• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.278-281
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• 2004

To realize magnetic sails, momentum of the solar wind should be efficiently transferred to a spacecraft via magnetic field, which is produced around a spacecraft. In this paper, two important physical processes are addressed: 1) diffusive processes caused by plasma turbulence at the magnetospheric boundary around the spacecraft; and 2) field aligned current loops that will electrically connect the magnetospheric boundary and the spacecraft. The idea of the magnetic sails will be demonstrated by an experimental simulator, in which a fast plasma beam will penetrate into a dipole magnetic field. For that purpose, the two important physical processes should be scaled down to a small laboratory experiment in a space chamber. From the scaling considerations, the interaction can be scaled down if high-speed and high-density $(10^{19}m^{-3})$ plasma jet is used with 1-T-class magnetic field.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.141-151
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• 2006

차량이 자력계를 끌면서 자기장을 측정하는 자력탐사시스템에서 차량 자체가 발생하는 잡음으로서의 자기장을 제거하기 위한 실험을 하였다. 차량 자체의 잔류자기 및 유도자기를 추출하기 위하여, 먼저 자력계를 고정된 점에 두고 차량을 이동하면서 자기장을 측정하였고, 이 자료로부터 차량을 고정된 점에 두고 자력계를 이동하면서 측정한 자료로 만들었으며, 후자의 자료로부터 역산을 통하여 차량 자체의 잔류자기 및 유도자기를 계산하였다. 한편, 차량 자력탐사시스템으로 측정한 각 측점의 자료로부터, 역산으로부터 계산한 차량 자체의 잔류자기 및 유도자기에 의해 발생하는 잡음으로서의 영향을 벡터적으로 제거 즉, 보정하여 자력이상을 추출하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제23권3호
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• pp.178-191
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• 2020

무인항공기는 최근 10년간 빠르게 성장하고 있는 한편, 복잡하고 어려운 환경에서 적용가능하며, 높은 분해능을 가진 효율적인 탐사 기법의 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 기존의 탐사기술을 보완하고 대체할 수 있는 효율적인 탐사 방법으로 무인항공 탐사기술이 주목받고 있다. 특히나, 자력탐사기술은 무인항공기와 접목되어 빠르게 탐사 시장에서 자리를 잡아가고 있으며, 향후 활발하게 탐사분야에서 사용될 것이라고 기대된다. 국내 탐사시장에서 적절하게 활용되기 위해서는 최신 연구 동향에 대한 검토가 필요하며, 이를 위해 이 해설논문에서는 현재까지의 무인항공기반 자력탐사시스템 개발에 대한 연구동향들을 정리한 후, 향후과제들에 대해 검토하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.343-349
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• 2008

차량이 자력계를 끌면서 자기장을 측정하는 차량자력탐사시스템을 구성하였다. 이 때 측정된 벡터합으로서의 총자기장에는 차량 자체가 발생하는 자기장이 포함되어 있다. 이 자기장은 잡음으로 작용하므로, 이를 제거해야 한다. 이를 위하여, 차량을 한 지점에 세워 두고 주위에서 자기장을 측정한 것과 같은 효과를 내도록 상황을 설정하여 자기장을 측정하였다. 이렇게 한 경우, 측정 지역 내에 차량 외의 다른 이상체가 없다면, 지구자기장을 소거한 자기장은 모두 차량이 발생한 자기장이라고 여길 수 있다. 이처럼 차량이 발생한 것으로 여긴 자기장을 역산하여 차량이 가진 잔류자기와 유도 자기 각각에 대해서 자기모멘트의 크기와 방향을 추출하고자 하였는데, 그 결과는 성공이었다. 일단 잔류자기와 유도자기의 자기모멘트의 크기와 방향을 추출하고 나면, 그들에 의해서 특정한 지점에서 발생되는 자기장은 직접 계산된다. 이 결과는 앞으로 차량자력탐사시스템을 이용하여 자력탐사를 수행한 뒤 획득된 자료를 처리하는 과정에서 차량에 의한 잡음을 소거함에 이용될 수 있다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.13-20
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• 2008

