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.
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.
The free-air anomalies are computed using a data set from various types of gravity measurements in the Korean Peninsula area. The gravity values extracted from the Earth Gravitational Model 2008 are used in the surrounding region. The upward continuation technique suggested by Dragomir is used in th...
The free-air anomalies are computed using a data set from various types of gravity measurements in the Korean Peninsula area. The gravity values extracted from the Earth Gravitational Model 2008 are used in the surrounding region. The upward continuation technique suggested by Dragomir is used in the computation of the external free-air anomalies at various altitudes. The integration radius 10 times the altitude is used in order to keep the accuracy of results and computational resources. The direct geodesic formula developed by Bowring is employed in integration. At the 1-km altitude, the free-air anomalies vary from -41.315 to 189.327 mgal with the standard deviation of 22.612 mgal. At the 3-km altitude, they vary from -36.478 to 156.209 mgal with the standard deviation of 20.641 mgal. At the 1,000-km altitude, they vary from 3.170 to 5.864 mgal with the standard deviation of 0.670 mgal. The predicted free-air anomalies at 3-km altitude are compared to the published free-air anomalies reduced from the airborne gravity measurements at the same altitude. The rms difference is 3.88 mgal. Considering the reported 2.21-mgal airborne gravity cross-over accuracy, this rms difference is not serious. Possible causes in the difference appear to be external free-air anomaly simulation errors in this work and/or the gravity reduction errors of the other. The external gravity field is predicted by adding the external free-air anomaly to the normal gravity computed using the closed form formula for the gravity above and below the surface of the ellipsoid. The predicted external gravity field in this work is expected to reasonably present the real external gravity field. This work seems to be the first structured research on the external free-air anomaly in the Korean Peninsula area, and the external gravity field can be used to improve the accuracy of the inertial navigation system.
The free-air anomalies are computed using a data set from various types of gravity measurements in the Korean Peninsula area. The gravity values extracted from the Earth Gravitational Model 2008 are used in the surrounding region. The upward continuation technique suggested by Dragomir is used in the computation of the external free-air anomalies at various altitudes. The integration radius 10 times the altitude is used in order to keep the accuracy of results and computational resources. The direct geodesic formula developed by Bowring is employed in integration. At the 1-km altitude, the free-air anomalies vary from -41.315 to 189.327 mgal with the standard deviation of 22.612 mgal. At the 3-km altitude, they vary from -36.478 to 156.209 mgal with the standard deviation of 20.641 mgal. At the 1,000-km altitude, they vary from 3.170 to 5.864 mgal with the standard deviation of 0.670 mgal. The predicted free-air anomalies at 3-km altitude are compared to the published free-air anomalies reduced from the airborne gravity measurements at the same altitude. The rms difference is 3.88 mgal. Considering the reported 2.21-mgal airborne gravity cross-over accuracy, this rms difference is not serious. Possible causes in the difference appear to be external free-air anomaly simulation errors in this work and/or the gravity reduction errors of the other. The external gravity field is predicted by adding the external free-air anomaly to the normal gravity computed using the closed form formula for the gravity above and below the surface of the ellipsoid. The predicted external gravity field in this work is expected to reasonably present the real external gravity field. This work seems to be the first structured research on the external free-air anomaly in the Korean Peninsula area, and the external gravity field can be used to improve the accuracy of the inertial navigation system.
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제안 방법
이번 연구에서는 Park et al.(1996)이 발표한 광역 및 잔류부게이상도를 수치자료로 변환하고 합성하여 북한 지역의 수치 부게이상도를 작성하였다. 수치지형 자료에 2.
계산된 상층중력 고도이상은 Lee et al.(2009)에서 추출한 항공 중력이상과 비교하여 정확도를 검증하였다. 연구 결과로 도출된 상층중력 고도이상은 향후 우리나라 일원의 항공 측정 중력의 정확도 검증에 있어서 기반 자료로 이용될 수 있을 것이며, 지구 내부의 조구조 연구에도 이용될 수 있을 것이다.
