타원 기둥에 의한 벡터 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식

임형래 한국지구물리.물리탐사학회 2023 지구물리와 물리탐사 Vol.26 No.1

This study derives the expressions of vector gravity and gravity gradient tensor due to an elliptical cylinder. The vector gravity for an arbitrary three-dimensional (3D) body is obtained by differentiating the gravitational potential, including the triple integral, according to the shape of the body in each axis direction. The vector gravity of the 3D body with axial symmetry is integrated along the axial direction and reduced to a double integral. The complex Green's theorem using complex conjugates subsequently converts the double integral into a one-dimensional (1D) closed-line integral. Finally, the vector gravity due to the elliptical cylinder is derived using 1D numerical integration by parameterizing a boundary of the elliptical cross-section as a closed line. Similarly, the gravity gradient tensor due to the elliptical cylinder is second-order differentiated from the gravitational potential, including the triple integral, and integrated along the vertical axis direction reducing it to a double integral. Consequently, all the components of the gravity gradient tensor due to an elliptical cylinder are derived using complex Green’s theorem as used in the case of vector gravity. 이 논문에서는 타원 기둥에 대한 벡터 중력과 중력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 임의의 3차원 이상체에 대한 벡터 중력은 이상체 의 모양에 따른 3중 적분이 포함된 인력 포텐셜을 각 축 방향으로 미분하여 구한다. 축 대칭성을 가진 이상체에 의한 벡터 중력은 먼저 축 방향으로 적분하여 2중 적분 형태로 축약한다. 켤레 복소수를 도입한 복소 그린 정리를 이용하면 2중 적분은 1차원 폐곡선 선적분 형태 로 변환된다. 최종적으로 타원 기둥에 의한 벡터 중력은 타원 기둥 단면의 경계를 폐곡선의 매개변수로 설정하여 1차원 수치적분으로 유 도된다. 같은 방식으로 타원 기둥에 의한 중력 변화율 텐서는 인력 퍼텐셜을 2차 미분하여 3중 적분으로 표현된 중력 변화율 텐서를 구한 후, 수직 축 방향으로 적분하여 2중 적분으로 축약한다. 벡터 중력에서 적용한 방법과 동일한 복소 평면에서의 그린 정리를 도입하여 타 원 기둥에 의한 중력 변화율 텐서 반응식의 모든 성분을 유도한다.

Virtual Tangential Vector와 퍼지 제어를 이용한 준 3차원 경로계획

곽경운,정해관,김수현 한국로봇학회 2010 로봇학회 논문지 Vol.5 No.2

In this paper, a hybrid semi-3D path planning algorithm combining Virtual Tangential Vector(VTV) and fuzzy control is proposed. 3D dynamic environmental factors are reflected to the 2D path planning model, VTV. As a result, the robot can control direction from 2D path planning algorithm VTV and speed as well depending on the fuzzy inputs such as the distance between the robot and obstacle, roughness and slope. Performances and feasibilities of the suggested method are demonstrated by using Matlab simulations. Simulation results show that fuzzy rules and obstacle avoidance methods are working properly toward virtual 3D environments. The proposed hybrid semi-3D path planning is expected to be well applicable to a real life environment, considering its simplicity and realistic nature of the dynamic factors included.

A Vanishingly Small Vector Mass from Anisotropy of Higher Dimensional Spacetime

Kim Taegyu,Oh Phillial 한국물리학회 2020 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.77 No.6

We consider five-dimensional massive vector-gravity theory which is based on the foliation-preserving diffeomorphism and anisotropic conformal invariance. It does not have an intrinsic scale, and the only relevant parameter is the anisotropic factor z which characterizes the degree of anisotropy between the four-dimensional spacetime and the extra dimension. We assume that the physical scale M* emerges as a consequence of spontaneous conformal symmetry breaking of the vacuum solution. We demonstrate that a very small mass for the vector particle compared to M* can be achieved with a relatively mild adjustment of the parameter z. At the same time, the motion along the extra dimension is observed to be highly suppressed and the five-dimensional theory can be effectively reduced to four-dimensional spacetime.

