오로라는 태양풍과 지구자기장의 상호작용에 의해 지구의 상층대기에서 일어나는 대규모의 방전현상이다. 방전을 일으키는 전자들은 상층대기의 원자나 분자들과 충돌하여 이들을 들뜨게 하거나 이온화시킨다. 이렇게 들뜬 분자나 원자는 가시광선, 자외선 및 적외선영역의 빛을 방출한다. 오로라의 운동은 빛을 방출하는 상층대기의 운동에 의해서가 아니라 이를 야기하는 하강전자의 충격지점이 변하기 때문이다. 이것은 마치 극지방 상층대기가 TV의 브라운관과 같은 구실을 하고 오로라는 브라운관 안쪽의 형광막에 전자가 부딪쳐 빛을 내는 것과 유사한 현상이다. 따라서 오로라의 운동으로부터 지구주변의 전기장과 자기장의 변화를 알아낼 수 있다. 오로라는 화려한 빛을 발산할 뿐만 아니라 오로라타원체를 따라 강력한 전류가 발생되므로 상층대기 및 지상에 그 효과가 감지된다. 이로 인하여 지상 및 우주공간에 설치된 인류의 최첨단기기의 성능과 수명에 영향을 미쳐 사회.경제적으로 다양한 손실을 야기한다.

SAR (Synthetic Aperture Radar) is an imaging radar which can scan and image Earth System targets without solar illumination. Most Earth observation Shh systems operate in X-, C-, S-, L-, and P-band frequencies, where the shortest wavelength is approximately 1.5 cm. This means that most opaque objects in the SAR signal path become transparent and SAR systems can image the planetary surface targets without sunlight and through rain, snow and/or even volcanic ash clouds. Most conventional SAR systems in operation, including the Canada's RADARSAT-1, operate in one frequency and in one polarization. This has resulted in black and with images, with which we are familiar now. However, with the launching of ENVTSAT on March 1 2002, the ASAR system onboard the ENVISAT can image Earth's surface targets with selected polarimetric signals, HH+VV, HH+VH, and VV+HV. In 2004, Canadian Space Agency will launch RADARSAT-II, which is C-band, fully polarimetric HH+VV+VH+HV. Almost same time, the NASDA of Japan will launch ALOS (Advanced land Observation Satellite) which will carry L-band PALSAR system, which is again fully polarimetric. This means that we will have at least three fully polarimetric space-borne SAR system fur civilian operation in less than one year. Are we then ready for this new all weather Earth Observation technology\ulcorner Actual imaging process of a fully polarimetric SAR system is not easy to explain. But, most Earth system scientists, including geologists, are familiar with polarization microscopes and other polarization effects in nature. The spatial resolution of the new generation of SAR systems have also been steadily increased, almost to the limit of highest optical resolution. In this talk some new applications how they are used for Earth system observation purpose.

The first crustal refraction survey in the Korean Peninsula was carried out over the survey line connecting Seosan-Yeongdong-Kyeongiu on Dec. 15, 2002. The total length of the survey line was about 300 Km and 198 portable seismometers were deployed with approximately 1.5-km interval. The survey line itself was geologically important since it was almost normal to the so-called Sino-Korean structural trend. Two shots, one at Seosan (west end point) and the other at Yeongdong (mid-point), were exploded. They were 100-m deep drill well explosions. The Seosan shot consisted of a ton emulsion type explosive, while Youngdong consisted of 500 kg one. Both shots generated signals with good S/N ratios to the farthest receivers. Seismic signals were recorded by 195 receivers out of 198 ones. Although the originally planned Kyeongju shot (east end point) could not be exploded due to public discontent, the experiment was evaluated very successful. First breaks in all recorded traces were picked up and two preliminary analyses were carried out. The one is conventional flat layer analysis and the other was refraction tomographic analysis. The one resulted in average 32-km thick two-layer crust and the underlying mantle with 8.05-km/s P-velocity. The top crust layer with 3.86 kw/s P-velocity was 2.5-km thick and the lower crust layer with 6.0l km/s P-velocity was 29.5-km thick. The other resulted in a velocity cross-section. The confidence level of the velocity cross-section could not be evaluated at this time because only two shot were exploded. Detailed analyses such as surface wave dispersion are on going. Continuing crustal scale refraction surveys are planned in Korea.

