• 지구물리와물리탐사
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• 제1권1호
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• pp.43-48
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• 1998

최근 들어 자원의 탐사분야나 지반조사를 위한 지하구조의 규명에 있어서 탄성파 토모그래피가 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 일반적으로 사용되는 파선을 이용한 주시 토모그래피에 Fresnel영역을 간단히 고려하는 알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬은 일반적인 주시 토모그래피에서와 같은 정도의 계산량이 소비되면서도 파동의 전파를 보다 잘 묘사할 수 있는 파동 토모그래피에서와 같은 효과를 거둘 수 있었다. 인공 합성자료와 현장자료에 적응한 결과 일반적인 파선 주시 토모그래피와 비교될만한 결과를 얻을 수 있었다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.54.2-54.2
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• 2021

지구과학 분야에서 가장 어렵게 느껴지는 내용인 천문분야는 다른 과학 분야와 달리 탐구 대상이 천체들이 먼거리에 있고, 쉽게 관측하기 어려우며, 실험실에서 동일실험과 반복 실험이 불가능하여, 추상적이고 직접 관측하기 어려운 개념에 관한 연구들이 많다. 따라서 이 연구에서는 레이저 커팅기를 사용해 지구과학교과 중 별자리를 구성하는 별들의 상대적 거리를 수학적으로 계산하는 과정과 고등학교 물리교과 중 LED 광원의 원리를 알고 LED 모듈을 제작하여 최종적으로 아름답고 과학적으로 가치가 있는 입체 별자리 교구를 제작하는 형태의 STEAM 교육 프로그램을 개발하고 시범학교 적용을 하였다. 이에 지능정보화 사회에 발맞춰 천문학 지식을 창의 교육의 형태로 교육하는 새로운 교육법을 실현한 연구결과들을 발표하고자 한다. 또한 개발한 프로그램의 효과성을 검증하기 위해 STEAM 관련 태도 검사와 논리적 사고력 검사 및 만족도 검사를 실시하였다. 연구결과 개발된 프로그램이 STEAM 태도 검사와 논리적 사고력에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 천문수업에 대한 학생들의 인식은 긍정적이었다. 따라서 후속 연구에서는 다양한 학년 및 위계에 맞는 프로그램의 개발과 다양한 지역 등의 현장 적용을 통한 연구가 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2009년도 한국우주과학회보 제18권2호
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• pp.37.3-37.3
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• 2009

태양물리연구실에서는 춘 추분기를 전후한 일정 기간 사이에 수분 정도 발생하는 태양간섭 현상을 예측하기 위하여 프로그램을 개발하였다. TU 미디어에서 제공해준 3개의 통신위성 PAS-8, TELSTAR-10, MEASAT-1에 대한 2006, 2007년도 춘 추분기의 통신장애 자료와 계산한 자료를 비교 분석하였고, 이를 이용하여 2009년도 추분기의 태양간섭 현상 시간을 예측하였다. 태양위치변화 계산은 NASA/JPL에서 발행하는 DE406 역서 자료를 이용하여 정밀도를 높였으며, 지구 타원체 모델을 통해 기지국에서의 정확한 태양 및 위성의 고도, 방위각을 구하였다. 또한 기지국 안테나 이득률을 계산하여 기지국 안테나에서 예상 되는 태양 간섭 시간을 얻어 냈다. 기지국 안테나의 빔 패턴은 안테나의 중심 부근에서 가장 강하게 나타나며, 중심에서 멀어질수록 특수한 감쇄 형태를 보인다. 이러한 빔 패턴은 안테나의 이득률과 관련이 있으며, 빔 패턴의 적분을 통해 얻어진 이득률과 태양 디스크가 얼마나 안테나의 범위에 들어오는가에 따라 안테나에 수신되는 전파의 강도가 달라진다. 이러한 강도 변화량을 계산함으로써 태양 간섭 시간을 계산할 수 있다. 본래 안테나 빔 패턴은 개개의 안테나에 따라 다르며 직접 측정하여 얻을 수 있다. 사용한 빔 패턴 모델은 ITU에서 채택된 WARC-79 모델을 이용하였고 모든 위성 기지국 안테나의 빔 패턴은 이 모델에서 벗어나지 않는다. 이 연구에서는 빔 패턴 모델을 적용하여 기존의 TU미디어 성수기지국에서의 태양간섭 시간을 다시 계산하였다. 또한 새롭게 KT 용인 위성 관제센터의 자료를 추가하여 태양 간섭시간을 계산하고 예측하였다. 위성데이터는 기존의 PAS-8, TELSTAR-10, MEASAT-1 통신위성과 KT에서 운용하고 있는 무궁화 3호와 무궁화 5호 통신위성 자료를 사용하였다. 이러한 계산 방법은 전국 임의의 지역에서 춘 추분기에 발생할 수 있는 태양간섭 시간을 예측하고 적용할 수 있다.