일본측지계 좌표를 Standard Molodensky Formulas(DMA, 1991)를 적용하여 WGS84 좌표로 변환하였다. WGS84 정규중력을 제거하고, 대기질량보정과 고도보정을 실시하여 도출한 고도이상을 이번 연구에서 이용하였다.
상층중력 고도이상을 계산하는 상향연속 계산에 있어서, 두 지점 간의 측지선 거리는 Bowring 방법을 이용하였다. 계산의 정확도와 효율성을 고려하여 확인된 고도 10배 적분반경을 적용하였다. 항공 중력이 측정된 고도 3 km에서 계산한 본 연구의 상층고도이상과 항공 중력 고도이상의 rms 오차는 약 3.
높이 1 km에서 30 km까지 상층중력 고도이상을 구하기 위해 위도 10°N~65°N, 경도 85°E~170°E 지역에서 격자간격이 1'인 지표면 고도이상을 이용하여 계산하였고, 높이 500 km에서 1,000 km까지는 격자간격이 1°인 전지구 지표면 고도이상을 이용하였다.
4 mgal이다. 도출된 단순부게이상에 부게보정값을 합하여 고도이상을 구하여 상향연속 계산에 이용하였다.
지구내부의 밀도분포는 구성물질과 구조에 의하여 변한다. 따라서 지표면에서 중력을 측정하고 그 중력 이상(gravity anomaly)을 분석하여 지각 내의 밀도분포를 계산함으로써 지질 및 지각구조를 알아낼 수 있다. 또 그 연구결과는 지구의 형상에 관련된 측지학적 분야에 이용되므로, 광역적 중력이상을 연구하는 것은 다목적으로 매우 중요하다.
이런 문제점을 해결하기 위해 적분반경 30h로 계산하는 대신, 적분반경 10h일 경우와 적분반경 30h일 경우를 비교하였다. 비교 결과 1 mgal 미만의 차이를 보임에 따라, 10h에 해당하는 적분반경을 이용하여 상층 고도이상과 상층중력을 계산하였다. 또한 높은 고도에서 조밀한 격자간격의 지상 고도이상 자료를 사용할 경우도 계산 시간이 상당히 증가하게 된다.
상층중력 고도이상에 Li and Götze(2001)의 정규중력공식으로 계산한 정규중력값을 더하여 상층중력장을 예측하였다.
(1996)이 발표한 광역 및 잔류부게이상도를 수치자료로 변환하고 합성하여 북한 지역의 수치 부게이상도를 작성하였다. 수치지형 자료에 2.67 g/cc 평균 밀도를 적용하여 계산한 지형보정(terrain correction) 값을 역으로 적용하여 북한 지역에서의 단순부게이상도를 도출하였으며, Fig. 3에 제시하였다. 단순부게이상의 최소값과 최대값은 각각 −110 mgal과 46 mgal 이며, 평균값은 −22.
위도 33°N~43°N, 경도 124°E~131°E에서 상층중력 고도이상의 공간적 분포 특성을 구명하기 위하여 1, 3, 9, 30, 100, 300, 600, 900 km 고도에서 계산한 고도이상을 Fig. 12에 제시하였다.
또한 높은 고도에서 조밀한 격자간격의 지상 고도이상 자료를 사용할 경우도 계산 시간이 상당히 증가하게 된다. 이 문제점을 해결하기 위하여 높은 고도에서는 격자간격이 큰 지표면의 고도이상 자료를 사용하여 계산하였다.
고도 500 km에서의 상층중력 고도이상을 계산할 때 30h의 적분반경은 15,000 km가 되므로 지표면 면적의 절반 이상에 해당되는 지역이며, 나아가서 1,000 km 높이에 서의 상층중력 고도이상을 계산할 경우 적분반경은 30,000 km로 지구 전체에 대해 적분해야 하므로 전산 자원이 많이 소요된다. 이런 문제점을 해결하기 위해 적분반경 30h로 계산하는 대신, 적분반경 10h일 경우와 적분반경 30h일 경우를 비교하였다. 비교 결과 1 mgal 미만의 차이를 보임에 따라, 10h에 해당하는 적분반경을 이용하여 상층 고도이상과 상층중력을 계산하였다.
