• 제목/요약/키워드: The Earth's rotation

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The Effects of the IERS Conventions (2010) on High Precision Orbit Propagation

  • Roh, Kyoung-Min;Choi, Byung-Kyu
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제31권1호
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    • pp.41-50
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    • 2014
  • The Earth is not perfectly spherical and its rotational axis is not fixed in space, and these geophysical and kinematic irregularities work as dominant perturbations in satellite orbit propagation. The International Earth Rotation Service (IERS) provides the Conventions as guidelines for using the Earth's model and the reference time and coordinate systems defined by the International Astronomical Union (IAU). These guidelines are directly applied to model orbital dynamics of Earth satellites. In the present work, the effects of the latest conventions released in 2010 on orbit propagation are investigated by comparison with cases of applying the previous guidelines, IERS Conventions (2003). All seven major updates are tested, i.e., for the models of the precession/nutation, the geopotential, the ocean tides, the ocean pole tides, the free core nutation, the polar motion, and the solar system ephemeris. The resultant position differences for one week of orbit propagation range from tens of meters for the geopotential model change from EGM96 to EGM2008 to a few mm for the precession/nutation model change from IAU2000 to IAU2006. The along-track differences vary secularly while the cross-track components show periodic variation. However, the radial-track position differences are very small compared with the other components in all cases. These phenomena reflect the variation of the ascending node and the argument of latitude. The reason is that the changed models tested in the current study can be regarded as small fluctuations of the geopotential model from the point of view of orbital dynamics. The ascending node and the argument of latitude are more sensitive to the geopotential than the other elements. This study contributes to understanding of the relation between the Earth's geophysical properties and orbital motion of satellites as well as satellite-based observations.

STUDY OF M82 USING SPECTRA FROM THE INFRARED SPACE OBSERVATORY

  • SOHN JUNGJOO;ANN H. B.;PAK SOOJONG;LEE H. M.
    • 천문학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.17-24
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    • 2001
  • We have studied the central parts of M82, which is a well-known infrared luminous, starburst galaxy, by analyzing archival data from the Infrared Space Observatory (ISO). M82 was observed at 11 positions covering $\pm$45" from the center along the major axis. We analyzed 4 emission lines, [ArIII] 8.99 ${\mu}m$, $H_2$ 17.034 ${\mu}m$, [FeII] 25,98 ${\mu}m$, and [SiII] 34,815 ${\mu}m$ from $SWSO_2$ data. The integrated flux distributions of these lines are quite different. The $H_2$ line shows symmetric twin peaks at $\~$18" from the center, which is a general characteristic of molecular lines in starburst or barred galaxies. This line appears to be associated with the rotating molecular ring at around $\~$200 pc just outside the inner spiral arm. The relative depletion of the $H_2$ line at the center may be due to the active star formation activity which dissociates the $H_2$ molecules. The other lines have peaks at the center and the distributions are nearly symmetric. The line profiles are deconvolved assuming that both intrinsic and instrumental profiles are Gaussian. The velocity dispersion outside the core is found to be $\~50 km s^{-1}$. The central velocity dispersion is much higher than $50 km s^{-1}$, and different lines give different values. The large central velocity dispersion ($\sigma$) is mostly due to the rotation, but there is also evidence for a high $\sigma$ for [ArIII] line. We also generated position-velocity maps for these four lines. We found very diverse features from these maps.

