• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권2호
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• pp.147-174
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• 2005

본 연구에서는 미 국립대기연구소(NCAR)의 열권-이온권 전기역학적 대순환 모델(TIEGCM)을 이용하여 행성간 자기장(IMF)의 방향과 세기 그리고 고도에 따라 여름철 남반구 고위도 하부 열권의 바람에 작용하는 운동량 강제력을 정량적으로 구하였다. 그리고 이들을 서로 비교 분석함으로써 IMF 조건과 고도에 따른 고위도 하부 열권의 풍계(wind system)를 유지시켜주는 주된 물리적인 과정을 살펴보았다. 고위도 하부 열권(<180km)에서 양($B_y$ > 0.8|$\overline{B}_z$|)또는 음($B_y$ < -0.8|$\overline{B}_z$|)의 IMF By 조건인 경우에 운동량 강제력 차이, 즉 IMF 기준치 ${\neq}$ 0 일 때와 IMF 기준치=0 일 때의 운동량 강제력 차이(difference momentum force)는 자기위도 -80$^{\circ}$에서 최대값을 가지면서 극관과 오로라 영역에 국한된 단순한 형태의 분포를 보인다. 그리고 IMF $B_z$ 성분이 양과 음일 때 강제력 차이의 세기는 비슷하지만 분포양상은 반대방향을 취한다. 한편 IMF $B_z$가 양($B_z$ > 0.3125|$\overline{B}_y$|) 또는 음($B_z$ < -0.3125|$\overline{B}_y$|)인 조건인 경우에는 강제력 차이가 아오로라(subauroral) 위도까지 분포하며 IMF $B_z$가 양 또는 음의 조건일 때 보다 복잡한 구조를 보인다. 그리고 IMF $B_z$가 음인 경우의 강제력 차이가 양인 경우보다 더 크며 반대방향으로 작용한다. 125km 보다 더 높은 고도(>125km)에서 바람차이를 결정하는 주된 강제력은 기압경도력, 전향력, 수평이류 그리고 비발산 성분이 강한 Pedersen 이온항력인 것으로 확인되었다. 고도 약 125km 에서는 이 네 가지 힘에 더불어 비회전 성분이 강한 Hall 이온향력과 극관내 의 연직 이류가 지역과 시간에 따라 바람차이의 형성에 작용한다. 한편 고도 108-125km 에서는 IMF $B_z$ 조건일 경우의 극관영역을 제외하고는 기압경도력, 전향력 그리고 Hall 이온항력이 이 고도에서의 바람차이를 유발시키는 주된 강제력으로 작용한다. 고도 108km 이하에서는 기압경도력과 전향력이 균형을 이루어 지균 운동을 유지시킨다. IMF-$\overline{B}_y$의존 MLT 평균 운동량 강제력들은 이온항력을 제외한 다른 모든 남북성분이 동서성분에 비해 더 강하게 중성대기에 작용하는 것으로 확인되었다. 108-125km의 고도에서 IMF B?가 음인 경우에 이온항력은 하강운동 및 단열압축가열과 관련된 시계방향의 온난순환(warm circulation)을 극관 내에 형성시킨다. 반면 IMF $B_y$가 양인 경우에는 극관 내에 상승운동 및 단열팽창냉각과 관련된 반시계방향의 한랭순환(cold circulation)을 형성시킨다. 이온항력은 IMF $B_z$가 음인 경우에는 새벽영역에 상승운동과 관련된 반시계방향의 한랭순환을, 반면에 IMF $B_z$가 양인 경우에는 새벽영역에 하강운동과 관련된 시계방향의 온난순환을 형성시킨다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.48-50
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• 2010

