How sun spot activity affects on positioning accuracy?: Case study of solar storm

태양 흑점활동이 측위오차에 미치는 영향: 태양폭풍 사례연구

A solar flares have the 11-year cycle and release a large energy which may produce coronal mass ejections (CME). The NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) predicted that the sun spot activity will be maximized in 2013-2014. A strong solar flare can cause the disturbance of global positioning system including various communication of TV, radio broadcasting. The actual solar storm in 1989 caused power outages in Canada during 9 hours and about 600 million people had experienced a blackout. Such a solar storm can shorten the GPS satellite's life span about 5 to 10 years which can be resulted in economic loss considering the amount of multi-billion won. This paper analyzed the recent solar storm of X-class occurred on 15th of February about 10:45 this year that was reached Korea (Bohyun observatory) on 18th of February about 10:30 (local time), and compared with the data of before and after a week. The proton data of 18th of February considered that the solar strom reached on earth showed a fluctuation compared to the data of before and after a week. The positioning results at Daejeon also showed higher positioning error compared to the data of before and after a week results.

태양 흑점수의 증감주기 (약 11년)에 따른 태양폭발 (태양에서의 플레어 현상)은 태양 코로나 물질을 대방출하는 태양폭풍을 야기한다. 미국해양대기청 (NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration)은 태양 흑점활동이 2013년과 2014년 사이에 극대화 될 것이라고 예상했다. 강력한 태양폭풍의 영향이 지구에 미쳤을 경우 인공위성을 이용한 전세계 측위시스템의 교란, 각종 통신수단 및 TV, 라디오 방송 등이 영향을 받을 것으로 예상된다. 실제로 1989년 태양폭풍은 캐나다에서 정전사태를 일으켜 9시간동안 약 600만명이 정전으로 인한 피해를 입은 사례가 있다. 이와 같은 초강력 태양폭풍은 인공위성의 수명을 약 5~10년정도 단축시켰으며 이로 인한 경제적 손실 및 파급효과를 고려하면 액수는 수십조 원에 달할 것으로 예상된다. 최근 2011년 2월 15일 10시 45분경 (지역시)에 발생했던 X급 태양폭발에 의해 발생한 태양폭풍의 영향이 2011년 2월 18일 오전 10시 30분경 우리나라 (보현산 관측소)에서 관측되었다. 본 논문에서는 현재 흑점수가 증가하고 있는 시점에서 2월 18일의 태양폭발 일주일 전후 자기장 데이터를 비교하고, 또한 대전에서 관측한 RINEX 데이터를 이용하여 측위결과를 비교 분석하였다. 태양폭풍이 지구에 도달한 2011년 2월 18일의 자기장 관측 값은 일주일 전후 데이터와 비교하여 Proton이 요동하는 결과를 보였고, 대전지역에서의 측위결과도 태양폭풍 일주일 전후와 비교하여 최대 1m이상의 측위오차를 보였다.