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초등학생의 계절 변화 원인에 관한 지구본 활용 모델링 분석 (Analysis of Elementary Students Modeling Using the Globe on the Cause of Seasonal Change)

  • 석윤수;윤혜경
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권4호
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    • pp.673-689
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    • 2022
  • 계절 변화를 이해하기 위해서는 3차원 공간 속에서 천체들의 관계를 이해하는 것이 필요하며 이를 위해 학생들이 직접 3차원 모델을 구성하여 사용하고, 평가 및 수정하는 모델링 활동이 중요하다. 이 연구에서는 초등학생이 지구본과 전구를 사용하여 계절 변화 원인으로서 지구의 운동을 3차원 공간에서 모델링하는 과정을 분석하였다. 초등학교 6학년 17명이 참여하였으며 모델링 수업은 계절 변화와 관련된 현상과 개념을 탐색한 뒤 현상의 원인이 되는 지구의 운동을 지구본과 전구를 사용하여 학생들이 직접 모델을 구성하고 이를 활용하여 계절 변화를 설명하는 과정으로 진행되었다. 학생들의 모델링 과정을 녹화한 비디오 자료, 학생들의 활동지, 사후 면담 전사본을 연구 자료로 사용하였고, 삼각 검증을 통해 자료의 신빙성을 확보하였다. 모델링 수준 분석 틀은 선행 연구를 기초로 구성하였으며 모델에 대한 이해와 모델링 실행뿐만 아니라 지구의 운동 관련 개념을 고려하여 구성하였다. 최종 확정된 분석틀에서는 3차원 모델링 수준을 1수준부터 3수준까지 구분하였고 각 수준에서 나타날 수 있는 학생의 수행을 구체화하였다. 연구 결과, 계절 변화를 설명하기 위한 초등학생의 지구본 활용 모델링 수준은 크게 두 가지로 나타났다. 지구의 자전 및 자전축의 기울기, 지구의 공전을 고려하였으나 경험적 증거를 활용하지 못하는 수준(2수준)과 지구의 자전 및 자전축의 기울기, 공전을 고려하고 경험적 증거를 활용하는 수준(3수준)으로 나타났다. 그러나 학생들이 경험적 증거를 활용하여 모델링을 하는 경우도 과학적 모델 구성으로 이어지지 못하였는데, 이 연구에서는 그 원인을 모델링 시 사용하는 도구의 특징과 관련지어 탐색하였다.

Apophis Rendezvous Mission: I. Science Goals

  • Kim, Myung-Jin;Moon, Hong-Kyu;Choi, Young-Jun;Jeong, Minsup;Choi, Jin;JeongAhn, Youngmin;Yang, Hongu;Baek, Seul-Min;Lee, Hee-Jae;Ishiguro, Masateru
    • 천문학회보
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    • 제46권1호
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    • pp.43.4-44
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    • 2021
  • 99942 Apophis is an Sq-type Aten group Near-Earth Asteroid (NEA) with an estimated size of 370 m. It will approach the Earth to come within the geostationary orbit during the upcoming encounter on April 13, 2029 to offer a unique chance to study its 1) global properties, 2) surface arrangements, and 3) their detectable changes expected to happen, in sub-meter scale. What measurable scientific goals for the asteroid in this "once a millennium" event could transform our knowledge of planetary science and defense? The Apophis rendezvous mission aims to understand the characteristics of the small solar system body's nature. It also prepares for potential threats from natural objects by measuring in-situ surface, shape, rotation, and orbit changes expected to occur when the target asteroid passes close to the Earth in 2029. We will present an overview of the mission scheduled to be launched from late 2026 to early 2027 and introduce scientific objectives.

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섹터모드의 로스비하우어비츠 파동과 균형을 이루는 고도장 (Geopotentinl Field in Nonlinear Balance with the Sectoral Mode of Rossby-Haurwitz Wave on the Inclined Rotation Axis)

