• 한국측량학회지
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• 제27권2호
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• pp.159-167
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• 2009

지역적 편향성을 보이는 지상중력자료의 분포와 육상 및 해상에서의 중력측정치의 불부합등의 문제를 해결하고 우리나라 전역에 걸처 고른 분포와 정밀도를 지닌 자료를 획득하기 위하여 항공중력측정을 수행하였다. 비행고도 3,000m 상공에서 획득된 항공중력자료는 교차오차 2.21mGal의 정밀도로 확보되었고, 이를 지상의 값으로 하향연속하여 약 9.34m부터 33.88m의 분포를 보이는 항공중력지오이드 모델을 구축하였다. 항공중력 기반의 중력지오이드는 GPS/Levelling 자료와 비교시 약 0.145m의 정밀도를 가지며, GPS/Levelling 자료와 융합 시 부합도는 약 5cm로 산출되었다. 항공중력기반의 지오이드는 지상중력기반의 지오이드와 비교할 때 충청이남의 서부지역 및 강원도 지역에서 큰 편이를 보이는 것으로 나타났다. 이는 지상중력기반의 지오이드는 우리나라 수준망의 성과를 반영하여 산출되는 것에 기인한 것으로 판단되며, 이에 따른 추가적인 수준망 분석이 필요하다.

• 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.

• 한국측량학회지
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• 제27권2호
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• pp.139-147
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• 2009

우리나라에서 현재까지 관측된 지상중력자료는 충청이남을 포함한 전라도 지역과 경상도 일부 지역 등에 편중되어 있으며 특히, 산악지역의 분포가 현저히 낮아 지오이드의 정밀도를 높이는데 한계가 있다. 이러한 문제점을 직접적으로 극복할 수 있는 방법으로 2008년 12월부터 2009년 1월까지 약 2달간 항공중력측정을 수행하였다. 본 연구에서는 우리나라 전역에 대해 일관된 정밀도를 지닌 항공중력측정 자료를 처리하여 결과로 중력이상값을 산출하였다. 본 연구에서 수행한 항공중력자료의 처리는 상대중력측정과 관련된 오차, 비행에서의 동적운동에 의해 발생하는 오차, GPS와 관련된 오차 및 자료 기록에 있어서 발생하는 시간 차이 등을 보정하는 과정으로 이루어지며, 산출된 프리에어이상의 최종 교차오차는 2.21mGal 그리고 노선별 정확도는 1.56mGal이다. 항공중력측정 기반의 중력이상은 향후 지상중력이상 및 선상중력이상과 합성되어 정밀 지오이드 모델 개발의 기본자료로 이용된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.88-95
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• 2010

천부와 광역적인 지체 구조를 해석하기 위하여 일본 혼슈섬 중부에 위치한 노토 반도 연안을 따라 2008년 10월 헬리콥터를 이용한 항공 중력 탐사를 수행하였다. 항공탐사 측선은 총 700 km 정도이며, 세 개의 교차측선을 포함하여 2 km 간격으로 연안에서 20 km 이내에서 수행되었다. 항공탐사를 통해 해석된 부게 이상은 육상탐사와 선상탐사의 결과와 잘 부합하고 있으며, 해안으로 갈수록 중력값이 감소하는 패턴 및 선행연구 결과로 알려진 와지마만의 특성을 잘 보여주고 있어 타당성 있는 항공 탐사 결과임을 확인할 수 있었다. 이번 연구에서 제안하는 항공중력 시스템은 공간적으로 2km 정도의 해상도를 제공해 주고 있다. 항공탐사 결과를 기준변의 자료로 보정해 주기 위하여 항공, 선상, 육상 탐사 결과를 모두 이용하였으며, 이를 위하여 입체각을 이용한 수치 적분을 반복적으로 수행하였다. 최종적으로는 해발 300 m 높이의 중력 이상값으로 계산하였다. 그러나, 선상중력자료와의 자연스러운 자료 통합을 수행하기 위해서는 2-5 mGal 정도의 추가 보정이 필요하였으며, 이를 고려하면, 이번 항공 중력 측정 자료는 2-g mGal 의 오차 범위를 갖는 것으로 판단된다.

• 한국측량학회지
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• 제28권2호
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• pp.217-222
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• 2010

지오이드는 수직 높이 체계의 기준으로 다양한 방법으로 측정된 중력값을 이용하여 계산된다. 따라서 지오이드의 계산에 사용된 관측자료에 따라 지오이드 사이에 차이가 발생할 수 있으나 이에 대한 연구가 상대적으로 미흡한 실정이다. 그 이유는 GPS/Leveling 자료와 같은 검증자료가 충분치 않아 제한된 범위 내에서만 분석이 수행되어 왔기 때문이다. 본 연구에서는 GPS/Leveling 자료를 이용하여 계산된 기하지오이드를 기준으로 중력기반 지오이드(항공중력 지오이드, 지상중력 지오이드, 국토지리정보원과 국립해양조사원에서 제공하고 있는 지상중력기반 지오이드)를 비교 분석하였다. 이를 위해 실험지역내에 설치된 통합기준점에 대해 기하지오이드고를 산출한 후 중력기반 지오이드와의 차이를 분석하였다. 기하지오이드와 중력 지오이드와의 차이는 통합기준점 각 지점(포인트)별로 혹은 $10km{\times}10km$로 격자화 한 후 분석하였으며 파장별 분석이 용이하도록 FFT(Fast Fourier Transform) 방법을 이용하였다. 기하지오이드고를 기준으로 각 지점별 차이에 대한 표준편차를 비교 분석한 결과 항공중력과 지상중력에 의한 지오이드고는 유사한 것으로 나타났다. 반면 국토지리정보원과 국립해양조사원에서 제공하고 있는 지상중력기반 지오이드고는 차이가 있는 것으로 나타났다. 주파수 영역에서 차이를 비교한 결과, 저주파 영역에서는 모두 유사한 결과를 보였으며 국토지리정보원/해양조사원에서 제공하고 있는 지상중력기반 지오이드고의 경우 고주파 영역에서 차이를 보이는 것으로 나타났다.

