• 문화기술의 융합
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• 제5권1호
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• pp.385-388
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• 2019

5 차원 정적 다양체에 내재된 구형 대칭적인 시공간을 고려하여, 변형된 중력 이론의 하나인 DGP (Dvali, Gabadadze, and Porrati) 모형의 원거리 근사에서 측지선 방정식을 연구 하였다. 널(null) 측지선 방정식을 분석하여, 4차원 시공간에서 입자들의 유효 질량과 전달 속력을 구했다. 아인슈타인 일반상대론적 중력 이론을 규명하게 되는 중요한 업적 중에 하나인, 최근에 관측된 중력파 발견의 결과들과 측지선을 따르는 입자들의 관계성을 논의하였다. 4차원 시공간에서 전파되는 전자기파의 전달과 비교 검토 하였다.

• 한국수학사학회지
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• 제21권3호
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• pp.1-30
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• 2008

뉴턴의 중력이론의 성공은 수학물리학을 태동시키는 바, 최초로 19세기 초의 분자력의 모델성립에 중요한 요소로 등장하였다. 라플라스는 여기서 회전타원체의 작용이라는 모델을 이용하였고 회전타원체의 작용은 이계편미분방정식으로 표현이 되었다. 이것을 풀어서 유체를 담은 용기의 기하학적 모습과 와 유체와 고체의 접촉각에 대응시켰다. 알 수 없는 분자간거리는 추상적이고 미지의 힘 함수 $\varphi(f)$를 써서 표현하여, 분자 작용반경이라는 개념을 도입하여 이론적인 포텐셜 함수의 이론적인 토대를 구축하였다. 뉴턴의 중력이론은 라플라스이론에서 완성을 이루었고, 이후 분자력의 모델로서 작용을 하였다. 라플라스-영의 모세관이론은 수학적으로는 극소 곡면론에서 물리학적으로는 표면장력현상으로 설명이 된다.

• 천문학회보
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• 제38권1호
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• pp.75.1-75.1
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• 2013

자체의 중력 효과를 고려하는 구대칭 완전 유체 전산모사 연구를 위해 일반상대론적 유체역학 코드를 이 분야 연구자들을 위한 공개용으로 개발하였다. 이 코드는 3+1 ADM(Arnowitt-Deser-Misner) 공식과 등방 공간 좌표를 사용하였다. 시공간 기하를 구하기 위해 극한값 썰기 (maximal slicing) 조건과 함께 세 개의 제한 방정식을 풀었고, 시공간을 채우는 물질인 유체는 근사 리만 해법을 사용한 HRSC (high resolution shock capturing) 기법으로 오일러 관찰자 시점에서 풀었다. 이 코드의 수렴성과 정확성을 검증하기 위해 상대론적인 구대칭 충격파 비교 분석, 블랙홀로 빨려 들어가는 상대론적 구대칭 강착, TOV(Tolman-Oppenheimer-Volkoff) 별 및 OS (Oppenheimer-Snyder) 붕괴 코드 테스트를 수행하였다. 특히, 이 코드의 동적 진화 테스트인 OS 붕괴의 경우 해석적인 해와 결과를 비교하기 위하여 좌표변환을 수치 계산으로 수행하였다. 아인슈타인의 일반상대성 이론을 넘어서는 변형된 중력이론 중 하나로 최근 제시된 EiBI(Eddington-inspired Born-Infeld) 이론에서 TOV 별의 해가 일반상대성 이론과 어떠한 차이를 보이는지 살펴 보았고, 그 이론에서도 물질이 붕괴하여 블랙홀을 만드는 경우 특이점이 형성되는지 고찰해 보았다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.135-142
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• 2001

사면안정해석을 위해 다공체(porous medium) 이론이 제시되었다. 다공체 이론은 간극수압, 토질입자 및 간극수의 상호작용을 포함하는 여러 가지 지반관련 문제의 이해에 있어 매우 중요하다. 이러한 상호작용은 토질강도 및 변형에 중요한 영향을 미친다. 압밀 예제로서 이러한 모델의 정확도를 첫째로 검증하였다. 사면안정해석에 있어서 토질의 응력 및 강도는 일반적인 구성모델을 포함한 비선형 유한요소해석을 사용하여 정확히 계산되었다. 사면안정해석은 한계상태를 표시하는 파괴면이 나타날 때까지 점차적인 중력의 증가로 실행되었다. 안전율은 증가시킨 중력과 실제사면 중력의 비로서 계산되었다. 제시된 사면 안정 해석 방법의 자세한 사항은 예제를 통하여 설명되었다.

