목적: 3.0 Tesla와 같은 고 자장에서 고해상도의 나선주사영상을 얻기 위해서는 주자장을 균일하게 만들어야 한다. 특히, 나선주사영상인 경우 스핀-에코펄스 시퀀스(SE)나 경사자계 에코 펄스 시퀀스(GE)에 비하여 측정 시간이 길기 때문에 주자장이 균일하지 못하다면, off-resonance 현상으로 영상의 blur가 심해진다. 본 연구에서는 빠른 시간 안에 주자장을 균일하게 할 수 있는 고차(Higher-order) shimming방법을 모색했다. 대상 및 방법: 3 Tesla 자기 공명 영상시스템에서 고해상도의 나선주사영상을 얻기에 적합할 정도의 균일한 주자장을 빠른 시간 안에 만들기 위해, 한번의 스캔으로 axial, sagittal, coronal 방향의 불균일도 map을 구할 수 있는 펄스 시퀀스를 제안하였고, 불균일도 map으로부터 spherical harmonics 분석를 통해 shim 코일에 적절한 전류를 인가하여 주자장을 균일하게 만들었다. 결과: 3 Tesla 자기 공명 영상 시스템에서 주자장의 불균일도는 주자장의 크기에 비례하게 된다. 제안한 펄스 시퀀스로 얻은 영상을 이용하여 불균일도 Map을 만들 수 있었고, 이를 spherical harmonics 분석을 하여 2-3회의 고차 shimming으로 불균일한 자장을 균일하게 만들 수 있었다. 제안된 고차 shimming 방법은 전체 영상 영역 뿐만 아니라 선택한 영역에 대해서만 적용도 가능하기 때문에 국부 영역에 대한 고차 shimming이 가능하다. 고차 shimming이 적용되어 주자장이 균일하게 개선된 상태에서 고해상도의 나선주사영상을 얻을 수 있었다. 결론: 3 Tesla 고자장 자기 공명 영상 시스템에서 주자장의 불균일도를 개선하기 위한 펄스 시퀀스와 알고리즘을 통해 주자장의 불균일도를 빠른 시간 안에 개선할 수 있었다. 주자장의 불균일도를 효과적으로 개선함으로써, 고해상도의 나선주사 영상을 얻을 수 있었다.
Gravity characteristics and Moho undulations are investigated in the Korean peninsula by using satellite gravity data. According to the development of satellite geodesy, gravity potential models which have high accuracy and resolution were released. Using the EIGEN-CGOIC model based on low orbit satellite data such as CHAMP and GRACE, geoid and gravity anomaly were calculated by spherical harmonic analysis. The study area is located at $123^{\circ}\sim132^{\circ}E, 33^{\circ}\sim43^{\circ}$N including Korea. Free-air anomalies, which show the effect of terrain, have the values between $-37\sim724 mgal. After Bouguer correction, the range of simple Bouguer anomalies is $-221\sim246$ mgal. Complete Bouguer anomalies after terrain correction increase from continent to marine. This phenomenon is related rise of Moho discontinuity. The cut-frequency for extraction of Moho undulation was determined by power spectrum analysis, and then 3D inversion modeling was implemented. The mean, maximum, minimum, and standard deviation of Moho depth undulation are -26, -36, -8, and 4.9 krn, respectively.
선박용 디지털 컴퍼스를 사용하는 경우 선박의 진방위를 획득하기 위해서는 고정밀도의 자차와 편차가 필요하다. 편차는 지구자장의 주 자장과 경년변화에 대한 구면 지구 조화 모델을 이용한 WMM(World Magnetic Model)으로 예측 가능하였고, 자차는 포아송 방정식을 적용한 자차계수 합성과 분석 방법을 적용한 방법을 이용하여 획득 가능하였다. 실습선 '새누리호' 항해 중 디지털 컴퍼스에 편차와 자차를 가해준 결 과 정확한 진방위 획득이 가능하였다.
