• 제목/요약/키워드: Gravity Gradient

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직육면체 프리즘에 의한 중력, 자력, 중력 변화율 텐서 및 자력 변화율 텐서의 반응식 (The Closed-form Expressions of Gravity, Magnetic, Gravity Gradient Tensor, and Magnetic Gradient Tensor Due to a Rectangular Prism)

  • 임형래
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제23권1호
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    • pp.55-60
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    • 2020
  • 직육면체 프리즘에 대한 중력, 자력, 중력 변화율 텐서 및 자력 변화율 텐서 반응식을 정리하였다. 직교 좌표계에서 직육면체 프리즘에 대한 삼중 적분으로 수직 중력을 유도하고, 직육면체의 축 방향 대칭성을 이용하여 순환 치환으로 두 개의 수평 중력 성분을 유도한다. 벡터 중력을 각 성분 별로 미분하여 중력 변화율 텐서를 유도한다. 포아송(Poisson) 관계식을 이용하면 일정한 방향으로 자화된 벡터 자력은 중력 변화율 텐서로부터 얻어진다. 벡터 자력을 각 방향으로 미분하여 최종적으로 자력 변화율 텐서를 유도하였다.

선형 이상체에 의한 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식 (Closed-form Expressions of Vector Gravity and Gravity Gradient Tensor due to a Line Segment)

  • 임형래
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제25권1호
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    • pp.44-49
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    • 2022
  • 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.

원판형 이상체에 의한 벡터 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식 (Closed-form Expressions of the Vector Gravity and Gravity Gradient Tensor Due to a Circular Disk)

  • 임형래
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제24권1호
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    • pp.1-5
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    • 2021
  • 이 논문에서는 축 방향 대칭성을 가지면서 두께를 무시할 수 있는 원판형 이상체 대한 벡터 중력과 중력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 밀도가 일정한 원판형 이상체의 중력 포텐셜을 원통 좌표계를 이용하여 정의한 후, 미분을 통하여 벡터 중력의 r 성분과 z 성분을 유도하였다. 벡터 중력 r 성분을 직교 좌표계에서 2개의 수평 성분으로 분해하여 벡터 중력을 구한다. 원판형 이상체의 중력 변화율 텐서는 직교 좌표계로 표현된 벡터 중력을 각 성분 방향으로 미분하여 유도하였다.

중력구배 인공위성의 Pitch운동의 Melnikov해석 (The Melnikov Analysis of the Pitch Dynamics of a Gravity Gradient Satellite)

  • 이목인
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권12호
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    • pp.1427-1432
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    • 2009
  • The pitch motion of a generic gravity gradient satellite is investigated in terms of chaos. The Melnikov method is used for detecting the onset of chaotic behavior of the pitch motion of a gravity gradient satellite. The Melnikov method determines the distance between stable and unstable manifolds of a perturbed system. When stable and unstable manifolds transverse on the Poincare section, the resulting motion can be chaotic. The Melnikov analysis indicates that the pitch dynamics of a generic gravity gradient satellite can be chaotic when the orbit eccentricity is small.

수직 중력 변화율 탐사 적용 사례 (A Vertical Gravity Gradient Survey for Shallow Density Mapping)

  • 박영수;임형래;임무택;구성본;이영철
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.161-166
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    • 2006
  • 수직 중력 변화율 탐사는 중력 탐사에 비하여 분해능과 탐지능이 높고 광역 효과를 억제하는 이점이 있다. 수직 변화율의 실제 측정은 어려움이 많아 정확성과 실용성에서 의문이 제기되기도 하였으나, 현대적인 중력계로는 요구되는 정확도를 유지하는 것이 크게 어려운 일이 아니다. 특히, 얕은 깊이의 소규모 구조를 대상으로 하는 토목, 환경 문제에는 효과적으로 적용될 수 있다. 이 논문은 수직 중력 변화율 탐사를 천부 고분해 밀도 구조 해석에 적용하기 위하여 수직 중력 변화율에 관한 전반적 고찰과 수치 역산 모델링을 통하여 중력 탐사와 비교, 분석하였으며, 전남 무안의 석회암 공동 지역에서 수행한 수직 중력 변화율 탐사를 수행하고 역산, 해석하였다.

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타원 기둥에 의한 벡터 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식 (The Expressions of Vector Gravity and Gravity Gradient Tensor due to an Elliptical Cylinder)

  • 임형래
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제26권1호
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    • pp.1-7
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    • 2023
  • 이 논문에서는 타원 기둥에 대한 벡터 중력과 중력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 임의의 3차원 이상체에 대한 벡터 중력은 이상체의 모양에 따른 3중 적분이 포함된 인력 포텐셜을 각 축 방향으로 미분하여 구한다. 축 대칭성을 가진 이상체에 의한 벡터 중력은 먼저 축방향으로 적분하여 2중 적분 형태로 축약한다. 켤레 복소수를 도입한 복소 그린 정리를 이용하면 2중 적분은 1차원 폐곡선 선적분 형태로 변환된다. 최종적으로 타원 기둥에 의한 벡터 중력은 타원 기둥 단면의 경계를 폐곡선의 매개변수로 설정하여 1차원 수치적분으로 유도된다. 같은 방식으로 타원 기둥에 의한 중력 변화율 텐서는 인력 퍼텐셜을 2차 미분하여 3중 적분으로 표현된 중력 변화율 텐서를 구한 후, 수직 축 방향으로 적분하여 2중 적분으로 축약한다. 벡터 중력에서 적용한 방법과 동일한 복소 평면에서의 그린 정리를 도입하여 타원 기둥에 의한 중력 변화율 텐서 반응식의 모든 성분을 유도한다.

