• 지구물리
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• 제7권3호
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• pp.207-215
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• 2004

오호츠크해는 동해와 연결된 바다로 세계에서 가장 유망한 가스하이드레이트 부존지역 중 하나이다 오호츠크해의 가스하이드레이트 퇴적층의 지구물리 구조를 규명하기 위해 2003년 8월과 10월 두차례에 걸처 사할린 북동 대륙사면지역에서 오호츠크해 가스하이드레이트 국제공동연구(CHAOS) 탐사가 수행되었다. 이번 탐사에서는 고해상도 천부지층 탄성파 수중음향(hydroacoustic) 자료 등을 획득하였다. 스파커 음원을 이용하여 얻은 탄성파 단면도에는 가스하이드레이트 BSR이 뚜렷하지 않지만 BSR 깊이 부근에 분산적으로 나타나는 진폭이 강화된 반사층들이 관찰되었다. 따라서 사용하는 음원의 주파수에 따라 BSR의 반사특성이 다르게 나타남을 알 수 있다. 또한 BSR깊이에서 해저면으로 상승한 좁은 폭의 가스기둥 (gas chimney)들이 다수 발견되었다. 이 기둥들은 내부음향특성이 전혀 보이지 않는 (wipe-out : WO)그룹과 주변에 비해 상대적으로 강한 반사특성(enhanced reflection; ER)을 보이는 그룹으로 나누어진다. 이런 반사특성 차이는 기둥내에 가스 또는 가스하이드레이트 중 어떤 물질이 집중적으로 충적되었는지에 따라 구별되는 현상으로 해석된다. 수중음향자료에는 지층으로부터 해수중으로 수백 의 높이까지 뿜어져 오르는 많은 가스분출기둥들이 관찰되었다. 가스분출기둥들은 가스하이드레이트 안정영역에 해당하는 상대적으로 깊은 수심에서 관찰된다. 이는 지층의 가스기둥 주변을 둘러싼 가스하이드레이트 퇴적층이 가스가 스며들지 못하는 차단벽을 형성하면서 심부에서 공급되는 가스의 대부분이 가스기둥을 따라 해저면까지 운반되며 이에 따라 가스기둥 위의 표층에서 해수중으로 분출하는 가스분출기둥이 형성된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권3호
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• pp.204-213
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• 2008

2006년 시추되었으며 굴착 시 연약층 붕괴 및 공경수축 등의 잦은 시추공 불안정을 보인 포항 심부 지열 시추공(BH-4, 최종심도: 2,383m)의 안정성에 대해 분석하였다. 안정성 분석을 위해 현장응력과 암석강도를 고려하여 최적이 수압력을 산정한 결과 최적이수압력의 상한은 연직응력으로, 하한은 붕괴압력 또는 공극수압으로 나타났으며, 암종에 따라 매우 다른 범위를 보였다. 시추공 최상부의 반고결 이암 구간은 이수압력의 조절만으로는 공의 붕괴를 방지할 수 없는 조건으로 나타났으며 그 하부의 일부 암종(염기성 암맥, 결정질 응회암)에서는 붕괴압력이 정수압보다 $50{\sim}60%$ 높게 나타났다. 즉 이러한 구간에서는 정수압에 해당하는 이수밀도(0.98 g/$cm^3$)를 사용 시 과도한 공벽 붕괴가 발생할 수 있기 때문에 이수밀도를 1.5 g/$cm^3$ 이상으로 증가시켜 굴착해야 시추공 안정성을 확보할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제35권5호
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• pp.455-463
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• 2002

