태양흑점 면적의 중기 주기성: 10·17·23 회전의 비대칭 분석

1. 서론 태양 활동 지표들 사이에서 중기(수개월~1년) 변동성이 보고되어 왔으며, 특히 12‑회전(≈1년) 주기가 여러 연구에서 확인되었다. 기존 연구는 전체 시계열을 대상으로 하였으나, 변동의 비대칭성을 고려하지 않은 경우가 많다. 본 연구는 북·남 반구 별 일일 흑점 면적 데이터를 12~23 사이클(12개 주기) 동안 수집하고, 양·음 변동을 구분함으로써 비대칭성의 영향을 정량화하고자 한다. 2. 데이터 및 전처리 NGDC(현재 NOAA)에서 제공한 일일 흑점 면적(Dₙₗ, Dₛₗ)을 사용하였다. 각 회전(i)마다 L일(해당 회전의 일수) 평균을 구해 Sₙᵢ, Sₛᵢ를 정의하고, 13회전 이동 평균을 빼서 변동 Fₙᵢ, Fₛᵢ를 산출하였다. 총 N=1706개의 변동값이 확보되었다. 변동의 히스토그램은 양쪽 꼬리가 긴 비대칭 형태를 보였으며, 정규성 검정(Kolmogorov‑Lilliefors, Shapiro‑Wilk)에서 귀무가설을 기각하였다. 따라서 Fₙᵢ>0인 경우를 양 변동(Fₙ⁺ᵢ), Fₙᵢ≤0인 경우를 음 변동(Fₙ⁻ᵢ)으로 분리하였다. 3. 자기상관 분석 각 시계열에 대해 자기상관 함수 c(τ)를 계산하였다. 전체 변동 {Fₙᵢ}와 음 변동 {Fₙ⁻ᵢ}는 τ≈11 회전에서 전역 최대값을 보였으며, τ₁≈k·τ (k=2,3)에서 부수적인 피크가 나타났다. 양 변동 {Fₙ⁺ᵢ}는 전역 피크가 약 50 %의 사이클에서만 뚜렷했으며, 부수 피크는 더 약했다. 통계적으로 τ∈