중력 변화율 텐서를 이용한 선형 이상체의 주향과 경사 결정 (Determination of the Strike and the Dip of a Line Source Using Gravity Gradient Tensor)

  • 임형래;정현기
    • 한국지구과학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.529-536
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    • 2014
  • 이 논문에서는 한 개의 측선에서 측정된 중력 변화율 텐서를 이용하여 선형 이상체의 주향과 경사를 자동 결정하는 알고리즘을 제시한다. 선형 이상체의 중력 변화율은 측선에 수직으로 배열되어 있는 경우 이차원 효과를 보이므로, 이론적으로 두 개의 독립 성분을 제외하고는 값을 갖지 아니한다. 반면 주향과 경사를 가지는 선형 이상체는 5개의 독립 성분을 가지게 된다. 이와 같은 선형 이상체가 가지는 중력 변화율 텐서의 이차원 특성을 활용하여 5개의 독립 성분 중 3개가 동시에 최소 값이 되도록 하는 회전변환의 변환각은 곧바로 선형 이상체의 주향과 경사를 의미한다. 이 논문에서는 최소자승법을 이용하여 5개의 중력 변화율 성분 중 3개를 최소로 하는 변환 행렬 각을 구하였고 이를 이용하여 선형 이상체의 주향과 경사를 자동 결정할 수 있음을 보였다. 이 논문에서는 모델 계산을 통하여 주향만 있는 경우와 주향과 경사 모두를 가지는 경우에 대하여 각각의 방향각들을 자동 결정할 수 있음을 보였다.

타원판에 의한 벡터 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식 (The Expressions of Vector Gravity and Gravity Gradient Tensor due to an Elliptical Disk)

  • 임형래
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제27권1호
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    • pp.51-56
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    • 2024
  • 논문에서는 타원판의 벡터 중력과 중력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 타원판의 벡터 중력은 이중 적분으로 표현한 타원판에 의한 중력 퍼텐셜을 각 축 방향으로 미분하여 유도한다. 이중 적분으로 정의된 타원판에 의한 벡터 중력은 복소 그린 정리를 이용하여 타원판 경계를 따라 폐곡선의 선적분으로 변형한다. 최종적으로 타원판 경계를 매개변수로 설정하여 1차원 수치적분을 통하여 타원판에 의한 벡터 중력을 유도한다. 타원판에 의한 중력 변화율 텐서의 xz, yz, zz성분은 타원판의 벡터 중력을 수직 방향으로 미분하여 구한다. xx, yy, xy성분은 이중 적분 형태의 벡터 중력의 수평 성분을 먼저 수평 방향으로 미분한 후 복소 그린 정리를 이용하여 유도한다.

대구(Gadus macrocephalus)의 초기 발생시기의 비중변화 (Changes in the Specific Gravity of Pacific Cod Gadus macrocephalus, During the Early Life Stages)

  • 이화현
    • 한국수산과학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.332-337
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    • 2018
  • The Pacific cod Gadus macrocepahlus, lays demersal eggs and the hatching larvae rise toward the surface layer of the ocean to feed. The change in the specific gravity of eggs and larvae was investigated to examine their vertical distribution and movement in the water column. The specific gravities of fertilized eggs and various size classes of larvae were measured using a density gradient apparatus. In total, the instantaneous specific gravity of 146 eggs and 225 larvae were measured. To prevent any disturbance in the gradient water column due to larval movement, 0.004% MS222 was used for anesthesia. Due to their high specific gravity, eggs spawned were deposited over the sea-bed of the spawning ground. The specific gravity of hatching larvae decreased abruptly. However, Pacific cod larvae still had a comparatively high specific gravity at hatching ($1.03655{\pm}0.00146g/cm3$, n=4, mean SL=3.62 mm) and their specific gravities tended to decrease as they grew. The specific gravity stabilized 6 days after hatching ($1.02590{\pm}0.00212g/cm3$, n=15, mean SL=4.67 mm) and the cod larvae were eventually able to float in the water column.

우리별 1호의 자세제어 시스템 (ATTITUDE DETERMINATION AND CONTROL SYSTEM OF KITSAT-1)

  • 이현우;김병진;박동조
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제13권2호
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    • pp.67-81
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    • 1996
  • The attitude dynamics of KITSAT-1 are modeled including the gravity gradient stabilization method. We define the operation scenario during the initial attitude stabilization period by means of a magnetorquering control algorithm. The required constraints for the gravity gradient boom deployment are also examined. Attitude dynamics model and control laws are verified by analyzing in-orbit attitude sensor telemetry data.

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