타원판에 의한 벡터 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식

임형래 한국지구물리.물리탐사학회 2024 지구물리와 물리탐사 Vol.27 No.1

이 논문에서는 타원판의 벡터 중력과 중력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 타원판의 벡터 중력은 이중 적분으로 표현한 타원판에 의한 중력 퍼텐셜을 각 축 방향으로 미분하여 유도한다. 이중 적분으로 정의된 타원판에 의한 벡터 중력은 복소 그린 정리를 이용하여 타원판 경계를 따라 폐곡선의 선적분으로 변형한다. 최종적으로 타원판 경계를 매개변수로 설정하여 1차원 수치적분을 통하여 타원판에 의한 벡터 중력을 유도한다. 타원판에 의한 중력 변화율 텐서의 xz, yz, zz성분은 타원판의 벡터 중력을 수직 방향으로 미분하여 구한다. xx, yy, xy성분은 이중 적분 형태의 벡터 중력의 수평 성분을 먼저 수평 방향으로 미분한 후 복소 그린 정리를 이용하여 유도한다. In this paper, the vector gravity and gravity gradient tensor of an elliptical disk are derived. The vector gravity of an elliptical disk is defined by differentiating the gravitational potential due to the elliptical disk expressed by a double integral with respect to each axial direction. The vector gravity defined by the double integral is then transformed into a line integral of a closed curve along the elliptical disk boundary using the complex Green's theorem. Finally, vector gravity due to the elliptical disk is derived by 1D parametric numerical integration along the elliptical disk boundary. The xz, yz, zz components of the gravity gradient tensor due to the elliptical disk are obtained by differentiating the vector gravity with respect to vertical direction. The xx, yy, xy components are derived by differentiating the horizontal components of the vector gravity in the form of a double integral with respect to horizontal directions and then using the complex Green's theorem.

원판형 이상체에 의한 벡터 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식

임형래 ( Hyoungrea Rim ) 한국지구물리·물리탐사학회 2021 지구물리와 물리탐사 Vol.24 No.1

The closed-form expressions of the vector gravity and gravity gradient tensor due to a circular disk are derived. The gravity potential due to a circular disk with a constant density is defined for a cylindrical system. Then, the vector gravity is derived by differentiating the gravity potential with respect to cylindrical coordinates. The radial component of the vector gravity in the cylindrical system is converted into horizontal gravity components in the Cartesian system. Finally, the gravity gradient tensor due to a circular disk is obtained by differentiating the vector gravity with respect to the Cartesian coordinates.

Gravity Removal and Vector Rotation Algorithm for Step counting using a 3-axis MEMS accelerometer

김승영(Seung-Young Kim),권구인(Gu-In Kwon) 한국컴퓨터정보학회 2014 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.19 No.5

최근, 다양한 형태의 웨어러블 컴퓨팅 디바이스와 이에 따른 응용 프로그램이 개발되고 있으며, 이들 중에서 헬스 케어의 한 영역으로 웨어러블 컴퓨팅 디바이스를 이용하여 개인의 운동량은 측정하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 가장 기초적인 운동인 걸음걸이 측정 알고리즘으로 중력 제거 및 백터 회전(Gravity Removal and Vector Rotation) 알고리즘을 제안하고, 이를 위한 실험으로 보행 또는 주행 중인 개인의 다양한 위치에 부착한 웨어러블 디바이스에 장착된 3축 MEMS 가속도 센서로부터 획득된 가속도 값을GRVR 알고리즘을 이용하여 걸음 수를 측정한다. GRVR은 가속도 센서로 획득된 3축 가속도 값으로 부터 중력에 의한 가속도 분은 저대역 필터를 이용하여 제거 하고, 이 후 각각의 가속도 값에서 직류 성분 제거 및 센서 축 회전 보상인 GRVR 알고리즘으로 보행 혹은 주행 중에 순수하게 걸음걸이에 의하여 발생하는 가속도 변화분 만을 추출한다. 실험 결과로 웨어러블 디바이스를 개인의 허리 중앙 혹은 우측에 부착한 경우 GRVR 알고리즘을 이용한 걸음 수 측정은 99.4%의 정확도, 또한 손목에 부착한 경우 상용 3축 가속도 만보계의 83%보다 정확한 91.1%의 정확도를 확인하였다. In this paper, we propose Gravity Removal and Vector Rotation algorithm for counting steps of wearable device, and we evaluated the proposed GRVR algorithm with Micro-Electro-Mechanical (MEMS) 3-axis accelerometer equipped in low-power wearable device while the device is mounted on various positions of a walking or running person. By applying low-pass filter, the gravity elements are canceled from acceleration on each axis of yaw, pitch and roll. In addition to DC-bias removal and the low-pass filtering, the proposed GRVR calculates acceleration only on the yaw-axis while a person is walking or running thus we count the step even if the wearable device's axis are rotated during walking or running. The experimental result shows 99.4% accuracies for the cases where the wearable device is mounted in the middle and on the right of the belt, and 91.1% accuracy which is more accurate than 83% of commercial 3-axis pedometer when worn on wrist for the case of axis-rotation.