• 한국측량학회지
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• 제23권4호
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• pp.353-358
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• 2005

본 논문의 목적은 CHAMP, GRACE 데이터와 지표면 중력데이터를 이용하여 개발된 새로운 지오포텐셜 모델인 EIGEN-CC01C을 평가하는데 있다. 정확도 분석은 EIGEN-CG01C와 EGM96의 두 가지 지오포텐셜 모델로부터 계산된 각각의 지오이드고와 수준점에 대한 GPS 관측값으로부터 계산된 지오이드고를 비교하는 방식으로 수행하였으며, GPS 관측에 사용된 수준점은 총 320점이다. 본 연구결과, KGEOID98과 같은 정밀 지오이드를 개선하기 위한 기준면으로서는 편의가 적은 EIGEN-CG01C모델이 EGM96모델에 비하여 보다 더 적합한 것으로 나타났다.

• 천문학회보
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• 제37권1호
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• pp.67.2-67.2
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• 2012

경희대학교와 UC Berkeley, Imperial College London은 우주관측을 위한 초소형 인공위성인 TRIO-CINEMA(TRIO-CINEMA) Project를 수행하고 있다. TRIO-CINEMA는 총 3기의 인공위성으로 경희대학교에서 2기의 위성을, UC Berkeley에서 1기의 위성을, Imperial College에서 3개의 자력계를 제작하고 있다. CINEMA는 Cubesat의 3U 규격으로 크기는 $100mm{\times}100mm{\times}340.5mm$이고 무게는 약 3 kg, 소비전력은 약 3 W이며, 지구 주변의 ENA측정을 위한 주 탑재체인 STEIN(SupraThermal Electrons, Ions, and Neutrals)과 자기장 측정을 위한 부 탑재체인 MAGIC(MAGnetometer from Imperial College)이 탑재되어 약 1년간 800 km 태양동주기 궤도에서 임무를 수행할 예정이다. 위성의 발사는 별도의 POD(Picosatellite Orbital Deployer)라는 Adaptor를 사용해 발사체에 탑재되는데, 발사환경에서 위성이 받을 모든 현상에 관하여 NX Nastran을 사용해 계산을 진행하였다. 계산 결과의 검증을 위해 위성의 Structure Model을 가지고 Random Vibration test를 수행해 위성의 고유 진동수를 측정하였다. 또한 위성이 궤도에서 운용 중 다양하게 받게 되는 열원에 따른 위성의 각 부분의 온도변화를 NX TMG program을 사용하여 계산하였다. 계산 결과의 검증을 위해 3월 Thermal Cycle test 및 Thermal Balance test를 수행할 예정이다. UC Berkeley에서 제작한 위성 1기는 제작완료 후 발사를 위해 발사장으로 배송을 완료하였고, 경희대학교에서 제작 중인 CINEMA 위성 2기는 2012년 후반기 러시아에서 Dnepr 로켓을 사용해 발사 예정이다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.53-61
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• 2014