  • 정형빈;박자린
    • 한국지구과학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.936-946
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    • 2007
  • 기울어진 자전축을 갖는 회전계에서, 일정한 각속도로 회전하는 동서풍이 있는 경우에 대해서 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드(적도에 대한 반구 비대칭의 첫 번째 모드)와 균형을 이루는 지위고도장을 해석적으로 유도하였다. 균형장은 발산방정식으로부터 시간변화를 제거하고 라플라시안 연산자를 역산함으로써 구하였다. 역산은 비선형항의 계산과 포이슨 방정식의 해를 구하는 두 단계의 연산과정으로 이루어져 있다. 두 번째 단계에서, 구면조화함수로 표현되는 강제력의 항은 구면조화함수의 선형관계를 이용하였고, 그 이외의 항은 구면조화함수를 적분함으로써 구하였다. 균형장은 여섯 개의 동서파수 성분으로 표현됨이 드러났다. 본 연구에서 구한 균형장은 적도에 대하여 비대칭의 구조를 가지기 때문에, 대칭의 구조만을 가지는 것에 비하여 미분방정식의 수치해의 검종법으로서의 활용도가 높다. 일정한 각속도를 갖는 배경 동서풍이 지구의 자전각속도와 같거나 1/2에 해당하는 경우에는, 일부 동서파수 성분이 제거되는 것으로 나타났다. 이론적으로 구한 균형장은 정교한 수치모델을 통하여 구한 균형장과 거의 정확하게 같은 것으로 밝혀져, 이론적 해의 타당성이 입증되었다. 마지막으로, 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드와 균형을 이루는 지위고도장의 안정성을 장기간시간적분을 통하여 살펴보았다.

지진 및 지각변동 감지를 위한 정밀절대측위 솔루션 개발 (Development of Precise Point Positioning Solution for Detection of Earthquake and Crustal Movement)

  • 박준규;김민규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권9호
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    • pp.4587-4592
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    • 2013
  • GPS는 측량, 지도제작 및 항법 이외에도 고정밀 측위에 의한 세계기준좌표계 설정, 지구 자전축의 회전계수 결정, 지진 및 지각변동 감지 등과 같은 지구과학 분야의 필수적인 방법으로 인식되고 있다. 그러나 정밀 해석결과를 얻기 위해서는 자료처리를 위한 전문지식과 비용 투자가 필요하므로, 사용자들이 손쉽게 결과를 획득할 수 있는 방안이 필요하다. 이에 본 연구에서는 비전문가도 정밀절대측위 방법으로 GPS 자료처리가 가능한 정밀절대측위 솔루션을 개발하고자 하였다. 연구를 통해 자료처리에 필요한 최소 정보만을 입력함으로써 사용자의 편의성을 크게 향상시킨 솔루션을 개발하였다. 또한 국토지리정보원에서 제공하는 위성기준점의 관측자료를 정밀절대측위로 처리하여, 지각변동 속도를 산출하고, ITRF에서 제공하는 지각변동 속도와 비교를 통해 정밀절대측위 솔루션을 이용한 지진 및 지각변동 감지가 가능함을 제시하였다.

『황제내경(黃帝內經)』에 나타난 일월성진(日月星辰)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Sun-Moon-Stars(日月星辰) appeared in Huang Ti Nei Chin(『黃帝內經』))

