• 지구물리와물리탐사
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• 제16권1호
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• pp.18-26
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• 2013

제주도 한라산 주위에 위치한 JJU와 JJB 관측소 하부의 S파 속도구조를 규명하기 위하여, 이 관측소에서 2007년 이후 기록한 $M_W$ 5.5 이상인 원격 지진자료 중 150개 수신함수를 이용하여 역산 및 H-${\kappa}$ 중합법에 적용하였다. 모호면에서 변환된 $P_S$파는 JJU 관측소의 북서쪽(후방위각 $207{\sim}409^{\circ}$, 평균 $308^{\circ}$)과 JJB 관측소의 남동쪽(후방위각 $119{\sim}207^{\circ}$, 평균 $163^{\circ}$) 방향으로 뚜렷하지 않게 나타났다. 이것은 아마도 모호면의 점이적인 속도변화나 지각 내의 속도 불균질층 때문일 수 있다. 수신함수 역산으로부터 계산된 S파 속도모델은 지각 내의 저속도층을 뚜렷이 보여주며, 30 ~ 40 km 깊이에서 점이적으로 증가하는 양상을 보인다. JJB 관측소 반경 18 km 이내에서 저속도층($v_s{\leq}3.5km/s$)은 14 ~ 26 km에 있고, $v_s{\geq}4.3km/s$으로 정의한 '모호면'은 34 km 깊이에 있는 것으로 분석되었다. 서쪽으로 약 10 km 떨어진 곳에 위치한 JJU 관측소의 반경 16 km 이내에서는 저속도층과 '모호면'이 14 ~ 24 km와 30 km에 각각 존재하여 JJB 관측소에 비해 다소 얕은 깊이에서 나타난다. JJU와 JJB 관측소에 대한 H-${\kappa}$ 분석결과는 지각 두께가 29 km와 33 km이며, 종파/횡파 속도비($v_p/v_s$)가 1.64과 1.75임을 각각 나타내어 화산 정상에 가까운 곳에서 상대적으로 낮은 $v_p/v_s$가 관찰되었다.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.751-759
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• 2007

황해 군산분지의 지하 지질구조를 파악하기 위하여 인공위성 해면고도계 중력자료를 이용하여 파워 스펙트럼 분석(power spectrum analysis) 방법으로 밀도 불연속면의 평균 깊이를 계산하였다. 계산 결과에 의하면 군산분지를 포함한 본 연구지역에서는 각각 -1.1km, -3.4km, -9.1km 그리고 -31.0km의 평균 깊이를 가지는 밀도 불연속면이 검출되었다. -1.1km 평균 깊이의 밀도 불연속면은 본 연구지역의의 탄성파 단면에서 관찰되는 왕복 주시 1초 부근에서 나타나는 광역 부정합면으로 해석되었고, -3.4km 평균 깊이의 밀도 불연속면 또한 탄성파 단면에서 인지되는 음향기반암 상부면과 일치하는 것으로 해석되었다. -9.1km 평균 깊이의 밀도 불연속면은 본 연구지역의 시추공 자료, 탄성파 단면, 광역 지질 등을 고려하여 화성기원 기반암의 상부면으로 해석하였다. 이는 본 연구지역의 음향 기반암층은 기존의 연구에서 고려 대상이 되지 않았던 퇴적암으로 이루어져 있음을 의미한다. -31.0km의 평균 깊이를 가지는 밀도 불연속면은 일반적인 대륙지각의 평균 두께와 유사한 값을 보이므로 모호면으로 해석하였다. 화성기원 기반암 상부면으로 해석된 -9.1km 평균 깊이의 밀도 불연속면의 검출은 군산분지의 석유 가스 부존 가능성에 관한 연구에 있어 기존의 연구보다 심부층(음향 기반암층)에 대한 연구가 필요함을 시사하였다.

