• 천문학회지
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• 제50권4호
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• pp.93-103
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• 2017

We explore the shock acceleration model for giant radio relics, in which relativistic electrons are accelerated via diffusive shock acceleration (DSA) by merger-driven shocks in the outskirts of galaxy clusters. In addition to DSA, turbulent acceleration by compressive MHD modes downstream of the shock are included as well as energy losses of postshock electrons due to Coulomb scattering, synchrotron emission, and inverse Compton scattering off the cosmic background radiation. Considering that only a small fraction of merging clusters host radio relics, we favor a reacceleration scenario in which radio relics are generated preferentially by shocks encountering the regions containing low-energy (${\gamma}_e{\leq}300$) cosmic ray electrons (CRe). We perform time-dependent DSA simulations of spherically expanding shocks with physical parameters relevant for the Sausage radio relic, and calculate the radio synchrotron emission from the accelerated CRe. We find that significant level of postshock turbulent acceleration is required in order to reproduce broad profiles of the observed radio flux densities of the Sausage relic. Moreover, the spectral curvature in the observed integrated radio spectrum can be explained, if the putative shock should have swept up and exited out of the preshock region of fossil CRe about 10 Myr ago.

• 대한원격탐사학회지
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• 제5권1호
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• pp.41-56
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• 1989

Improvement of the multichannel sea surface temperature(MCSST) software, which had been developed for the purpose of operating under mainframe computer system, was seeked in order to operate effectively in a mini computer system. CPU time and processing time, which is not a major factor under mainframe computer system, become a critical factor in real time image processing under mini computer system. Due to fixed kernel size(3$\times$4) of the old MCSST software, high spatial resolution characteristics of the original image received from satellites were apparently degraded when images are transformed into a cartesian coordinate system after geometrical distortions of the image due to earth curvature are removed. CPU and processing time were reduced to 0.13 and 0.15~0.22 comparing with the old MCSST's, respectively, by applying disk block I/O and M/T queue I/O method under VAX-11/750 computer. The high resolution quality (1.1km in AVHRR) of the processed image was guaranted using 2$\times$2 kernel size and applying moving window techniques without sacrificing CPU and processing time much.

• Geomechanics and Engineering
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• 제35권4호
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• pp.411-424
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• 2023

Reasonable estimates of tunnel lining dislocations in the operation stage, especially under longitudinal differential settlement, are important for the design of waterproof gaskets. In this paper, a modified shell-joint model is proposed to calculate shield tunnel dislocations under longitudinal differential settlement, with the ability to consider the nonlinear shear stiffness of the joint. In the case of shell elements in the model, an elastoplastic damage constitutive model was adopted to describe the nonlinear stress-strain relationship of concrete. After verifying its applicability and correctness against a full-scale tunnel test and a joint shear test, the proposed model was used to analyze the dislocation behaviors of a shield tunnel in Shanghai Metro Line 2 under longitudinal differential settlement. Based on the results, when the tunnel structure is solely subjected to water-earth load, circumferential and longitudinal joint dislocations are all less than 0.1 mm. When the tunnel suffers longitudinal differential settlement and the curvature radius of the differential settlement is less than 300 m, although maximum longitudinal joint dislocation is still less than 0.1 mm, the maximum circumferential joint dislocation is approximately 10.3 mm, which leads to leakage and damage of the tunnel structure. However, with concavo-convex tenons applied to circumferential joints, the maximum dislocation value reduces to 4.5 mm.

• 한국지구과학회지
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• 제22권6호
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• pp.512-527
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• 2001

복합지형을 지나는 박리흐름(separated flows)들이 와도 이론에 의해 모델링 되었다. 흐름은 비회전성 및 비점성으로 가정하였으며, 선형 시어흐름에 대한 유선함수를 결정하기 위해 새로운 기법이 기술되었다. 지형지물의 형태로는 snow cornice과 backward-facing step을 정의하였으며, 이러한 지형지물의 후미에는 유체의 박리현상과 역류현상(reattachment)이 생긴다. 유체의 박리현상이 지형지물의 가장자리에 발생되게 하기 위해 점 와도를 흐름에 발생시켰고, 지형지물의 가장자리에 있는 뾰족한 부분을 완화하고 최대곡률 부근에서의 섭동운동에 중요한 박리흐름 발생지점의 구속조건을 없애기 위해 conformal mapping을 수정하였다. 와도 발생지점에서 와도를 평형으로부터 이동시키거나, 또는 임의의 섭동을 초기흐름에 가하는 방식으로 섭동을 가하여 비정상흐름을 발생시켰다. 박리지점의 풍상측에서 연속적으로 방출되고, 또한 bubble의 이차순환에 의해 변형된 물질의 궤적들이 수치적으로 적분되었으며, 시간에 대한 농도누적이 역류지점의 풍하측 고정된 지점에서 계산되었다. 본 연구에 사용된 모델은 방출물질의 확산형태와 간헐성을 제대로 다룰 수 있음을 알 수 있으며, 이산적인 방법에 의한 다중-와도모델 및 수치모델의 결과들과도 일치한다. 본 연구에 의하면, 박리 및 역류현상이 있는 유체의 흐름 속에 순환하는 bubble들의 비정상상태(unsteadiness)는 풍하측에서 대규모의 고농도 누적을 일으키는 주요 원인이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권1호
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• pp.36-44
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• 2013