Stommel(1948)은 서안경계류의 원인이 베타효과($\beta$-effect)라 일컫는 코리올리 파라미터(f)의 위도 변화 때문인 것을 밝혔다. 서안경계류는 고등학교나 대학 교양에서 중요하게 다뤄지고 있다. 학생들은 보통 이론 수업만으로 서안경계류의 발생 과정, 이에 관련된 코리올리 힘, 베타효과 등을 이해해야 한다. 때문에 서안경계류와 관련된 실험이 있다면 이를 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 또한 연구에서 검토한 6종의 고등학교 지구과학 2 교과서는 서안경계류를 본문과 더불어 삽화로 설명하고 있다. 그러나 이 중 3종의 교과서 삽화에서는 서안경계류의 발생 원인을 코리올리 힘만으로 지적하고 있다. 따라서 일부 학생은 서안경계류의 원인을 코리올리 힘으로 오해 할 수 있다. 위와 같은 이유로 우리는 서안경계류가 코리올리 힘의 작용과 베타효과에 의해 나타나는 것을 쉽게 확인 할 수 있는 실험 장치와 다양한 실험 방법을 개발하였다. 개발한 실험 장치는 직육면체의 수조와 회전 속도를 조절할 수 있는 테이블로 구성된다. (Fig. 1) 이와 같은 회전수조는 대기와 해양의 움직임을 실험실에서 모사하기 위해 자주 사용되었다(Beardsely 1969, 소선섭 등 1995; 1997). 우리의 수조는 경사진 바닥과 평평한 바닥으로 두종류를 제작하였다. 바닥이 경사진 수조는 베타효과를 구현하기 위한 것이다. 반시계 방향으로 회전하는 테이블은 중위도 어떤 위도에 접하는 가상의 평면이 지구 자전에 의해 회전하는 것을 나타낸다. 그리고 수조 상부에는 회전원판을 물에 접하여 시계방향으로 회전시킨다. 회전원판은 북반구 중위도 해양에 작용하는 바람 응력을 나타낸다. 우리는 테이블의 회전유무와 바닥의 경사유무에 따라 4개 실험을 수행하였다(Table. 1). 각 실험에서 물을 채운 수조를 원판에 올려놓고, 회전원판을 작동시킨 후 20분 동안 그대로 두어 수조안의 미세규모의 운동을 최소화 시킨 후 잉크를 떨어뜨리고 관찰하였다. 그 결과 실험 SB_f1은 베타효과와 코리올리 힘이 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 흐름을 만들고 수조의 중간 부근에서 경계를 벗어나 동쪽으로 향하고 있다. 이 모습은 실제 해양의 서안경계류의 분리 현상과 비슷하다. FB_f1은 코리올리 힘만 존재하여 서쪽 경계에서 좁고 빠른 순환과 경계를 벗어나 동쪽으로 분리되는 흐름이 나타나지 않으며 전반적으로 크게 회전하는 모습을 보인다. SB_f0은 바람의 응력만 존재하는 경우로 잉크가 확산하는 모습을 보이며 나선팔의 모양으로 회전하면서 넓게 퍼져나간다. FB_f0의 모양도 이와 비슷하게 나타난다. 실험 SB_f1과 FB_f1을 비교하여 서안경계류는 코리올리 힘의 위도변화 효과인 베타효과가 있을 때 발생한다는 것을 알 수 있다(Fig. 2). 이 결과는 "단순히 코리올리 효과에 의해 서안경계류가 발생한다"는 생각을 바꾸게 할 것이다. 덧붙여 서안경계류 분리와 수조 바닥의 경사의 관계를 살펴보기 위한 실험을 실시하였다. 경사가 더 급하면 ($\alpha=20^{\circ}$) 서쪽 경계를 벗어나는 지점이 좀 더 북쪽에 나타났다. 현재 서안경계류는 개발한 실험 장치와 방법을 학교 현장에 적용하여 그 교육적 활용 가치를 평가하는 연구를 진행하고 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_4호
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• pp.1545-1553
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• 2018