Heiskanen and Moritz(1967)와 Orlin(1959)은 적분반경이 고도의 10배이면 계산된 상층중력 고도이상이 충분한 정확도를 가지는 것을 보였다. 적분 반경을 계산 고도의 1배에서 30배까지 변화시켜 적분하고 비교하여 최적의 적분반경을 도출하고 이를 적용하여 기획된 고도에서 상층중력 고도이상을 계산하였다. 계산된 상층중력 고도이상은 Lee et al.
적절한 적분반경을 구하기 위해서 특정 지점에서 30''×30'', 1'×1', 2'×2', 3'×3' 격자간격의 지표면 중력이상자료를 제시하고 적분반경을 1에서 30 배까지 증가 시키면서 상층중력 고도이상을 계산하고, 결과를 Fig. 9에 제시하였다.
지역적으로 편중되어 분포하는 중력자료의 단점을 극복하기 위하여 단순 부게이상을 계산하고 3'' 간격의 지형 자료를 이용하여 응축고도이상을 계산하였다.
한반도 일원의 상층 고도이상을 계산하기 위해 앞서 언급한 각종 중력자료를 통합하여 최종적인 지표면 고도이상도를 작성하였다. 작성된 고도이상은 상층 고도 이상 계산에 이용되었다.
한반도 전체의 고도이상을 구하기 위해 북한 지역에 대해서는 북한의 부게이상 자료와 지형 자료를 이용한 응축고도이상을 계산하였다. 이를 위해서는 지형 자료가 필요하므로 육상 지형 자료는 미국의 DTED자료 (DMA, 1996)를, 해양 지형 자료는 Seo(2008)의 3'' 격자를 이용한 수심자료를 사용하였다.
대상 데이터
이것은 기존의 자료 중 1' 자료 가운데 널리 알려진 GEBCO(2003), Global Seafloor Topography(2007), JEGG(2006), Choi et al.(2002)을 기초 자료로 활용하여 만든 자료이다. 응축고도이상은 절대 중력으로 계산된 관측 중력에 고도보정과 부게보정을 실시하고, 지형보정을 거친 완전부게이상(complete Bouguer anomaly; ∆gBA)을 이용하여 구할 수 있다.
항공 중력자료는 Lee et al.(2009)이 발표한 3,000 m 고도이상도를 수치화하여 이용하였다. Lee et al.
org/)에서 일반인이 사용할 수 있도록 공개하고 있다. WGS84 좌표계를 사용하고 있으며, 고도는 EGM96 지오이드를 기준으로 한다. SRTM의 절대 정확도는 수평 60 m 이내이고, 수직 16 m 이내이다.
국립해양조사원은 1996년 ‘해양 2000호’를 도입한 이래 2002년까지 우리나라 해역에서 집중적으로 중력을 측정하였으며, 2002년 건조한 탐사선 ‘바다로 1호’가 계승하였다(Lee, 2008). 국립해양조사원이 1996년부터 2007년까지 측정한 선상 중력 자료를 이용하였으며, 자료가 분포한 지역을 고도이상 도로 Fig. 2에 제시하였다.
7에 제시되지 않은 외부 영역에서는 EGM2008을 이용하여 고도이상을 계산하였다. 상향연속 계산에서 적분반경이 증가하면 적분반경 제곱에 비례하여 계산 자원이 소요되나, 적분반경이 큰 영역에서는 고도이상 요소가 계산결과에 미치는 영향이 작으므로 격자간격을 확장한 중력자료를 사용하였다. 높이 1 km에서 30 km까지 상층중력 고도이상을 구하기 위해 위도 10°N~65°N, 경도 85°E~170°E 지역에서 격자간격이 1'인 지표면 고도이상을 이용하여 계산하였고, 높이 500 km에서 1,000 km까지는 격자간격이 1°인 전지구 지표면 고도이상을 이용하였다.