금산지역의 흑색셰일형 우라늄광상에 대하여 항공 자력 및 방사능 탐사를 수행하였다. 각 자료의 암상분석과 선구조 분석에 의한 전반적인 지질 및 구조지질적 특성을 살펴보고 이에 기반한 우라늄 광화대의 특성화를 시도하였다. 자극화변환과 하향연속 이상도에서 우라늄광상을 배태하고 있는 흑색 및 암회색 점판암대의 뚜렷한 양의 이상을 인지함으로써 자력탐사의 적용성을 확인하였다. 이차미분 및 곡률을 이용한 선구조 분석을 통해 회색 혼펠스대와 흑색 점판암대를 대표하는 선구조를 도출하고 우라늄 광화대의 추가 부존 가능영역을 추정하였다. 이에 대한 우라늄광 배태여부는 방사능 총이상 및 우라늄 이상도에서 최종 확인하였다. 결론적으로 열변성기원의 우라늄광화대는 국부적인 반면, 흑색셰일형 광화대는 조사지역 전체에 북동-남서방향으로 연속되어 있음을 확인하였다. 또한 우라늄 광화대는 방사능 총이상의 선구조 분석을 통해 단층과 교차하는 곳은 단절되는 전형적인 구조지질적 특징을 보여주었다. 이상의 고찰로부터 항공 자력 및 방사능 탐사는 상호 보완적이며 따라서 병행 수행하는 것이 자료분석 및 해석에 매우 효과적임을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권3호
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• pp.136-143
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• 2012

본 연구는 캄보디아 스퉁트렝 지역의 항공자력탐사 자료처리 및 해석에 관한 사례 연구이다. 자료처리 및 해석에는 다음의 세 가지 관점에 중점을 두었다. 첫째, 저위도 지역 자력자료의 자기극변환 시 문제가 되는 편각방향의 영상 왜곡을 고찰하고 이를 최소화하기 위한 여러 방법을 검토함으로써 최선의 결과를 도출하는 방안을 모색하였다. 둘째, 조사지역은 사전정보가 거의 없기 때문에 전통적인 자료처리 기법과 함께 geographic information system (GIS) 분야의 경사, 곡률 및 최대 경사면 방위각 등의 기법을 새로이 도입, 검토하였다. 이로부터 조사지역의 구조지질 정보를 도출하고 그 유용성을 확인하였다. 마지막으로, 오일러 곱풀기를 이용하여 자력이상대의 심도정보를 도출하고 앞서의 고찰결과와 종합하여 향후의 정밀 조사영역을 선정, 추천하였다. 본 연구에서 수행한 일련의 자료처리 과정은 국내는 물론 해외 자원개발에 있어서 적절한 지침이 될 수 있을 것으로 여겨진다.

• 자원환경지질
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• 제37권2호
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• pp.207-223
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• 2004

본 연구의 목적은 1998년 보은 지역에서 발생한 산사태와 관련 자료간의 공간적인 관련성을 밝히고, 이를 이용하여 산사태 취약성도를 작성 및 검증하는 것이다. 산사태 위치는 항공사진 및 현장조사를 통해 탐지되었고, 지형, 토양, 임상, 토지 피복 둥의 자료는 GIS를 이용하여 공간 DB로 구축되었다. 산사태 발생과 관련된 요인으로써, 경사, 경사방향, 지형곡률, 지형종류, 토질, 토양모재, 토양배수, 유효토심, 임상, 임상 영급, 임상 경급, 임상 밀도, 암상, 선구조로 부터의 거리, 토지 피복 등이 사용되었다. 산사태와 이러한 요인들간의 관계를 밝히기 위해, 베이지안 확률 기법인 weight of evidence 기법이 적용되어서 >$W^{+}$->$W^{-}$인 constrast값을 계산하였다. 그 constrast값을 모두 합하여 산사태 취약성 지수를 계산하였고, 그 지수값을 이용하여 산사태 취약성도를 작성하였다. 산사태 취약성도는 관련된 재해를 줄이고, 토지이용 및 건설 등을 계획하는데 사용될 수 있다.

