• 지질공학
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• 제7권1호
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• pp.63-79
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• 1997

본 연구의 목적은 시간-주파수 영역에서의 미소지진과 인공폭발을 구별하는 것으로 미소지진과 인공폭발의 주파수특성을 연구하기 위해서 3차원 스펙트로그램(주파수, 시간, 진폭)을 이용하였다. 3차원 스펙트로그램은 국지 및 광역 거리에서 관측된 자료에 대하여 각각의 위상에 대한 주파수대역의 연구에 매우 유용한 방법이다. 채석장 발파로부터 관측된 P파와 S파는 Hz 이상에서 큰 진폭을 가졌고 또한 가까운 거리에서는 뚜렷한 Rg파가 관측되었다. 미소 지진의 경우 P파와 S파는 넓은 주파수 대역에서 큰 진폭이나타났다. 인공 폭발과 미소지진의 구별을 위해서는 10Hz 이하에서 Pg/Lg 스펙트럼 비를 이용하였고 각각의 위상에서의 정확한 시간창(time window)을 구하기 위해서 다중 필터 방법(MFM)을 이용하여 군속도를 계산하였다. 또한 3 성분 자료에 관해서는 자료의 순수한 P, SV, SH 성질을 구하기 위해 자유 표면에서의 영향을 보정하고 각각의 위상에 대하여 FFT을 실시하여 7개의 주파수 대역(0.5-3, 2-4, 3-5, 4-6, 5-7, 6-8, 8-10Hz)에서 Pg/Lg 스펙트럼 비를 계산하였다. 위의 과정을 통해 6-8Hz 대역에서 미소지진과 인공폭발이 가장 잘 구별되었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제17권4호
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• pp.67-88
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• 1999

터널굴착으로 발생되는 지반침하는 지상구조물의 변형을 유발할 수도 있으므로 터널굴착전에 지상구조물의 안전성 평가가 선행되어야 한다. 이러하여 본 연구에서는 전문가의 포함된 터널현장의 지표침하를 예측하고, 이를 기반으로 지상구조물의 안전성 평가를 수행하는 전문가 시스템 NESSS(Neural network Export System for Adjacent Structure Safety Analysis)를 개발하였다. NESASS는 인공신경망을 이용하여 기존 터널현장의 지표침하 계측자료로 작성된 데이터베이스 자료를 학습자료로 하여 학습을 수행하고, 이를 기반으로 터널현장의 지표침하 트라프를 추론한다. 또한 추론된 지상구조물 기초부 변형을 기반으로 계산된 평가 매개변수(angular distortion 등)의 혀용 한계치를 이용하여 건물의 안전성을 평가하고 Dulacska의 균열평가 모델을 이용하여 지상구조물의 균열양상을 예측한다. 따라서, 본 연구에서는 지표침하의 주 영향인자들을 선정하고 이를 분류항목으로 이용, 서울지하철 일부구간의 지표침하 계측자료를 수집, 정리하여 데이터베이스화를 추진하였다. 그리고 인공신경망 구조에 관련된 매개변수 연구를 수행하여 개발된 NESASS의 인공신경망 구조의 신뢰도를 확인하였으며 기수행된 침하계측 결과치와 비교하여 지표침하 예측능력도 조사하였다. 또한 NESASS를 이용하여 실제 터널현장을 모델로 설정, 지상구보물의 안전성 평가를 수행해 봄으로써 NESASS의 실무적용성을 아울러 확인하였다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.68-73
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• 2005

In succession of the previous works, seismo-acoustic analysis was conducted to collect ground truth events and to discriminate surface explosions from natural earthquakes in the Korean Peninsula for 2004. In this period, total 510 seismo-acoustic events corresponding to 10.8 percent of total seismic events occurred in and near the Korean Peninsula were analyzed and discriminated as artificial surface explosions. Events distribution of the seismo-acoustic events in 2004 is similar to the previous results of 1999-2003. And newly determined seismo-acoustic events were added to the surface explosions database. To extend infrasound detection capability, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) and Southern Methodist University (SMU) installed new seismo-acoustic array (BRDAR) in Baekryoung Island last November, 2004. The array configuration and design is nearly same to previous seismo-acoustic arrays CHNAR, KSGAR, a triangular 1 km aperture. BRDAR consists of 5 short period vertical seismometers (GS-13) in seismic vaults and 13 microbarometers (Chaparral Model 2). Preliminary analysis using data collected from BRDAR shows an extension of infrasound detection capability to western part of the Korean Peninsula. Also, multiple observations of infrasound at BRDAR and other arrays gave an opportunity to localize sound source regions.