  • 박찬영;김기욱;박현국
    • 동국한의학연구소논문집
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    • 제5권
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    • pp.281-306
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    • 1996
  • A study on the effect of the Sun-Moon-Stars(日月星辰) in Huang Ti Nei Ching("黃帝內經") on the formation of the Yunqi theory(運氣理論) have revealed following conclusions. 1. There was a record of Stars(星辰) written by Gabgol-Character(甲骨文字) in the Yin(殷) Dynasty. But the very first documentary records of Stars(星辰) is Shu Jing("書經"). Ancient astronomy had the tendency of astrology of combined with theory of the Five Elements(五行) and finally effects the theory of formation of Huang Ti Nei Ching("黃帝內經"). 2. Shu Jing("書經") said that Junrak(錢樂) made an Armillary sphere(運天儀) in the Sung(宋) Dynasty. And in the Jin(秦) and the Han(漢) Dynasty, they already observed the stars. The Sunkiokhyung(璿機玉衡) which is machinery of star-observing, became to be called an Armillary sphere (運天儀) by the pass of times. 3. As of the theory of the Cosmos-structure(宇宙-構造論) in Ohanunhangdaeron("五運行大論"), Guiyugu(鬼兒區) announced the Hypothesis of Covering Heaven(蓋天說) but Kibak(岐伯) supported the Hypothesis of chaosheven's(蓋天說) and in the theory of atmosphere(大氣論) in Ohanunhangdaeron("五運行大論") said that the earth was in Great Empty(太虛) and it was floating in the universe by the Great Chi(大氣). 4. The knowledge about the Five stars(五星) in Huang Ti Nei Ching("黃帝內經") is presented in the section of Gemgwejineonron("金?眞言論"), Gigoupyondaeron("氣交變大論"), Youkwonjeonggidaeron("六元正紀大論").ln the method of identifying the Five stars(五星) presented the criteria of the brightness, the altitude, the colours and the orbit etc. 5. The jupiter which has twelve year's revolution cycle was the basis of determination on the Twelve constellation(12辰), the Twelve field of heaven(12次), the Twelve Houses in the ecliptic(黃道 12宮), the Twelve Earth's Branches(12支) and the Twelve fields of Earth(12分野) and also it became the origin of the duodecimals(12進法). 6. The saturn having about twenty-eight year's revolution cycle became the criterion in identifying the Twenty Eight Constellations(28宿) which was used as the coordinates of the Celestial sphere (天球). 7. By the Percussional movement(歲差運動), the position of polaris and the Vernal-Antumal equinox(春秋分点) were shifted. Therefore the ancient the Heaven Gate-Earth Door(天門-地戶) changed from the position of Sil-Byuk(室壁), Yik-Jin(翼軫). And the precisional movements brought about the concept of the WunHoyYunSe(元會運世) that is a method of dividing a period. Also the precisional movement gave three dimension(三次元) foundation interpreted the Sixty JiaZi (六十甲子) which is revolving through sixty years uniformally. 8. The Hypothesis of the Nine Houses and Eight Winds(九宮八風論) which is one field of the astrology of ancient polaris-nine Houses divination plate(太一九宮占盤) brought about the concept of deficiency and excess and the concept of the Wind Vice(風邪). In the Calendar System(曆法) presented in Huang Ti Nei Ching("黃帝內經") the tropical year of the Sun-Moon-Stars(日月星辰) and the revolution and the rotation of the earth give explanations the changes of Yin-Yang(陰陽) by the use of the ten Celestial branches(十干) and the twelve Earth branches(十二支).

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A Case Study of Tsukuba Tornado in Japan on 6 May 2012

  • Choo, Seonhee;Min, Ki-Hong;Kim, Kyung-Eak;Lee, Gyuwon
    • 한국지구과학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.403-418
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    • 2018
  • This study conducted synoptic and mesoscale analyses to understand the cause of Japan Tsukuba tornado development, which occurred at 0340 UTC 6 May 2012. Prior to the tornado occurrence, there was a circular jet stream over Japan, and the surface was moist due to overnight precipitation. The circular jet stream brought cold and dry air to the upper-level atmosphere which let strong solar radiation heat the ground with clearing of sky cover. A tornadic supercell developed in the area of potentially unstable atmosphere. Sounding data at Tateno showed a capping inversion at 900 hPa at 0000 UTC 6 May. Strong insolation in early morning hours and removal of the inversion instigated vigorous updraft with rotation due to vertical shear in the upper-level atmosphere. This caused multiple tornadoes to occur from 0220 to 0340 UTC 6 May 2012. When comparing Tateno's climatological temperature and dew-point temperature profile on the day of event, the mid-level atmosphere was moister than typical sounding in the region. This study showed that tornado development in Tsukuba was caused by a combination of (a) topography and potential vorticity anomaly, which increased vorticity over the Kanto Plain; (b) vertical shear, which produced horizontal vortex line; and c) thermal instability, which triggered supercell and tilted the vortex line in the vertical.