응축고도이상은 절대 중력으로 계산된 관측 중력에 고도보정과 부게보정을 실시하고, 지형보정을 거친 완전부게이상(complete Bouguer anomaly; ∆gBA)을 이용하여 구할 수 있다. 완전부게이상에서 고도이 상을 구하기 위한 육상 지형 자료는 SRTM DTM (Rabus et al., 2003)을 사용하였다. SRTM은 간섭계합성개구레이더(interferometric synthetic aperture radar; InSAR)로 획득한 지형자료로서, 위도 56°S∼ 60°N 사이의 전지구적 고도자료다.
이들 중력자료로는 한반도 주변의 육상과 해상 자료 외에 북한과 일본 및 EGM2008자료를 이용하였다. 육상 중력 자료(Fig. 1)는 부산대학교가 보유하고 있는 중력자료와 한국지질자원연구원의 중력자료 총 16,786 지점의 중력자료를 이용하였다(Choi, 1986; Choi et al., 1998; Choi et al., 2003). 국립해양조사원은 1996년 ‘해양 2000호’를 도입한 이래 2002년까지 우리나라 해역에서 집중적으로 중력을 측정하였으며, 2002년 건조한 탐사선 ‘바다로 1호’가 계승하였다(Lee, 2008).
육상 중력자료 외에 선상 중력자료, 북한 자료, 일본지역 중력자료, EGM2008의 자료를 합성하여 위도 24°N~48°N, 경도 115°E~140°E 에 해당한 한반도 일원의 지표면 고도이상을 구하였으며, 대략 −230 mgal∼340 mgal의 분포를 보인다.
한반도 지역에서 상향연속에 의한 상층의 고도이상을 구하기 위해서는 한반도 지역뿐만 아니라 주변 영역의 풍부하고 정확한 중력자료가 필수적이다. 이들 중력자료로는 한반도 주변의 육상과 해상 자료 외에 북한과 일본 및 EGM2008자료를 이용하였다. 육상 중력 자료(Fig.
이를 위해서는 지형 자료가 필요하므로 육상 지형 자료는 미국의 DTED자료 (DMA, 1996)를, 해양 지형 자료는 Seo(2008)의 3'' 격자를 이용한 수심자료를 사용하였다.
상향연속 방법으로 상층중력 고도이상을 구하기 위해서는 넓은 지역의 지표면에서 정확하고 해상도 높은 고도이상이 필요하다. 이번 연구에서는 부산 대학교가 보유하고 있는 육상 자료, 해양수산부(2005) 의 선상 자료, 한국지질자원연구원에서 제공한 육상 자료, Geology of Korea(Park et al., 1996)에 제시된 북한 지역의 부게이상도(Bouguer anomaly map)에서 역추출한 북한 지역의 추정 자료와 Geological Survey of Japan(GSJ)이 2000년에 발간한 중력자료를 이용하였으며, 이 외의 주변 영역에서는 Earth Gravitational Model 2008(EGM2008; Pavlis et al., 2008)에 제시된 구면조화계수를 합성하여 계산한 고도이상(free-air anomaly)을 이용하였다. 고도이상의 상향연속에는 Dragomir et al.
GSJ가 발표한 자료는 일본의 여러 기관이 측정한 136,698 지점 육상 중력자료와 691,766 지점 선상 중력자료를 이용해 1 km×1 km 간격으로 계산한 부게이상도를 발표하였으며, 136,698 지점의 관측 육상 중력자료를 포함하고 있다. 이번 연구에서는 육상 중력 자료를 이용하였다. 측정한 기관과 측점수를 Table 1에 제시하였으며, 측점의 위치를 Fig.
