전지구중력장 모델은 지오이드 모델 개발 시 기반자료로 이용하며 지구물리, 해양 등 다양한 과학적 연구 목적으로도 활용할 수 있기 때문에 정밀한 전지구중력장 모델을 확보하는 것이 중요하다. 우리나라에서는 2000년대 후반까지 EGM2008 모델을 활용하여 왔으나 최근 GOCE 위성 관측자료를 기반으로 한 신규 전지구중력장 모델들(GOCO02S, EIGEN-6C, GOCO03S, EIGEN-6C2)이 발표되고 있으므로 최신 모델들에 대한 검증을 거쳐 우리나라에 가장 적합한 모델을 선정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 EGM2008 모델과 GOCE 자료를 기반으로 구현된 네 모델을 상호 비교하고, 통합기준점 GPS/Leveling 자료와 비교하여 모델의 정밀도를 검증하였다. EIGEN 모델은 위성 관측자료와 가용한 육상, 위성고도계 자료를 복합 사용하기 때문에 차수가 증가하더라도 EGM2008 모델과의 차이가 약 8cm 수준으로 균일하게 나타난다. 반면 GOCO 모델들의 경우 위성 중력자료만을 이용하기 때문에 EGM2008 모델과의 차이가 차수가 높아질수록 증가하며, 최대차수 250일 때의 차이는 70cm 수준에 이른다. 전지구중력장 모델과 통합기준점 GPS/Leveling 자료와 비교하였을 때는 EGM2008 모델과의 차이가 우리나라 전역에서 6.1cm로 가장 작게 나타났다. 현재 더 높은 정밀도 및 해상도를 갖는 EIGEN-6C2 모델의 후속 모델이 개발 중이므로, 최신 모델에 대한 정밀도 검증을 지속적으로 수행하여 지오이드 모델 개발 시 반영하여야 할 것이다.
고해상도, 고정밀도의 초고차항 전 지구 중력장모델은 현대측지학, 지구물리학, 지구동력학 및 해양학 등 다양한 과학 분야의 발전에 있어서 매우 중요한 의미를 가지고 있다. 본 연구에서는 최근 미국 국가지형정보국(NGA)에서 발표한 초고차항 중력장모델 EGM2008을 소개하고, 초고차항 중력장모델 개발에 있어서의 문제점과 연구현황을 살펴보았으며, 남한지역에서 의 정확도를 분석하였다. 우선 EGM2008을 기존의 전 지구 중력장모델 EGM96 및 한국의 고정밀 합성 지오이드모델인 KGEOID08과 모델 간 정밀도를 비교하였고, 위성측지기준점의 타원체고와 정표고를 이용해 절대 정확도를 평가하였다. 전반적으로 EGM2008은 KGEOID08과 비슷한 높은 정확도를 보였으며, 이는 향후 지역적 지오이드의 개발 또는 전 지구적인 중력장 분석에 큰 도움을 줄 것으로 판단된다.
After launching the GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) which obtains high-frequency gravity signal using a gravity gradiometer, many research institutes are concentrating on the development of GGM (Global Geopotential Model) based on GOCE data and evaluating its precision. The precision of some GGMs was also evaluated in Korea. However, some studies dealt with GGMs constructed based on initial GOCE data or others applied a part of GNSS (Global Navigation Satellite System) / Leveling data on UCPs (Unified Control Points) for the precision evaluation. Now, GGMs which have a higher degree than EGM2008 (Earth Gravitational Model 2008) are available and UCPs were fully established at the end of 2019. Thus, EIGEN-6C4 (European Improved Gravity Field of the Earth by New techniques - 6C4), GECO (GOCE and EGM2008 Combined model), XGM2016 (Experimental Gravity Field Model 2016), SGG-UGM-1, XGM2019e_2159 were collected with EGM2008, and their precisions were assessed based on the GNSS/Leveling data on UCPs. Among GGMs, it was found that XGM2019e_2159 showed the minimum difference compared to a total of 5,313 points of GNSS/Leveling data. It is about a 1.5cm and 0.6cm level of improvement compare to EGM2008 and EIGEN-6C4. Especially, the local biases in the northern part of Gyeonggi-do, Jeju island shown in the EGM2008 was removed, so that both mean and standard deviation of the difference of XGM2019e_2159 to the GNSS/Leveling are homogeneous regardless of region (mountainous or plain area). NGA (National Geospatial-Intelligence Agency) is currently in progress in developing EGM2020 and XGM2019e_2159 is the experimentally published model of EGM2020. Therefore, it is expected that the improved GGM will be available shortly so that it is necessary to verify the precision of new GGMs consistently.