• 지구물리
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• 제4권1호
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• pp.35-46
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• 2001

한반도 중부에 위치한 대전 지진관측소(TJN) 하부의 세부 지각구조를 밝혀내기 위하여 수신함수를 이용한 선형화된 역산(linearized inversion) 방법을 적용하였다. 본 방법의 비단일해(nonuniqueness)와 초기 모델 의존성의 문제를 해결하기 위해 근사 초기 속도 모델로부터 72개의 서로 다른 초기 모델을 구하여 역산을 수행한 후 결과모델들의 평균 속도 모델을 제시하는 방법을 사용하였다. 역산 결과 총 72개의 모델 중 뚜렷한 지각-맨틀 경계를 보이는 43개의 모델만이 조건에 만족하는 결과를 나타내었다. 모든 모델에서 속도 구조는 전체적으로 깊이에 따라 속도의 불연속면이나 급격한 증가없이 연속적인 변화를 하며, 모호면의 깊이는 30～32.5 km의 범위로 나타났다. 평균적인 하부 지각의 속도는 6.5 km/s, 상부 맨틀의 속도는 7.8 km/s로 뚜렷한 속도 변화를 보였다. 결과 모델 군은 중부지각(mid-crust)에서의 속도를 기준으로 약한 저속도층을 나타내는 군과 상대적으로 일정한 속도를 가지는 군으로 구분되었다. 단지 지진파형의 비교만으로 두 모델군 중 합당한 모델군의 선택은 불가능하였다. 따라서 수신 함수를 이용하여 연구 지역의 신뢰할 만한 지각 구조를 구하기 위해서는 그 지역에 대한 지질학적, 지구물리학적 추가정보와의 동반 해석이 요구된다.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.625-636
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• 2010

본 연구에서는 울릉분지 북동부지역에서 획득한 중력, 자력, 수심자료 등 지구물리자료를 이용하여 이 지역의 지구물리학적 특성 및 지구조를 고찰하고자 하였다. 각각의 자료는 조사기간 및 사용 장비의 차이로 인하여 자료간의 오차가 나타나는데 상대적인 보정을 실시한 후 통합하였다. 울릉분지 북동부에 위치한 연구지역은 울릉도와 독도해산들, 그리고 한국해저간극으로 이루어져 있으며 최대수섬은 약 -2500 m를 보인다. 후리에어이상는 지형의 영향을 잘 반영하며 전체적으로는 울릉도와 독도 및 해산들에서 높은 값을 보인다. 부게이상은 해산들에 의한 국지적인 이상치를 보이지만 한국해저간극 및 울릉분지를 중심으로 고이상을 보이는데 이는 맨틀상승에 의한 영향이라 판단된다. 자기이상도를 살펴보면 화산체(섬과 해산들)들을 중심으로 복잡한 자기이상대를 나탄낸다. 연구지역 부게중력이상의 파워스펙트럼 분석으로부터 계산된 연구지역 모호면의 평균 깊이는 -16.1 km로 나타났다. 이 파워스펙트럼 분석을 이용하여 모호면 심도 역산을 수행하였다. 이 역산법으로 계산된 모호면의 심도는 한국해저간극지역에서 -16~17 km 정도이며 오끼뱅크 및 울릉도의 북서부쪽으로 갈수록 심도가 깊어지는 결과가 나타났다. 이 역산결과는 울릉분지의 해양지 각이 일반적인 해양지각에 비해 두껍다는 기존 결과와 일치한다. 2차원 중력 모델링 결과에서도 모호면의 심도가 해저면지진계 탐사측선이 지나가는 안용복해산과 독도 사이의 한국해저간극지역에서 얕은 것을 볼 수 있으며 오끼뱅크쪽으로 갈수록 깊어진다. 자화분포도에서는 울릉도와 독도 등 화산체에 의한 강한 자기이상대에 의해 나타나는 자화 분포대를 제외하면 주로 북동-남서방향의 선형배열이 나타난다. 섬도역산 결과, 2차원 중력모델링 및 자화분포 결과를 종합해보면 동해의 생성사 울릉분지의 가능성 있는 spreading center(해저면 확장중심) 위치가 한국해저간극에서부터 울릉분지까지 북동-남서 방향일 것이라는 기존 논문들의 주장과 부합된다고 판단된다.

• 지구물리
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• 제5권4호
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• pp.293-303
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• 2002