In helioseismology it is normally assumed that p-mode oscillations are excited in a statistically independent fashion. Unfortunately, however, this issue is not clearly settled down in that two experiments exist, which apparently look in discrepancy. That is, Appourchaux et al. (2000) looked at bin-to-bin correlation and found no evidence that the assumption is invalid. On the other hand, Roth (2001) reported that p-mode pairs with nearby frequencies tend to be anti-correlated, possibly by a mode-coupling effect. This work is motivated by an idea that one may test if there exists an excess of anticorrelated power variations of pairs of solar p-modes. We have analyzed a 72-day MDI spherical-harmonic time series to examine temporal variations of p-mode power and their correlation. The power variation is computed by a running-window method after the previous study by Roth (2001), and then distribution function of power correlation between mode pairs is produced. We have confirmed Roth's result that there is an excess of anti-correlated p-mode pairs with nearby frequencies. On the other hand, the amount of excess was somewhat smaller than the previous study. Moreover, the distribution function does not exhibit significant change when we paired modes with non-nearby frequencies, implying that the excess is not due to mode coupling. We conclude that the origin of this excess of anticorrelations may not be a solar physical process, by pointing out the possibility of statistical bias playing the central role in producing the excess.
A new set of basis functions was constructed using the Rossby-Haurwitz waves, which are the eigenfunctions of nondivergent barotropic vorticity equations on the sphere. The basis functions were designed to be non-separable, that is, not factored into functions of either the longitude or the latitude. Due to this property, the nodal lines of the functions are aligned neither along with the meridian nor the parallel. The basis functions can be categorized into groups of which members have the same degree or the total wavenumber-like index on the sphere. The orthonormality of the basis functions were found to be close to the machine roundoffs, giving the error of $O(10^{-15})$ or $O(10^{-16})$ for double-precision computation (64 bit arithmetic). It was demonstrated through time-stepping procedure that the basis functions were also the eigenfunctions of the non-divergent barotropic vorticity equations. The projection of the basis functions was carried out onto the low-resolution geopotential field of Gaussian bell, and compared with the theory. The same projections were performed for the observed atmospheric-geopotential height field of 500 hPa surface to demonstrate decomposition into the fields that contain disturbance of certain range of horizontal scales. The usefulness of the new basis functions was thus addressed for application to the eigenmode analysis of the atmospheric motions on the global domain.
During the period of 2002 to 2017, the Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) had observed time-varying gravity changes with unprecedented accuracy. The GRACE science data centers provide the monthly gravity solutions after removing the sub-monthly mass fluctuation using geophysical models. However, model misfit makes the solutions to be contaminated by aliasing errors, which exhibits peculiar north-south stripes. Two conventional filters are used to reduce the errors, but signals with similar spatial patterns to the errors are also removed during the filtering procedure. This would be particularly problematic for estimating the ice mass changes in Western Antarctic Ice Sheet (WAIS) and Antarctic Peninsula (AP) due to their similar spatial pattern to the elongated north-south direction. In this study, we introduce an alternative filter to remove aliasing errors using the Empirical Orthogonal Functions (EOF) analysis. EOF can decompose data into different modes, and thus is useful to separate signals from noise. Therefore, the aliasing errors are effectively suppressed through EOF method. In particular, the month-to-month mass changes in WAIS and AP, which have been significantly contaminated by aliasing errors, can be recovered using EOF method.
지구 중력장의 경년변화 관측을 통한 전 지구 차원에서의 대규모 질량이동 및 그 변화에 대한 연구는 지속적으로 진행되고 있다. 여기에는 지구의 편평 정도를 나타내는 $J_2$(또는 지구 중력장모델의 $C_{20}$)에 대한 연구도 포함되며, 최근에는 GRACE를 비롯한 위성중력기술의 개발로 기존의 SLR 등 우주관측기술의 관측결과와 비교분석을 수행할 수 있게 되었다. 본 연구에서는 2002년 4월부터 2008년 5월사이의 GRACE 월별 중력장모델(CSR RL04)을 이용하여 저차항 중력장 구면조화 계수 $C_{20}$의 시계열 변화를 구하고 SLR 관측 자료로부터 얻어진 $C_{20}$ 값과 비교분석을 수행하였다.시계열 데이터의 분석에는 웨이블릿 변환 신호분석기법을 사용하였으며,구체적으로 연속 웨이블릿 변환,직교 웨이블릿 변환 및 웨이블릿 상관간계 분석을 수행하였다.분석 결과, GRACE와 SLR의 $C_{20}$ 결과는 모두 감소하는 추세를 나타내었으며, 1년 주기를 나타내는 SLR과는 달리 GRACE는 반년 주기에서 더욱 높은 강도를 보였다.또한,GRACE는SLR와의 직교 웨이블릿 스펙트럼 및 상관관계 분석에서도1년 주기에서 매우 강한 상관관계를 보여주었다.