본 연구는 ILP(International Lithosphere Project) Task Group II-4가 진행하고 있는 상부맨틀에 대한 3차원 구조도 작성 연구의 일환으로 수행되어졌으며 구조도 작성을 위한 데이터 베이스의 구조는 task group의 표준안을 따랐다. 기존 문헌과 기존의 데이터 베이스를 통해서 획득된 자료를 이용해 동해와 그 주변을 대상으로 하는 지역의 ($32-45^{\circ}$E, $122-148^{\circ}$N) 상부 670km까지의 3차원 구조도 작성을 위한 초기 모델을 구축하였으며, 이 절차를 최대한 자동화하는 프로그램을 포트란을 이용해 만들어보았다. 연구 지역에 대한 곡율을 계산하기 위해 표준타원체 모델인 WGS84과 geoid undulation 모델인 EGM96을 사용했으며 지형 고도 자료는 GTOPO30, GLOBE 1.0, 그리고 Smith and Sandwell 데이터베이스를 사용하여 지구 중심으로부터 지표까지의 거리를 구하였다. 연구지역은 $0.25^{\circ}$간격으로 나누었으며 총 5777개의 격자점을 정의하였으며 각각의 격자점에 1차원 수직구조를 부여함으로써 3차원 모델을 구축하였다. 그리고 지형적으로나 지질학적으로 유사한 지역을 하나의 구역으로 정의하고 동일한 수직구조를 부여함으로써 모든 격자점에 1차원 수직구조를 정의하지 않도록 하였다. 본 연구에서는 지표 지질은 모델에 고려하지 않았지만 지형학적으로 의미가 있는 분지나 수평적으로 불균질성이 뚜렷한 지역을 중심으로 연구 지역의 리젼을 정의하였다. 중요 리젼에 대한 지각구조에 대해서는 기존의 문헌을 통해 모델치를 정의하였으며 지각 하부부터 상부 670km에 대한 부분은 Task Group에서 제시한 표준 모델을 이용했다. 모델을 정의하기 위해 주어진 격자점에 대한 지구 중심으로부터 지오이드까지의 거리, 지오이드로부터 지표까지의 거리를 정의해주었으며, 각 격자점의 수직구조를 정의하기 위해 깊이에 따른 각 매질의 밀도, P파의 속도, S파의 속도, P파에 대한 Q값, S파에 대한 Q값을 정의 해주었다. S파의 속도를 구하기 위해서 지구 내부 물질을 포아송 매질이라는 가정 하에, 관계식을 $Vp{\;}={\;}SQRT(3){\;}{\times}{\;}Vs$ 이용하였다. 획득한 모델치들을 이용해 동해와 동해 인근 지역에 대한 초기모델을 구축하였다.

