• 한국지구과학회지
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• 제38권4호
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• pp.251-262
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• 2017

드론을 이용한 신뢰성 있는 항공자력탐사 수행을 위해서 자력탐사 시스템과 드론 시스템을 구성하여 철광산 지역 자력 탐사에 적용하였다. 드론에 실리는 자력탐사 시스템은 Bartington사의 플럭스게이트 자력계 Mag639를 센서로 사용하고, A/D convertor를 이용하여 태블릿PC에 자력값이 저장되도록 구성하였다. 드론의 비행 컨트롤 모듈로는 확장성이 좋은 Pixhawk를 사용하였고, 적재 중량(Payload) 3 kg, 최대 중량 적재 시 15분 동안 비행이 가능하도록 구성하였다. 드론의 자기장 간섭 범위 측정 실험을 통해 드론에 의한 자기장 간섭효과를 제거하였고, 정확한 위치 정보 확보를 위해 RTK GPS를 적용하였다. 정확한 위치정보를 토대로 동일한 측선에 대해서 고도를 변경하여 두 번 측정해서 자력 변화율 자료를 확보하였다. 또한 지형 정보를 사용하여 지형을 따라 비행하는 비행경로를 설정함으로써 지형 효과를 없앨 수 있었다. 드론 기반 항공자력탐사 시스템을 통해 획득된 자력자료는 Geometrics사의 핵자력계 G-858을 이용해 동일 지역에서 획득한 자료와 양상이 일치함을 확인하였고, 이를 통해 드론 기반 항공자력탐사 시스템을 이용한 탐사 자료에 대한 신뢰성을 확보할 수 있었다.

• 한국지구과학회지
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• 제33권2호
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• pp.170-182
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• 2012

본 연구의 목적은 행성운동 법칙에 관한 케플러의 귀추적 사고를 도입한 학습자료를 개발하고 이를 고등학교 수업에 적용하여 학생들의 귀추적 추론을 밝히고자 하는 것이다. 이를 위하여 태양의 자기장, 피겨 스케이터의 각운동량 보존, 케플러의 정다면체 이론을 포함한 제시문과 과제문항을 개발하였다. 본 연구의 대상은 과학고등학교 학생 79명과 일반계 고등학교 학생 83명이었고 과제문항에 대한 응답을 비교 분석하여 학생들의 추론 전략 유형과 특성을 논의하였다. 본 연구의 결과, 학생들은 태양의 자기장에 대한 케플러의 생각을 근거로 화성의 운동에 대하여 불완전 유비귀추, 유비귀추, 자료의 재구성 전략을 사용하여 추론하였다. 케플러 제2법칙에 대한 귀추적 추론에서는 불완전 유비귀추, 유비귀추, 모델 구성 및 조작 귀추 등이 나타났다. 이와 관련하여 피겨 스케이터 유비 자체가 학습자들에게 대안개념을 유발할 수 있으므로 실제 수업에서 좀 더 구체적인 설명이 요구됨을 알 수 있었다. 또한 케플러 제3법칙에 대해서는 특히 정다면체 개념과 기존의 알고 있는 지식을 통합하는 개념적 결합 전략을 사용하여 추론한 경우도 나타났다. 적절한 유비귀추를 보여준 과학고 학생의 비율이 일반고 학생보다 여러 과제에서 더 높게 나타난 반면 일반고 학생은 과학고 학생에 비하여 불완전 유비귀추를 더 많이 보여주었다. 본 연구는 케플러의 귀추적 사고를 모델링하여 가설을 형성하는 과정에서 발휘되는 귀추전략을 밝힘으로써 이와 관련한 수업에서 구체적인 방안을 찾는데 근거 자료가 될 것이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제25권4호
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• pp.435-444
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• 2008

우주 방사선은 인공위성의 오동작을 유발하거나 수명을 단축하는 주된 요인 중 하나다. 반 알렌벨트라고 불리는 전하를 띤 고에너지 입자들이 지구 자기장에 포획된 공간은 이 지역에서 운용되는 인공위성뿐만 아니라, 지구 자기장을 따라 저고도까지 도달하므로 저궤도 위성들에게도 위협이 된다. 2003년 발사된 과학기술위성 1호에는 자세 제어를 위해 사용된 태양 센서가 탑재되었다. 태양 센서에는 빛을 감지하기 위한 검출기로 실리콘 태양 전지가 사용되었는데, 이 태양 전지의 합선 전류가 시간이 지남에 따라 감소하는 것이 관측되었다. 이 연구에서는 이러한 태양전지의 특성 변화가 어떠한 요인에 의해 발생하는지 지상에서의 방사능 실험을 통해 밝히고자 한다. 이를 위해 과학기술위성 1호에서 사용된 것과 동일한 태양 전지에 여러 에너지 대역의 고에너지 전자와 양성자를 조사하고 이 때 변하는 합선 전류를 측정하였다. 그리고 NOAA POES위성 데이터를 이용하여 과학기술위성 1호에 피폭되었을 방사선량을 예측하였다. 연구 결과, 과학기술위성 1호에 나타난 실리콘 태양 전지의 감쇠 현상은 700keV에서 1.5MeV의 에너지를 갖는 양성자에 의한 것으로 밝혀졌다. 이 연구 결과는 우주에서 태양 전지의 수명을 예측하기 위한 자료로 활용될 수 있다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.27-28
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• 2011