온실가스 증가로 인한 지구온난화 문제가 범세계적인 문제로 대두되고 있는 가운데, 특히 온실가스 중 약 76%이상을 차지하는 이산화탄소를 흡수하기 위한 흡수제 개발에 여러 국가들이 심혈을 기울이고 있다. 그 중 이산화탄소 흡수제로 가장 상용화 되어 있는 모노에탄올아민(monoethanolamine, MEA)은 분자량이 작아 몰 농도비에 따른 이산화탄소의 흡수에 유리하고 반응속도가 빠르다는 장점이 있으나, 재생에 필요한 에너지가 높다는 단점이 존재한다. 수용액중에서 MEA가 $CO_2$를 흡수하는 반응의 반응자유에너지는 반응메카니즘을 이해하는데 가장 기본적인 도구이다. 본 연구에서는 B3LYP, M06-2X의 밀도범함수를 이용하여 MEA의 $CO_2$ 흡수반응의 반응자유에너지를 계산하는 계산모델을 선정하였다. 수용액에서 MEA가 $CO_2$를 흡수하는 반응의 반응자유에너지를 밀도범함수를 이용하여 계산할 때는, 수용액상태에서 화학종의 분자구조를 최적화하는 것이 필요하였다. 또한 M06-2X 밀도범함수가 B3LYP 밀도범함수보다 좋은 결과를 주었으며, 분산보정을 하는 것이 보다 좋은 결과를 주었다.

• 한국측량학회지
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• 제18권4호
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• pp.359-367
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• 2000

이 논문은 지구중력포텐셜에 대한 포텐셜계수모델이 표고이상을 계산하는데 사용될 수 있다는 것과, 지오 이드 계산에 있어서 표고이상을 고려하였을 때 보다 정밀한 지오이드고를 산출할 수 있다는 것을 보여 주고 있다. 연구를 위해 EGM96의 계수와 수정계수가 사용되었고 한반도 일원의 수치지형모델인 KODEM33이 사용되었다. 연구 결과 나타난 표고이상의 크기는 최대 0.025 m, 평균 -0.015 m의 크기를 보여주었다. 본 연구에서 계산된 중력지오이드 모델의 평가를 위하여 GPS/Leveling데이터로부터 기하학적 지오이드를 산출하였으며, 비교 결과 교차의 평균값과 표준편차는 0.0114 m와 0.2817 m를 나타내 개선된 결과를 보여 주었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.402-402
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• 2018

최근 기후변화로 인해 극한 강우사상의 발생빈도가 증가하고 있으며, 이로 인해 농경지의 침수피해 또한 증가하고 있다. 농경지 침수는 하천의 범람에 의해 발생하기도 하지만, 농경지의 배수능 부족 및 하천의 수위 상승에 따른 배수지연으로 발생하는 경우가 대부분이다. 하지만 기존 연구에서는 농경지 수위와 하천수위 중 하나의 수위를 계산하여 농경지 침수를 모의하고 있으며, 이를 연속적으로 비교하여 농경지의 수위를 계산하는 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 극한강우 발생에 따른 시간별 하천 수위를 모의하고, 농경지 수위와의 연속적인 비교를 통해 하천 수위 상승에 따른 배수지연을 고려한 농경지 침수 모의를 수행하고자 한다. 하천 수위는 HEC-RAS의 1차원 부정류 해석을 통해 산정하였으며, 농경지의 경우 논 구획지구를 하나의 물꼬를 가지는 단일포장으로 가정하여 수위를 계산하였다. 농경지의 배수량은 배수로 설계기준에 의한 배수능과 논의 저류효과 등을 고려하여 위어공식을 이용해 계산하였으며, 시간별 하천 및 농경지 수위의 연속적인 비교를 통해 하천의 수위가 농경지 수위 이상으로 상승한 경우 배수가 발생하지 않도록 제한하여 최종 농경지 수위를 산정하였다. 본 연구에서 개발한 기법은 농경지 수위 예측의 정확성을 높이는데 기여할 수 있을 것으로 사료되며, 향후 농경지 배수개선사업을 위한 사전 평가 및 계획 수립 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.625-636
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• 2010