자료의 부족 및 육.해양을 동시에 감안해야 하는 상황으로 인하여 아직까지 한반도 중부 대륙에서 해양지역으로 이어지는 대륙연변부에서의 심부지각구조에 관한 심층적인 지구물리학적 연구는 이루어지지 못하였다. 본 연구에서는 중력자료를 이용하여 대륙과 해양을 잇는 대륙연변부 북위37$^{\circ}$~38$^{\circ}$, 동경128$^{\circ}$~132$^{\circ}$지역에 대한 심부지각구조를 해석하였다. WCA보정을 이용하여 해상지역의 선상중력자료에 나타나는 탐사측선상의 잡음으로 판단되는 고주파성분을 제거하고, 보정된 해상지역의 free-air 중력이상을 동일한 고도 기준면을 갖는 육상지역의 부게 중력이상과 결합하였다. 연구지역의 중력이상을 4개 지역으로 나누고, 각각의 지역에 대한 파워스펙트림 분석에 의해 산출한 모호면으로 판단되는 밀도 경계면은 한반도 내륙 부에서 대륙주변부를 지나 동해 울릉분지 쪽으로 갈수록 심도가 점점 얕아지는 양상을 보인다. 파워스펙트럼 결과에 의해 기초 모델로 설정하고 모델링을 실시한 결과, 모호면의 심도는 한반도 내륙지역에서는 약 33~35 km로 나타나고, 대륙주변부에서의 모호면의 심도는 18~28 km로서 한반도 내륙지역에 비해 얕아진다. 이와 같은 구조적 특성은 울릉분지의 주변부를 따라 나타나고 있는 중력변화에서도 잘 나타나고 있다. 울릉도 남쪽 해역에서의 모호면은 약 16~17 km로 대륙 쪽의 모호면 깊이보다 훨씬 얕다. 이와 같이 중력자료로부터 구한 지각모델의 결과는 인근 지역에서 이루어진 탄성파탐사를 통한 지각모델링 결과와 매우 유사하게 나타났다.

• 지질공학
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• 제8권3호
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• pp.285-296
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• 1998

옥천대의 심부 지질구조를 규명하기 위한 연구의 일환으로 옥천대 서남단의 주요 구조선과 대체로 직교 하는 70km의 측선을 따라 중력과 자력탐사를 수행하였다. 또한 측선을 포함하는 옥천대 서남부에 대한 최근의 암석학적 및 지화학적 연구성과를 요약하였다. 중력과 자력 측정치들을 보정하여 각각 부게이상과 총자기이상을 구했다. 중력과 자력이상은 옥천대 남쪽 경계인 장흥부근에서 급격히 변화한다. 이러한 부게이상의 급격한 증가는 선 캠브리아 편마암류와 상대적으로 밀도가 큰 중성 심성암류와의 사이에 상당히 큰 변위를 가진 심부의 정단층으로 설명이 가능하다. 이 단층은 옥천대의 형성과 진화에 중요한 역할을 한 단층으로 사료된다. 한편 중력이상과 자력이상의 근원이 같다는 가정아래 중력이상으로부터 가상의 자력이상을 계산하였다. 계산된 자력이상은 측선상의 50km 부근(장흥근처)까지는 대체로 중력이상과 일치하나, 그 이후에는 완전히 반대의 상관을 보여준다. 끝으로 잔여 부게이상을 만족하는 지하구조가 시행착오적인 순해법에 의하여 제시되었다. 여기서 초기모델은 지표지질과 역해법의 결과로부터 주어졌다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권3호
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• pp.111-120
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• 2016

지열발전을 위해 심부에 인공적으로 균열대를 생성시키는 EGS (Enhanced/Engineered Geothermal System) 지열발전 기술에서는 유체의 이동통로가 되는 균열의 연결성 향상이 매우 중요하며, 다단계에 걸쳐 이루어지는 수압파쇄시 발생되는 균열의 정보는 미소진동 모니터링을 통해 확인이 가능하다. 하지만 각 단계별 수압파쇄시 발생되는 균열에 의해 변화된 속도구조를 고려하지 않고 미소진동 모니터링을 수행하게 되면, 다음 단계의 수압파쇄시 발생된 균열의 위치정보는 실제 위치와는 차이를 보이게 된다. 이 연구에서는 Kim et al. (2015)에 의해 개발된 미소진동 위치역산 알고리듬을 심부 수 km 하부를 대상으로 하는 EGS 지열발전에 적합하도록 개선시켰으며, 각 단계별 수압파쇄시 발생되는 균열에 의해 변화된 속도구조를 측정된 미소진동 자료를 이용하여 영상화할 수 있는 3차원 속도역산 알고리듬을 개발하였다. 아이코날 방정식(Eikonal equation)을 사용하여 단순 층서구조뿐만 아니라 복잡한 속도구조의 경우에도 적용가능하도록 하였고 그림자 영역(shadow zone)에 대해서도 어느 위치에서나 정확한 주시계산이 이루어지도록 하였으며, 프레넬 볼륨(Fresnel volume)을 이용한 자코비안(Jacobian) 계산을 통하여 속도역산의 계산시간을 효과적으로 단축시켰다. 또한, EGS 사이트를 모사한 속도모델에서 얻어진 미소진동 자료를 개발된 알고리듬에 적용시킨 결과, 전 단계에 이루어진 수압파쇄에 의해 변화된 속도를 반영하는 향상된 속도모델을 얻을 수 있었고 이를 이용하여 위치 재결정을 수행한 결과 실제 위치와 거의 일치하는 결과를 얻었다.