• 항공우주
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• 통권88호
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• pp.44-45
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• 2005

• 한국항공우주학회지
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• 제31권8호
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• pp.58-68
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• 2003

정밀한 지구중력장 측정은 지구역학적인 현상을 이해하는데 매우 중요한 역할을 한다. 지구중력장 측정 목적에 관하여 간략히 언급한 뒤, 중력장 측정 전용위성을 이용한 측정 기법에 관해 고찰하였다. 최근에 발사된 NASA/DLR의 중력장 측정 전용위성인 Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE)의 개요 및 주요 관측기기들을 소개하였다. 두 개의 저궤도 위성으로 구성된 이 사업의 성능분석을 위한 시뮬레이션 기법과 관측기 모델링 방법 등을 소개하였다. 시뮬레이션 결과 GRACE를 이용하여 지구중력장 정확도를 상당히 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다.

• 항공우주산업기술동향
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• 제8권1호
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• pp.96-103
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• 2010

발사체의 상단, 궤도선, 우주비행선 등의 추진기관은 불가피하게 무중력 환경에서 작동해야 한다. 이러한 비행체들이 겪는 비행 환경은 일반적인 중력장과 다르기 때문에 이에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 무중력 상태에서의 유체의 거동은 부착력, 응집력, 표면장력 등의 비중이 커지기 때문에 중력이 있는 상태에서와 다르게 나타난다. 본 논문에서는 무중력 환경에서 유체의 거동 특성에 대하여 알아보고 이런 유체의 거동 특성이 액체추진기관에 미치는 영향과 문제점에 대해 기술한다. 또한 이 문제점을 해결하기 위해 어떤 연구들이 진행되고 있는지 알아본다.

• 한국측량학회지
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• 제28권1호
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• pp.99-106
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• 2010

우리나라의 수직기준은 인천만의 평균해수면을 기준으로 전역의 수준점 표고가 결정된다. 현재 국토지리 정보원에서 제공하는 고시성과는 실제 중력의 영향을 고려하는 대신 정규중력식에 의한 타원보정량을 이용하여 수준점 간 높이차를 보정한 뒤 인천의 수준원점을 고정하고 최소제곱법을 수행하여 산출한 정규정표고이다. 하지만 우리나라의 경우 국토의 70%가 산지로 이루어져 있으며 지형의 기복이 심하고, 남-북 방향으로 뻗어있는 산맥을 가로지르는 수준노선이 있으므로 중력에 의한 영향을 무시할 수 없음에도 불구하고 아직까지 그 영향을 고려하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 항공중력데이터를 이용하여 각 수준점에서의 중력값을 산출한 뒤 수준점에서의 정표고를 산출하고 현재 우리나라에서 사용하고 있는 고시 좌표와 비교해보았다.

• 자원환경지질
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• 제48권6호
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• pp.451-465
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• 2015

주변 해역을 포함한 한반도 일원에서 측정된 중력자료로부터 상층중력의 고도이상(free-air anomaly)을 계산하였다. 주변 영역에서는 인접국가가 발표한 중력자료가 있는 경우 발표된 자료를 이용하였으며, 없는 경우 EGM2008(Earth Gravitational Model 2008)로부터 계산한 고도이상을 이용하였다. 중력의 상향연속은 Dragomir가 제안한 방법으로 계산하였다. 상층중력 고도이상 계산의 정확성과 계산 속도를 고려하여 적분반경은 계산 고도의 10배로 하였다. 적분에 필요한 측지선의 거리는 Bowring이 개발한 공식을 사용하였다. 위도 $33^{\circ}N{\sim}43^{\circ}N$, 경도 $124^{\circ}E{\sim}131^{\circ}E$에서 계산된 고도이상은 고도 1 km에서 -41.315에서 189.327 mgal까지 변화하고 표준 편차는 22.612 mgal이다. 고도 3 km에서는 -36.478에서 156.209 mgal까지 변화하고 표준 편차는 20.641 mgal이다. 고도 1,000 km에서는 3.170에서 5.864 mgal까지 변화하고 표준 편차는 0.670 mgal이다. 3 km 고도에서 계산된 고도이상을 같은 높이에서 측정한 항공 중력 고도이상과 비교하였다. 이들의 rms 오차는 3.88 mgal로 나타났다. 항공 중력 측정 교차점오차가 2.2 mgal 임을 고려하면 이들 오차에 의미를 부여할 수 없으며, 원인으로는 이번 연구에서 발생한 계산상 오차와 함께/또는 발표된 항공중력의 보정오차에 기인하는 것으로 사료된다. 상층중력 고도이상에 완전식으로 계산한 지구타원체 외부의 정규중력을 더하여 상층중력을 예측하였다. 이번 연구에서 국내 최초로 계산한 고도에 따른 상층중력 고도이상은 한반도 일원의 상층중력장을 잘 표현하고 있는 것으로 보이며, 상층중력장은 관성항법장치의 정확도 향상 등에 이용될 수 있을 것이다.