 방사선 표시부(130)는 우주 방사선 분포 표시 프로그램(132)을 가지며, 상기 실시간 우주 방사선 계산부(120)에 의해 찾아진 우주 방사선 데이터를 상기 우주 방사선 분포 표시 프로그램(132)을 이용하여 지도 상에 표시해준다.
그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템에 의한 우주 방사선 감시 방법에 대하여 설명해 보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법의 실행 과정을 전체적으로 보여주는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법에 따라, 먼저 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램(112)을 이용하여 상기 서버(110)에 의해 인터넷을 통해 수집하고, 수집된 자료를 상기 DB(114)에 저장한다(단계 S201).
그런 후, 상기 실시간 우주 방사선 계산 프로그램(122)을 이용하여 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 바탕으로 현재의 우주 기상정보를 확립하고(단계 S202), 이를 바탕으로 상기 DB(114)에 저장된 방사선 데이터에서 현재 극지 상공의 방사선 환경과 가장 유사한 우주 방사선 데이터를 찾는다(단계 S203).
그런 다음, 상기 실시간 우주 방사선 계산부(120)에 의해 찾아진 우주 방사선 데이터를 상기 우주 방사선 분포 표시 프로그램(132)을 이용하여 상기 우주 방사선 표시부(13)에 의해 지도 상에 표시한다(단계 S204).
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법에 채용되는 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램(112), 실시간 우주 방사선 계산 프로그램(122) 및 우주 방사선 분포 표시 프로그램(132)의 실행 과정을 각각 보여주는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 이는 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램(112)으로서, 먼저 상기 인터넷상에 제공된 우주 방사선 자료 중 새로운 우주 방사선 데이터가 존재하는지를 판별한다(단계 S301). 이 판별에서, 새로운 우주 방사선 데이터가 존재하지 않으면 계속해서 존재여부를 감시하고, 새로운 우주 방사선 데이터가 존재하면 그 데이터를 다운로드하여 저장한다(단계 S302). 그런 후, 그 다운로드하여 저장한 데이터가 위도 45°이상의 데이터인지를 판별한다(단계 S303). 이 판별에서, 다운로드한 데이터가 위도 45°이상의 데이터가 아니면, 새로이 다운로드되어 저장되는 데이터에 대해 위도 45°이상인지의 여부를 확인하고, 다운로드한 데이터가 위도 45°이상의 데이터이면 그 데이터를 시간대별 및 우주환경 인자별로 분류한다 (단계 S304).
이후, 상기 시간대별 및 우주환경 인자별로 분류된 새로운 데이터의 조합과 기존의 데이터의 조합을 비교하여(단계 S305), 새로운 데이터의 조합이 기존 데이터의 조합 평균과 차이가 크면 새로운 데이터의 조합을 버리고, 차이가 작으면 기존의 데이터 조합(극지 상공에서의 방사선(방사능) 테이블)에 새로운 데이터 조합을 추가한다(단계 S306). 그리고, 상기 기존 데이터 조합의 데이터량이 미리 설정된 기준 데이터량을 초과하는지를 판별한다(단계 S307). 이 판별에서, 기존 데이터 조합의 데이터량이 미리 설정된 기준 데이터량을 초과하지 않으면, 극지 상공에서의 방사선 조합을 저장하고(단계 S308), 프로그램 진행을 처음 단계로 회귀시킨다. 그리고, 상기 판별에서, 기존 데이터 조합의 데이터량이 미리 설정된 기준 데이터량을 초과하면, 기존 데이터 조합에서 가장 오래된 데이터를 제거한다(단계 S309).
여기서, 상기 단계 S304에서의 상기 우주환경 인자는 지구정지궤도 위성에서 제공하는 전자 및 양성자 데이터, Kp 인덱스, POES(Polar Orbiting Environmental Satellite:극궤도 환경 위성) 위성에서 제공하는 전체 오로라 에너지 데이터 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 이는 상기 실시간 우주 방사선 계산 프로그램(122)의 실행과정으로서, 먼저 상기 우주환경 인자의 수집과 관련하여 설정된 간격(예를 들면 1시간 간격)의 시간이 경과되었는지를 판별한다(단계 S401). 이 판별에서, 설정된 간격의 시간이 경과되지 않았으면 계속하여 경과여부를 확인하고, 경과되었으면 우주환경 인자를 수집한다(단계 S402). 그런 후, 그 수집된 우주환경 인자를 이용하여 극지 상공에서의 방사선(방사능) 테이블(우주방사선 데이터 조합)을 선택한다 (단계 S403). 그리고, 상기 선택된 우주방사선 데이터 조합을 2차원 배열상에 위치시키는 동시에 방사선 정보를 입력한다(단계 S404). 그런 다음, 상기 2차원 배열상의 비어 있는 셀에 보간법(interpolation)을 이용하여 방사선 값을 입력한다(단계 S405).
