Geophysics and Geophysical Exploration (지구물리와물리탐사)

Korean Society of Earth and Exploration Geophysicists (한국지구물리·물리탐사학회)
권호 표지

3-D Traveltime and Amplitude Calculation using High-performance Parallel Finite-element Solver

고성능 병렬 유한요소 솔버를 이용한 3차원 주시와 진폭계산

  • 양동우 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ;
  • 김정호 (한국과학기술정보연구원 슈퍼컴퓨팅 센터)
  • Published : 2004.11.01
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Abstract

In order to calculate 3-dimensional wavefield using finite-element method in frequency domain, we must factor so huge sparse impedance matrix. Because of difficulties of handling of this huge impedance matrix, 3-dimensional wave equation modeling is conducted mainly in time domain. In this study, we simulate the 3-D wavefield using finite-element method in Laplace domain by combining high-performance parallel finite-element solver and SWEET (Suppressed Wave Equation Estimation of Traveltime) algorithm which can calculate the traveltime and the amplitude. To verify this combination, we applied it to the SEG/EAGE 3D salt model in serial and parallel computing environments.

주파수 영역 유한요소 파동방정식의 3차원 모델링은 거대한 크기의 산재행렬(sparse matrix)인 임피던스 행렬을 풀어야 한다. 이러한 이유 때문에 파동방정식의 3차원 모델링은 주로 시간 영역에서 이루어지고 있다. 이 연구는 주파수 영역 파동방정식의 유한요소 3차원 모델링 연구의 일환으로 라플라스 영역에서 1개 주파수에 대한 파동방정식 해를 이용하여 주시와 진폭을 계산할 수 있는 SWEET(Suppressed Wave Equation Estimation of Traveltime) 알고리즘과 병렬 유한요소 솔버를 결합하여 주파수 영역 3차원 모델링을 시도 하였다. 이렇게 계산된 주시와 진폭은 파선이론에 기반하여 계산된 주시와 진폭과 달리 급경사 구조 또는 수평 속도의 비가 큰 곳에서도 정확하게 계산되며, Kirchhoff 구조보정에 유용하게 사용될 수 있다. 연구의 결과를 검증하기 위하여 SEG/EAGE 3D 암염 모델의 주시와 진폭 계산에 적용하여 이를 검증하였다.

Keywords

References

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