태양 흑점수의 증감주기 (약 11년)에 따른 태양폭발 (태양에서의 플레어 현상)은 태양 코로나 물질을 대방출하는 태양폭풍을 야기한다. 미국해양대기청 (NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration)은 태양 흑점활동이 2013년과 2014년 사이에 극대화 될 것이라고 예상했다. 강력한 태양폭풍의 영향이 지구에 미쳤을 경우 인공위성을 이용한 전세계 측위시스템의 교란, 각종 통신수단 및 TV, 라디오 방송 등이 영향을 받을 것으로 예상된다. 실제로 1989년 태양폭풍은 캐나다에서 정전사태를 일으켜 9시간동안 약 600만명이 정전으로 인한 피해를 입은 사례가 있다. 이와 같은 초강력 태양폭풍은 인공위성의 수명을 약 5~10년정도 단축시켰으며 이로 인한 경제적 손실 및 파급효과를 고려하면 액수는 수십조 원에 달할 것으로 예상된다. 최근 2011년 2월 15일 10시 45분경 (지역시)에 발생했던 X급 태양폭발에 의해 발생한 태양폭풍의 영향이 2011년 2월 18일 오전 10시 30분경 우리나라 (보현산 관측소)에서 관측되었다. 본 논문에서는 현재 흑점수가 증가하고 있는 시점에서 2월 18일의 태양폭발 일주일 전후 자기장 데이터를 비교하고, 또한 대전에서 관측한 RINEX 데이터를 이용하여 측위결과를 비교 분석하였다. 태양폭풍이 지구에 도달한 2011년 2월 18일의 자기장 관측 값은 일주일 전후 데이터와 비교하여 Proton이 요동하는 결과를 보였고, 대전지역에서의 측위결과도 태양폭풍 일주일 전후와 비교하여 최대 1m이상의 측위오차를 보였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제16권1호
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• pp.41-52
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• 1999

지구 주변에는 플라즈마로 가득 차 있고 그것을 매질로 하는 다양한 플라즈마 파동이 존재한다. 우주공간 플라즈마는 여러 종류의 이온과 전자로 구성되어 있고 특히 이온들은 파동의 전파에 많은 영향을 미친다. 다중 이온 플라즈마에서 파동분산 방정식의 해를 구하는 것은 상당히 복잡하다. 따라서, 임의의 자기장, 밀도를 고려하여 우주공간에서 다중 이온 플라즈마에서 파동의 분산관계를 쉽게 알 수 있는 계산모델을 개발하였다. 이 모델로부터 IGRF(International Geomagnetic Reference Field)에서 임의 지점을 지나는 자력선과 관측된 밀도 함수로부터 각 위도별로 가능한 파동들의 성질을 조사하여 위성의 초기 관측 자료 분석에 응용하였다. 예를 들어 POLAR 위성의 관측값 중에서 자기 적도 근처에서 발생되어 자력선을 따라 전파하는 특정한 범위의 주파수 경우 파동의 편극 상태가 변한 위치, 전파경로 등을 본 모델을 이용하여 예측할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.27-32
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• 2002

본 논문은 MR(magneto-resistive)센서를 이용한 실외형 자율 이동 로봇의 퍼지 조향 제어기에 대한 연구이다. 2개의 MR 센서를 이용한 지구자기장의 제거방법을 제안하고, 각각의 센서에서 측정된 자기장 차이값(dBy, dBz)을 입력변수로 사용한 퍼지 조향 제어기를 설계하였다. 자율 이동 로봇 시뮬레이션 프로그램을 개발하기 위해 MR센서의 모델링, 이동로봇의 동적모델링, 좌표변환 등을 하였다. 컴퓨터 시뮬레이션은 퍼지 로직을 이용한 이동로봇 제어기의 주행성능을 검증하기 위해 사용되었고 그 시뮬레이션을 통하여 제안한 퍼지 조향제어기의 강인성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권10호
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• pp.1986-1991
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• 2007

