• 지구물리
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• 제2권1호
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• pp.75-88
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• 1999

물리탐사의 최근 주된 관심 분야는 대상지역에 대한 각종 탐사자료를 복합적으로 해석하여 탐사대상의 지하구조를 3차원적으로 정확히 규명하는 작업이다. 이 연구에서는 연구 지역에 대한 1차원의 슐럼버져배열 전기비저항 수직탐사를 2차원 및 3차원적으로 확장·해석하기 위해 먼저 전기비저항 자료를 영상화한 뒤 이들을 서로 보간하여 전기비저항의 단면·입체도를 재건하였다. 파쇄대와 같은 전기비저항 불연속면은 재건된 단면·입체도에서 더욱 공간적으로 파악될 수 있었고 대상지역의 파쇄대와 관련된 것으로 보이는 저비저항대는 지역의 중앙부에서 화강암질 기반암 하부까지 확장된 것으로 나타난다. 선구조 부근의 탄성파속도는 약 3,000 m/s로서 주위에 비해 작게 나타나며 이를 축으로 풍화대의 깊이는 남동쪽이 북서쪽보다 상대적으로 큰 것으로 해석되었다. 초정지역에 대한 전기비저항, 탄성파속도, 방사능 등의 속성자료는 지리정보시스템 소프트웨어인 ARC/INFO를 이용하였고 복합해석도의 영상강화를 통해 나타난 주요 단열 및 파쇄대는 전기비저항과 탄성파속도가 모두 낮게 나타나는 대상지역의 남동부에 많이 발달한 것으로 보인다. 이에 반하여 방사능 자료는 전기비저항, 탄성파 속도와 비교할 때 지질경계면에서 잘 반응하지 못한 것으로 나타난다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권2호
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• pp.49-57
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• 2014

금산지역 항공 자력자료에 대하여 2차원 수치모델링 및 역산조합으로 구한 사전정보를 이용하는 3차원 자력역산을 수행하고 지질정보와 대비하여 함우라늄 층과 여타 옥천누층군 단위 암상에 대응하는 자기감수율의 공간적 분포특성을 고찰하였다. 체적당 자기감수율 분포 및 수평 슬라이스 시각화를 통해 흑색셰일형 함우라늄층인 흑색 점판암과 대응하는 자력이상 값은 우라늄 광화대와 전체적으로 양호한 상관관계를 보여주었다. 회색 혼펠스층 우라늄 광화대의 간접 지시자인 마전리층 및 암회색 점판암층 역시 석영반암 경계에서부터 동남쪽으로 발달하는 자력선구조 특성을 잘 보여주었다. 인접한 강한 자기감수율 이상을 보여주는 암회색 점판암과 분리하여 인지 가능한 함우라늄 흑색 점판암층의 최대 깊이는 고도 306m 기준으로 약 150m 안팎으로 판단하였다. 한편, 흑색 점판암층 남쪽의 마전리층은 다소 높은 자기감수율 분포를 보여주나 자기감수율의 공간적 변동이 심한 특징을 보이며 관입암인 주라기 화강암은 낮은 자기감수율 특성을 보여주는 반면, 백악기 화강암은 상대적으로 높은 자기감수율 특성을 나타내었다.

• 한국석유지질학회지
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• 제2권2호
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• pp.83-90
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• 1994