• 터널과지하공간
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• 제24권4호
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• pp.282-288
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• 2014

스토핑 채광법은 현재 가장 보편적으로 이용되고 있는 지하 금속광 채광법 중 하나이다. 그러나 채광과정에서 발생하는 확정선외 혼입은 광산 전반의 생산성을 떨어뜨리며 때때로 폐광의 주요 원인을 제공하기도 하여 그 예측과 관리가 시급한 실정이다. 이를 위해 본 연구는 서 호주의 한 지하광산에서 조사한 자료를 바탕으로 인공 신경망(ANN)을 이용하여 보다 신뢰성 있는 확정선외 혼입 예측모델을 제시하였다. 또한, 연결가중 알고리즘(CWA)에 의한 요인분석을 통해 확정선외 혼입의 영향인자에 대한 기여도 분석을 실시하였다. 제안된 확정선 외 혼입 예측 ANN 모델의 학습과 시험 단계의 상관계수는 0.9641과 0.7933으로 강한 상관관계를 보였으며, CWA분석결과 발파공 길이(BHL)과 절리 방향 안전계수(SFJ)의 기여도가 18.78%와 17.99%로 다른 인자에 비해 비교적 중요한 영향인자 임을 확인할 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제42권2호
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• pp.12-28
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• 2024

급속한 에너지 확산을 수반하는 폭발 현상은 인명 및 경제적인 피해를 미치고 있다. 산업의 고도화로 인하여 다양하고 광범위한 폭발사고가 전 세계적으로 발생하고 있으며, 이러한 폭발사고의 예방을 위해서는 정확한 원인 분석이 밑바탕이 되어야 한다. 국내외 폭발사고 관련 연구 분석은 일부 사건들에 대해서 제한적인 범위에서 수행되고 있었다. 본 논문에서는 국제학술지에 게재된 전체 논문들을 대상으로 동시출현 핵심단어 분석을 실시하여 시기별 전체적인 연구 경향과 향후 연구자들이 관심을 가질 수 있는 최신 분야를 도출하고자 하였다. 시기별 핵심단어 분석 결과, 2005년~2014년에는 대체로 논문의 수가 적고 전체적인 핵심단어의 수도 적었지만, 2015년 이후 컴퓨터 시뮬레이션과 인공지능분야가 폭발사고사례 분석에 활용되었으며, 폭발사고의 종류 또한 현재 최신 연구분야인 리튬이온 배터리, 혼합가스 등의 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있음을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권3호
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• pp.225-232
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• 2009

한반도 지각속도 구조 규명을 위해 실시하고 있는 지각규모 탄성파 실험의 일환으로 한반도 지각구조 연구팀이 2004년도와 2008년도에 조사측선상의 각 4개소와 8개소에서 인공적으로 대규모 지진파 신호를 발생시켰으며, 이 지진파 신호들이 기상청 지진망의 고정관측소 지진계에 기록되었다. 43개 속도센서와 103개 가속도센서로 기록된 고정관측소 자료 중, 신호/잡음비가 양호한 진앙거리 120 km 이내의 156개 자료만을 대상으로 Pg 위상의 속도 이방성을 분석하였다. 상대고도보정은 KCRT-2004 자료분석을 통해 구한 지표부근 속도정보와 고정관측소와 측선상의 이동식 관측소 사이의 고도차이를 이용하여 구하였으며, -101.6 ${\sim}$ 105.3 ms의 범위를 갖는다. 부지효과를 제거하기 위한 관측소 잔여보정은 가용한 모든 방향의 발파자료를 대상으로, 고정관측소 주시와 이동관측소 주시의 차이를 발파점별로 평균한 값을 제거하는 방법으로 구하였으며, -89.6 ${\sim}$ 192.2 ms 범위를 갖는다. 추가령 지구대와 옥천계 구조선 방향으로 나타나는 빠른 속도 이상대와 영덕과 울산 부근 높은 지열대의 느린 속도 이상대를 제외하면, Pg 위상으로 구한 한반도 남부의 상부지각속도는 전반적으로 등방성임을 지시한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.286-294
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• 2010

