Abstract
Magnetotelluric (MT) methods are widely applied as an effective exploration technique to geothermal surveys. Two-dimensional (2-D) analysis is frequently used to investigate a complicated subsurface structure in a geothermal region. A 2-D finite-element method (FEM) is usually applied to the MT analysis, but we must pay attention to the accuracy of so-called auxiliary fields. Rodi (1976) proposed an algorithm of improving the accuracy of auxiliary fields, and named it as the MOM method. Because it introduces zeros into the diagonal elements of coefficient matrix of the FEM total equation, a pivoting procedure applied to the symmetrical band matrix makes the numerical solution far less efficient. The MOM method was devised mainly for the inversion analysis, in which partial derivatives of both electric and magnetic fields with respect to model parameters are required. In the case of forward modeling, however, we do not have to resort to the MOM method; there is no need of modifying the coefficient matrix, and the auxiliary fields can be elicited from the regular FEM solution. The computational efficiency of the MOM method, however, can be greatly improved through a sophisticated rearrangement of the total equation.
자기지전류(MT)법은 지열조사에 효과적인 기술로 널리 적용되고 있다. 지열 지역의 복잡한 구조를 효율적으로 밝히기 위해서 보통 2차원 해석이 사용된다. 2차원 유한요소법(FEM)은 MT 해석을 위해 자주 사용되지만 소위 보조장의 계산 정밀도에는 주위를 기울어야 한다. Rodi (1976)는 보조장의 계산 정밀도를 향상시키는 방법을 제안하고 MOM 법이라 명명하였다. 그러나 이 방법은 유한요소 전체방정식의 대각 요소에 0을 추가하기 때문에 이를 풀 때 pivoting이 필요해 계산 효율이 떨어진다. 원래 MOM 법은 주로 역산 해석을 위해 고안된 것으로서 전기장과 자기장의 편미분을 동시에 구할 때 유용하다. 만일 모델링만이 필요하면 MOM 법을 경유하여 계수행렬을 수정하지 않아도 보조장을 FEM 해에서부터 직접 유도할 수 있다. 또한 MOM 법의 계산효율도 전체방정식 계수행렬의 행을 적절히 교환하면 크게 향상될 수 있다.
