• 지질학회지
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• 제54권6호
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• pp.615-630
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• 2018

분지 해석은 퇴적분지의 형성과 진화를 이해하기 위한 연구 분야로서 여러 종류의 지구과학 자료들을 종합적으로 분석해야 하며, 분지의 시공간적 발달을 입체적으로 구현하기 위해서는 모델링 기술이 적용된다. 분지해석과 모델링 연구를 위해 2016년 MATLAB 기반의 프로그램 BasinVis 1.0이 공개되었으며 최근에는 새로운 기능과 수정된 사용자 인터페이스를 포함한 BasinVis 2.0이 개발되었다. 이 연구에서는 BasinVis 2.0을 이용한 분지 모델링을 소개하기 위해 비엔나 분지의 남부에서 사례 연구를 수행하였다. 이 연구는 BasinVis 1.0을 이용한 비엔나 분지 중북부의 모델링 연구와 함께 앞으로 수행될 비엔나 분지 전지역의 모델링을 위한 예비 연구로서, 연구 지역의 마이오세 퇴적층과 침강 발달을 시공간적으로 구현하였다. 마이오세 초기의 후반 동안 퇴적과 침강은 북동-남서 방향의 주향이동 단층과 안행성 점완 정단층들을 따라 빠르게 나타난다. 하지만 마이오세 중기부터 후기까지 침강은 급격히 감소한다. 이는 인리형 시스템의 발달에 연관하며, 주향이동 분지의 단기간의 빠른 지구조 침강 패턴과 일치한다. 마이오세 중기의 침강은 주로 주향이동 단층을 따라서 나타나는 반면, 마이오세 중기 후반부터는 북-남 방향의 점완 정단층을 따라 저지대로 퇴적 중심지가 이동되었다. 이는 광역적 고응력장이 북동-남서 방향의 횡인장에서 동-서 방향의 인장으로 변화하는 것과 일치한다. 이 연구에서는 다양한 기능과 기법들이 사례 연구에 적용되었으며, 모델링 결과는 BasinVis 2.0이 분지 모델링 연구에 효과적으로 적용 가능함을 보여준다.

• 자원환경지질
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• 제42권1호
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• pp.55-72
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• 2009

근원암으로부터 탄화수소가 생성되고 배출되는 시기는 석유시스템 모델링을 이용하여 분지의 지사를 복원함으로써 평가할 수 있다. 미국 북서부 오레곤주에 위치한 타이분지는 탄화수소 생성 가능성이 높은 지역이다. 본 연구에서는 남부타이분지에 대한 구조 층서적 관점에서의 분지 진화와 열역사 및 매몰사를 석유시스템 모델링의 수치모델을 사용하여 복원, 시뮬레이션 하였다. 분지 내 탄화수소 생성과 배출을 이해하기 위해 잠재 근원암에 대한 유기 지화학적 평가와 가능한 석유시스템을 분석하였다. 유기 지화학 자료를 통해 미분화된 움콰 그룹, 클라마스산의 이암층, Remote Member와 Coquille River Member에 협재된 탄층과 탄질 이암이 분지 내 가스를 생성시킬 수 있는 잠재력이 큰 근원암임을 알 수 있다. 남부 타이분지의 상대적으로 높은 열적 성숙도가 쿠스베이 퇴적층의 하중 압력에 의한 매몰과 연관됨을 지시하여 준다. 서부 캐스케이드흐로부터 관입에 의한 열 유입 또한 분지의 높은 열적 성숙도에 영향을 미친다. 이러한 분석을 바탕으로 근원암의 성숙과 탄화수소 생성, 및 배출이 석유시스템 모델을 통해 평가되어졌다. 모델링 결과는 모든 잠재 근원암으로부터 탄화수소가 생성은 되었으나 오직 Remote Member에서만 배출이 일어났음을 알려준다.

