• 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.

• 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.

• Ocean and Polar Research
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• 제39권4호
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• pp.257-267
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• 2017

Although Pacific mackerel (Scomber japonicus) is an important commercial species in Korea, its recruitment mechanism remains largely unknown. Diel vertical positioning of larvae in the water column, which is affected by their specific gravity and the surrounding water density, may help to provide an understanding on recruitment success through predator avoidance and prey availability. The specific gravity measurement on Pacific mackerel eggs and larvae would seem to be essential information necessary to learn about the transport process from spawning to nursery grounds, and consequently the recruitment success. Eggs were artificially fertilized, and larvae were fed with rotifer when their mouths opened 3-4 days after hatching. We conducted the experiment using a density gradient water column to measure the ontogenetic changes in specific gravity from fertilization to 10 days after hatching. Egg specific gravity was stable during most of the embryonic period, but a sudden increase to $1.0249g\;cm^{-3}$ happened just before hatching. However, the specific gravity of newly hatched larvae was much lighter ($1.0195g\;cm^{-3}$), and specific gravity tended to increase continuously after hatching. Comparison of specific gravity with seawater density reveals that eggs and newly hatched larvae can float in the surface layer of the ocean. For the later period of the experiment, the specific gravity showed a cyclic diel pattern: the highest in the evening while the lowest at dawn. The fullness of larval stomach may be responsible for the observed differences in specific gravity, because stomach fullness was lower (40-60%) at midnight, and higher (80-85%) in evening. The diel pattern of specific gravity might provide clues regarding how larvae match the diel vertical migration of prey organisms.

• 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.

• 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.

• 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.

• 한국수산과학회지
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• 제46권6호
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• pp.957-965
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• 2013

This study simulated the egg vertical distribution of mackerel Scomber japonicus in Korean waters using general numerical models. All eggs were spawned naturally by raising broodfishes (May-June 2013), and the egg specific gravity was measured by a density-gradient column. CTD surveys provided environmental data (e.g., temperature and salinity) in May near Jeju Island, Korea. The egg specific gravity during the early stages ranged from 1.0203-1.0211. In general, the fertilized eggs showed a gradual decline in egg specific gravity until full development of the main organs, with a sudden increase just before hatching. Modeled egg vertical distributions were influenced more by wind speed than by egg buoyancy and vertical structure of the sea water. During calm and normal wind speeds, the eggs were distributed from the surface to 25-m depths. Under strong wind conditions (three times higher than the normal speed), the egg concentration on the surface decreased, and the egg distributional depth was deeper (~50 m).

• 자원환경지질
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• 제27권5호
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• pp.479-489
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• 1994

In this paper, the iterative least-squares inversion method is used to determine shapes and density contrasts of 2-D structures from the gravity data. The 2-D structures are represented by their cross-sections of N-sided polygons with density contrasts which are constant or varying with depth. Gravity data are calculated by theoretical formulas for the above structure models. The data are considered as observed ones and used for inversions. The inversions are performed by the following processes: I) polygon's vertices and density contrast are initially assumed, 2) gravity are calculated for the assumed model and error between the true (observed) and calculated gravity are determined, 3) new vertices and density contrast are determined from the error by using the damped least-squares inversion method, and 4) final model is determined when the error is very small. Results of this study show that the shape and density contrast of each model are accurately determined when the density contrast is constant or vertical density gradient is known. In case where the density gradient is unknown, the inversion gives incorrect results. But the shape and density gradient of the model are determined when the surface density contrast is known.

• 한국측량학회지
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• 제14권2호
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• pp.127-139
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• 1996

본 연구에서는 고밀도 해면고도 자료를 이용하여 모든 스펙트럼에 걸쳐 정밀도가 향상된 해면고도와 중력이상을 계산하였다. 평형 위성궤도상의 해면고도 자료에 주파수 영역에서의 상관계수를 이용한 필터를 적용하여 표층 지각구조에 의한 중력 시그날을 추출하였다. 교점오차를 보정하여 편향 위성궤도 오차를 수정하였으며 그 결과로 상향및 하향궤도별로 격자상의 중력 시그날을 계산하였다. 또한 방향성 제거 필터를 사용하여 잔재하는 방향성 궤도오차를 수정하였다. 그 결과에 dynamic sea surface topography를 제거하면 지오이드가 되는데 이 지오이드에 gradient 필터를 적용하여 고분해능 중력이상값을 계산하였다. 이 방법들을 약 $900km\;\times{1,200}\;km$지역의 Geosat Geodetic Mission 자료에 적용하여 약 10 km의 분해능을 갖는 지오이드와 중력이상을 계산하였다, 정확한 선상중력 자료와 least squares collection에 의한 중력이상, 그리고 NOAA의 중력이상값들과 비교, 검토하였다 약 1,600 km에 걸쳐 150 mgal의 중력변화가 있는 선상중력 측선에서 , 본 연구 결과의 중력이상값과 고정밀도 선상중력값을 비교한 결과, 차이의 평균은 0.1 mgal, RMS는 3.5 mgal, 그리고 최대차이는 10.2 mgal과 -18.6 mgal이고, 상관계수는 0.993이었다.

• 자원환경지질
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• 제49권4호
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• pp.269-280
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• 2016

지역에 최적화된 스레피안 구면함수(spherical Slepian function)를 활용하여 남극을 중심으로 반경 $20^{\circ}$ 범위의 지역에 지각 자기이상의 3개의 방향 성분과 6개의 구배성분들을 표현하였다. 2013년 11월 유럽 항공 우주국이 발사한 3개의 자력 위성인 Swarm은 궤도 전개를 통해 동서 방향의 구배값은 물론 남북 및 수직방향의 구배값을 얻을 수 있도록 계획하였다. 이미 발사된 여러 중력위성들(i.e., GRACE and GOCE) 역시 이러한 구배값을 활용하여 보다 정확한 중력 이상값 및 지표에서의 시간에 따른 중력변화 연구등을 수행해 왔으나 자력 위성자료를 통해서는 많은 연구들이 이루어지고 있지 않는 상태이다. 한편 지역화 모델링은 관심 지역 또는 자료 분포의 제한인 지역인 경우에 활용될 수 있다. 또한 전지구 모델보다 효율적인 연산이 가능하여 위성자료로부터 고해상도의 지각 자기이상값을 표현할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 또한 기존의 전지구 구면조화함수의 선형 결합으로 이루어진 기저함수들은 서로 직교성(orthogonality)이 유지되므로 스레피안 구면함수의 계수를 전지구 구면조화함수의 계수로 변환이 가능하여 스펙트럼 분석에 활용할 수 있다. 따라서 Swarm 위성자료의 구배 성분을 이용한 지역화 모델링 방법은 앞으로 많은 활용이 기대되며 여기서는 Swarm 위성자료로부터 얻어진 지각 자기이상값의 전지구 조화함수 계수 모델을 사용하여 자기이상의 방향성분과 구배성분을 유도하고 이를 스레피안 구면 조화함수에 적용하여 관심지역인 남극지역의 방향 성분과 구배 성분을 표현하고 이에 대한 결과를 토의 하고자 한다.