자력탐사는 가장 역사가 오래된 물리탐사법으로서, 우리나라에도 비교적 일찍 도입되었다. 일본 강점기에도 지구자기장을 관측하였고, 광상조사와 온천조사에 이용하였다는 기록이 있다. 한국전쟁의 혼란이 끝난 1950년대 중반부터 산업화를 위한 우라늄, 철광을 비롯한 금속 광물자원, 석탄 그리고 지하수 등을 대상으로 자력탐사가 활발하게 수행되었다. 1970, 80년대는 물리탐사 전문 인력이 많이 배출되었고, 탐사 장비가 현대화 되어 탐사, 자료처리 및 해석 기술이 비약적으로 발전하였다. 그러나 1980년대 중반부터 시작된 광업의 쇠퇴는 자력탐사를 비롯한 물리탐사의 관심이 전통적인 광물, 에너지 자원에서 새로운 지하자원으로 대두한 지하수, 지열 등으로 옮겨갔다. 또한 1990년대 이후 등장한 부지평가, 지반조사, 지하 매장물, 환경오염 등의 토목.환경 물리탐사라는 새로운 문제에 다양한 방법으로 접근하고 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제23권3호
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• pp.208-214
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• 2020

본 연구에서는 플럭스게이트(fluxgate) 센서를 탑재한 드론 자력탐사 시스템 시작품(proto-type)을 개발하였다. 시스템의 하드웨어는 플럭스게이트 자력센서, 관성측정장치(inertial measurement unit, IMU), GPS, 통신 모듈로 구성되어 있다. 또한 측정된 자료를 지상제어시스템(ground control system, GCS)으로 실시간 전송하는 모니터링 소프트웨어를 개발하였다. 측정된 자력값은 띠통과 필터(notch filter)와 대역통과필터(band-pass filter)를 거쳐서 최종적으로 1Hz 데이터로 저장된다. 본 시스템 검증을 위해 자성체 반응을 확인하는 예비 실험이 먼저 수행되었고, 이후 철광산 두 곳에서 현장 실증을 실시하였다. 현장 실증으로 경기도 포천과 강원도 정선 지역에서 자체 개발한 드론 자력탐사 시스템과 한국지질자원연구원(KIGAM)이 제작한 무인비행선 자력탐사 시스템 결과와 비교하였다. 그 결과 예비 실험과 현장 실증을 통해 본 시스템은 야외 항공 자력탐사에 충분히 활용 가능함을 확인할 수 있었다. 향후 양질의 항공자력탐사 자료 획득을 위해 잡음을 최소화하는 필터 기능 및 기구 성능을 고도화하는 연구가 요구된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.553-556
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• 2008

A Magneto Plasma Sail(MPS) produces propulsive force by the interaction between the solar wind and an artificial magnetic field inflated by injecting plasma. Using a 2D hybrid PIC code, we evaluate the inflation of magnetic field when Argon(Ar) plasma with different ${\beta}_{in}$ including the value less than one is injected into the dipolar magnetic field generated by a superconducting coil. It is found that the magnetic field can be inflated by injecting plasma within an angle of $30^{\circ}$ in the polar direction and the magnetic field decays in the polar direction according to $B{\propto}r^{-2.4}$ after the plasma(${\beta}_{in}$=0.1) is injected.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권3호
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• pp.147-154
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• 2014

보피붐 지역의 크롬철석 분포 특성 확인을 위해 자력 탐사를 수행하였다. 지표 암석 샘플 조사에서 크롬철석은 주변부에 분포하는 하즈버자이트와 더나이트에 비해 낮은 자기감수율 값을 나타내었다. 자력 탐사 결과, 낮은 자력 이상대 지역과 지표 지질 조사 결과를 통해 확인된 크롬철석 산출지 영역이 잘 부합하고 있으며, 3차원 역산 해석 결과의 저 자기감수율 모델과도 공간적으로 잘 부합하고 있다. 일부 지역에서 지표 조사를 통해 확인된 크롬철석 산출지에서 주변부로 확장되는 저 자력 이상대가 나타나는 것으로 확인되었으며, 이 지역의 자기감수율 분포 특성을 고려하면 이 지역에서 추가적인 광체 확보가 가능할 것으로 해석된다. 추후 이 지역에 대한 정밀 조사가 필요할 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권1호
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• pp.29-36
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• 2019

