• Journal of the Korean earth science society
• /
• v.23 no.4
• /
• pp.380-392
• /
• 2002

The purpose of the present study is to evaluate the usage of microtremor in estimation of subsurface structure and ground response to strong ground motion. To accomplish the purpose, the current status of microtremor study are reviewed and microtremors recorded at several stations are analysed. First of all, the stability of microtremor is examined through the analysis of microtremors recorded for 80 seconds per hour during the time from 10 p.m. to 6 a.m. for eight hours at night time. It is found that the shape of microtremor spectra of low frequency below 10Hz is approximately invariable with time and the spectra contain informations about subsurface structure. The subsurface structures estimated from the predominant frequency determined from the recorded microtremors are compared with the known ones from geophysical surveys at several stations in Kyungju. The comparison of structures shows rough agreements at most stations. Horizontal to vertical spectral ratio(HVSR) technique for microtremor has been proposed as an indirect method to determine ground response to strong ground motion. The HVSR for microtremors recorded in Kyungju is calculated and compared with theoretical transfer function calculated from the known structures. The comparison shows rough coincidence of the peak frequency of spectra between them.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.262-262
• /
• 2011

최근 들어 지구환경 변화에 따른 이상기후의 영향으로 태풍 및 집중호우로 인한 하천범람 등 홍수재해에 의한 인명과 재산의 피해가 급증하고 있다. 특히 한반도 지역에서는 집중호우와 태풍과 같은 이상강우로 인한 홍수피해의 발생이 매년 나타나고 있으며 홍수피해의 빈도와 강도는 증가하고 있는 실정이다. 이러한 상황에서 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 이상홍수의 예측에 관한 사항은 치수 이수는 물론 친수관점에서 볼 때 하천관리의 측면에서 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 특히 홍수예측은 주민의 대피 및 통제, 시설물의 보호 등을 위해 충분한 선행시간을 확보할 수 있는 실시간적 관점에서의 홍수예측 및 관리가 중요하다. 기존의 수문학적 강우-유출 모형은 비선형성이 강하고 유역의 지형학적 인자와 기후학적 인자의 영향을 포함하기 때문에 정확한 예측이 어렵고 유출량을 계산하기 위한 유역추적, 저수지추적 및 하도추적의 각 추적과정에서 크고 작은 오차들이 발생하고 그것들이 누적되어 유출 모형의 해석 결과에는 많은 오차들이 포함되어 있다는 문제점이 있다. 또한 주로 유역 면적이 크고 홍수의 도달시간이 긴 대하천의 홍수예측에는 기존의 강우-유출 모형이 적당한 방법임에도 불구하고 유역면적이 작은 중소하천에 적용됨으로써 많은 불확실성을 포함하고 있으며 충분한 선행시간을 확보하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 중소하천에서의 기존의 홍수예경보가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 실시간 수위측정 자료 및 강우자료를 이용한 간단한 입력자료 만으로도 홍수예측이 가능한 뉴로-퍼지(Neuro-Fuzzy) 모형을 구축하여 충분한 선행시간을 확보함으로써 중소하천에서 의 실시간 홍수예측이 가능한 시스템을 구성하여 실시간으로 구동되는 효율적인 홍수예경보 시스템을 개발하고자 하였다. 임진강 유역을 대상으로 기존의 강우-유출 모형이 요구하는 유역의 물리적, 지형 자료 및 매개변수와 같은 광범위한 양의 자료를 배제하고, 유역의 강우 자료와 수위자료만으로 유역의 중요지점에 대한 홍수위 및 홍수량을 예측할 수 있는 뉴로-퍼지 모형을 구축하고 대상 유역에 적용하여 실측치와 비교 검증하였다.

• Journal of Conservation Science
• /
• v.6 no.1 s.7
• /
• pp.61-70
• /
• 1997

An integrated geophysical survey was conducted to study a construction method of the Sonsanri tombs including the Muryong royal tomb. With the distribution of soil resistivity and self potential values, the boundary between original ground and the construction site was delineated clearly. The original ground has relatively high resistivity of $1,000\~1,500$ ohm-m and low self-potential values of $0{\pm}3mV/m$, while the construction site has low resistivity less than 200 ohm-m and quite high self-potential values of $-20\~30mV/m$. It is interpreted that the open site for construction of subsurface tomb has the size of about 35 m in the north-south direction. Big difference in characteristics of ground between the tomb site and the original site gives a clue for the construction method of tombs in Baekje dynasty. The site was opened about 35 meters in the north-south direction and then a mold structure was constructed with a brick frame outside. The brick frame consists of bricks cemented each other and structually combined. The mold structure was removed from inside after refill of the opened construction site with some cemented rock debris and soil.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.642-642
• /
• 2012