본 연구에서는 2002년까지 수집된 우리나라 일원의 각종 중력자료와 지형자료를 이용하여 한반도 남부지역(위도 $36.5^{\circ}N$, 경도 $127.5^{\circ}E$를 중심으로 하는 $332km{\times}332km$의 지역)에서 탄성판모델을 설정했을 때의 지각평형과 암석권의 탄성강도 및 유효탄성두께에 대하여 고찰해 보았다. 연구범위의 설정에 있어 이질적인 판구조환경을 가지고 있을 것으로 생각되는 동해의 영향을 배제하도록 하였다. 연구지역에서 파워스펙트럼분석에 의한 모호면의 평균깊이가 30km로 계산되었다. 지각을 단일층으로 가정하고 탄성판모델을 적용한 결과, 관측 코히어런스에서 짐이 300km이상의 파장을 가지면 거의 평형을 이루고 있고, 80km에서 300km 사이는 부분적으로 암석권의 강도에 의해 보상되고 있으며, 80km 이하의 파장의 경우는 거의 암석권의 강도에 의해 지지되고 있음이 나타난다. 지각모델과 강도를 가정하고 계산한 예측 코히어런스와 비교한 결과, 암석권의 탄성강도(flexural rigidity)는 $3.0{\times}10^{22}Nm$(유효탄성두께는 15km)로 나타났다. 이는 우리나라의 지각강도가 상당히 약하다는 것을 지시하며, 안정되고 오래된 지역에서 얻어진 결과보다는 해양이나 판의 경계부에서의 결과와 비슷하다. 우리나라의 경우 대규모의 지각변동과 그에 수반된 마그마의 관입이나 화산활동, 그리고 습곡과 단층 등의 영향은 암석권의 강도를 작게 만드는 원인으로 작용했을 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권3호
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• pp.214-224
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• 2010

황해 서남부 지역의 지구물리학적 특성을 연구하고 지구조를 분석하기 위하여 한국해양연구원에서는 2003, 2004과 2005년에 이 해역에 대하여 중력 및 자력탐사를 수행하였다. 황해는 몇 개의 분지를 가지고 있으며 연구지역 또한 흑산분지와 동중국해분지 일부분을 포함하고 있다. 연구지역의 해저지형은 남서쪽 중국쪽으로부터 북동쪽 한국쪽으로 가면서 깊어지며 약 -40 m에서 약 -150 m까지의 수심 범위를 나타내고 전반적으로 완만한 기복과 경사를 보인다. 중력이상은 완만한 해저지형의 변화보다는 기반암의 영향을 받는 것으로 판단된다. 해상중력자료 및 인공위성 중력자료를 함께 사용한 중력이상은 연구지역의 북동쪽으로 높은 값을 보이며 흑산분지 남쪽으로 원형의 낮은 이상대가 나타난다. 부게이상의 아날니틱신호는 분지경계면 부근에서 고이상대들이 나타난다. 자기이상과 자기이상의 아날니틱신호에서는 화성암체 관입에 기인한 복잡한 이상들이 북쪽에 분포하고 남쪽은 완만한 변화를 보이는 것으로 보아 화성암체 관입이 연구지역 북쪽에 비해 많이 나타나지 않은 것으로 판단된다. 연구지역의 부게중력이상과 자기이상의 파워스펙트럼 분석은 모호면의 깊이를 약 30.2-28.3 km로 보여주며, 기반암은 약 8.4-8 km이며, 제 3기 에오세의 부정합면은 약 1.5-1.7 km 정도 인 것으로 나타난다. 부게중력이상의 역산에 의한 모호면의 깊이는 연구지역의 서쪽인 중국쪽이 동쪽인 한국쪽에 비해 약간 깊게 나타난다. 2차원 중력모델링에서 지각구조들의 깊이 및 화성암 관입체의 위치 등 결과가 아날니틱신호 분석, 파워스펙트럼 분석 및 역산의 결과와 잘 부합된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권2호
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• pp.66-73
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• 2014

뉴질랜드 White Island에 설치된 WIZ 지진관측소 하부의 S파 속도구조($v_s$)를 규명하기 위해, 2007년 4월 20일에서 2013년 9월 6일 동안 기록된 362개 원거리 지진자료(Mw > 5.5)에 수신함수 역산과 H-${\kappa}$ 중합법을 적용하였다. 200회 반복 연산 후 오차 20% 이내인 수신함수 71개를 이용하여, 관측소 반경 15 km 이내에서 $v_s$ = 4.35 km/s인 모호면의 깊이를 $24{\pm}1km$로 결정하였다. 수신함수 역산으로 구한 1차원 $v_s$ 모델은 깊이 18 ~ 22 km인 하부지각 내에 4 km 두께의 저속도층 존재를 지시한다. 이 저속도층에서의 $v_s$는 상하부층보다 0.15 km/s 작아 심부 마그마 저장소와 관련이 있을 것으로 해석된다. H-${\kappa}$ 중합법으로 구한 지각의 평균 두께는 24.5 km로 수신함수 역산 결과와 잘 일치하며, $v_p/v_s$가 1.64로 작게 나타난 것은 가스로 채워진 암석이나 뜨거운 결정질 마그마의 영향일 가능성이 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권1호
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• pp.8-15
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• 2012