한국지질자원연구원은 광역 지진관측망 이외에도 7 개소의 지진-음파(인프라사운드) 관측소를 설치하여 운영하고 있다. 이들 배열식 지진-음파 관측소는 지진파 이외에도 원거리 음원에서 발생하는 인프라사운드 신호를 관측할 수 있다. 인프라사운드란 대기권을 전파하는 20 Hz 이하 저주파수 음파로 정의되며, 에너지 감쇠가 적어 장거리를 전파하기 때문에 원거리에서 관측이 가능하다. 국내 인프라사운드 관측기술은 우선적으로 자연지진과 인공지진(지표발파)을 식별하기 위해 도입되었다. 지난 10여 년간 국내 인프라사운드 관측소를 운영한 결과 지진원 식별이외에도 다양한 지구물리학적 자연현상과 북한의 핵실험 등 인위적 폭발현상에서 발생한 인프라사운드를 관측할 수 있었다. 본 연구에서는 국내 인프라사운드 관측소를 통해 한반도 및 주변지역에서 발생한 주요 인프라사운드 음원에 대한 관측사례와 연구결과를 소개하고자 한다. 결론적으로, 인프라사운드 관측기술은 기존 대기에 국한된 관측영역을 넓혀 지구내부-지표면-대기권에서 발생하는 다양한 자연 혹은 인위적 현상을 관측하고 분석할 수 있는 새로운 지구관측기술의 하나로 자리 잡고 있다. 향후 지진파와 인프라사운드를 융합한 탐지, 분석기술 개발은 자연현상에 대한 지구물리학적 이해를 넓히고 인위적 폭발현상에 대한 원거리 정밀탐지기술로 응용이 가능하리라 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제16권2호
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• pp.166-178
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• 2006

암반구조물의 대형, 대단면화에 따라 자유면에 노출된 암반블록의 거동특성 평가가 더욱 중요해지고 있으며, 최근 들어 지진이나 발파, 고속철도의 운행에 의한 진동 등으로 야기되는 동적하중의 발생빈도가 증가하는 추세이므로 동적 하중조건 하에서 암반 절리의 거동특성 파악을 위한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 거친 절리면의 동적 마찰거동 특성 파악을 위해 인공 인장절리시료를 제작하고 3차원 표면거칠기 측정을 통해 인장절리면의 거칠기 특성을 분석하였으며, 다양한 조건에서 진동대 시험을 수행하였다. 절리면이 맞물린 조건에서 경사시험을 통해 구한 한계 경사각과 진동하중 하에서의 임계가속도로부터 역산한 정적 마찰각을 비교한 결과 동하중 하에서 정적 마찰각이 평균 $2.7^{\circ}$ 정도 낮게 산정되는 경향을 보였다. 엇물린 상태에서 진동하중에 의해 미끄러지는 암석블록의 가속도 및 변위 계측결과를 블록거동 프로그램에 의한 결과와 비교하여 동적 마찰각을 산정하였는데 동적 마찰각 역시 한계 경사각에 비해 평균 $1.8^{\circ}$ 감소하는 결과를 얻었다. 미끄러짐 변위패턴을 4가지로 분류하였으며 이는 절리면의 1차 거칠기와 관련있는 것으로 나타났다. 절리면이 맞물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 정적 마찰각은 2차 거칠기를 표현하는 파라미터인 평균 거 각과 상관성을 가지는 것으로 보이나, 엇물린 상태에서 측정된 한계 경사각과 동적 마찰각은 거칠기 파라미터와 특별한 상관성을 파악할 수 없었다. 진동대 시험에 의한 동적, 정적 마찰각은 직접전단시험에 의한 마찰각 결과보다 작게 산정되었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제37권3호
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• pp.531-542
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• 2021