최근에 들어 지구온난화에 따른 기후변화의 영향으로 국지성 집중호우와 돌발성 호우가 한반도 뿐 아니라 전 세계적으로도 많이 나타나고 있고, 그로 인한 이상홍수의 발생이 우리나라의 인명 및 재산피해를 날로 증가시키고 있는 추세이다. 그러나 현재 국내의 홍수방어시스템은 정확도 및 선행시간 확보 등의 측면에서 국민들의 요구수준까지는 그 역할을 수행하지 못하고 있는 실정이다. 또한 최근 4대강 살리기 사업을 통해 수행된 보 설치 및 하도 준설로 인해 하천환경의 변화가 크게 발생하여, 보다 정확하고 신속한 홍수위 예측기법이 요구되고 있는 실정이다. 이에 따라 현재 4대강 홍수통제소에서는 정확한 홍수위예측을 위해 4대강 본류 및 주요 지류에 대해 수리모형을 구축하고 있고, 기존의 저류함수모형에 의한 강우-유출 해석기법을 적용하여 주요 지류에 대한 유입량을 산정하기 위한 모형을 구축중에 있다. 국내 홍수방어 시스템에 현재까지 사용되어 오고 있는 저류함수모형 및 수위-유량 관계식을 이용한 방법은 물리적 기반의 홍수예측모형으로 유역의 지형학적 인자와 그에 따른 여러 변수를 포함하기 때문에 하천환경의 변화로 인해 각각의 추적과정에서 오차들이 발생하여 해석결과에 영향을 미치는 단점이 있다. 이에 반해 데이터 기반 모형은 강우-유출 모형에서 사용되는 많은 수문학적 자료 및 매개변수들의 사용 없이 오직 수위 및 강우측정 자료만을 이용하여 홍수를 예측하는 모형이다. 본 연구에서는 낙동강 유역에 대해 보다 정확한 홍수위 예측을 위해 현재 낙동강홍수통제소에서 구축중인 낙동강 본류의 수리모형의 주요 지류의 유입량 산정을 위해 기존의 물리적 기반 모형이 아닌 뉴로-퍼지(Neuro-Fuzzy) 모형을 이용한 data 기반 모형을 적용해 기존 물리적 기반 모형과 비교 분석 하고자 하였다. 낙동강의 주요지류인 감천, 금호강, 남강, 내성천, 밀양강, 반변천, 위천, 황강을 적용유역으로 선정하여 유역별로 티센망을 구축하였고, 각 지류별로 수위관측소를 선정하여 최근 10년동안 낙동강유역의 홍수예 경보가 발령되었거나 많은 비가 온 사상을 선정해 모형을 검증하였다. 모형은 실시간 수위측정 자료와 강우자료 및 해당유역 댐의 방류량 자료를 이용해 유역별 최적 입력자료 조합을 선정하여 간단하게 구축할 수 있었다. 또한 10분 단위 및 30분 단위의 입출력 자료로 모형을 구축하여 비교하였다. 이번 연구에서 수행한 낙동강유역에서의 뉴로-퍼지(Neuro-Fuzzy) 모형을 이용한 홍수예측기법을 통해 몇가지 data만으로 유역의 주요지점에 대한 홍수위와 홍수량을 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다. 모의 결과는 실측치와 비교해 정확도 면에서 우수함을 보여 주었으나 예측시간이 길어질수록 실측치의 경향을 벗어나는 결과를 보였다. 그러나 실시간 홍수예 경보에 있어서는 만족할만한 선행시간을 확보할 수 있었다. 구축된 Data 기반 모형이 물리적 기반 모형과 더불어 낙동강 홍수예 경보를 위한 모형으로 사용될 수 있다면 보다 효율적인 예 경보 체계 구축에 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.57 no.1
• /
• pp.51-71
• /
• 2024