중국 교역량 결정요인 분석 및 시사점

왕붕안(Peng-Yan Wang),고정오(Jung-O Ko) 충남대학교 경영경제연구소 2015 경영경제연구 Vol.37 No.2

본 연구는 1998년부터 2012년까지 연도별 시계열자료로 벡터오차수정모형(VECM)을 이용하여 중국 교역량 결정요인분석이 우리에게 주는 시사점이 무엇인지 제시하고자 한다. 중국 교역량 결정요인을 분석하기 위해 여러 변수(중국 GDP, 1인당 GDP, 인구수, FDI, 무역의존도, 지방정부예산)를 선택하여 실증분석을 하였다. 분석결과, 중국의 GDP, 1인당 GDP, 인구수, FDI, 무역의존도, 지방정부예산은 교역량에 유의하다는 결과를 도출할 수 있었다. 본 연구의 시사점으로는 첫째, 한·중FTA의 체결을 통한 기존 가공무역 중심의 수출 구조가 중국 내수 시장을 겨냥한 고부가가치 최종소비재 위주로 바뀌는 계기를 마련해야 할 것이다. 둘째, 한국은 중국 각 지역에 맞는 고기술 산업 및 서비스 산업으로 진출하는 방안을 마련해야 할 것이다. 셋째, 중부굴기((中部?起)와 서부대개발(西部大開發)을 위한 중·서부지역의 교통?인프라 건설을 위한 투자가 활발히 이루어지는 상황을 기회로 적극적인 참여가 필요하다. 종합적으로, 중국의 정책적 측면에서 정부 정책 변화에 따라 한국 기업은 이에 맞춰 대응할 필요가 있다. In this study, from time series data from 1998 to 2012, we provide an analysis of the determinants that affect China"s trade volume with a vector error correction model. Empirical analysis was carried out on China GDP, 1 per GDP, population, FDI, trade dependence on local government budgets to analyze the determinants of Chinese trade. The results of the analysis can be derived the result that attention to the trade volume. Therefore, the implications of this study are the export structure of the existing processing trade center from the Korea-China FTA would need to prepare a change in instruments, mainly high value-added finished products aimed at the Chinese domestic market. Second, Korea will prepare a plan to expand into high-tech industries and service industries in each region of China. Third, there is a need for active participation in the investment in the transportation infrastructure construction for the regional for Rising Strategy in Central Region and Western Region Development of China. Comprehensively in response to changes in Chinese policy, Korean companies need to adjust to China accordingly.

인접행렬의 고유벡터 성분비를 이용한 공간 분석 : Spatial Configuration Analysis Using the Eigenvector Ratio of Adjacency Matrix

최재필,조형규,최현철,황용하 대한건축학회 2003 대한건축학회논문집 Vol.19 No.11

The purpose of the ERAM model proposed in this paper is to analyze the spatial importance immanent in the intrinsic structure of spaces. Use of the adjacency matrix representing the connection of spaces makes it possible to analyze the spatial structure itself. On the assumption that a large number of people move continually at random in the system, the ratio of elements in any row of the n-th power of the adjacency matrix means the ratio of people of all nodes in equilibrium. Mathematically, it is the ratio of eigenvector corresponding to the dominant (maximum) eigenvalue, Therefore it is the attribute immanent in the structure of spaces itself. Moreover, it is possible to consider the relative level of attraction of spaces and the relative flow from spaces to spaces only by putting the gravity on the adjacency matrix. The ERAM model brings forth the flexible result reflecting the relativity of spaces and flows.