한반도에 있어서의 지진의 영향을 분석하기 위해서는 강지진동 연구가 필수적이다. 강지진동 자료가 부족한 한반도의 특성상 모사를 통해 연구하고 있다. 강지진동 분석을 하기 위해서는 되도록 노이즈가 포함되어 있지 않은 지진파자료를 선택하여 그 지진자료의 스펙트럼 분석을 통해 감쇠상수 k, Q 등을 구한다. 이러한 감쇠상수 값을 통해 한반도의 진동 특성을 이해할 수 있다. 그러나 감쇠상수를 구하는 과정에서 감쇠상수 분석에 사용된 지진자료에 노이즈가 더해졌을 경우, 어떤 형태로 스펙트럼 영역에 영향을 미치고, 감쇠상수에는 어떤 영향을 미치는 지를 연구하여 노이즈효과를 제거할 수 있는 최적화된 분석에 관한 연구가 선행되어야 한다고 본다. 따라서 이번 연구에서는 강지진동 모사프로그램을 가지고 노이즈효과를 적용하면서 감쇠상수에 노이즈가 어떤 영향을 미치는 지에 대한 수치 해석적 연구를 실시하였다. 합성지진파에 이 합성지진파와 전혀 다른 주파수 형태를 보이는 노이즈를 강도를 달리하면서 합성해 본 결과, 노이즈효과를 고려할 수 있는 몇 가지 요소가 있음을 알 수 있었다. 감쇠상수 k값을 강지진동 모사프로그램으로부터 값을 달리하며 합성해 본 결과 노이즈효과를 보이는 것을 알 수 있었으며, 감쇠상수 k를 선형회귀를 통해 $k_{s}$ 와 $k_{q}$를 구할 때의 적용 주파수 범위를 변화시켰을 때도 일정한 양상의 노이즈 효과를 보였다. 또 지진자료와 노이즈를 중첩시킨 지진파 시계열 자료의 정부분만을 감쇠상수 k를 구하는 선형회귀에 이용했을 경우에도 노이즈 효과를 보였다. 또한 계산되어 나온 감쇠상수 값으로부터 특정지역의 지반운동의 특성을 이해할 수 있는 스펙트럼 가속도, 최대 가속도, 및 최대속도 값에 따른 감쇠식을 구하였다. 이것을 한반도와 같은 판 내부 환경인 ENA 값과 비교하였으며 기존의 연구와도 비교하였다.심으로부터 지오이드까지의 거리, 지오이드로부터 지표까지의 거리를 정의해주었으며, 각 격자점의 수직구조를 정의하기 위해 깊이에 따른 각 매질의 밀도, P파의 속도, S파의 속도, P파에 대한 Q값, S파에 대한 Q값을 정의 해주었다. S파의 속도를 구하기 위해서 지구 내부 물질을 포아송 매질이라는 가정 하에, 관계식을 $Vp{\;}={\;}SQRT(3){\;}{\times}{\;}Vs$ 이용하였다. 획득한 모델치들을 이용해 동해와 동해 인근 지역에 대한 초기모델을 구축하였다. 약 1 × 10/sup 6/ e/sup -//sec·n㎡ 의 전자선량에 해당되며 이를 기준으로 각각의 illumination angle에 대한 임계전자선량을 평가할 수 있었다. 실질적으로 Cibbsite와 같은 무기수화물의 직접가열실험 시 전자빔 조사에 의해 야기되는 상전이 영향을 배제하고 실험을 수행하려면 illumination angle 0.2mrad (Dose rate : 8000 e/sup -//sec·n㎡)이하로 관찰하고 기록되어야 함을 본 자료로부터 알 수 있었다.운동횟수에 의한 영향으로써 운동시간을 1일 6시간으로 설정하여, 운동횟수를 결정하기 위하여 오전, 오후에 각 3시간씩 운동시키는 방법과 오전부터 6시간동안 운동시키는 두 방법을 이용하여 품질을 비교하였다. 각 조건에 따라 운동시킨 참돔의 수분함량을 나타낸 것으로, 2회(오전 3시간, 오후 3시간)에 나누어서 운동시키기 위한 육의 수분함량은 73.37±2.02%를 나타냈으며, 1회(6시간 운동)운동시키기 위한 육은 71.74±1.66%을 나타내었다. 각각의 운동조건에서 양식된 참돔은 사육초기에는 큰 변화가 없었으나, 사육 5일 이후에는 수분함량이 증가하여 15일에는 76.40±0.14, 75.62±0.98%의 수분함량을 2회와 1회 운동시킨 참돔의 육에서 각각 나타났다. 운동횟수에 따른 지

Three-dimensional finite-difference simulation of earthquake ground motion is performed using a locally variable time-step (LVTS) scheme matching with discontinuous grids. Discontinuous grids in three directions and extension of the discontinuous grids' boundary to the free-surface in the LVTS scheme minimize the cost of both the computational memory and the CPU time for models like the localized sedimentary basin. A simplified model of sedimentary basin is dealt to show the feasibility and efficiency of the LVTS scheme. The basin parameters are examined to understand the main characteristics on ground-motion response in the basin. The results show that the seismic energy is concentrated on a marginal area of the basin far from the source. This focusing effect is mainly due to the constructive interference of the direct S-wave with the basin-edge induced surface waves. The ground-motion amplification over the deepest part of the basin is relatively lower than that above the shallow basin edge. Therefore the ground-motion amplification may be more related to the source azimuth or the direction of the incident waves into the basin rather than the depth of it.