• 자원환경지질
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• 제54권1호
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• pp.117-126
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• 2021

위성고도에 획득한 지각 자기이상값들은 지상부근(near-surface)의 항공탐사나 해양탐사등에서 얻은 자기이상값들에서 얻기 어려운 장파장의 특징을 보이며 이들은 지각의 자기현상이 소멸되는 큐리 등온 깊이선(Curie isotherm)까지의 심부 지각물질의 자기특징 및 위성고도에서도 나타날 수 있는 강한 자기특징들을 반영한다. 따라서 심부 지하구조나 판구조론을 통한 과거 지구조의 재구성(reconstruction) 및 해석과 최근 지구온난화로 인한 대륙빙하의 해빙과 연관되어 남극 및 그린랜드의 지열분포 연구에 중요한 자료로 이용되고 있다. 이러한 위성 지각 자기이상값은 전지구를 경계조건으로 하는 구면조화함수의 계수모델로 표현되는 것이 일반적이나 많은 계수 계산과 함께 안정적으로 외부자기장을 분리하기 어려운 극지역 및 적도지역의 자료들도 포함되어 이들 자료가 모델 전체에 영향을 줄 수가 있다. 한편, 이와는 달리 관심지역의 자료들만을 가지고 지역에 맞는 몇 단계 자료처리 과정을 거쳐 얻은 지각 자기이상값들은 이러한 영향에서 벗어날 수 있다. 본 연구에서는 한반도를 중심으로 하는 동아시아 지역(20° ~ 55°N, 108° ~ 150°E) 의 CHAMP 위성에서 최저고도였던 시기의 자료를 획득하여 평균 280 km 에서의 지각 자기이상 지도를 제작하고 CHAMP 자료로 만든 전지구 지각 자기이상 모델(MF7)과 비교하여 지각 자기이상 특징들을 파악하고자 한다. 아울러 전세계 지상부근 지각자기이상 자료를 종합하여 제작한 EMAG2에서 장파장 성분을 추출하여 함께 비교하기로 한다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제8권4호
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• pp.279-291
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• 2010

고준위방사성폐기물처분을 위한 부지특성평가 기술을 구축하고, 이를 활용하여 심부지질환경을 이해하기 위해 1997년부터 지금까지 한국원자력연구원 주변 지역을 고준위폐기물처분을 위한 연구지역으로 선정하여 다양한 지질 관련 연구를 수행해왔다. 특히, 2002년에는 고준위폐기물의 처분 대상 심도의 시추공(지하 500 m)을 굴착하였으며, 2006년에는 지하처분연구시설(KURT, KAERI Underground Research Tunnel)을 준공하여 연구지역에 대한 심부지질환경 규명을 위해 노력하고 있다. 현재, 지하처분연구터널의 좌측 연구용 모듈 내에 500 m 길이의 장심도 시추공을 굴착하여 다양한 부지특성평가 연구를 수행 중에 있다. 본 연구는 고준위폐기물의 심지층 처분을 위한 요소 기술인 심부영역의 부지특성평가기술 구축을 위해 장심도 시추공 자료를 이용하여 KURT 주변의 지질구조 분석하였다. 연구지역의 장심도 시추공에서 지구물리탐사, 시추공 지질조사 등 다양한 현장 조사를 수행하였으며, 그 결과 총 7개의 지질구조를 도출하였다. 이 연구 결과는 KURT 지역의 부지특성연구의 주요한 한 부분으로서 기존에 구축된 지질모델을 보완하는데 이용될 예정이다.