Seismic exploration is one of the widely used geophysical exploration methods with various applications such as resource development, geotechnical investigation, and subsurface monitoring. It is essential for interpreting the geological characteristics of subsurface by providing accurate images of stratum structures. Typically, geological features are interpreted by visually analyzing seismic sections. However, recently, quantitative analysis of seismic data has been extensively researched to accurately extract and interpret target geological features. Seismic attribute analysis can provide quantitative information for geological interpretation based on seismic data. Therefore, it is widely used in various fields, including the analysis of oil and gas reservoirs, investigation of fault and fracture, and assessment of shallow gas distributions. However, seismic attribute analysis is sensitive to noise within the seismic data, thus additional noise attenuation is required to enhance the accuracy of the seismic attribute analysis. In this study, four kinds of seismic noise attenuation methods are applied and compared to mitigate random noise of poststack seismic data and enhance the attribute analysis results. FX deconvolution, DSMF, Noise2Noise, and DnCNN are applied to the Youngil Bay high-resolution seismic data to remove seismic random noise. Energy, sweetness, and similarity attributes are calculated from noise-removed seismic data. Subsequently, the characteristics of each noise attenuation method, noise removal results, and seismic attribute analysis results are qualitatively and quantitatively analyzed. Based on the advantages and disadvantages of each noise attenuation method and the characteristics of each seismic attribute analysis, we propose a suitable noise attenuation method to improve the result of seismic attribute analysis.

• The Journal of Engineering Geology
• /
• v.26 no.3
• /
• pp.339-352
• /
• 2016

The best way of investigating the physical and mechanical properties of subsurface materials is the combined interpretation of data from borehole geophysical surveys and geotechnical experiments with rock samples. In this study two surface seismic surveys with refraction and surface-wave method are alternatively conducted for downhole seismic surveys in test site for geological field trip in Jeungpyung, Chungbuk. P- and S-wave velocity structures are delineated by refraction and MASW (multichannel analysis of shear waves) methods, respectively. Possion's ratio section, reconstructed from P- and S-wave velocities, is correlated to the outcrop geological features consisting of reddish sedimentary rock, gray volcanic rock, and joints/fractures. In addition, rock samples representative for reddish sedimentary and gray volcanic features are geotechnically analyzed to provide physical, mechanical properties, and elastic modulus. Dynamic elastic moduli estimated from geophysical data is found to be higher than the one from geotechnical data. Reddish sedimentary rock characterized with low porosity and moisture content corresponds to the zone of low electrical resistivities and their small variations in the resistivity sections between the rainy and dry days. This trend suggests that the weathered gray volcanic rock and the nearby fractures with higher low porosity and moisture content are interpreted to be good carrier especially in rainy season.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2018.05a
• /
• pp.6-6
• /
• 2018

최근 집중 호우로 인한 내수침수 피해가 도시화와 기후변화로 늘어나고 있다. 내수침수 피해로 인한 복구비용과 시간이 증가하고 있으며 향후에는 이보다 더 크게 늘어날 것으로 예상된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 충분한 선행시간을 가지고 내수 침수 구역을 제시할 수 있어야 한다. 기존의 물리적 모델은 정확하고 정교한 결과를 제공하지만, 시뮬레이션을 준비하고 마치는 데에 시간이 많이 소요된다. 그 이유로서는 강우량, 지형적 특성, 배수관망 시스템, 수문학적 매개변수 등의 다양한 데이터도 필요하기 때문이다. 이는 도시유역에 대한 내수침수의 실시간 예측이 어렵게 되었으며, 충분한 선행시간을 확보하지 못하는 원인이 되었다. 본 연구에서는 이 문제에 대한 해결책으로 결정론적 방법과 확률론적 방법을 자료지향형 모형으로 결합하여 해결책을 제시하고자 하며, 특정 강우 조건하에 도시유역에서의 내수침수에 영향을 미치는 맨홀에 대한 정보를 제공하고자 한다. 위와 같은 과정을 수행하기 위하여 입력자료 조합에 대한 비선형 분석을 실시하였으며, 그 결과로 특정 강우 조건에 대하여 각 맨홀에 대한 누적월류량을 예측할 수 있는 비선형 인공신경망을 구축할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 방법론은 국내의 강남 배수분구에 대하여 적용이 되었으며, 내수침수 예측결과와 2차원 해석결과를 비교하고자 하였다. 본 연구에서는 위 과정을 통하여 1차원 도시유출해석을 위한 입력 자료를 준비하는 시간을 절약하고, 다양한 강우 조건과 내수침수지도 사이의 연관성을 학습하는 예측 모형을 이용하여 도시유역의 내수침수에 대한 충분한 선행시간을 확보하고자 한다. 결론적으로, 이 연구의 결과는 도시유역에 대한 비구조적 대책 수립에 도움을 줄 것으로 확인이 되며 도시 유역 내에 맨홀 위치들을 고려한 위험지구를 파악하는 데에 유용할 것으로 판단된다.