2018년 4월 말부터 감지되기 시작한 킬라우에아 화산의 최근 마그마 분화 활동은, 5월과 6월에 걸쳐 용암의 분출과 함께 급격한 지표 변형을 발생시켰다. 킬라우에아 정상부에 위치한 Halema'uma'u 분화구에서는 용암호의 수위가 빠르게 하강하여 대규모 지반 침하 및 지반 붕괴가 나타났으며, GPS와 경사계의 기록을 통해 약 2미터 가량의 변화를 감지할 수 있었다. 이 연구에서는 단 기간에 큰 변화를 보인 킬라우에아 분화 활동의 초기과정에 대해 다중 시기 COSMO-SkyMed SAR 영상을 이용한 시계열 지표변위 분석을 수행하고자 하였다. 전체 관측기간에 대해 측정된 최대의 지표 변위는 위성의 관측방향으로 약 -1.5미터이며, 입사각을 고려하여 수직변위로 변환할 때 약 -1.9미터의 침하를 나타낸다. 또한 대부분의 지표 변위는 분화 직후인 5월 초에서 6월말 사이에 발생하며, 7월부터는 안정기에 들어선 것을 확인할 수 있다. 시계열 지표변위를 통해 마그마 소스 모델링을 실시한 결과, 마그마 챔버가 지표로부터 2-3 km 사이에 위치하는 것으로 산출되었으며, 마그마 소스의 중심 위치는 남서부 방향으로 이동하는 것으로 관측되었다. 이러한 마그마 모델의 시계열 변화는 편향된 관측자료를 통한 초기 결과이므로 이후의 연구에서 정밀한 3차원 관측을 이용한 보완이 필요할 것으로 보여진다.

• 한국제4기학회지
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• 제32권1_2호
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• pp.30-40
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• 2018

화석연료 사용 증가에 의해 북극은 다른 지역보다 온난화가 2-3배 빠르게 진행 중이며 이를 '북극 온난화 증폭'이라 한다 (Overland et al., 2017; Goose et al, 2018). 북극 온난화 증폭과 관련하여 북극 해빙은 급격히 줄고 있고, 그린랜드 빙하도 연안을 중심으로 빠르게 녹고 있다 (State of Climate, 2018). 그렇지만 남극은 기후변화의 양상이 북극과 다르게 나타나는데, 남극 반도와 서남극은 온난화가 빠르고 해빙과 육상 빙하의 감소도 두드러진데 반해 동남극은 온난화가 거의 없고 해빙과 육상빙하는 약간 증가 추세에 있다. 서남극과 동남극이 이와 같이 대조적으로 반응이 나타나는 원인은 아문젠해 저기압 강화(deepening)에 따른 시계방향의 순환 증가로 따뜻한 해양성 공기가 남극 반도와 서남극으로 유입되면서 서남극의 기온은 올라가는 경향을 보이는데 반해, 동남극은 차고 냉각된 남극 대륙의 공기가 로스해 쪽으로 불어나오며 수온을 낮추고 해빙을 확장시키는 역할을 한다. 또한 성층권 오존 농도 감소에 따라 남극 주변을 시계 방향으로 도는 제트기류가 강화됨에 따라 동남극은 약간의 냉각화가 나타나는 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 최근 남극의 기후변화가 북극과 다르게 나타나는 현상을 살펴보고 가능한 이유를 고찰해 보고자 한다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-6
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• 1995

1992년 7월 1일부터 8월 7일까지 득량만의 수문리와 득량도 사이의 수심 약 5m 되는 천go역에서 2.5m의 수심에 자기 기록식 유속계를 계류하여 유속관측을 하였고 이 자료를 분석하였다. 관측기간 동안 바람은 매우 약했으므로 조류의 성질을 연구하는 데 적합한 자료가 획득되었다. 항류성분은 0.8cm/sec의 속도로 남남동 방향으로 흐르며 이는 득량도 동부 수로를 통하여 북향류가 필요하고 따라서 반시계 방향의 느린 순환이 일어난다는 것을 암시한다. 조류의 주축 방향은 북북동-남남서 방향이며 전체 분산의 $98.7\%$가 이 방향에 집중되어 있다. 이 유속의 역학적 에너지의 $91.2\%$ 정도는 반일주조이며 일주조 이상의 장주기 성분은 $2.5\%$ 에 불과한 반면에 비선형효과에 기인하는 천해조 성분은 $6.3\%$ 정도를 점유하였다.