도 5를 참조하면, 이는 상기 우주 방사선 분포 표시 프로그램의 실행 과정을 보여주는 것으로서, 먼저 극항로를 운항하는 항공기의 위치 및 상기 도 4의 단계 S405에 의해 구한 방사선 데이터를 세기별로 색상을 달리하여 도 6에서와 같이, 2차원 지도 상에 표시한다(단계 S501). 그런 후, 항공기 위치에서 검출된 방사선량이 기설정된 방사선 세기(기준치)를 초과하는지를 판별한다(단계 S502). 이 판별에서, 검출된 방사선량이 기준치를 초과하면 경보 신호를 표시하고(단계 S503), 기준치 미만이면 경도 변화에 따른 시간 변화 여부를 판별한다(단계 S504). 즉, 지구 극지 항로 상에서의 우주방사선을 2~3시간 간격을 두고 주기적으로 감시하면서 시간 변화 여부를 판별하되, 이 판별에서, 그 주기만큼의 시간이 변화되지 않았으면 처음 단계로 프로그램 진행을 회귀시키고, 시간이 그 주기만큼 변화되었으면 방사선(방사능) 분포 지도를 모니터에 표시한다(단계 S505).
이상의 설명에서와 같이, 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템 및 그 방법은 인공위성에 의해 관측된 우주 방사선 자료를 데이터베이스화하고, 실시간으로 관측되는 우주 환경 정보를 이용하여 현재 극항로 상의 방사선 분포와 가장 유사한 방사선 자료를 추출하여 지도상에 표출함으로써, 국지적으로 발생하는 우주 방사선량 증가를 예측하고, 항공기 관제사 및 조종사에게 우주 방사선 분포에 대한 정보를 제공하여 항공기 사고를 예방할 수 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법의 실행 과정을 전체적으로 보여주는 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법에 채용되는 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램의 실행 과정을 보여주는 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법에 채용되는 실시간 우주 방사선 계산 프로그램의 실행 과정을 보여주는 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법에 채용되는 우주 방사선 분포 표시 프로그램의 실행 과정을 보여주는 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법에 따라 방사선 데이터를 세기별로 색상을 달리하여 지도 상에 표시해주는 것을 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...서버 112...우주방사선 데이터 자동 검출 프로그램
114...데이터베이스(DB) 120...실시간 우주방사선 계산부
122...우주방사선 계산 프로그램 130...우주방사선 표시부
132...우주방사선 분포표시 프로그램
Claims (6)
- 운용 프로그램으로서 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램과 데이터 저장을 위한 데이터베이스(DB)를 가지며, 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램을 이용하여 인터넷을 통해 수집하고, 수집된 자료를 상기 DB에 저장하는 서버;실시간 우주 방사선 계산 프로그램을 가지며, 상기 실시간 우주 방사선 계산 프로그램을 이용하여 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 바탕으로 현재의 우주 기상정보를 확립하고, 상기 DB에 저장된 방사선 데이터에서 현재 극지 상공의 방사선 환경과 가장 유사한 우주 방사선 데이터를 찾는 실시간 우주 방사선 계산부; 및우주 방사선 분포 표시 프로그램을 가지며, 상기 실시간 우주 방사선 계산부에 의해 찾아진 우주 방사선 데이터를 상기 우주 방사선 분포 표시 프로그램을 이용하여 지도 상에 표시해주는 우주 방사선 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 시스템.
- 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램과 데이터베이스(DB)를 갖는 서버와, 실시간 우주 방사선 계산 프로그램을 갖는 실시간 우주 방사선 계산부와, 우주 방사선 분포 표시 프로그램을 갖는 우주 방사선 표시부를 포함하는 우주 방사선 감시 시스템에 의한 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법으로서,a) 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램을 이용하여 상기 서버에 의해 인터넷을 통해 수집하고, 수집된 자료를 상기 DB에 저장하는 단계;b) 상기 실시간 우주 방사선 계산 프로그램을 이용하여 인공위성에 의해 관측되어 인터넷 상에 제공된 우주 방사선 자료를 바탕으로 현재의 우주 기상정보를 확립하고, 이를 바탕으로 상기 DB에 저장된 방사선 데이터에서 현재 극지 상공의 방사선 환경과 가장 유사한 우주 방사선 데이터를 찾는 단계; 및c) 상기 실시간 우주 방사선 계산부에 의해 찾아진 우주 방사선 데이터를 상기 우주 방사선 분포 표시 프로그램을 이용하여 상기 우주 방사선 표시부에 의해 생성된 지도 상에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법.