• 천문학회지
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• 제35권4호
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• pp.159-174
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• 2002

Cosmological hydrodynamic simulations of large scale structure in the universe have shown that accretion shocks and merger shocks form due to flow motions associated with the gravitational collapse of nonlinear structures. Estimated speed and curvature radius of these shocks could be as large as a few 1000 km/s and several Mpc, respectively. According to the diffusive shock acceleration theory, populations of cosmic-ray particles can be injected and accelerated to very high energy by astrophysical shocks in tenuous plasmas. In order to explore the cosmic ray acceleration at the cosmic shocks, we have performed nonlinear numerical simulations of cosmic ray (CR) modified shocks with the newly developed CRASH (Cosmic Ray Amr SHock) numerical code. We adopted the Bohm diffusion model for CRs, based on the hypothesis that strong Alfven waves are self-generated by streaming CRs. The shock formation simulation includes a plasma-physics-based 'injection' model that transfers a small proportion of the thermal proton flux through the shock into low energy CRs for acceleration there. We found that, for strong accretion shocks, CRs can absorb most of shock kinetic energy and the accretion shock speed is reduced up to $20\%$, compared to pure gas dynamic shocks. For merger shocks with small Mach numbers, however, the energy transfer to CRs is only about $10-20\%$ with an associated CR particle fraction of $10^{-3}$. Nonlinear feedback due to the CR pressure is insignificant in the latter shocks. Although detailed results depend on models for the particle diffusion and injection, these calculations show that cosmic shocks in large scale structure could provide acceleration sites of extragalactic cosmic rays of the highest energy.

• 천문학회지
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• 제45권5호
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• pp.127-138
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• 2012

We explore how wave-particle interactions affect diffusive shock acceleration (DSA) at astrophysical shocks by performing time-dependent kinetic simulations, in which phenomenological models for magnetic field amplification (MFA), Alfv$\acute{e}$nic drift, thermal leakage injection, Bohm-like diffusion, and a free escape boundary are implemented. If the injection fraction of cosmic-ray (CR) particles is ${\xi}$ > $2{\times}10^{-4}$, for the shock parameters relevant for young supernova remnants, DSA is efficient enough to develop a significant shock precursor due to CR feedback, and magnetic field can be amplified up to a factor of 20 via CR streaming instability in the upstream region. If scattering centers drift with Alfv$\acute{e}$n speed in the amplified magnetic field, the CR energy spectrum can be steepened significantly and the acceleration efficiency is reduced. Nonlinear DSA with self-consistent MFA and Alfv$\acute{e}$nic drift predicts that the postshock CR pressure saturates roughly at ~10 % of the shock ram pressure for strong shocks with a sonic Mach number ranging $20{\leq}M_s{\leq}100$. Since the amplified magnetic field follows the flow modification in the precursor, the low energy end of the particle spectrum is softened much more than the high energy end. As a result, the concave curvature in the energy spectra does not disappear entirely even with the help of Alfv$\acute{e}$nic drift. For shocks with a moderate Alfv$\acute{e}$n Mach number ($M_A$ < 10), the accelerated CR spectrum can become as steep as $E^{-2.1}$ - $E^{-2.3}$, which is more consistent with the observed CR spectrum and gamma-ray photon spectrum of several young supernova remnants.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권12호
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• pp.1876-1883
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• 2016

본 논문에서는 고속의 공용데이터링크(common data link, CDL)를 위한 새로운 채널 모델을 제안한다. 송신기의 고도가 수km ~ 수십km이고 통달거리가 수백km인 경우 지구 곡률에 의해 송신신호가 수신기의 앞 쪽에서 지면에 반사되어 들어오는 Two-ray 채널이 발생할 가능성이 크다. 송수신기의 빔포밍(beamforming) 각도와 안테나 방사 패턴(radiation pattern)에 따라 반사 경로로 들어오는 신호의 최대 지연 시간(maximum delay)과 전력 지연 프로파일(power delay profile)을 추정하여 Two-ray 채널을 모델링한다. 제안하는 채널 모델에서는 통달거리가 길기 때문에 전력 지연 프로파일이 최대 지연 시간보다 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)에 대한 비트 오류율(bit error rate, BER)에 더 큰 영향을 미친다.