TIMSS 2015 중학교 2학년 지구과학 영역에 대한 우리나라 학생들의 성취 특성 및 교육과정 연계성 탐색 (Exploration of Features of Korean Eighth Grade Students' Achievement and Curriculum Matching in TIMSS 2015 Earth Science)

  • 곽영순
    • 한국과학교육학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.9-16
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    • 2017
  • 4년 주기로 반복되는 TIMSS 연구는 2016년 말에 TIMSS 2015 결과를 발표하였다. TIMSS 2015에서 우리나라 중학교 2학년의 과학 성취도는 이전 주기인 TIMSS 2011의 평균점수와 유사하며, 참여국 중 4위로 TIMSS 2011에 비해 1단계가 낮아졌다. 본 연구에서는 우리나라 중학교 2학년 지구과학 영역을 중심으로 TIMSS 2015 문항과 우리나라 교육과정의 일치도를 분석하고, TIMSS 2015 지구과학 평가틀의 평가주제별로 우리나라 학생들의 정답률과 응답경향을 분석하였다. 교육과정 일치도를 분석함에 있어서 제7차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지를 분석대상으로 삼았다. 연구결과에 따르면, 교육과정에서 다룬 문항일수록 우리나라 학생들의 정답률이 높게 나타나며, 우리나라 학생들의 경우 선택형 문항에 비해 자유롭게 답을 적도록 한 구성형 문항의 정답률이 절반가량으로 떨어지는 것으로 나타났다. 지구과학 평가주제별로는, 지구의 구조와 물리적 특징, 지구의 변화와 역사 등을 포괄하는 '고체 지구' 영역의 경우 교육과정에서 다루어진 선택형 문항의 정답률은 높은 반면에, 실생활과 연계된 문항이나 생물 등 다른 과학영역과 연계된 문항의 경우 정답률이 낮게 나타났다. 지구의 순환을 포괄하는 '대기와 해양' 영역의 경우, 지역별 기후 비교나 지구온난화의 특징 등에 대한 우리나라 학생들의 정답률이 낮게 나타났는데 일부 내용은 중학교 사회과 지리 영역에서 다루는 것으로 나타났다. 태양계와 우주에서의 지구를 포괄하는 '우주' 영역의 경우, 지구의 자전과 공전, 달의 중력 등은 초등학교에서부터 학습한 내용이어서 높은 정답률을 나타내었다. 연구결과를 토대로 우리나라 중학교 지구과학 교육과정 개선 및 교수학습 개선 방안을 초등학교와 중학교교육과정에서 지구과학 내용의 연계성 확보, 학교 평가에서 서술형 문항의 출제 경향 변화의 필요성, 과학탐구 관련 역량 신장의 필요성 등의 측면에서 제안하였다.

Squint SAR 영상 내 목표물 분산전력패턴 분석기법 (Analysis of a Target's Power-Spill Patterns Using Squint SAR Images)

  • 황지환;김덕진;이승철;한승훈;조재형;문효이
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권9호
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    • pp.722-730
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    • 2018
  • 본 논문에서는 FMCW(frequency modulated continuous wave) 신호기반 SAR 시스템의 스퀸트 각도(squint angle) 설정에 따른 복원영상 내 목표물 분산전력패턴 변화를 예측하기 위한 분석기법에 대해 설명한다. SAR 복원영상 내 목표물 분산 전력패턴은 지면에 투영된 전파진행방향과 합성개구면과 스퀸트 각도가 이루는 방위방향에 따라 일정한 방향으로 변형된 특성을 갖게 되며, 이와 같은 특성변화를 3차원 SAR 기하구조 내에서 분석한다. 스퀸트 설정각도에 따라 변형된 목표물 분산전력패턴은 FMCW 신호모델과 back-projection 알고리즘을 기반으로 한 모의실험을 통해 그 분석결과를 검증한다. 또한, 변형된 분산전력패턴의 예측결과는 SAR 기하구조와 스퀸트 설정각도를 변수로 정리된다.