• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.88-95
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• 2010

천부와 광역적인 지체 구조를 해석하기 위하여 일본 혼슈섬 중부에 위치한 노토 반도 연안을 따라 2008년 10월 헬리콥터를 이용한 항공 중력 탐사를 수행하였다. 항공탐사 측선은 총 700 km 정도이며, 세 개의 교차측선을 포함하여 2 km 간격으로 연안에서 20 km 이내에서 수행되었다. 항공탐사를 통해 해석된 부게 이상은 육상탐사와 선상탐사의 결과와 잘 부합하고 있으며, 해안으로 갈수록 중력값이 감소하는 패턴 및 선행연구 결과로 알려진 와지마만의 특성을 잘 보여주고 있어 타당성 있는 항공 탐사 결과임을 확인할 수 있었다. 이번 연구에서 제안하는 항공중력 시스템은 공간적으로 2km 정도의 해상도를 제공해 주고 있다. 항공탐사 결과를 기준변의 자료로 보정해 주기 위하여 항공, 선상, 육상 탐사 결과를 모두 이용하였으며, 이를 위하여 입체각을 이용한 수치 적분을 반복적으로 수행하였다. 최종적으로는 해발 300 m 높이의 중력 이상값으로 계산하였다. 그러나, 선상중력자료와의 자연스러운 자료 통합을 수행하기 위해서는 2-5 mGal 정도의 추가 보정이 필요하였으며, 이를 고려하면, 이번 항공 중력 측정 자료는 2-g mGal 의 오차 범위를 갖는 것으로 판단된다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2010년 춘계학술발표회 논문집
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• pp.35-37
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• 2010

To construct precision geoid model, the gravity data having equal distribution and quality is necessary. In previous study, however, the geoid model has low precision since the biased distributed gravity data and some unverified data has been used and the gap between land and ocean exists. Now, the airborne and land gravity data was collected by various survey and the ship-borne gravity data and altimeter data has been achieved. Therefore, the precision geoid model development would be possible. And the GPS/Leveling data obtained by NGII could be used for construction of hybrid geoid in Korea. In this study, the procedure of geoid construction based on airborne, land, ship-borne and altimeter data using Remove-Restore technique will be explained. And the verification of gravimetric geoid and hybrid geoid would be introduced.

• 한국측량학회지
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• 제27권2호
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• pp.139-147
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• 2009

우리나라에서 현재까지 관측된 지상중력자료는 충청이남을 포함한 전라도 지역과 경상도 일부 지역 등에 편중되어 있으며 특히, 산악지역의 분포가 현저히 낮아 지오이드의 정밀도를 높이는데 한계가 있다. 이러한 문제점을 직접적으로 극복할 수 있는 방법으로 2008년 12월부터 2009년 1월까지 약 2달간 항공중력측정을 수행하였다. 본 연구에서는 우리나라 전역에 대해 일관된 정밀도를 지닌 항공중력측정 자료를 처리하여 결과로 중력이상값을 산출하였다. 본 연구에서 수행한 항공중력자료의 처리는 상대중력측정과 관련된 오차, 비행에서의 동적운동에 의해 발생하는 오차, GPS와 관련된 오차 및 자료 기록에 있어서 발생하는 시간 차이 등을 보정하는 과정으로 이루어지며, 산출된 프리에어이상의 최종 교차오차는 2.21mGal 그리고 노선별 정확도는 1.56mGal이다. 항공중력측정 기반의 중력이상은 향후 지상중력이상 및 선상중력이상과 합성되어 정밀 지오이드 모델 개발의 기본자료로 이용된다.

• 한국측량학회지
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• 제27권2호
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• pp.159-167
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• 2009