본 연구에서는 울릉분지 북동부지역에서 획득한 중력, 자력, 수심자료 등 지구물리자료를 이용하여 이 지역의 지구물리학적 특성 및 지구조를 고찰하고자 하였다. 각각의 자료는 조사기간 및 사용 장비의 차이로 인하여 자료간의 오차가 나타나는데 상대적인 보정을 실시한 후 통합하였다. 울릉분지 북동부에 위치한 연구지역은 울릉도와 독도해산들, 그리고 한국해저간극으로 이루어져 있으며 최대수섬은 약 -2500 m를 보인다. 후리에어이상는 지형의 영향을 잘 반영하며 전체적으로는 울릉도와 독도 및 해산들에서 높은 값을 보인다. 부게이상은 해산들에 의한 국지적인 이상치를 보이지만 한국해저간극 및 울릉분지를 중심으로 고이상을 보이는데 이는 맨틀상승에 의한 영향이라 판단된다. 자기이상도를 살펴보면 화산체(섬과 해산들)들을 중심으로 복잡한 자기이상대를 나탄낸다. 연구지역 부게중력이상의 파워스펙트럼 분석으로부터 계산된 연구지역 모호면의 평균 깊이는 -16.1 km로 나타났다. 이 파워스펙트럼 분석을 이용하여 모호면 심도 역산을 수행하였다. 이 역산법으로 계산된 모호면의 심도는 한국해저간극지역에서 -16~17 km 정도이며 오끼뱅크 및 울릉도의 북서부쪽으로 갈수록 심도가 깊어지는 결과가 나타났다. 이 역산결과는 울릉분지의 해양지 각이 일반적인 해양지각에 비해 두껍다는 기존 결과와 일치한다. 2차원 중력 모델링 결과에서도 모호면의 심도가 해저면지진계 탐사측선이 지나가는 안용복해산과 독도 사이의 한국해저간극지역에서 얕은 것을 볼 수 있으며 오끼뱅크쪽으로 갈수록 깊어진다. 자화분포도에서는 울릉도와 독도 등 화산체에 의한 강한 자기이상대에 의해 나타나는 자화 분포대를 제외하면 주로 북동-남서방향의 선형배열이 나타난다. 섬도역산 결과, 2차원 중력모델링 및 자화분포 결과를 종합해보면 동해의 생성사 울릉분지의 가능성 있는 spreading center(해저면 확장중심) 위치가 한국해저간극에서부터 울릉분지까지 북동-남서 방향일 것이라는 기존 논문들의 주장과 부합된다고 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권4호
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• pp.347-354
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• 2009

암석의 물성을 정확히 예측하기 위해서는 물성에 일차적인 효과를 미치는 공극구조에 대한 이해가 매우 중요하며, 정확한 공극구조와 물성시뮬레이션을 이용한 다양한 물성예측 및 변화양상의 정량적 상관관계는 많은 지구물리분야에 응용할 수 있다. 최근 비파괴 구조해석방법, 특히 X선 토모그래피를 이용한 고분해능 스캔 등이 상용화되고 컴퓨터의 성능이 향상됨에 따라 실제의 공극구조를 이용하여 투수율을 예측하는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 이러한 연구를 투수율뿐만 아니라 속도와 전기전도도의 영역으로 확장하려는 시도를 하였다. 하지만 토모그래피 방법에서 발생하는 smoothing 효과에 의해 공극구조가 왜곡되고 계산된 물성에 오차가 발생하여, 영상처리기법(sharpening filtering 및 인공신경망 분류법)을 사용하여 smoothing 효과를 제거하는 방법을 시도하였다. 그 결과 가시적으로 향상된 공극구조를 얻을 수 있었고, 투수율 및 전기전도도의 계산값도 이론적 모델링과 유사한 정도의 정확도를 얻을 수 있었다. 하지만 속도의 경우에는 smoothing 효과의 제거에도 불구하고 오차도 상대적으로 크고 향상정도도 매우 미미하였다. 박편과 토모그래피에서 얻어진 공극구조의 비교 연구를 통하여 본 연구에서 사용된 사암의 경우에는 토모그래피에서 얻어진 해상도가 너무 낮은 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 이유로 smoothing 효과가 제거되어도 속도예측의 향상은 그리 크지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 제시된 방법은 토모그램의 smoothing 효과를 효율적으로 제거하였으며 이는 토모그래피방법으로 공극구조를 획득할 때 유용하게 사용될 것으로 기대된다. 또한 속도예측의 경우 토모그램의 해상도가 매우 중요한 인자로 판명되었으며 투수율 예측에 일반적으로 사용되는 해상도보다 최소 세 배 이상의 높은 해상도가 요구되는 것으로 파악되었다.