• 천문학회보
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• 제41권1호
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• pp.31.2-31.2
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• 2016

아인슈타인이 1916년 예측한 중력파의 이론에서 부터 이를 실험적으로 증명하기 위한 도전의 100년간의 길고 지루했던 역사에 대해 소개한다. 특히 1960년 이후 웨버에 의해 시작된 상온 공명 바검출기에서 레이저 간섭계로 이어지는 중력파 검출 실험의 주요 변천과정과 함께 중력파 검출의 성공을 이끌었던 어드밴스드 라이고의 현황에 대해 보고한다.

• 천문학회보
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• 제41권1호
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• pp.31.1-31.1
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• 2016

중력파의 존재가 예측된 것은 100년전 일이지만 지난해 9월 14일에야 LIGO에 처음으로 직접 검출되었다. 줄력파는 질량을 가진 물질이 가속될 때 만들어져 빛의 속도로 전파되는 현상이다. LIGO는 레이저 간섭 현상을 이용해 서로 수직인 방향의 두 팔의 길이가 상대적으로 진동하는 것을 측정하는 기기로서 지난 2002년 첫 관측을 시작한 이래 지속적인 감도 향상을 통해 아주 미세한 진폭을 가지는 중력파를 직접 검출하는데 성공하였다. 이번에 관측된 중력파는 두개의 블랙홀로 이루어진 쌍성이 궤도 운동을 하면서 중력파를 방출함에 따라 궤도 반지름이 점차 줄어들어 궁극적으로 충돌하기 직전 0.1초 정도 사이에 방출한 것으로서 이론적인 파형과의 비교를 통해 기존의 어떤 방법보다도 정확하게 블랙홀들의 질량과 거리를 측정할 수 있게 해 주었다. LIGO의 감도가 앞으로도 더욱 향상될 것이며 이에 따라 더 많은 중력파 천체가 발견될 것이다. 중력파 관측을 통해 우리는 기존의 망원경으로 볼 수 없었던 새로운 천체 현상을 자구 관측하게 될 것이며 이에 따라 블랙홀이나 중성자별과 같은 밀집 천체를 더 자세하게 탐구할 수 있을 뿐 아니라 우주의 구조나 진화에 대한 새로운 연구가 가능해질 것이다.

• 한국측량학회지
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• 제27권1호
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• pp.713-722
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• 2009

중력측량은 지구중력장 결정, 지각의 수직운동, 지오이드면의 변화, 해수면변화, 기후변화 등 측지학적, 지구동력학적 연구의 기초이다. 국토지리정보원에서는 최근 들어 FG-5 절대중력계를 도입하여 절대중력 기준망의 구축을 위한 틀을 마련하였고 다차원 다기능 기준점인 통합기준점을 전국에 약 1,200점을 설치하여 상대중력측량을 실시함으로써 한국의 고정밀 지오이드모델의 개발에 큰 기여를 할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 상대중력측량의 기본적인 이론 및 방법을 상세하게 설명하였고, 최신 상대중력계 Scintrex CG-5를 이용하여 총 21점에 대한 상대중력측량을 수행하였으며, 자유망조정 및 무게제한 망조정 방법을 이용하여 중력성과를 계산 및 비교 분석하였다. 결과, 두 가지 방법 모두 높은 정밀도의 중력성과 계산이 가능하지만 자유망조정이 무게제한 망조정 방법에 비해 상대적인 우위를 보여주는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1992년도 수공학연구발표회논문집
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• pp.383-396
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• 1992