의성지역 경상누층군에 대하여 유기지화학적 방법과 일라이트 결정도 측정방법을 사용하여 유기물의 열성숙도와 속성 작용정도를 연구하였다. 신동층군의 흑색셰일은 $0.5{\~}2{\%}$의 유기물을 함유하고 있으며, 이 유기물들은 타이프 Ⅲ에 해당하는 고등식물 기원이다. 열분석 Tmax 값은 $578{\~}595^{\circ}C$이며, 비트리나이트 반사도는 진주층에서 약 $2.9{\%}Ro$, 낙동층에서 약 $3{\~}4{\%}Ro$로 유기물의 열적 성숙단계가 건성가스 생성단계에 도달하였음을 보여준다. 비트리나이트 반사도 측정결과에 의하면, 유기물의 열적성숙은 주로 매몰에 의하여 이루어졌으며, 국부적으로 화성암체의 관입에 의하여 이차적인 영향을 받은 것으로 판단된다. 일라이트 결정도값은 층서상의 위치에 따른 규칙적 인 변화를 보이지 않으며, 낙동층, 하산동층, 진주층, 일직층 일부에서는 속성 정도가 속성 작용 영역과 앵키존 영역의 경계부에 해당된다. 이들보다 상위 지층인 일직층, 후평동층, 점곡층, 사곡층의 일라이트 결정도값은 앵키존의 중간부에 위치한다. 층서적으로 보다 상위인 일직층, 후평동층, 점곡층, 사곡층들의 변성도가 높게 나타나는 것은 이 지층이 분포하는 지역에 관입한 화성암체에 의한 열변질에 기인한 것으로 해석된다. 유기물의 열성숙도와 일라이트 결정도에 의한 탄화수소 생성단계는 서로 잘 일치하며, 비트리나이트 반사도와 일라이트 결정도는 모두 관입체의 영향을 지시한다. 연구지역의 속성작용은 전체적으로는 매몰에 의하여 이루어 졌으며, 국부적으로는 관입체에 의한 이차의 영향을 받은 것으로 해석되는 데, 매몰에 의한 고지온은 약 $200^{\circ}C$로 추정된다.

• 한국지형학회지
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• 제19권2호
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• pp.51-68
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• 2012

대구 팔공산의 문화 역사 생태적 가치를 파악하기 위해 문헌, 인터뷰, 현장답사를 진행하였고, 이를 토대로 팔공산 활용방안을 모색하여 다음과 같은 연구결과를 얻었다. 1) 팔공산의 자연지리적 범위는 협의의 범위(화강암산지로 구성된 팔공산괴), 광의의 범위( 팔공산괴에 접하는 접촉변성암지대까지 포함)로 구분된다. 문화적 범위는 대구(달성군 제외)와 경북의 경산시 영천시 군위군 칠곡군(동명면과 기성면)으로 생각해 볼 수 있다. 2) 남서사면이 북동사면에 비해 지질적 경계가 다소 분명하다. 팔공산에는 토르, 판상절리지형, 거터 등이 보편적으로 발달하며, 남서사면은 산지지형(암괴류, 다각형 균열바위 현상)이, 북동사면은 하천지형(하식애, 폭포, 포트홀, 소)이 상대적으로 우세하다. 3) 팔공산의 명품 관광단지 조성을 위해서는 팔공산에 산재하는 다양한 명품 이야기 거리를 발굴하는(스토리텔링) 것이 필요하다. 4) 팔공산의 체계적 관리를 위해 팔공산의 국립공원 지정이 요구되며, 나아가 팔공산 제천단의 복원과 갓바위의 세계문화유산 등재를 통한 팔공산 정체성 확보와 대구의 브랜드 가치제고를 위한 마스터플랜이 마련되어야 한다. 5) 팔공산의 개발방식은'느림'에 토대를 둔'슬로우 라이프 타운'형태가 바람직하며, '팔공산 박물관'조성을 통해 탐방객들에게 팔공산에 관한 모든 정보를 한 자리에서 통합적으로 제공해 줄 수 있는 즉, one stop service가 이루어질 수 있어야 한다.