본 연구에서는 전 지구 중력장 모델 EGM2008, EGM96을 우리나라 육상에서 측정한 16,786 지점의 중력 자료와 비교 평가 하였다. 육상 중력자료가 가장 정확하다는 가정 하에 육상 중력자료와 EGM2008, EGM96 간의 상관계수(correlation coefficient), 차이, 차이의 평균제곱오차(MSE), 표고에 따른 차이의 변화 등을 통하여 분석하였다. 육상중력과 EGM2008 간의 상관계수는 0.824, EGM96 간의 상관계수는 0.538로 계산되었다. 육상중력과 EGM2008, EGM96 간의 차이에 대한 표준편차는 각각 13.196 mgal, 18.685 mgal로 계산되었으며, 차이의 변화폭 역시 EGM2008이 EGM96 보다 작은 것으로 나타났다. 또한 육상 중력과 전 지구 중력장 모델의 표고에 따른 고도이상 차이는 역시 EGM2008은 큰 변화가 없었으나 EGM96의 경우 고도 변화에 따라 고도이상의 차이가 큰 것을 확인하였다. 이러한 결과로 EGM2008이 EGM96에 비하여 우리나라의 중력장을 잘 표현하고 있는 것으로 평가된다.
Using two-dimensional numerical hydrodynamic simulations, we investigate the regulation of star ormation rates in turbulent, multiphase, galactic gaseous disks. Our simulation domain is xisymmetric, and local in the radial direction and global in the vertical direction. Our models nclude galactic rotation, vertical stratification, self-gravity, heating and cooling, and thermal onduction. Turbulence in our models is driven by momentum feedback from supernova events ccurring in localized dense regions formed by thermal and gravitational instabilities. Self-onsistent radiative heating, representing enhanced/reduced FUV photons from the star formation, s also taken into account. Evolution of our model disks is highly dynamic, but reaches a quasi-teady state. The disks are overall in effective hydrostatic equilibrium with the midplane thermal ressure set by the vertical gravity. The star formation rate is found to be proportional pproximately linearly to the midplane thermal pressure. These results are in good agreement with the predictions of a recent theory by Ostriker, McKee, and Leroy (2010) for the thermal/dynamic equilibrium model of star formation regulation.
Ho, Long V.;Khatir, Samir;Roeck, Guido D.;Bui-Tien, Thanh;Wahab, Magd Abdel
Smart Structures and Systems
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제26권4호
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pp.451-468
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2020
Although model updating has been widely applied using a specific optimization algorithm with a single objective function using frequencies, mode shapes or frequency response functions, there are few studies that investigate hybrid optimization algorithms for real structures. Many of them did not take into account the sensitivity of the updating parameters to the model outputs. Therefore, in this paper, optimization algorithms and sensitivity analysis are applied for model updating of a real cable-stayed bridge, i.e., the Kien bridge in Vietnam, based on experimental data. First, a global sensitivity analysis using Morris method is employed to find out the most sensitive parameters among twenty surveyed parameters based on the outputs of a Finite Element (FE) model. Then, an objective function related to the differences between frequencies, and mode shapes by means of MAC, COMAC and eCOMAC indices, is introduced. Three metaheuristic algorithms, namely Gravitational Search Algorithm (GSA), Particle Swarm Optimization algorithm (PSO) and hybrid PSOGSA algorithm, are applied to minimize the difference between simulation and experimental results. A laboratory pipe and Kien bridge are used to validate the proposed approach. Efficiency and reliability of the proposed algorithms are investigated by comparing their convergence rate, computational time, errors in frequencies and mode shapes with experimental data. From the results, PSO and PSOGSA show good performance and are suitable for complex and time-consuming analysis such as model updating of a real cable-stayed bridge. Meanwhile, GSA shows a slow convergence for the same number of population and iterations as PSO and PSOGSA.