일본 지역의 중력자료는 일본지질조사소(Geological Survey of Japan ; GSJ)에 의해 2000년에 발간된 중력자료(https://www.gsj.jp/HomePage.html)를 이용하였다. GSJ가 발표한 자료는 일본의 여러 기관이 측정한 136,698 지점 육상 중력자료와 691,766 지점 선상 중력자료를 이용해 1 km×1 km 간격으로 계산한 부게이상도를 발표하였으며, 136,698 지점의 관측 육상 중력자료를 포함하고 있다.
총 15,000여 지점의 국내 육상 중력자료를 수집하여 상층중력을 구하기 위한 자료로 이용하였다. 지역적으로 편중되어 분포하는 중력자료의 단점을 극복하기 위하여 단순 부게이상을 계산하고 3'' 간격의 지형 자료를 이용하여 응축고도이상을 계산하였다.
해저 지형자료는 Seo(2008)의 한국 주변 해역의 30''×30''격자 수심자료를 이용하였다.
이론/모형
고도이상의 상향연속에는 Dragomir et al.(1982)이 제시한 상향연속 방정식을 이용하였다. 상향연속 계산에 필요한 지구상의 두 지점 사이의 정확한 측지선(geodetic line) 거리는 Bowring(1981)의 방법을 이용하여 구했다.
3. The Bouguer anomaly map of the northern part of Korean peninsula synthesized using the regional and the residual Bouguer anomaly maps published by Park et al. (1996) in North Korea.
고고도 상층중력 고도이상을 계산하기 위해서는 고도가 더 높을수록 더 넓은 범위의 자료가 필요하므로 Fig. 7에 제시되지 않은 외부 영역에서는 EGM2008을 이용하여 고도이상을 계산하였다. 상향연속 계산에서 적분반경이 증가하면 적분반경 제곱에 비례하여 계산 자원이 소요되나, 적분반경이 큰 영역에서는 고도이상 요소가 계산결과에 미치는 영향이 작으므로 격자간격을 확장한 중력자료를 사용하였다.
상향연속 계산에서 적분반경은 목표 고도에 비례하여 증가한다. 고도가 높은 지점의 상향연속을 계산하기 위하여 필요하나, 관측 중력자료가 존재하지 않는 영역에서는 EGM2008을 이용하여 계산한 고도이상을 이용하였다. 미국 국가지형정보국(NGA)이 2008년 발표한 EGM2008은 2,160 고차구면조화계수로 이루어져 있으며, degree 2,190과 order 2,160의 추가 전개계수를 포함하고 있다(Pavlis et al.
상층중력 고도이상을 계산하는 상향연속 계산에 있어서, 두 지점 간의 측지선 거리는 Bowring 방법을 이용하였다. 계산의 정확도와 효율성을 고려하여 확인된 고도 10배 적분반경을 적용하였다.
(1982)이 제시한 상향연속 방정식을 이용하였다. 상향연속 계산에 필요한 지구상의 두 지점 사이의 정확한 측지선(geodetic line) 거리는 Bowring(1981)의 방법을 이용하여 구했다. 이론적으로 상향연속방정식 계산에 있어서는 지구 전체의 지표 고도이상이 필요하지만, 계산된 상층중력 고도이상의 정확도와 계산 효율성을 고려하면 적절한 적분반경을 적용할 수 있다.
일본의 중력망은 우리나라와 동일한 IGSN 71 중력망이나, 좌표는 Bessel 1841 일본 측지계를 기준으로 하고 있다. 일본측지계 좌표를 Standard Molodensky Formulas(DMA, 1991)를 적용하여 WGS84 좌표로 변환하였다. WGS84 정규중력을 제거하고, 대기질량보정과 고도보정을 실시하여 도출한 고도이상을 이번 연구에서 이용하였다.
측지선의 해법들은 계산방법, 적용 거리와 위도에 따라 정확도가 달라진다. 측지선을 계산할 때, 계산결과의 정확도와 소요시간을 고려하여 Bowring(1981) 방법을 이용하였다. Bowring(1981) 공식은 경위선에 의하여 이루어지는 각도의 관계가 지도 위에 정확하게 재현될 수 있도록 고안된 투영법인 정각도법(conformal projection)에 의한 평면에서 유도된 것이다.