• 한국지형학회지
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• 제19권2호
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• pp.81-98
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• 2012

이 연구는 한국의 적색토 분포 특성을 살펴보고, 지형분석을 통해 분포 지역을 예측한 뒤, 토양 및 지형발달의 관점에서 그 결과를 해석하는 것이 목적이다. 한국의 적색토는 배수가 양호한 평탄한 지형과 완경사지에 주로 분포하고 있으며, 고온다습한 과거의 기후환경 하에서 형성된 뒤 현재까지 잔류하고 있는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서 적색토 분포에 대한 정보는 한국의 개략토양도에서 적황색토로 표기된 대토양군들을 추출하여 사용하였으며, 사면에서 나타나는 물과 물질의 이동특성에 기초한 수치고도모델(DEM) 분석을 통해 적색토 분포를 예측하였다. 적색토는 경사도와 지표곡면률이 낮고, 하천수와 토양수의 출현 가능성이 낮은 평탄지와 구릉지에 주로 분포한다는 가설 하에서 실행된 DEM 분석 결과, 실제 조사된 적색토 출현 지역의 67.4%를 예측할 수 있었다. 조사된 적색토와 예측된 적색토간의 차이를 비교하는 과정에서 한국의 토양 및 지형발달을 이해할 수 있는 몇 가지 중요한 사실들을 발견하였다. 먼저 내륙의 침식평탄지에서는 적색토의 분포가 지형분석에 의해 과대 추정되고 있다. 이 지역은 활발한 침식 및 삭박작용을 받고 있어 유사한 지형 조건을 갖춘 곳에 비해 상대적으로 낮은 적색토 출현 빈도를 보이는 것으로 해석된다. 반면, 석회암 지역의 경우 적색토 출현 빈도가 예측결과보다 과소 추정되고 있어, 적색토 분포에 석회암이 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 뢰스(loess) 퇴적층의 존재가 제기되고 있는 한반도 중앙부의 연천과 철원지역 역시 지형분석 결과보다 적색토의 출현 빈도가 높게 나타나 주목된다. 마지막으로 서산과 포항을 연결하는 선을 경계로 그 북쪽이 남쪽에 비해 예측된 것보다 높은 적색토 빈도를 보인다. 이 결과는 토양발달의 공간적인 차이, 뢰스층 및 기타 지질의 영향, 그리고 한반도가 가지고 있는 지반운동의 특성 등의 관점에서 보다 체계적인 연구의 필요성을 제시하고 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권1호
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• pp.56-67
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• 2019

본 연구에서는 미국 남캘리포니아 지진센터에서 개발한 물리적 지진모델링 기반 광대역 강지진동 모사 플랫폼(버전 16.5)을 활용하여, 규모 6.0, 6.5, 7.0 지진에 대한 진도 감쇠 특성 분석을 수행하였다. 지진 발생 위치는 2016년 규모 5.8 경주 지진 진앙 인근을 가정하였으나 지각 전파 모델의 경우 남캘리포니아 강지진동 모사 플랫폼에서 제공하는 미국의 대표적인 지각 모델 두 개를 사용하였다. 하나는 판 내부를 대표하는 미국 중동부 지역(Central and Eastern United States, CEUS) 모델이고 다른 하나는 판의 경계를 대표하는 미 서부 지역(LA Basin) 모델이다. 버전 16.5 플랫폼에는 5개의 모델링 방법론이 제시되고 있으며 본 연구에서는 Song 모델과 Exsim 모델을 사용하였다. 동일 규모의 지진이라 하더라도 지진발생 환경이 다른 지역(CEUS vs LA Basin)에서는 같은 진앙 거리에서 진도 2 등급에 가까운 차이가 발생할 수 있음을 본 연구를 통해서 발견하였다. 본 연구에서 나타난 지역별 진도 감쇠 특성의 차이를 감안할 때 한반도에서 좀 더 정밀한 지진재해 평가를 위해서는 지역에 적합한 진도 감쇠 특성을 이해하는 것이 중요할 것으로 판단되며 본 연구는 지역 특화된 진도 감쇠 특성을 고려하지 않을 경우 진도 감쇠 분포의 불확실성 정도를 잘 보여준다.