• 지질공학
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• 제27권4호
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• pp.417-427
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• 2017

본 연구에서는 암반비탈면을 대상으로 붕괴에 큰 영향을 미치는 주요 지질구조에 의한 붕괴현황, 원인분석 및 대책에 관한 사례를 소개하고자 한다. 다양한 지질구조에 의한 암반비탈면 붕괴 사례 중 단층점토가 협재된 단층면의 교차에 의한 붕괴, 엽리 및 암맥관입접촉부 파쇄대에 의한 붕괴 및 심부 암종경계면(점토대)에 의한 붕괴 등에 대한 사례를 중심으로 정밀지표지질조사, 물리탐사 및 시추조사 등을 통한 붕괴원인 분석을 실시하였으며, 대상 비탈면의 지질구조적 특성, 붕괴유형 및 지반조건 등을 고려하여 추가적인 비탈면 활동을 방지하고 비탈면의 항구적인 안정성 확보를 위한 대책방안을 수립하고자 하였다.

• 한국석유지질학회지
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• 제1권1호
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• pp.37-46
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• 1993

한국근해 제 6광구내의 탄성파탐사 단면도에 대한 이차원의 중력 및 자력모델을 연구했다. 각 단층면에 대하여 사용된 모든 지층의 기하학적 형태를 보여주는 긴 모델과 중요한 부분을 확대한 모델을 작성했다. 이 모델연구 결과는 다음과 같은 사항들을 지시한다. (1) 보다 깊은 기반암까지의 심도는 탄성파탐사 단층면에서 보여주는 깊이보다 약간 깊은 것 같고, (2) 중기 마이오세 지층(모델에서 최심부층)은 무시못할 양의 화산물질을 포함하고 있는 것 같고, (3) 최하심층(중기 마이오세)에 포함된 두터운 화산암 물질 때문에 본 연구지역내에서 기반암의 상부면까지의 깊이를 정의하거나 결정하기가 어렵고, (4) 중기 마이오세 동안의 광범위하게 있었을 화산활동 때문에 본 연구지역은 탄화수소(석유 또는 천연가스)가 생성 또는 집적됐을 유망지역이 될 수 없다고 판단된다. 본 연구지역에서 가장 깊은 기반암까지의 깊이는 해수면에서 약 $4{\cal}km$이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권2호
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• pp.94-102
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• 2018

지진파 간섭법으로 구한 심부 가상 반사파 영상 특성 분석을 위하여, 벌림 범위, 무작위 잡음, 손실 자료, 정적 이상 등의 요인이 간섭파 단면에 미치는 영향을 분석하였다. 중심주파수 5 Hz의 지표 점샘에서 발생한 지진파 입자운동속도의 수직성분을 1 km 간격으로 100 m 깊이에 매설된 201개 수신기에서 유한차분법으로 계산하였다. 모든 합성지진파 트레이스의 쌍을 교차 상관하여 간섭파를 구하였고, 통상적인 반사파 처리방법으로 반사단면을 작성하였다. 분석결과, 반사파 간섭법의 광각반사에 따른 문제점들은 최대 벌림범위를 설정하여 최소화할 수 있었으며, 무작위 잡음, 손실 자료, 정적 이상 등은 수직 시간차 보정시 이완뮤트의 영향으로 가상 샘으로부터 퍼져나가는 형태의 처리잡음이 발생함이 밝혀졌다. 이들 처리잡음의 수준은 공통 중간점 겹쌓기 단면상에서 배경잡음의 크기 및 지속시간에 가장 민감하며, 손실된 자료의 수와 정적 이상의 증가에 따라서도 증가하는 특성을 보인다.