• 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해안해양공학회 1996년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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• pp.151-155
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• 1996

지중해의 조석 현상은 그 크기가 수 cm 정도로서 큰 관심을 갖지 못했는데 근해의 위성 고도계에 의한 순환 연구가 활발해 짐에 따라 조석 모델링이 시작되고 있다(Tsimplis 등, 1995; Kantha, 1994). 지중해는 Sicily 해협을 중심으로 두 개의 분지로 나뉘어져 서측 분지는 지브랄타 해협을 통해 대서양과 연결되며 아드리아해와 에게해는 오트란드 해협과 크레테 해협을 동해 동측 분지와 연결되고 있다. (중략)

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.253-256
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• 2008

지하 토사 조건 및 지질 구조는 지진 시 지반 운동의 증폭에 관련된 부지 효과에 매우 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 국내 홍성 지역을 대상으로 시추 조사와 현장 탄성파 시험을 포함한 현장 조사 및 지표 부근지질 정보를 획득하기 위한 부지 답사를 통해 부지 효과를 확인하였다. 홍성 지역은 1978년 계기 지진이 발생한 지역으로서 기반암 상부에 최대 약 50 m 두께의 풍화대 지층이 분포한다. 연구 대상 지역의 공간 지층 구조를 효율적으로 확인하기 위하여 지리정보시스템(GIS) 기법 기반의 지반 정보 시스템(GTIS)의 구축하였으며, 홍성 지역은 분지는 얕고 넓은 형상임을 확인하였다. 홍성 지역의 부지 지진 응답을 평가하기 위하여 대표 단면에 대한 2차원 유한 요소 해석을 수행하였다. 도출된 지진 응답으로부터 지반 운동이 기반암 상부 토사층을 통해 전단파가 전파되면서 증폭되고 분지 형상에 따른 전단파의 상호 작용으로 생성된 표면파로 인해 분지 경계 부근 진동 지속 시간이 증가됨을 확인하였다. 뿐만 아니라, 분지 내의 선정된 토사 부지들에 대해서 추가적인 1차원 유한 요소 지진 응답 해석을 수행하였으며, 본 연구 대상 분지가 매우 얕고 넓음에 따라 분지 경계 부근을 제외하고는 분지 내 대부분의 위치에서 2차원 지진 응답과 유사한 결과를 보였다.

• 지질학회지
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• 제54권6호
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• pp.641-656
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• 2018

북한의 서한만 분지 내에는 경제성이 있는 석유 자원이 존재할 것이라는 것이 여러 경로를 통해서 보고되고 있으나, 북한의 비밀주의 원칙에 의해서, 이 지역의 지질 및 지구물리학적인 연구를 위한 데이터가 공개된 적은 극히 드물었다. 그렇기 때문에 인공위성으로부터 제공되는 중력장 데이터는 서한만 퇴적분지의 구조를 밝혀내고, 이를 통해서 서한만 퇴적분지 내의 석유 부존자원 연구를 위해서 차선책으로 매우 유용하게 이용될 수 있다. 본 연구는 인공위성 데이터를 기반으로 만들어진 TRIDENT 중력장 데이터의 해석과 더불어 서한만 분지내에서 지금까지 수행된 지질 및 지구물리 데이터를 이용하여 서한만 퇴적분지의 3차원적인 밀도 구조를 밝혀내고자 수행되었다. 본 연구 결과, 서한만 분지 중, 2 군데의 지역에서 약 $2,000kg/m^3$의 매우 낮은 밀도를 특징으로 하는 저밀도 지층이 존재한다는 것을 확인하였으며, 이는 이 지역 퇴적분지 내에 석유 부존자원이 존재할 가능성이 매우 높다는 것을 시사한다. 한 곳은 서한만 중앙분지(Central basin) 남쪽 지역 약 3,000 m 깊이 백악기/쥐라기(Cretaceous/Jurassic) 층 속에 존재하며 그 부피는 약 $250km^3$으로 판단된다. 다른 곳은 중앙분지의 북쪽 지하 약 2,500 m에 위치하며, 그 부피는 약 $300km^3$으로 판단된다. 최근에 확보한 서한만 분지의 해상 측정 중력 데이터는 위의 연구 결과가 신빙성이 매우 높다는 것을 보여줌과 동시에 중앙분지 북서쪽 보하이만 방향으로 또 다른 저밀도 지층이 존재할 가능성이 매우 높다는 것을 보여준다.