• 한국해양학회지
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• 제27권1호
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• pp.66-77
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• 1992

태안반도 외해역에서 고해상용 천부지층 기록지상에 나타나는 조류성사퇴들 및 sand waves 발달 특징과 표층 퇴적물의 특성 결과를 조류 분포와 관련하여 사질 퇴적 물의 이동양상을 추정하였다. 조사해역에는 비대칭형 사퇴들이 북동-남서방향이 우세 한 강한 조류방향과 평행하거나 반시계방향으로 약간 빗겨지면서 길게 발달하고 있으 며 대부분의 사퇴들은 남 내지 남동쪽으로 급사면을 가지며 대략 남쪽방향으로 사층리 구조가 발달하고 있는 특징을 가진다. 현세 퇴적층은 사퇴들의 퇴적층 두께와 발달 양 상을 보여주며 분포한다. 이 결과로부터 현세 활동성사퇴들은 남동, 남 그리고 남서쪽 방향의 외해를 향해 퇴적물을 전적으로 이동시키는 것으로 해석된다. 동쪽 내지 북동 쪽의 급사면을 갖는 비대칭형 sand waves 가 수심 약 40-60 m를 보이는 일부 지역의 평탄한 해저면에 발달 분포한다. Sand waves 가 발달한 지역의 표층 퇴적물은 세립사 질 퇴적물로서 분급도가 매우 양호하게 나타나며 이들 지역의 사질 퇴적물은 동쪽 내 지 북동쪽 육지를 향해 이동되는 것으로 사료된다.

• 대한지리학회지
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• 제49권3호
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• pp.321-338
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• 2014

본 연구의 목적은 우리나라에 분포하는 463개 하구를 대상으로 하구습지의 권역별 분포특성과 시계열 변동추이를 하구순환 관점에서 파악하는 데 있다. 환경관리에 널리 이용되는 유역을 토대로 한강서해권역, 한강동해권역, 금강권역, 영산강권역, 섬진강권역, 낙동강권역, 제주권역을 대상으로 하구습지의 분포실태를 조사하고, 권역별 하구습지의 시계열 변동추이를 1980년대, 1990년대, 2000년대 토지피복지도를 확보하여 분석하였다. 분석결과, 한강서해권역, 금강권역, 영산강권역의 하구습지는 크게 감소한 것으로 나타났으며, 특히 하구둑, 배수갑문 등 인공구조물에 의해 하구순환이 차단된 닫힌하구에서의 습지감소폭이 크고, 하구순환이 유지되는 열린하구에서의 습지훼손은 상대적으로 적은 것으로 나타났다. 하구습지와 관련된 갯벌, 개방수면, 염습지, 암석해안, 모래해안 등 하구내 서식지 다양성은 하구순환이 차단된 닫힌하구에 비해 하구순환이 유지되는 열린하구에서 높게 나타났다. 본 연구에서 제시한 권역별 하구습지의 분포특성과 시계열 변동추이는 하구환경의 관리방향을 설정하거나 훼손된 하구습지의 복원전략을 마련하는 데 효과적으로 활용할 수 있다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.404-411
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• 2022

위성항법시스템 운용 시 주요 기능은 항법위성의 궤도를 정확히 결정하여 항법메시지로 전송하는 것이다. 본 연구에서는 확장 칼만필터와 정밀동역학모델을 결합하여 항법위성의 궤도결정을 수행하는 소프트웨어를 개발하였다. IGS (international gnss service) 지상국의 실제 관측값을 사용하여 GPS (global positioning system)와 QZSS (quasi-zenith satellite system)의 궤도결정을 수행하고, IGS 정밀궤도력과 비교하여 항법시스템의 주요 성능지표인 URE (user range error)를 계산하였다. 항법위성에 탑재된 시계오차를 추정할 경우 radial 방향 궤도오차와 시계오차가 높은 역상관 관계를 가지는데 서로 상쇄되어 GPS와 QZSS의 궤도결정 URE 표준편차는 1.99 m, 3.47 m로 낮은 수준을 유지하였다. 항법위성 시계오차를 추정하는 대신 항법메시지의 시계오차를 모델링한 값으로 대체하여 궤도결정을 수행하였으며, URE와 지역적 상관관계 및 지상국 배치에 의한 영향을 분석하였다.