지역적 편향성을 보이는 지상중력자료의 분포와 육상 및 해상에서의 중력측정치의 불부합등의 문제를 해결하고 우리나라 전역에 걸처 고른 분포와 정밀도를 지닌 자료를 획득하기 위하여 항공중력측정을 수행하였다. 비행고도 3,000m 상공에서 획득된 항공중력자료는 교차오차 2.21mGal의 정밀도로 확보되었고, 이를 지상의 값으로 하향연속하여 약 9.34m부터 33.88m의 분포를 보이는 항공중력지오이드 모델을 구축하였다. 항공중력 기반의 중력지오이드는 GPS/Levelling 자료와 비교시 약 0.145m의 정밀도를 가지며, GPS/Levelling 자료와 융합 시 부합도는 약 5cm로 산출되었다. 항공중력기반의 지오이드는 지상중력기반의 지오이드와 비교할 때 충청이남의 서부지역 및 강원도 지역에서 큰 편이를 보이는 것으로 나타났다. 이는 지상중력기반의 지오이드는 우리나라 수준망의 성과를 반영하여 산출되는 것에 기인한 것으로 판단되며, 이에 따른 추가적인 수준망 분석이 필요하다.

• Spatial Information Research
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• 제17권3호
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• pp.397-404
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• 2009

기존의 우리나라 지상중력자료는 자료의 분포 및 정밀도에 있어서 문제점을 가지고 있었고 이러한 문제를 해결하기 위하여 2008년 항공중력측정을 통하여 정밀도 1.56mGal의 항공중력자료를 확보한 바 있다. 그러나 항공중력자료는 비행고도 상에서 획득된 값으로 기존의 지상중력자료 및 해상중력자료와 병합하기 위해서는 지표면 상의 값으로 환산되어야 한다. 또한 다양한 자료를 융합하여 정밀한 지오이드를 계산하기 위해서는 Stokes' 적분반경, Stokes' kernel 및 지형 효과 계산 반경 등의 많은 변수들을 최적으로 고려하여야 한다. 본 연구에서는 지상 및 항공중력자료의 분포 및 특성을 고려하여 보다 정밀한 지오이드 결정을 위한 최적의 매개변수들을 결정하고자 하였다. 선정된 최적 변수들을 적용하여 지오이드를 계산한 결과, 항공중력 및 지상중력 기반의 두 지오이드는 평균 -16.95cm, 표준편차 ${\pm}8.50cm$의 차이를 나타내었는데, 이는 지상 및 항공중력자료의 분포와 지상중력자료에 포함된 오차에 기인한 것으로 판단된다. 향후 본 연구에서 고려한 매개변수 외에도 다양한 하향연속 방법, 지형효과 계산 방법이 지오이드에 미치는 효과와 추가적으로 확보한 중력 및 GPS/Leveling 자료, 해상중력자료를 포함하였을 때의 효과에 대한 연구도 진행되어야 할 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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• pp.327-332
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• 2006

In airborne gravimetry, there are two data streams. One is the specific force measured by an air/sea gravimeter or accelerometers, the other is kinematic acceleration measured by DGPS. And the difference of them provides the gravity disturbance information. To satisfy the requirement of most applications, an accuracy of 1mGal $(1mCal=10^{-5}m/s^{2})$ with a spatial resolution of 1km is the aim of current airborne gravimetry. There are two different methods to derive the kinematic acceleration. The generally used method is to differentiate the position twice, and the position can be calculated by commercial DGPS software. The main defect of this method is that integer ambiguities need to be fixed to get the precise position solution, but it's not a trivial thing for long base line. And to fix integer ambiguities, the noisier iono-free measurement is used. When differentiation is applied, noise is amplified and will influence the accuracy of acceleration. The other method is to get carrier phase acceleration by differentiate the carrier phase first, and then using the acceleration of GPS satellite to derive the vehicle acceleration. The main advantages include that fixing integer ambiguities is not needed anymore, position can be relaxed to about 10 meters, and smoother acceleration can be got since iono-free measurement is not needed. In some literatures, it's considered that the dynamic performance of the second method is inferior to that of the first. Through analysis, it is found that the performance degradation in dynamic environment results from the simplification of the GPS carrier phase observable model. And an iterative algorithm is presented to compensate the model error. Using a dynamic GPS data from an aeromagnetic survey, the importance of this compensation is showed at last.