trans-$[CrX_2([15]aneN_4)]ClO_4 ([15]aneN_4=1,4,8,12-tetraazacyclopentadecane; X=F, Cl)$의 전자흡수 스펙트럼을 리간드장 이론으로 해석하였다. AOMX 프로그램을 사용하여 관측한 스핀허용 전이와 계산값을 최적화시켰다. 결정한 CFT 파라미터를 AOM, NSH 및 여러 가지 다른 파라미터와 관련시켜 구하고, 이를 화학적 견지에서 논의하였다. 리간드장 해석으로부터 이들 착물에서는 F 리간드가 강한${\sigma}-$ 및 ${\pi}-$주개인 반면에 Cl 원자는 Cr(III) 이온에 약한 ${\sigma}-$ 및 ${\pi}-$주개 성질이 있음을 확인할 수 있었다.
한 국가에서 지오이드모델은 그 나라의 일관된 표고기준면을 제공함으로써 정확한 정표고를 결정할 수 있게 하며, 국가기준점의 평면위치 결정시 지오이드고를 고려한 측지망 조정계산을 실시함으로써 좌표결정의 정확도를 높일 수 있다. 본 연구는 말레이시아나 인도네시아와 비슷한 조건의 동남아시아 국가인 필리핀이 자국의 지오이드모델을 어떻게 개발하는 것이 최선인지 그 방법론을 연구한 연구이다. 따라서 본 연구에서는 전반적인 지오이드 결정이론을 살펴보고, 아시아 국가들에서의 지오이드 개발사례를 통하여 필리핀 일원에 가장 적합한 지오이드 모델 개발방안을 제시하고자 하였으며, 필리핀 일원에서 최신의 지구중력장 모델인 EGM2008을 해석하여 지오이드고와 중력이상을 계산하였다. 연구결과 항공중력방법에 기반한 중력 지오이드모델을 개발하고, 200점 내외의 GPS/leveling데이터에 의한 기하학적 지오이드고를 합성하여 하이브리드 지오이드 모델을 개발하는 것이 가장 합리적인 방법으로 연구되었다. 또한 스토크스적분의 수행은 4밴드 구면 FFT방법이, 중력지오이드모델 개발에는 EGM2008과 SRTM에 의한 remove and restore 기법이, 하이브리드 지오이드모델의 개발에는 Least square collocation 알고리즘이 제안되었다.
지오이드고를 얻는 방법은 여러 가지가 있으며, 수준점에서 GPS측량을 실시한다면 기하학적 지오이드고를 얻을 수 있다. 본 연구의 목적은 시험지역에서 Gps/leveling데이터를 이용하여 기하학적 지오이드고를 산출한 후 이것으로 한반도 일원에서의 지구중력장모델과 지역모델을 평가하고자 하는 것이다. 본 연구를 위하여 군산에서 전주까지의 수준노선에 대하여 GPS측량을 실시하였으며, 한반도 일원에 대하여 OSU91A, EGM96, EGM96m의 지구중력장 모델에 대하여 똑같은 조건으로 구면조화분석에 의한 지오이드고를 산출하였다 그리고 이 지오이드고와 기하학적 지오이드고의 편차를 구하였으며 또 KOGD2002중력지오이드 모델에서 추출해 낸 지오이드고와의 편차도 계산하였다. 계산결과 기하학적 지오이드고와의 편차는 EGM96m 모델이 최소로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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