원주 KS31 광대역 지진관측소 하부의 S파 속도구조를 구명하기 위해서, 2002 ~ 2009년 사이에 기록된 규모 Mw 5.5 이상의 297개 원거리 지진 이벤트 자료로부터 구한 수신함수와 표면파 분산곡선의 복합역산 및 $H-{\kappa}$ 영역에서의 중합법을 적용하였다. 분석 결과는 이 관측소 반경 수십 km 이내의 모호면 평균 깊이가 $32.4{\pm}0.5\;km$로 거의 평탄하게 놓여 있음을 지시한다. 이 지역 지각의 평균 S파 속도는 3.69 km/s이고, P파와 S파 속도비, $V_p/V_s$가 $1.72{\pm}0.04$로 나타나서 전형적인 육지지각의 특성을 보인다. 수신함수 1 s에 나타난 음 위상은 KS31 관측소 하부의 상부지각 10 ~ 18 km 깊이에 S파 저속도층이 존재함을 지시한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권1호
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• pp.40-52
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• 2003

한반도와 일본열도 사이에 위치하는 동해 남서부의 열림모델이 다양하게 제시되었음에도 불구하고 한반도의 대륙주변부의 지각구조는 잘 알려져 있지 않다. 그 결과 동해의 열림을 설명하는 데에 필요한 대륙의 리프팅과 해저면 확장과정은 정확히 제시되지 못하고 있다. 이 연구에서는 다중채널 탄성파자료와 해저면지진계자료로부터 한반도의 대륙주변부에서 울릉분지의 중앙부까지 지각구조를 구하였다. 울릉분지의 지각은 그 두께가 약 10km로서 정상보다 두꺼우나 깊이에 따른 속도분포에서 전형적인 해양지각의 특성을 갖는다. 대륙주변부에서 대륙과 해양지각간의 급격한 전이가 발생하는데 약 50km의 거리에서 지각의 두께가 상당히 감소하며 모호면이 얕아진다. 대륙주변부에서는 특징적으로 고속도(최대 7.4km/s)의 하부지각이 존재하는데 이것은 대륙사면 아래에서 10km이상 두꺼우며 바다쪽으로 첨멸된다. 이 고속도의 하부지각은 맨틀의 온도가 정상보다 뜨거운 환경에서 대륙이 리프트되는 동안 형성된 magmatic underplating으로 해석된다. 대륙사면의 음향기반은 많은 양의 화산분출에 의해 발달된 화성층서를 보여준다. 이러한 점들은 한반도 대륙주변부의 진화가 화산성의 리프트된 대륙주변부에서 일어나는 과정에 의해 설명될 수 있음을 제시한다. 지구규모의 지진파 토모그래피는 상부 맨틀이 한반도의 대륙주변부와 울릉분지에서 비정상적으로 뜨거운 것을 보여줌으로써 이러한 제시를 뒷받침한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권1호
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• pp.1-8
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• 2015

뉴질랜드 Ngauruhoe 화산에 설치된 OTVZ 지진관측소 하부의 S파속도(${\nu}_s$)를 규명하기 위해, 2011년 11월 11일에서 2013년 9월 11일까지 기록된 원거리 지진자료($Mw{\geq}5.5$) 중에서 신호 대 잡음비가 높은 127개의 자료만을 이용하여 수신함수를 계산하였다. 수신함수는 시간영역에서 반복적 곱풀기 방법으로 계산되었으며, 21개의 수신함수에 유전자 알고리즘을 적용하여 역산을 실시하였다. 역산으로부터 구한 관측소 하부의 1차원 속도모델은 ${\nu}_s$가 3.7 km/s에서 4.7 km/s로 급격히 변하는 모호면이 14 km 깊이에 존재하며, 지각의 평균 ${\nu}_s$는 3.4 km/s임을 보인다. 하부지각에는 평균 ${\bar}{\nu}_s$ 가 3.1 km/s인 저속도층이 두께 9 km 이내로 존재하며, 관측소에서 멀어질수록 두께가 얇아지는 것으로 분석된다. 또한, 상부맨틀에도 ${\nu}_s$가 4.3 km/s 이하인 저속도층이 10 km 이상의 두께로 존재하며, 이러한 하부지각과 상부맨틀 내에 존재하는 저속도층과 상대적으로 얇은 지각은 태평양판의 섭입에 따른 마그마 활동과 관련이 있을 것으로 추정된다.