Geophysics and Geophysical Exploration (지구물리와물리탐사)

Korean Society of Earth and Exploration Geophysicists (한국지구물리·물리탐사학회)
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Closed-form Expressions of Vector Gravity and Gravity Gradient Tensor due to a Line Segment

선형 이상체에 의한 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식

  • Rim, Hyoungrea (Department of Earth Science Education, Pusan National University)
  • 임형래 (부산대학교 지구과학교육과)
  • Received : 2022.01.25
  • Accepted : 2022.02.24
  • Published : 2022.02.28
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Abstract

Closed-form expressions of vector gravity and gravity gradient tensor based on a line segment are derived. If a cylindrical object with axial symmetry is observed from a distance, it is possible to approximate it as a line segment; therefore, it is necessary to compute the gravity and the gravity gradient tensor due to a line source by using closed-form expressions. The gravitational potential for a line segment is defined as a one-dimensional integral, and this integral is differentiated with respect to the Cartesian coordinate system to derive the vector gravity. The expressions of the gravity gradient tensor are derived by differentiating the vector gravity once more in the same coordinate system.

이 논문에서는 선형 이상체에 대한 벡터 중력과 중력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 축대칭성을 가지는 이상체를 멀리서 관측하면 선형 이상체로 근사가 가능하므로 선형 이상체에 대한 중력 및 중력 변화율 해석해가 필요하다. 선형 이상체에 대한 중력 퍼텐셜을 1차원 적분식으로 정의하고 이를 직교 좌표계에서 미분하여 벡터 중력을 유도한다. 중력 변화율 텐서 반응식은 벡터 중력을 직교 좌표계에서 한번 더 미분하여 유도한다.

Keywords

Acknowledgement

저자는 선형 이상체에 대한 중력 및 중력 변화율에 대한 해석해가 필요하여 유도할 가치가 있다고 제안한 Colorado School of Mines의 Yaoguo Li 교수에게 감사드립니다. 논문에 대한 상세한 의견을 제시하여 완성도를 높여 주신 익명의 심사위원께 감사드립니다. 이 논문은 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(2019R1F1A1055093).

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