본 논문에서 지구자기장을 측정하여 방위를 결정하는 자기 저항 소자의 경사각의 이상 현상에서 있어 예측할 수 없는 특성에 대해 불확실성에서의 추론을 통해 센서로서의 안정성을 확보하는데 그 목적이 있다. 따라서 퍼지 알고리즘을 적용하여 외부 환경 변화에 민감하게 변화하는 소자의 왜곡현상을 프로그래밍 적인 요소를 실험하여 센서의 왜율적인 요소에서 벗어남을 보인다. 나아가 소자의 고속, 고신뢰성을 갖는 응용에 사용할 수 있음을 보인다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.85-92
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• 2008

국립해양조사원에서는 우리나라 관할 해역에 대한 국가해양기본도 조사계획을 수립하여 1996년부터 동해를 시작으로 연차적으로 한반도 주변의 해역 전체에 대한 해양조사를 실시 중에 있고, 본 논문은 1999년도에 '해양2000호'를 이용하여 서해 남부지역에서 측정한 해양 지자기 자료를 이용하였으며, 지자기 자료를 처리하고 이를 해석하는 과정에서 지자기 이상대의 원인을 밝히는데 목적이 있다. 자력자료 처리는 불량자료의 검색 및 제거, Sensor 위치보정, 선체자기장 영향 보정, 일변화 보정, 정규보정, 교차점 오차 보정 등의 과정을 거쳐 조사 해역에서의 전자력치와 지자기 이상치를 구하였다. 조사해역의 전자력 분포는 $49000\;{\sim}\;51600\;nT$로 황해 해역에서의 정상적인 전자력세기 분포 범위에 속하는 것으로 판단된다. 등자력선의 분포는 북동-남서 방향으로 분포하고 있으며 북서쪽으로 갈수록 전자력치가 증가한다. $124^{\circ}$ 49' 48" E, $35^{\circ}$ 10' 48" N $\sim$ $125^{\circ}$ 7' 48" E, $35^{\circ}$ 33' 00" N 사이 구간 해역에 대한 자기 이상과 탄성파 단면도를 비교한 결과와 모델링 결과가 기존 탄성파 탐사단면에서 밝혀진 지하지질구조와 잘 일치하고 있다. 따라서 자력이상의 분포는 대체적으로 해저면 하부에 발달되어 있는 제3기 퇴적분지와 백악기 기반암의 분포에 따른 영향을 나타내고 있는 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제32권2호
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• pp.281-293
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• 2022

본 연구는 강원도 춘천에 설치·운영 중인 지하수관측망의 지하수위 변동특성을 이해하기 위해 2009년에서 2018년까지 장기 관측된 관측망 지하수위 자료에 대하여 시계열분석은 실시하였다. 해당 관측망은 5개소로 모두 암반대수층에 설치되어 있으며, 해당 운영기관에서 주기적인 점검과 관리가 이루어지는 것으로 파악된다. 시계열분석은 자기상관함수, 스펙트럼밀도함수 그리고 교차상관함수 분석을 수행하였다.

• 지구물리
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• 제5권4호
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• pp.305-319
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• 2002

지자기수직탐사(GDS; Geomagnetic Depth Sounding)에서의 차이 지시자(difference arrow)의 유용성을 조사하기 위하여 3차원 MT(Magneto-Telluric)모델링을 수행하였다. 본 연구에서는 3차원 전도체와 해양의 공간적 위치 및 전도체의 크기에 따른 차이 지시자의 특성을 조사하였다. 전도체가 지표에 존재할 때 본 연구에서 사용된 모델의 경우 사용된 주기가 장주기(40분 이상)거나 해양과의 거리가 멀어지면(150 km 이상) 상호결합이 무시할 정도로 약해 차이 지시자가 유의미하였다. 그러나 전도체가 심부에 매몰된 경우 차이 지시자의 유용성은 그 크기에 의존적이며 전도체가 충분히 큰 경우 상호결합이 장주기까지 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 확인하였다. 또한 수직적으로 확장된 전도체의 경우 전 주기에서 상호결합이 강화되어 장주기에서도 차이 지시자의 유용성을 확신할 수 없었다. 따라서 획득된 유도 지시자로부터 해양처럼 이미 알고 있는 전도체의 효과를 제거하기 위해서는 전도체 간의 상호 결합에 대한 정보가 요구되며 유용성이 확인된 차이 지시자는 물리적 지지를 바탕으로 지하 구조에 대한 정보를 제공할 것이다.