본 연구에서는 국립해양조사원의 '해양2000호'를 통해 1996년과 1997년에 측정한 동해 지역의 중력자료에 대한 자료 처리를 하였다. 효과적인 자료처리를 위해 선상중력자료 처리에 필요한 각종 보정 절차와 문제점 등을 알아보았으며, 선상자료와 해면고도계자료의 비교 및 이를 통한 선상자료의 검증을 실시하였다. 선상중력자료는 측정과 처리 과정에 있어 여러 사항을 고려하여야 한다. 즉, 육상중력기점을 이용한 절대중력으로의 환산 문제, 선박 항해 위치의 부정확성에 기인하는 문제 및 중력계의 기계적 특성과 중력 측정이 이루어질 때의 해상 조건에 의한 영향 등으로 선상중력자료에 나타나는 여러 오차를 최소화하여야 한다. 선상중력자료로부터 각종 지구중력장 연구에 필요한 중력이상을 계산하기 위해 선상중력 측정시 기인되는 각종 요인의 오차를 고려한 효과적인 보정이 이루어져야 한다. 즉, 선상중력계의 기계변이 보정, 탐사선에 대한 위치 자료의 획득 및 필터링, 그리고 탐사선의 이동으로 인한 Eotvos 효과의 정확한 계산 및 보정이 필요하고, 선상중력계의 기계적 특성에 의해 나타나는 시간지연에 대한 보정도 필요하다. 또한 이러한 보정을 통해 계산한 중력 이상에서 각 교점의 오차를 보정하는 교정오차 보정도 실시하여야 한다. 특히, 탐사선의 이동으로 인한 지구자전 각속도의 상대적인 증감의 효과로 나타나는 Eotvos 효과의 영향은 선상중력자료의 정확도에 가장 큰 영향을 미친다. 이의 정확한 계산 및 보정을 위해서는 정확한 위치정보가 필요하며 본 연구에서는 이를 위해 GPS 항해정보에 대한 Kalman 필터를 실시하였고, Eotvos 효과에 대해 Savitzky-Golay 필터를 적용하여 최적의 Eotvos 보정을 시도하였다. 본 연구에서 계산된 동해지역의 중력이상에 대한 대력적인 범위는 경도 129° - 133°이고 위도 35° - 38.3° 부근이다. 이 지역에 대한 고도이상은 최소 -42.46 mGal에서 최고 161.13 mGal사이에 분포하며, 고도이상의 평균은 14.450 mGal이다. 또한 Bouguer 이상은 최소 -l5.09 mGal에서 최고 218.61 mGal이고 이의 평균은 82.681 mGal이다. 그리고 동해지역의 선상중력 측정지역에서 선상자료에 의한 중력이상과 Altimeter 자료에 의한 고도이상의 전반적인 윤곽은 비슷하면서도 일부 작은 이상의 차이가 나타났으며, 지형자료와 비교하여 보면 Altimeter에 의한 결과보다 선상측정에 의한 결과가 더욱 잘 일치하고 있어 본 연구에서 계산한 선상자료의 타당성을 알 수 있다. 고도이상의 차이는 최소 -25.94 mGal에서 최대 85.33 mGal의 차이를 보이며 차이의 평균은 3.517 mGal, RMS는 6.774 meal이다. 이는 비교적 큰 차이로 선상측정자료의 중요성과 필요성을 단적으로 나타내고 있다.

