• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.119-123
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• 2009

지하수 수위 변동에 따른 중력 변화를 이동식 기조력 중력계(PET)를 이용하여 충청남도 금산군에 위치한 국가 지하수 관측소(금산 금산 지하수관측소)에서 측정하였다. 중력 탐사는 2008년 11월부터 2009년 9월까지 약 10개월에 걸쳐 수행되었다. 또한 중력탐사가 수행되는 기간 동안 지하수 수위변화에 대한 자료도 얻었다. 얻어진 중력 자료로부터 지하수의 수위변동에 의한 효과만을 추출해 내기 위하여, 대기압에 의한 효과, 조석 효과, ocean loading 효과, polar motion과 drift 효과를 제거하였다. 이렇게 보정된 중력 자료를 관측정에서 측정한 지하수 수위변동과 직접 비교하여 중력 신호에 대한 지하수 수위 변동의 영향을 알아보았다. 또한 6월에는 지하수 관측소에 대한 양수 작업이 있었다. 이 작업이 수행되는 동안 지하수의 수위 강화와 충전이 있었으며, 이와 연관된 중력변화도 매우 성공적으로 관측되었다. 지하수 수위변동에 의한 중력 효과의 관측은 대수층의 water mass balance와 수자원에 대한 모니터링에 있어서 아주 유용하게 이용될 것으로 보인다.

• IUGG한국위원회:학술대회논문집
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• IUGG한국위원회 2003년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.19-19
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• 2003

본 연구에서는 국립해양조사원의 '해양2000호'를 통해 1996년과 1997년에 측정한 동해 지역의 중력자료에 대한 자료 처리를 하였다. 효과적인 자료처리를 위해 선상중력자료 처리에 필요한 각종 보정 절차와 문제점 등을 알아보았으며, 선상자료와 해면고도계자료의 비교 및 이를 통한 선상자료의 검증을 실시하였다. 선상중력자료는 측정과 처리 과정에 있어 여러 사항을 고려하여야 한다. 즉, 육상중력기점을 이용한 절대중력으로의 환산 문제, 선박 항해 위치의 부정확성에 기인하는 문제 및 중력계의 기계적 특성과 중력 측정이 이루어질 때의 해상 조건에 의한 영향 등으로 선상중력자료에 나타나는 여러 오차를 최소화하여야 한다. 선상중력자료로부터 각종 지구중력장 연구에 필요한 중력이상을 계산하기 위해 선상중력 측정시 기인되는 각종 요인의 오차를 고려한 효과적인 보정이 이루어져야 한다. 즉, 선상중력계의 기계변이 보정, 탐사선에 대한 위치 자료의 획득 및 필터링, 그리고 탐사선의 이동으로 인한 Eotvos 효과의 정확한 계산 및 보정이 필요하고, 선상중력계의 기계적 특성에 의해 나타나는 시간지연에 대한 보정도 필요하다. 또한 이러한 보정을 통해 계산한 중력 이상에서 각 교점의 오차를 보정하는 교정오차 보정도 실시하여야 한다. 특히, 탐사선의 이동으로 인한 지구자전 각속도의 상대적인 증감의 효과로 나타나는 Eotvos 효과의 영향은 선상중력자료의 정확도에 가장 큰 영향을 미친다. 이의 정확한 계산 및 보정을 위해서는 정확한 위치정보가 필요하며 본 연구에서는 이를 위해 GPS 항해정보에 대한 Kalman 필터를 실시하였고, Eotvos 효과에 대해 Savitzky-Golay 필터를 적용하여 최적의 Eotvos 보정을 시도하였다. 본 연구에서 계산된 동해지역의 중력이상에 대한 대력적인 범위는 경도 129° - 133°이고 위도 35° - 38.3° 부근이다. 이 지역에 대한 고도이상은 최소 -42.46 mGal에서 최고 161.13 mGal사이에 분포하며, 고도이상의 평균은 14.450 mGal이다. 또한 Bouguer 이상은 최소 -l5.09 mGal에서 최고 218.61 mGal이고 이의 평균은 82.681 mGal이다. 그리고 동해지역의 선상중력 측정지역에서 선상자료에 의한 중력이상과 Altimeter 자료에 의한 고도이상의 전반적인 윤곽은 비슷하면서도 일부 작은 이상의 차이가 나타났으며, 지형자료와 비교하여 보면 Altimeter에 의한 결과보다 선상측정에 의한 결과가 더욱 잘 일치하고 있어 본 연구에서 계산한 선상자료의 타당성을 알 수 있다. 고도이상의 차이는 최소 -25.94 mGal에서 최대 85.33 mGal의 차이를 보이며 차이의 평균은 3.517 mGal, RMS는 6.774 meal이다. 이는 비교적 큰 차이로 선상측정자료의 중요성과 필요성을 단적으로 나타내고 있다.