GPS는 1일 24시간 고정밀(高情密) 3차원 위치해석이 가능한 위성측위 system으로서 국토개발을 위한 측지분야는 물론, 지구물리, 군사 및 Time 보정에 이르기까지 여러 분야에서 효율적인 수단으로 부각되고 있다. 그러나 GIS를 우리나라에 실제적용하기 위해서는 WGS84 타원체 상의 좌표 값을 Bessel 타원체로 변환시킬 수 있는 변환체계의 정립과 우리나라 지형에 적합한 Geoid Undulation의 model개발이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 국내의 경도$126^{\circ}{\sim}129^{\circ}$ 위도$36^{\circ}{\sim}37^{\circ}$ 중위권 지역에 대한 Geoid Undulation을 GPS와 수준측량성과의 조합 해석(GPS/Leveling)으로 부터 다항식 Model로 도출하고 지구중력장 model(OSU91A OSU86F)에 대한 보정 다항식을 유도하여 이에 의한 geoid height을 산정, 그 특성을 고찰하였다.
To compensate for the shortcomings of spirit leveling, research on the determination of GNSS (Global Navigation Satellite System)-derived orthometric height has been actively carried out. However, most analyses were primarily performed inland. In this study, the influences of the arrangement of control points, observation duration, and geoid model on the accuracy of the GNSS-derived orthometric height have been analyzed to suggest the proper method to apply the determination of GNSS-derived orthometric height to the leveling loop disconnected area. As a result, it was found that two known points located near the unknown points need to be fixed in the leveling loop disconnected area. Further, 3 cm level of accuracy can be achieved if the GNSS survey is performed over two days, for four hours per day. In terms of the geoid model, the latest national geoid model should be applied rather than the EGM08 (Earth Gravitational Model 2008) to minimize regional bias and increase accuracy. Future research is necessary to apply the determination of the GNSS-derived orthometric height technique as a method to connect with the islands because the vertical reference system used inland and that used for the islands in Korea are still different.
Dynamic structures of unsteady $CH_4$/Air jet diffusion flames with flame-vortex interaction were numerically investigated. A time-dependent, axisymmetric computational model was adopted for this calculation. Two step global reaction mechanism which considers 6 species, was used to calculate the reaction rates. The predicted results including gravitational effect show that the large outer vortices and the small inner vortex street can be well simulated without any additional disturbances in the downstream of nozzle tip. It was found that the temperature and species concentrations had various values for the same mixture fraction in flame-vortex interaction region. This unsteady jet flame configuration accompanying flame-vortex interaction is expected to give good implications for the structure of turbulent flames.
최근 새로운 지구중력장 모델의 개발로 인하여 중력관련 응용분야의 향상된 연구결과가 기대되고 있다. 본 연구는 지구중력장 모형으로부터 남한지역에 대한 고도이상(height anomalies)를 산정하고 지형보정 여부에 따른 지역별 지오이드고의 특성을 분석하여 국내 지오이드고 개발연구에 기여하고자 한다. 이를 위하여 다양한 중력 관측 자료를 조합한 5가지 지구중력장모형과 지형보정을 위한 ETOPO2모형을 선정하고 남한지역의 경 위도 $1^{\circ}{\times}1^{\circ}$ 6개 육상부 및 4개 해상부에 대한 30"격자의 지오이드고를 산정한 후, 국립해양조사원의 NORI-05모델에 의한 결과와 비교하였다. 육상부의 경우, GPS 관측이 수행된 수준점 50측점 및 삼각점 30측점을 점검점으로 선정하여 GPS/Leveling, NORI-05 및 5가지 지구중력장모형에 의한 지오이드고를 비교 분석하였다. 연구결과, EIGEN-CG03C 및 EIGEN-CG04C 중력장모형이 GPS/Leveling 결과에 근접함을 보였고 국내 정밀 지오이드고를 산정할 경우, 육상 및 해상에서 지형의 요철이 심한 지역일수록 정밀한 지형보정의 필요성을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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