노천 채광을 수행하는 광산은 지표 변화와 환경 교란을 발생시킬 수 있기 때문에 지속적인 모니터링이 필요하다. 노천 광산은 채광 작업장에 식생이 거의 분포하지 않아 InSAR 긴밀도 영상을 이용한 모니터링이 가능하다. 본 연구는 최근 개발된 InSAR 긴밀도 영상 기반의 Normalized Difference Activity Index(NDAI)를 적용하여 광산에서 발생하는 활동을 분석하였다. 3월5일청년광산은 2008년 이후 본격적으로 개발이 확장된 북한의 광산이다. 3월5일청년광산을 촬영한 12일 간격의 Sentinel-1 SAR 영상을 이용하여 획득된 InSAR 긴밀도 영상으로 NDAI 분석을 진행하였다. 우선 2000년부터 약 14년간 발생한 75.24 m의 고도 하강 지역과 약 9.85 m의 고도 상승 지역을 채광 작업장 및 광미 적치장으로 정의하였다. 이후 NDAI 영상을 이용하여 기간별 활동 분석을 진행하기 위해 전체 기간의 평균 영상, 1년 단위의 평균 영상, 및 4개월 단위의 평균 영상을 제작하였다. 2017년부터 2019년까지 광산 활동은 평균적으로 채광 작업장의 중심에서 비교적 활발하였다. 보다 자세한 광산의 활동 변화를 확인하기 위해 시간 간격을 좁혀 1년간의 활동을 알아보고자 하였다. 2017년은 지진파 자료의 정보와 NDAI 영상을 이용하여 인공 지진의 발생 시점과 그 전후에 대하여 RGB 합성 영상을 제작하고 채광 작업장의 활동 변화를 분석하였다. 2017년 4월 30일 발생한 대규모 발파 이후 채광 작업장의 서쪽에서 활발한 활동이 감지되었다. 9월 30일의 두 차례의 발파 이후에는 채광 작업장의 크기가 확장된 것으로 추정된다. 2018년 및 2019년의 활동 변화는 4개월 단위의 시간 평균 영상을 RGB 영상으로 합성하여 분석하였다. 연도별 활동을 분석한 결과, 2018년은 채광 작업장의 북동쪽에서 활발하게 활동하는 영역을 찾을 수 있었으며, 2019년은 광미 적치장에서 확장에 따른 특징적인 활동이 확인되었다. NDAI를 이용한 시계열 분석으로 광학 영상으로는 확인하기 어려운 노천 광산의 무작위적인 지표 변화를 탐지할 수 있었다. 특히 현장 자료를 획득할 수 없는 지역의 광산 활동을 원격 탐사를 이용하여 효과적으로 수행할 수 있었다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.103-107
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• 2005

한반도 남부 지각 속도구조를 밝히기 위해서, 서북서-동남동 방향의 2002년도 측선 294 km와 북북서-남남동 방향의 2004년도 측선 335 km를 따라 인공적으로 발생시킨 지진파 자료를 각각 120초와 150초 기록하였다. 초동주시 역산과정을 통하여 속도단면을 작성하였으며, 역산 시 초기모델은 측선 주변의 고정관측소에서 기록한 원거리 지진자료의 수신함수역산으로 구한 1차원 속도구조자료를 활용하였다. 파선경로는 2.0 km와 7.1 km 깊이에 속도 6.0 km/s와 7.1 km/s를 갖는 굴절면이 존재하며, 굴절파 속도 $7.8{\sim}8.1\;km/s$의 모호면은 $30.8{\sim}36.1\;km$ 깊이에 존재함을 보인다. 속도단면은 옥천계 하부 $6{\sim}7\;km$ 깊이에 상당한 규모의 저속도층이 15 km 깊이의 속도 불연속면 상부에 존재하며, 영동단층은 10 km 이상 깊이까지 연장되어 있고, 최대 4.2 km 정도두께를 갖는 경상분지 하부에 고속도층이 얕게 분포하는 것으로 분석된다.