• 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.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권3호
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• pp.255-266
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• 2010

초고층 건물에서 아웃리거를 이용한 횡력저항시스템이 자주 사용되고 있다. 아웃리거가 외부 기둥과 내부 코어를 연결함으로써 외부 기둥이 횡력저항시스템에 참여할 수 있어 구조적 저항능력이 향상될 수 있다. 그러나 아웃리거는 횡력 뿐만 아니라 중력하중의 조절에도 기여할 수 있다. 하중을 메가 기둥으로 전이시키거나 기둥, 벽체, 파일 등의 연직 부재들 간에 중력하중을 균등하게 분포시키며, 기초 시스템에서의 부등침하를 최소화하기 위하여 중력하중의 흐름이 아웃리거 부재에 의하여 변경될 수 있다. 본 연구에서는 100층 이상의 초고층 사례들에 대한 전산구조해석을 통하여 중력하중 조절에 대한 아웃리거의 효과를 분석한다. 아웃리거 유무에 따른 3차원 모델의 구조해석이 수행되며, 기둥과 파일에서의 중력하중 분포 및 기초 침하가 분석된다. 또한, 완공 단계 뿐만 아니라 시공 단계에서의 중력하중 조절에 대한 아웃리거의 효과도 분석된다.

• 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.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5D호
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• pp.741-747
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• 2008

오늘날 미국, 일본과 같은 선진국에서는 전통적인 방법의 중력지오이드에 GPS/Leveling데이터에 의한 기하학적 지오이드를 합성한 합성지오이드를 개발하여 지오이드모델의 정확도를 높이고 있다. 따라서 하이브리드지오이드라 불리우는 합성지오이드모델을 개발하는 것이 세계적으로 지오이드모델 개발의 최신 방법이 되고 있다. 본 연구에서는 우리나라의 하이브리드지오이드 모델을 개발하기 위한 기초연구로 Remove and restore 방법에 의하여 중력지오이드를 결정하고 498점의 GPS/Leveling 데이터에 의한 기하학적 지오이드를 합성하여 우리나라의 합성지오이드모델을 개발하였다. 지구중력장모델은 EIGEN-CG03C 모델을 사용하였고 중력자료와 우리나라의 DEM을 이용하여 중력지오이드 모델을 개발하였다. 지형효과 계산을 위하여 3가지의 중력학적 환산방법(Helmert 응축 방법, RTM 방법, Airy-isostatic 방법)을 이용하여 지형효과를 산출하였고, 산출된 지형효과를 적용하여 개발되는 중력지오이드의 정확도를 분석하여 가장 적합한 중력학적 환산방법을 결정하였다. 아울러 산출된 중력지오이드에 총 498개의 GPS/Leveling 자료를 이용한 LSC 적합을 수행하여 우리나라의 수직기준에 적합한 합성지오이드를 결정하고 정확도 분석을 수행하였으며, 그 결과 RTM 환산방법을 적용하여 결정된 합성지오이드의 정확도가 $0.001{\pm}0.053m$로서 가장 높게 나타났음을 알 수 있었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제30권2호
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• pp.51-60
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• 2018

본 연구는 속초시 영랑동 해안에 설치된 이안소파잠제의 중력파 및 중력외파 저감효과를 검토하기 위하여 잠제 전면(W0)과 후면(W1, W2)에서 현장관측을 수행하여 연속적인 파랑 자료를 분석하였다. 잠제에 의한 파고전달률($K_t$)은 단주기파(중력파)와 중력외파로 구분하여 파랑에너지 저감 효과분석을 수행하였으며, 설계 시 적용된 파고저감률과 비교 분석하였다. 잠제 전면(W0)에서 2.0 m 이상의 유의파고가 내습할 경우, 단주기파는 남측 1번 잠제(W1) 배후 파고는 약 65% 저감되고, 2번 잠제 배후(W2) 파고는 약 59% 저감되는 것으로 나타나 잠제가 어느 정도 성능을 유지하고 있는 것으로 평가되었으나, 실해역에 설치된 잠제의 마루수심이 설계와 달라 파고저감 효과는 설계 시 계획에 비해서 다소 떨어지는 것으로 분석되었다. 중력외파는 1번 잠제 배후(W1)와 2번 잠제 배후(W2)에서 파고전달률($K_t$)이 2.11과 1.71로 증폭되는 것으로 분석되었으며, 2번 잠제 배후(W2) 파고가 1번 잠제 배후(W1) 파고에 비해서 작은 것으로 나타났다.