In the summers of 1997 and 1998 and in February of 2000 we made 570 measurements of the ambient geomagnetic field 120 cm above the pavement surface of State Route 130, south of Pahoa, the island of Hawaii using a three-component fluxgate magnetometer. We measured at every 15.2 m (50 feet) interval covering a distance of 6, 310 m (20, 704 ft) where both historic and pre-historic highly magnetic basalt flows underlie. We also collected 197 core samples from eight road cuts, 489 specimens of which were subject to AF demagnetizations at 5 - 10 mT level up to a maximum field of 60 mT. We observed significant inclination anomalies ranging from a minimum of $31^{\circ}$ to a maximum $40^{\circ}$ where a uniform inclination value of $36.7^{\circ}$ (International Geomagnetic Reference Field, IGRF) was expected. Since the mean of the observed inclinations is approximately $35^{\circ}$ we assume that the study area is slightly affected by the magnetic terrain effect to a systematically shallower inclinations for being located in the regionally sloping surface of the southern side of the island (Baag, et al., 1995). We observed inclination anomalies showing wider (spacial) wavelength (160 - 600 m) and higher amplitudes in the historic lava flows area than in the northern pre-historic flows. Our observations imply that preexisting inclination anomalies such as those that we observed would have been interpreted as paleosecular variation (PSV). These inclination anomalies can best be attributed to concealed underground highly magnetic dikes, channel type lava flows, on-and-off hydrothermal activities through fissure-like openings, etc. Both the within- and between-site dispersions of natural remanent magnetization (NRM) are largest (up to ${\pm}7^{\circ}$) above the flows of 1955, while the area of pre-historic flows in the northern part of the study area exhibit the smallest dispersion. Nevertheless, mean inclinations of each historic flow of 1955 and 1790 are almost identical to that of the corresponding present field, whereas mean of NRM (after AF demagnetization) inclinations for each of the four pre-historic lava flow units is twelve to thirteen degrees lower than the present field inclination. We observed three cases of very large inclination variations from within a single flow, the best fitting curves of which are linear, second and third order polynomials each from within a single flow, whereas no present field variations are observed. This phenomena can be attributed to the notion that local magnetic anomalies on the surface of an active volcano are not permanent, but are transient. Therefore we believe that local magnetic anomalies of an active volcano may be constantly modified due to on going subsurface injections and circulations of hot material and also due to wide spacial and temporal distribution of highly magnetic basaltic flows that will constantly modify the topography which will in turn modify the local ambient geomagnetic field (Baag, et al., 1995). Our observations bring into question the general reliability of PSV data inferred from volcanic rocks, because on-going various geologic and geophysical activities associated with active volcano would continuously deflect and modify the ambient geomagnetic field.

국내 지진관측망에 기록된 지진기록으로부터 관측한 PmP파의 주행시간을 이용하여 한반도 남부지역에서의 지각두께를 추정한다. 모호면으로부터 반사된 파형인 PmP파의 주행시간은 지각두께와 속도구조에 의존한다. 만약 실제 지각의 평균속도와 모델속도 사이의 차이가 작다고 가정하면, 계산한 주행시간과 실제 지진기록으로부터 관측한 주행시간의 상대적인 차이는 반사점에서 지각의 상대적인 두께차이에만 의존한다. 따라서 PmP파가 반사된 지점에서의 지각두께는 주행시간의 상대적인 차이가 표본추출간격보다 작은 값을 가질 때까지 지각두께를 변화시켜줌으로서 계산되어진다. 계산결과 한반도 남부지역에서의 지각두께는 지리산 부근 지역이 가장 두껍고 경상분지 지역이 가장 얇으며 호남지역은 중간 두께를 나타낸다.