성능/효과
13-A). 고도가 높아질수록 상층중력값은 지형의 영향이 약해지는 것을 확인할 수 있으며, 300 km 이상의 고도 (Fig. 13-F)에서는 지형의 영향은 거의 없어지고 지구 타원체의 영향이 남아 있는 것을 확인할 수 있다. 상층중력장의 중력값은 고도가 높아질수록 낮아지고 있으며, 이는 충분히 예측할 수 있는 결과이다.
고도가 증가함에 따라 최저값은 증가하고 최고값은 감소하지만, 최고값의 감소율이 최저값의 증가율보다 크다. 따라서 평균값은 고도가 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타났다. 표준 편차 역시 고도가 증가함에 따라 감소한다.
계산의 정확도와 효율성을 고려하여 확인된 고도 10배 적분반경을 적용하였다. 항공 중력이 측정된 고도 3 km에서 계산한 본 연구의 상층고도이상과 항공 중력 고도이상의 rms 오차는 약 3.88 mgal 로 나타났으며, 오차 원인으로는 지상 중력자료 자체의 오차, 항공 중력 자체의 오차, 수치화하는 과정에서 발생하는 오차 그리고 적분반경에 따른 절단오차 등으로 사료된다. 보고된 항공 중력 고도이상 교차점오차가 2.
후속연구
연구 결과로 도출된 상층중력 고도이상은 향후 우리나라 일원의 항공 측정 중력의 정확도 검증에 있어서 기반 자료로 이용될 수 있을 것이며, 지구 내부의 조구조 연구에도 이용될 수 있을 것이다. 도출된 상층중력장은 관성항법시스템의 위치 정확도를 높이는 자료로 활용될 수 있을 것이다.
(2009)에서 추출한 항공 중력이상과 비교하여 정확도를 검증하였다. 연구 결과로 도출된 상층중력 고도이상은 향후 우리나라 일원의 항공 측정 중력의 정확도 검증에 있어서 기반 자료로 이용될 수 있을 것이며, 지구 내부의 조구조 연구에도 이용될 수 있을 것이다. 도출된 상층중력장은 관성항법시스템의 위치 정확도를 높이는 자료로 활용될 수 있을 것이다.
저자들이 조사한 바에 의하면, 이번 연구가 지상 중력자료를 이용하여 한반도 일원의 상층중력 고도이상을 계산하고, 상층중력장을 예측한 최초의 결과다. 지표면 중력자료의 양이 증가하고 질이 우수해짐에 따라, 이번 결과는 개선될 수 있으며, 관성항법장치의 정확도 향상 등에 이용될 수 있을 것이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
중력 보상에 필요한 중력값으로 사용하는 것은?
, 2007). 중력 보상에 필요한 중력값은 상층중력이나, 정규중력값을 사용하거나 EGM2008 같은 전지구중력장모델을 이용하기도 한다. 후자의 경우 수십-수백 미터의 관성항법시스템 수평오차를 유발할 수 있다(Kwon and Jekeli, 2005).
관성항법시스템이란?
지구의 중력장 분포가 요구되는 다른 분야는 관성항법시스템(Inertial Navigation System)을 이용하는 분야이다. 관성항법시스템은 가속도계(accelerometer)와 자이로(gyro)로 구성된 관성감지기로 자신의 위치와 자세를 계산하지만, 그 자체가 중력장을 감지하지 못하므로 적합한 중력 보상이 요구된다(Jekeli et al., 2007).
지표면에서 중력을 측정하고 그 중력 이상을 분석하여 지각 내의 밀도분포를 계산함으로써 지질 및 지각구조를 알아낼 수 있는 이유는?
지구내부의 밀도분포는 구성물질과 구조에 의하여 변한다. 따라서 지표면에서 중력을 측정하고 그 중력 이상(gravity anomaly)을 분석하여 지각 내의 밀도분포를 계산함으로써 지질 및 지각구조를 알아낼 수 있다.
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