• 지구물리
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• 제10권1호
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• pp.13-25
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• 2007

본 연구에서는 중력, 자력자료와 기존 탄성파 연구결과를 이용한 역산 및 모델링을 통하여 모호면의 심도 변화 및 대륙붕에서 울릉분지로 이어지는 지역의 지각구조를 연구하는데 목적이 있다. 연구지역의 후리에어중력이상은 해저지형 효과를 잘 반영하며 나타나고 있다. 부게중력이상은 울릉분지 중심부로 갈수록 증가하고 있는데 이는 울릉분지 하부의 모호면이 상승되어 있다는 것을 암시한다. 자기이상의 특징은 대륙주변부를 따라서 북동방향으로 양의 자기이상이 존재하며 울릉분지로 가면서 감쇠한다. 아날니틱 신호를 보면 후포뱅크에서 소규모의 이상이 존재하고 대륙사면 지역에서는 강한 이상대가 분포되어 있다. 후포뱅크에서 나타나는 이상은 이곳이 화산관입으로 융기된 지역인 것을 암시한다. 대륙사면에서 양의 자기이상은 SDR(seaward dipping reflectors)의 존재를 지시하며 탄성파 단면에서 나타나는 SDR의 위치와 일치한다. 부게중력이상에 대한 역산과 2차원 중력 모델링 결과에서 나타난 모호면의 변화는 대륙주변부에서 울릉분지쪽으로 갈수록 모호면의 깊이가 상승하였으며 OBS 속도구조에서 나온 결과와 좋은 일치를 보인다. 2차원 중력 모델링 결과 대륙지각 하부에는 magmatic underplating zone이 존재를 암시하며 이는 이 지역에서 리프팅이 일어났을 가능성을 지시한다.

• 지질학회지
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• 제54권6호
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• pp.631-640
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• 2018

퇴적층의 두께와 형성 기간을 분석하는 것은 퇴적분지의 발달사를 이해하기 위한 분지 해석과 모델링 연구에서 중요하다. 분지 발달 과정에서 퇴적층은 깊이가 증가함에 따라 다짐 작용에 의해 두께가 감소하고, 이 두께 변화는 깊이에 따른 공극률 변화 경향(다짐 작용 경향)을 통해 계산이 가능하다. 이 연구에서는 대표적인 퇴적암상인 사암, 셰일, 탄산염암의 깊이에 따른 공극률 변화 자료를 기반으로, 암상에 따른 다짐 작용 경향의 범위를 지수 함수를 이용하여 정량화하였다. 그리고 다짐 작용이 퇴적층의 공극률과 두께 변화에 미치는 영향을 수치해석적 방법을 이용해 평가하였다. 사암은 초기 공극률의 범위가 좁고 깊이 증가에 따른 공극률 감소 경향이 비교적 일정하여, 다짐 작용에 의한 층두께의 변화 범위가 작다. 셰일은 약 2,000 m 깊이까지 공극률이 빠르게 감소한 후, 급격히 낮아진 감소율을 보이며 이는 퇴적층의 두께 변화에도 반영된다. 탄산염암은 초기 공극률의 범위가 넓고, 깊이 증가에 따른 공극률 감소 양상의 차이가 커서, 결과적으로 다짐 작용에 의해 감소한 퇴적층 두께 차이의 범위도 크게 나타난다. 이 수치 해석적 다짐 작용 연구의 정량적 분석 결과에서 나타난 각 암상들의 다짐 작용에 따른 공극률과 층두께 감소의 특징들은 퇴적분지의 생성과 발달 과정을 이해하기 위해 필요한 퇴적층 두께 복원과 침강사 그리고 지열 작용 분석에 영향을 끼치며, 이는 다짐 작용 경향이 분지 모델링 연구에서 중요한 요소이며 적절한 적용이 필요함을 보여준다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.69-76
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• 2021

