신속한 3차원 전자탐사 모델링

  • Published : 20020000

Abstract

The integral equation method is a powerful tool for electromagnetic numerical modeling. But the difficulty of this technique is the size of their linear equations, which demands excessive memory and calculation time to invert. This limitation of the integral equation method becomes critical in inverse problem. To overcome this limitation, a lot of approximation and series methods, such as conventional Born, modifed Born and extended Born, were developed. But all the methods need volume integration of Green tensor, which is very time consuming. In electromagnetic theory, Green tensor rapidly decreases as the distance between source and field cell increases. Therefore, the source cell which are far away from the field cell does not make an effect on the electric field of the field cell. Consequently, by ignoring the effect of Green tensor due to far away source cells, computing time for electromagnetic numerical modeling can be reduced dramatically. Comparisons of this new method against a full integral equation, extended Born approximation and series code show that the method is accurate enough much less time consuming.

적분 방정식법은 매우 강력한 3차원 전자탐사 모델링 기법이다. 그러나 이 방법은 이상체내에의 전기장의 계산을 위하여 대형 선형 방정식의 해를 구해야 하므로 계산시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 특히 3차원 역산의 경우에는 이러한 적분방정식의 단점은 치명적이 될 수 밖에 없다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 다양한 근사법이 개발되었지만, 이들 방법은 모두 Green 텐서의 적분을 수행해야 하며, 이 적분은 상당한 계산시간이 소요된다. 한편 전자탐사에서 Green 텐서는 거리가 증가함에 따라 급격히 감소하는 양상을 보이므로, 모델링을 위하여 이상체를 여러 개의 미소요소로 분할할 경우, 먼 거리에 있는 미소요소는 측정 미소요소에서의 전기장에 크게 영향을 미치지 못한다. 본 논문에서는 이점에 착안하여 먼 거리에 있는 미소요소에 의한 Green 텐서를 무시함으로써 획기적으로 계산시간을 단축할 수 있었다. 결과의 정확성 검토를 위하여 간단한 형태의 이상체에 대하여 본 방법을 사용하여 전기장을 계산한 결과 적분 방정식법, 확작 Born 근사 및 급수법의 결과와 거의 일치하는 정확한 결과를 얻을 수 있었으며, 계산시간을 단축할 수 있었다.

Keywords

References

  1. 한국자원공학회지 v.38 3차원 전자탐사 모델링에서 근사법의 비교 안희윤;조인기
  2. 물리탐사 v.1 no.2 확장된 Born 근사에 의한 시추공간 전자탐사 2.5차원 모델링 조인기;서정희
  3. 물리탐사 v.1 no.3 확장된 Born 근사에 의한 EM 토모그래피 조인기;심현미
  4. 물리탐사 v.4 no.3 급수 전개법에 의한 3차원 전자탐사 모델링 조인기;용환호;안희윤
  5. 한국자원공학회지 v.35 시추공간 전자탐사법의 3차원 모델링 조인기;정승환
  6. 물리탐사 v.2 no.3 확장된 Born 근사에 의한 시추공간 전자탐사 3차원 모델링 조인기;최경화
  7. Geophysics v.40 Three-dimensional induced polarization and electromagnetic modeling Hohmann,G.W.
  8. Electromagnetic methods in applied geophysics-Theory Vol. 1Soc.Expl.Geophys v.1 Numerical modeling for electro-magnetic methods in applied geophysics Hohmann,G.W.;Nabighian,M.N(ed.)
  9. Journal of Applied Geophysics v.34 Generalization of iterative dissipative method for modeling electromagnetic currents Singer,B.S.;Fainberg,E.B.
  10. Journal of Geophysical Research v.98 Beyond the Born and Rytov approximations Habashy,T.M.;Groom,R.W.;Spies,B.R.
  11. Radio Science v.29 Rapid 2.5-dimensional forward modeling and inversion viaa new nonlinear scattering approxmation Torres-Verdin,C;Habashy,T.M.
  12. Geophysics v.61 Quasi-linear approxi-mation in 3-D EM modeling Zhdanov,M.S;Fang,S.
  13. Radio Science v.32 Qusi-linear series in three-dimensional electromagnetic modeling Zhdanov,M.S.;Fang.S.
  14. Geophysics v.65 Quasi-analytical approximations and series inelectromagnetic modeling Zhdanov, M. S.;Dmitriv, V. I.;Fang, S.;Hursan, G.