- 제2항에 있어서,상기 단계 a)에서의 상기 우주 방사선 데이터 자동 검출 프로그램은,a-1) 상기 인터넷상에 제공된 우주 방사선 자료 중 새로운 우주 방사선 데이터가 존재하는지를 판별하는 단계;a-2) 상기 판별에서, 새로운 우주 방사선 데이터가 존재하면 그 데이터를 다운로드하여 저장하는 단계;a-3) 상기 다운로드하여 저장한 데이터가 위도 45°이상의 데이터인지를 판별하는 단계;a-4) 상기 판별에서, 상기 다운로드하여 저장한 데이터가 위도 45°이상의 데이터이면, 그 데이터를 시간대별 및 우주환경 인자별로 분류하는 단계;a-5) 상기 시간대별 및 우주환경 인자별로 분류된 새로운 데이터의 조합과 기존의 데이터의 조합을 비교하는 단계;a-6) 상기 비교결과, 새로운 데이터의 조합이 기존 데이터의 조합 평균과 차이가 크면 새로운 데이터의 조합을 버리고, 차이가 작으면 기존의 데이터 조합(극지 상공에서의 방사선 테이블)에 새로운 데이터 조합을 추가하는 단계;a-7) 상기 기존 데이터 조합의 데이터량이 미리 설정된 기준 데이터량을 초과하는지를 판별하는 단계;a-8) 상기 판별에서, 기존 데이터 조합의 데이터량이 미리 설정된 기준 데이터량을 초과하지 않으면, 극지 상공에서의 방사선 조합을 저장하는 단계; 및a-9) 상기 판별에서, 기존 데이터 조합의 데이터량이 미리 설정된 기준 데이터량을 초과하면, 기존 데이터 조합에서 가장 오래된 데이터를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법.
- 제3항에 있어서,상기 우주환경 인자는 지구정지궤도 위성에서 제공하는 전자 및 양성자 데이터, Kp 인덱스, POES(Polar Orbiting Environmental Satellite) 위성에서 제공하는 전체 오로라 에너지 데이터 중의 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법.
- 제2항에 있어서,상기 단계 b)에서의 상기 실시간 우주 방사선 계산 프로그램은,b-1) 우주환경 인자의 수집과 관련하여 설정된 간격의 시간이 경과되었는지를 판별하는 단계;b-2) 상기 판별에서, 설정된 간격의 시간이 경과되었으면 우주환경 인자를 수집하는 단계;b-3) 상기 수집된 우주환경 인자를 이용하여 극지 상공에서의 방사선 테이블(우주방사선 데이터 조합)을 선택하는 단계;b-4) 상기 선택된 우주방사선 데이터 조합을 2차원 배열상에 위치시키는 동시에 방사선 정보를 입력하는 단계; 및b-5) 상기 2차원 배열상의 비어 있는 셀에 보간법을 이용하여 방사선 값을 입력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법.
- 제5항에 있어서,상기 단계 c)에서의 상기 우주 방사선 분포 표시 프로그램은,c-1) 극항로를 운항하는 항공기의 위치 및 상기 단계 b-5)에 의해 구한 방사선 데이터를 세기별로 색상을 달리하여 2차원 지도 상에 표시하는 단계;c-2) 항공기 위치에서 검출된 방사선량이 기설정된 방사선 세기(기준치)를 초과하는지를 판별하는 단계;c-3) 상기 판별에서, 검출된 방사선량이 기준치를 초과하면 경보 신호를 표시하고, 기준치 미만이면 경도 변화에 따른 시간 변화 여부를 판별하는 단계; 및c-4) 지구 극지 항로 상에서의 우주방사선을 주기적으로 감시하면서 시간 변화 여부를 판별하되, 상기 판별에서, 그 주기만큼의 시간이 변화되지 않았으면 처음 단계로 프로그램 진행을 회귀시키고, 시간이 그 주기만큼 변화되었으면 방사선 분포 지도를 모니터에 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 지구 극지 항로 상에서의 우주 방사선 감시 방법.
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