• Geophysics and Geophysical Exploration
• /
• v.7 no.3
• /
• pp.164-173
• /
• 2004

To delineate geothermal water movement at the Pohang geothermal development site, Self-Potential (SP) survey and monitoring were carried out during pumping tests. Before drilling, background SP data have been gathered to figure out overall potential distribution of the site. The pumping test was performed in two separate periods: 24 hours in December 2003 and 72 hours in March 2004. SP monitoring started several days before the pumping tests with a 128-channel automatic recording system. The background SP survey showed a clear positive anomaly at the northern part of the boreholes, which may be interpreted as an up-flow Bone of the deep geothermal water due to electrokinetic potential generated by hydrothermal circulation. The first and second SP monitoring during the pumping tests performed to figure out the fluid flow in the geothermal reservoir but it was not easy to see clear variations of SP due to pumping and pumping stop. Since the area is covered by some 360 m-thick tertiary sediments with very low electrical resistivity (less than 10 ohm-m), the electrokinetic potential due to deep groundwater flow resulted in being seriously attenuated on the surface. However, when we compared the variation of SP with that of groundwater level and temperature of pumping water, we could identify some areas responsible to the pumping. Dominant SP changes are observed in the south-west part of the boreholes during both the preliminary and long-term pumping periods, where 3-D magnetotelluric survey showed low-resistivity anomaly at the depth of $600m\~1,000m$. Overall analysis suggests that there exist hydraulic connection through the southwestern part to the pumping well.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
• /
• v.24 no.4
• /
• pp.341-353
• /
• 2022

Pipelines are buried in urban area, and the position (depth and orientation) of buried pipeline should be clearly identified before ground excavation. Although various geophysical methods can be used to detect the buried pipeline, it is not easy to identify the exact information of pipeline due to heterogeneous ground condition. Among various non-destructive geo-exploration methods, ground penetration radar (GPR) can explore the ground subsurface rapidly with relatively low cost compared to other exploration methods. However, the exploration data obtained from GPR requires considerable experiences because interpretation is not intuitive. Recently, researches on automated detection technology for GPR data using deep learning have been conducted. However, the lack of GPR data which is essential for training makes it difficult to build up the reliable detection model. To overcome this problem, we conducted a preliminary study to improve the performance of the detection model using finite difference time domain (FDTD)-based numerical analysis. Firstly, numerical analysis was performed with homogeneous soil media having single permittivity. In case of heterogeneous ground, numerical analysis was performed considering the ground heterogeneity using fractal technique. Secondly, deep learning was carried out using convolutional neural network. Detection Model-A is trained with data set obtained from homogeneous ground. And, detection Model-B is trained with data set obtained from homogeneous ground and heterogeneous ground. As a result, it is found that the detection Model-B which is trained including heterogeneous ground shows better performance than detection Model-A. It indicates the ground heterogeneity should be considered to increase the performance of automated detection model for GPR exploration.

• Economic and Environmental Geology
• /
• v.53 no.6
• /
• pp.703-713
• /
• 2020

In many geological fields, including hydrogeology, it is of great importance to determine the heterogeneity of the subsurface media. This study briefly introduces the concept and theory of the method that can estimate the hydraulic properties of the media constituting the aquifer, which was recently introduced by Park (2020). After the introduction, the method was applied to the synthetic aquifer to demonstrate the practicality, from which various implications were drawn. The introduced technique uses a global optimization technique called the covariance matrix adaptation evolution strategy (CMA-ES). Conceptually, it is a methodology to characterize the aquifer heterogeneity by assimilating the groundwater level time-series data due to the imposed hydraulic stress. As a result of applying the developed technique to estimate the hydraulic conductivity of a hypothetical aquifer, it was confirmed that a total of 40000 unknown values were estimated in an affordable computational time. In addition, the results of the estimates showed a close numerical and structural similarity to the reference hydraulic conductivity field, confirming that the quality of the estimation by the proposed method is high. In this study, the developed method was applied to a limited case, but it is expected that it can be applied to a wider variety of cases through additional development of the method. The development technique has the potential to be applied not only to the field of hydrogeology, but also to various fields of geology and geophysics. Further development of the method is currently underway.