항공 자력 탐사는 적은 비용과 시간으로 전 국토를 대상으로 유용 지하자원의 부존과 개발에 대한 잠재력 평가 뿐 아니라 국토의 효율적인 활용 계획의 수립과 지질 재해의 예측 등 국가의 기본적인 지구과학 정보를 제공한다. 따라서 대부분의 나라에서 국가 혹은 대륙 규모의 광역 자력 탐사를 통하여 자력 데이터베이스를 구축하여 운용하고 있다. 한국동력자원연구소(현재 한구지질자원연구원)는 1981년 전 국토를 대상으로 하는 장기적이며 체계적인 항공 방사능 및 자력탐사 프로젝트를 계획하여 1982년부터 탐사자료를 생산하기 시작하여 2017년에 완료하였으며, 2018년에 자료를 재검토, 재처리하여 항공 자력 데이터베이스를 완성하고 1:100만 자력 이상도를 발간하였다. 이 총설은 항공 자력 이상도를 소개함과 아울러 프로젝트를 수행하면서 여러 차례 바뀐 탐사 설계와 자료처리 이력에 대하여 정리함으로써 사용자들이 자료를 이해하는 데 필요한 참고 정보를 제공하고자 한다.

• 자원환경지질
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• 제39권4호
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• pp.403-416
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• 2006

자력탐사는 신속, 간편, 저렴한 물리탐사법으로서 자원 탐사, 지질구조 조사, 토목, 환경 문제 등 다양한 분야에 효과적으로 적용된다. 특히, 항공 탐사는 유용 지하자원의 부존 및 개발에 대한 잠재력 평가 뿐 아니라 국토 전반에 대한 지질 특성 평가를 통하여 국토의 효율적인 활용 계획의 수립과 지질 재해의 예측 등 국가의 기본적인 지구과학 정보를 제공한다. 자력탐사는 가장 역사가 오래된 물리탐사법으로서, 우리나라에도 비교적 일찍 도입되었다. 일본 강점기에도 지구자기장을 관측하였고 광상조사와 온천조사에 이용하였다는 기록이 있다. 해방과 한국전쟁의 혼란이 끝난 1950년대 중반부터 산업화를 위한 지하자원의 개발이 요구됨에 따라 우라늄, 철광을 비롯한 금속 광물자원, 석탄 그리고 지하수 등을 대상으로 자력탐사가 활발하게 수행되었는데, $1958{\sim}1959$년의 Apache 항공 자력탐사와 그 결과 확인된 이상대에 대한 육상 확인 자력탐사들을 대표적인 사례로 들 수 있다. 1970, 80년대는 물리탐사 전문 인력이 많이 배출되었고, 탐사 장비가 현대화되었으며, 컴퓨터가 활용됨으로써 탐사, 자료처리 및 해석 기술이 비약적으로 발전하였다. 1981년 한국동력자원연구소에서는 전국토에 대한 광역적인 자력 이상 분포를 파악하여 지질 구조를 규명하고 광상 부존의 잠재력을 평가하기 위한 항공 자력탐사 프로젝트를 수행하였는데, 이것은 이 시기에는 이러한 대형 프로젝트를 수행할 만한 기술, 인력 그리고 연구비 등을 가지고 있었다는 것을 보여준다. 그러나 1980년대 중반부터 시작된 광업의 쇠퇴는 자력탐사를 비롯한 물리탐사의 관심이 전통적인 광물, 에너지 자원에서 새로운 지하자원으로 대두한 지하수, 지열 등으로 옮겨갔으며, 물리탐사의 본질인 지질 구조 조사 연구가 활발해졌다. 또한 1990년대 이후 등장한 토목, 환경 물리탐사라는 새로운 대상에 대한 관심이 높아지면서 자력탐사도 부지평가, 지반조사 지하 매장물 환경오염 등의 문제에 다양한 방법으로 접근하고 있다.