• 자원환경지질
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• 제41권2호
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• pp.211-217
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• 2008

육상 및 해상에서 측정된 중력자료와 GRACE 인공위성으로부터 계산된 중력자료를 구면캡 조화분석(Spherical Cap Harmonic Analysis; SCHA)을 이용하여 통합하였다. 중력자료는 한국지질자원연구원에서 측정된 육상중력과 한국해양연구원과 국립해양조사원에서 측정된 해상자료를 이용하였으며, GRACE 인공위성 자료로는 구면조화함수의 계수형태로 되어있는 L-2 level 자료를 이용하여 중력이상값을 계산하였다 0.05도 간격으로 격자화 된 중력자료의 해상도와 구면캡 조화계수의 해상도를 일치시키기 위하여 조화계수를 order 80까지 설정하였으며 Generalized Minimal Residual (GMRES) 역산방법을 이용하여 구면캡 조화계수를 계산하였다. 이 계수로부터 다시 중력이상을 구한 결과 육상 및 해상자료와 0.950,그리고 GRACE 인공위성 자료와 0.995의 매우 높은 상관관계를 보여주어 본 연구의 방법이 매우 잘 적용 되었음을 알 수 있었다. 구면캡 조화분석의 적용으로 중자력 자료의 특성인 라플라스 방정식을 만족함으로써, 측정된 고도 이외에 다른 고도에서도 중력값을 계산할 수 있으며, 본 연구에서는 10 km에서 60 km 고도까지 중력이상을 계산하였다. 각 고도에서 매우 안정적인 결과를 얻을 수 있었으며, 인공위성 자료의 특성인 우수한 저주파성분과 육상 및 해상에서 측정된 자료의 상세한 고주파 성분이 매우 잘 융합되어 있는 것을 볼 수 있었다. 본 연구의 방법을 이용하여 여러가지 고도의 자료를 한꺼번에 통합할 수 있으므로 항공중력 둥의 자료가 추가될 경우, 더욱더 상세하고 안정적인 중력이상값을 계산 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국석유지질학회지
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• 제2권2호
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• pp.51-57
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• 1994

1969년 미해군이 황해지역에서 실시한 항공자력측정자료를 분석 연구한 결과, 한국 서남근해 제2광구 내에 있는 기존 군산분지(群山盆地) 남쪽에 흑산분지(黑山盆地)라고 명명하는 신퇴적분지가 존재함을 알게 되었다. 이 흑산분지는 서서 북-남남동으로 뻗은 3개의 소분지로 구성되었다. 이번 연구결과로 인하여 군산분지에 대해 독립적인 새로운 분석을 하게 했고 또한 그 두 분지뿐만 아니라 서근해 전역에 걸쳐 지질구조적 성인 및 그 생성역학(生成力學)에 대한 중요한 자료를 얻게 되었다. 분지생성 및 구조형태는 ‘두번-건너뛴-좌수향-렌치단층(斷層)’(Double overstepped left-lateral wrench faults)에 의한 롬보캐즘(rhombochasm)으로 해석된다. 한반도 내에 발달하고 있는 대단층들을 본 항공자력이상으로부터 얻은 중거에 의해서 본 연구지역 즉 근해까지 연장시켰다. 또한 이들 단층들의 성질을 좌수향렌치로 해석했다. 이와 같은 전 지역적인 단층 구조형태는 이동우의 영동분지에 대한 연구결과와 같다. 단층들의 운동방향은 필리핀이 에오세(Eocene) 이후 시계방향으로 약$80^{\circ}$회전했다는 최근 발표된 고지자기연구(古地磁氣硏究)에서 얻은 증거에 의하여 뒷받침되고 있다. 2$\frac{1}{2}$-차원의 모형 연구결과에 의하면 군산분지는 대략 $7,500{\cal}m$의 두터운 퇴적층을 갖는 것 같다. 흑산분지는 그 상부에 탄성파 속도가 빠른 층이 덮고 있어서 지금까지 발견되지 않고 있었다고 믿어진다. 흑산분지의 개략적인 형태가 석유부존에 적합한 듯 하기 때문에 두터운 퇴적층을 보유하고 있는 듯한 자력적 표현을 규명하기 위한 정밀항공 자력탐사를 실시할 것을 추천한다. 만약 고속도의 층이 확인된다면 자력탐사법에 대한 보충이 될 뿐 아니라 퇴적층에 대한 구조적인 묘사를 하는데 도움이 되는 중력탐사를 추가할 것을 추천한다. 정밀자력탐사 또는 중력탐사를 할 수 없다면 높은 에너지원의 탄성파 탐사를 실시하는 것이 더 효과적일 수도 있다.