• 대한공간정보학회지
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• 제16권1호
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• pp.83-93
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• 2008

측지학적 경계치인 지오이드의 결정에 있어서 지형효과(topographic effect)는 가장 중요한 요소중의 하나이다. 따라서 우리나라와 같이 산악지역이 많은 지역에서 정밀지오이드모델을 개발하기 위해서는 지형효과를 적절하게 계산하고 적용하여야 한다. 적합한 중력학적 환산방법의 결정은 각 환산방법에서 산출되는 지오이드 상에서의 간접효과의 크기, 산출된 중력이상치의 크기 및 완만성, 각 환산방법에 연관된 지구물리학적 해석결과 등에 따라서 결정된다. 본 연구에서는 우리나라의 지오이드 모델의 개발을 위해 약 100m 해상도의 수치표고모델(DEM)을 구축하고, 이에 대해 3가지의 중력학적 환산방법(Helmert 응축 방법, RTM 방법, Airy-isostatic 방법)을 적용하여 지형효과를 산출하였다. 그 후 산출된 지형효과를 분석하여 우리나라에 가장 적합한 중력학적 환산방법을 평가한 결과, RTM 환산방법을 이용한 경우에 중력이상치의 크기 및 지오이드 상에서 간접효과의 크기가 각각 $0.660{\pm}13.009mGal$, $-0.004{\pm}0.131m$로 가장 완만한 형태를 나타내었다. 이를 통해 RTM 환산방법이 Helmert 응축 및 Airy-iostatic 방법에 비하여, 한국의 정밀지오이드 모델 개발을 위한 지형효과의 산출에 있어 더욱 안정적이고 정확한 방법으로 판단되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권2호
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• pp.169-174
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• 2010

중력탐사 자료 처리 과정 중 더 정밀한 지형보정을 수행하기 위하여 삼각요소법(triangular element method)을 이용한 지형보정의 효과를 검증하였다. 삼각요소법은 임의 다면체를 삼각형 면들의 조합으로 구성하여 중력 효과를 계산하는 방법이다. 이 방법을 이용하면 기존 지형 보정에서 사용하는 사각 기둥의 조합으로 지형을 구성하는 것보다 지형을 실제에 가깝게 근사할 수 있으므로 정밀한 지형효과 계산이 가능하다. 이 연구에서는 해석해가 존재하는 원뿔모델을 이용하여 삼각요소법을 이용한 지형보정효과를 검증하였다. 또한 지금까지 많이 사용되어 왔던 사각프리즘법과의 차이를 보이기 위해 지형효과 차이가 많이 발생하는 경사모델에서 두 방법의 차이를 보였다. 이 연구에서 제안한 삼각요소법을 이용한 지형보정 프로그램을 우리나라 남해안의 중력자료에 적용하여 그 효용성을 검증하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권3호
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• pp.267-274
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• 2017

본 연구는 지표면 아래 존재할 수 있는 싱크홀 탐지를 위해 포텐셜 필드법 중 중력학적 방법을 적용하고, 그 가능성을 제시하는데 목적을 둔다. 싱크홀을 대신하여 지표면 아래 1.8 m 깊이에 수조($1.8{\times}0.8{\times}0.8m$)를 매설하였다. 매설된 위치를 중심으로 $12{\times}12m$ 구역에서 1 m 간격으로 Scintrex사의 CG-5 상대중력계(정밀도 0.001 mGal)를 이용하여 중력을 측정하였다. 싱크홀 모형에 대한 이론상 중력효과를 계산하기 위해 3차원 중력모델링을 수행하였다. 그 결과, 중력 측정에 의해 직접 산정된 싱크홀 모형에 대한 중력효과 0.036 mGal은 3차원 중력모델링에 의한 결과 0.024 mGal와 근소한 차이를 보였다. 이것은 본 연구를 위해 사용된 수조 크기와 비슷한 규모의 싱크홀은 상대중력측량에 의해 탐지될 수 있으며, 보다 조밀한 간격으로 중력탐사를 수행한다면 보다 작은 규모의 싱크홀 탐지에도 중력탐사가 충분히 적용 가능할 것으로 판단된다.