• 암석학회지
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• 제11권3_4호
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• pp.138-156
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• 2002

소백산 육괴 중 남동부 지역의 선캠브리아 변성암류는 화강암질 편마암, 반상변정질 편마암과 석영장석질 편마암 등으로 이루어져 있으며, 하동-산청 회장암 복합체 서편에 남북방향의 대상으로 사방휘석을 함유한 차노카이트가 폭 3km, 길이 12km의 규모로 분포한다. 차노카이트는 조직에 따라 괴상 차노카이트와 엽리상 차노카이트로 분류된다. 성분상 차노카이트의 원암은 화강섬록암에서 석영 몬조나이트에 대비되고 비알카리질이며. 이들의 주원소 및 미량원소의 함량 변화양상은 전형적인 마그마 분화 경향을 보여준다. 한편, 조구조 판별도에 도시된 지구화학적 자료는 이들 차노카이트가 활동적인 조구조 환경에서 형성되었음을 보여준다. 괴상 및 엽리상 차노카이트에서 관찰되는 주구성 광물은 사장석, 사방휘석, 미사장석 석류석 석영 등이며, 석류석은 산점상으로 산출한다. 석류석은 대체로 성분 누대구조가 잘 나타나고, $X_{alm}$ / (0.74~0.83)와 $X_{py}$ (0.07~0.12), $X_{Mg}$ (0.12-0.08) 성분은 주변부로 가면서 감소하고, $X_{grs}$ /(0.03~0.15)는 중심부에서는 낮고 주변 부로 가면서 크게 증가하는 특징적인 변화를 보인다. 사방휘석-석류석-사장석-석영 공생광물군을 이용하여 계산된 차노카이트의 변성조건은 시료에 따라 2.5-7.5kb, $600-900^{\circ}C$의 큰 범위로 변화하지만, 석류석의 중심부 성분을 사용하였을 경우 약 $800^{\circ}C$의 정점온도를 보인다. 그리고 석류석의 누대구조 특성이 뚜렷한 시료 MS2-1에서는 3.5kb, $800^{\circ}C$에서 6kb, $600^{\circ}C$로 후퇴한 반시계 방향의 진화경로가 인지된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.811-817
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• 2020

본 연구의 목적은 손목관절 CT 검사에서 환자 자세를 X-축, Y-축으로 변화시키고 CT 검사장치의 channel 변화에 따른 MTF 평가를 하는 것이다. CT 장치와 손목 팬텀을 이용하여 isocenter를 중심으로 X-축으로 0(일치), 5, 10, 15 cm 이동시켜 검사하고, Z-축은 반시계 방향으로 -20°, -40° 회전하여 검사하였다. 검사는 16, -40, 64 channel을 이용하여 channel 별 차이가 있는지도 확인하고자 하였다. 검사한 영상은 자뼈와 좌우측 노뼈의 MTF 값을 측정하여 비교하였다. isocenter를 중심으로 X-축으로 이동시킨 실험에서 이동 거리가 커질수록 MTF 값은 감소하였고, 이때 MTF 값은 channel과는 무관한 것으로 확인되었다. Z-축에서 반시계 방향으로 -20°, -40° 손목관절을 회전시킨 실험에서 회전정도와 MTF는 무관한 것으로 확인되었다. 또한 channel과도 무관하였다. 결론적으로 손목관절 CT 검사에서 손목은 X-축 방향으로 이동을 최대한 억제시키고, Z-축으로의 회전은 검사 대상자의 환경에 따라 변화하여도 영상의 MTF에는 큰 영향을 주지 않을 것이라 사료된다.