본 연구는 조력을 검토하고 그 포장력을 Energy로 사용할 수 있도록 연구 고안함에 있어 각종 Energy의 추출방법을 분석, 비교, 검토하여 새로운 방법의 연구와 실질적 이론과 위치변동에 의한 수력을 분석하고 과거에 전연사용하지 않았던 새로운 Energy를 연구개발하여 우리 인류가 사용하기에 편리하도록 분명한 이론을 정립한 것이 특징이다. 본 연구는 다음과 같이 증명이 되었다. 1. 조력발전의 방법은 여러 조건의 방향이 있을 수 있다. 2. 현재까지의 방법중에는 중력 및 부력을 이용한 방법이 가장 유능한 방법이었다. 3. 조력발전의 중력 및 부력발전에 있어 Energy를 투입함으로 생성되는 신 Energy의 강력한 결과를 증명하였다. 4. 그러한 Energy는 해면 1m2당 1일 300ton/m 이상의 Energy를 얻을 수 있는 방법을 고안했다. 5. 이러한 Energy는 우리나라 조력해면 60,000km2에서 평균 7억KWH 이상의 상시출력발전을 할 수가 있고 70만 KWH원자력발전소 1,000기와 같은 대용량의 Energy가 개발이 될 수가 있다. 본 연구는 수문학에 있어 위치변동에 의한 수면운돌을 중력과 부력에 의하여 많은 힘을 얻게하고 자연 Energy를 투입하여 더욱 증대된 강력한 Energy를 획득하는 연구분야의 문을 열었다는 데에 그 의의가 있다.

• 지구물리
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• 제3권3호
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• pp.185-192
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• 2000

미세중력 측정기는 최근 그 중요성이 부각되고 있는 분야로 전통적인 중력측정장치를 기초로 개발되었다. 이 논문에서는 지하 광전 탐사 작업을 위한 미세중력 측정기의 원리와 기술, 그리고 활용법을 소개한다. 몇몇 조사 곡선들은 모델들을 통한 이론적 계산치와 비교하여 볼 때 왜 만족스러운 결과들을 보여주고 있다. 이 방법들은 지하의 왕궁이나 묘지들을 탐사하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국측량학회지
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• 제29권5호
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• pp.543-550
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• 2011

중력이상값은 지구물리, 측지 및 국방 등 다양한 분야에서 활용되는 기초 지구물리 자료로서, 특정 위치에서의 중력이상값을 필요로 하는 경우 일반적으로 데이터베이스화 되어 있는 중력이상값으로부터 내삽하여 활용한다. 그러나 중력은 지형 및 지하광물 등에 의하여 다양하게 변할 수 있는 물리량으로, 내삽에서 가정한 선형성, 2차 곡선 등의 성질이 만족되지 않으면 그 결과로 계산된 중력이상값은 실제 중력값과 큰 차이를 나타내게 된다. 또한, 내삽을 통하여 계산되는 결과값은 이론적으로 조화함수를 만족하여야 한다는 중력의 물리적 성질을 반영하지 못한다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 보완하기 위하여 필요에 따라 유연하게 중력이상값을 계산할 수 있도록 중력 모델링을 수행하였다. 모델링은 평면푸리에 시리즈와 point-mass 함수를 기저함수로 하는 두 방법을 기반으로 수행되었고, 구축된 모델은 내삽으로부터 산출된 결과와 비교하여 특성을 분석하였다. 또한 모델링의 결과와 내삽 방법을 중력참조항법에 적용하여 활용적인 측면을 검토하였다. 연구결과, 기복이 완만한 지역에서는 평면푸리에 시리즈와 point-mass 및 내삽으로부터 계산된 중력이상값이 유사하게 나타났으나, 중력의 기복이 큰 지역에서는 모델 및 내삽에 의한 결과가 큰 차이를 나타내었다. 특히 주변의 네 점을 이용하여 선형으로 계산하는 Bilinear 내삽함수를 이용한 경우가 가장 완만한 중력값을 보이는 반면 point-mass 함수로부터 산출된 결과가 고주파에서 가장 큰 값을 나타내었다. 또한, 모델링 및 내삽에 필요한 자료의 로딩 및 계산 시간을 비교한 결과, 중력참조항법의 경우 중력값의 계산은 모델링을 수행하는 경우가 데이터베이스에 기반을 둔 내삽보다 효율적임을 알 수 있었다. 본 연구에서는 중력모델링의 결과 및 특성을 분석하였으며, 향후 모델링은 중력참조항법과 같은 활용분야에 있어 가장 효율적인 신호의 특성과 해상도를 지닌 중력 자료를 제공할 수 있는 기술로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.