이 연구에서는 포항분지 영일층군 덮개암 시료의 광물학적 특성을 파악하고, 이산화탄소 주입으로 인해 발생할 수 있는 물-암석-가스의 상호작용을 지화학 모델링을 이용하여 규명하였다. 이를 위하여 XRD, MICP, BET 분석을 실시하여 덮개암의 광물암석학적 및 공극 특성을 파악하였고, 광물학적 연구 결과와 공극수의 물리화학적 변수 자료들을 이용하여 이산화탄소 주입 후 단기간 변화와 장기간 영향을 파악하기 위하여 두 단계의 지화학 모델링(The Geochemist's Workbench 14.0.1)을 수행하였다. 연구 결과, 포항분지 영일층군의 덮개암은 석영, 알바이트, K-장석으로 주로 구성되어 있고, 소량의 백운모, 황철석, 방해석, 카올리나이트, 몬모릴로나이트로 이루어져 있다. 지화학 모델링 결과, 이산화탄소의 주입 후 덮개암은 방해석의 용해로 인해 공극률이 증가하고 알바이트와 K-장석의 용해 결과 도소나이트와 은미정질 실리카(칼세도니)가 침전되었다. 주입이 완료된 두 번째 단계에서는 방해석과 알바이트의 용해 결과 도소나이트와 은미정질 실리카(칼세도니)의 침전이 일어나며, 이 반응으로 인해 pH는 증가하였다. 또한 덮개암에서 이산화탄소를 포획할 수 있는 광물은 도소나이트 임을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과는 장기간의 이산화탄소 지중 저장에 있어 광물 포획의 효율성을 정량적으로 평가하는 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제38권2호
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• pp.143-153
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• 2005

경상분지에 속하는 의성소분지는 백악기말 활발했던 화산활동의 결과로 형성되었으며, 밀양소분지와는 팔공산단층을 경계로, 영양소분지와는 안동단층을 경계로 구획된다. 본 연구에서는 화산암체와 심성암체의 복합체로 이루어진 의성지역에서 지구물리학적 연구를 수행하여 지표 및 지하 지질구조를 규명, 해석하고자 한다. 지표지질 양상을 파악하기 위하여 수행된 IRS 위성영상과 수치고도자료를 이용한 선구조와 선밀도 분석 결과, 선구조의 방향은 $N55^{\circ}\~65^{\circ}W$가 현저하게 우세하며, 연장성은 $N55^{\circ}\~65^{\circ}W$ 방향과 N-S 방향이 우세하게 나타났다. 지하 밀도 불연속면의 평균심도를 구하기 위하여 중력자료의 파워스펙트럼분석(Power spectrum analysis)을 시행한 결과, $4\~5{\cal}km$의 분지기반암의 심도와 $0.5\~0.6{\cal}km$의 천부지층경계면의 심도가 규명되었다. 파워스펙트럼 결과를 참고로 측선 A-A'와 B-B‘에서 2.5차원 모델링을 실시한 결과, 측선 A와 B에서 나타나는 특징적인 저이상은 지하지질구조 특성에 기인한 것으로 판단된다. 자력기반암의 경계를 파악하기 위한 자력자료의 Analytic signal 분석은 $0.001\~130nT/m$의 범위를 가지며, 높은 에너지를 보이는 부분은 팔공산 화강암체의 경계와 분지내의 칼데라 분포지역과 잘 일치한다.

• 대한지리학회:학술대회논문집
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• 대한지리학회 2001년도 춘계학술대회 요약집
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• pp.174-179
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• 2001