• 화약ㆍ발파
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• 제39권2호
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• pp.1-14
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• 2021

최근에는 GPGPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Units)와 같은 고성능 연산장치의 보급과 함께 국방, 우주항공분야에서 암질재료에 대한 충격실험을 대신할 수 있는 3차원 동적해석기법의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 높은 충격하중을 수반하는 암 발파 또는 소형미사일 등의 지중 관통과 같은 과정을 실험적으로 관찰하거나 계측하는 것은 암질재료의 비 균질성 및 불투명성 때문에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 고속충돌에 의한 암석의 파괴 거동을 모사하기 위하여 3차원 동적 파괴 과정 해석 기법 (3D-DFPA)를 개발하였으며, 연산속도를 향상시키기 위하여 순차해석(explicity analysis) 및 접촉요소검색(Searching algolitm of contact elements)에 GPGPU연산이 가능한 알고리듬을 적용하였다. 제안된 동적파괴과정해석 기법에 대한 검증을 위해 Straight Notched Disk Bending (SNDB) 석회암시료에 대한 동적파괴인성시험을 모사하였고, 충격응력파의 전파과정, 암석-충격봉 경계면에서 반사 및 전달과정, 암석 시료의 파괴과정을 비교분석하여, 개발된 해석기법에 대한 검증을 수행하였다.

• 터널과지하공간
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• 제33권1호
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• pp.57-69
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• 2023

본 연구에서는 2차원 수리-역학적연계 개별요소모델링(DEM)을 사용하여 네델란드 그로닝엔(Groningen) 천연가스전 저류층의 유발지진을 모사하였다. 수치해석 코드는 ITASCA社의 상용프로그램인 PFC2D (Particle Flow Code 2D)를 사용하였으며 본 수치해석 연구에 적용하기 위해 수리-역학적 연계 모델 외 1) 비균질 저류층 압력분포 초기화, 2) 비선형 압력-시간이력 경계조건, 3) 국소 응력 분포 계산 등의 개별모듈을 추가개발, 적용하였다. 그로닝엔 가스전에 분포하는 복잡한 단층 형상을 포함하는 40 × 50 km² 크기의 2차원 모델을 생성하였고, 1960년부터 2020년까지 약 60년 동안의 가스생산, 즉 압 력저하로 인한 단층의 파괴거동을 모사하였다. 유발지진의 시공간적 발생을 수치해석모델로 재현하였고 그 발생 메커니즘을 규명하였다. 또한 저류층 압축으로부터 지표에서의 지반침하의 분포를 예측하였고 그로닝엔에서의 실측자료 사이에 유사성을 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 연구에서 소개한 2차원 수리-역학적연계 개별요소모델링(DEM)의 복잡한 지질조건과 수리-역학적 연계 프로세스에 의한 단층거동을 구현할 수 있는 툴(tool)로서의 활용성을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3C호
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• pp.187-196
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• 2008

한반도 남쪽 경계 부근에 위치한 지리산 내의 불교 사찰인 쌍계사에서 1936년 7월 4일 규모 5.0의 지진이 발생하였다. 이 지진으로 인하여 쌍계사 경내 건축물과 구조물이 심각한 피해를 입었으며, 특히 지진시 사찰 내 오층 석탑의 탑두가 전도하여 추락하였다. 이 지진 피해 사례는 역사 지진 발생 이외의 강진 기록이 전무한 중진 지역의 한반도에서의 지반 운동 세기 평가에 유용하게 활용될 수 있다. 쌍계사 부지에서의 국부적 부지 효과 및 그에 따른 지반 운동을 평가하기 위하여, 시추와 크로스홀 및 SASW 시험과 같은 현장 탄성파 시험으로 구성된 종합적인 지반 조사를 사찰 경내에서 수행하였다. 조사된 지반 특성을 토대로, 다양한 지진파를 적용한 부지고유 지진 응답 해석을 0.044g부터 0.220g 범위의 여섯 가지 입력 암반 노두 가속도 수준으로 대표적 쌍계사 부지에 대해 일차원 등가선형 및 비선형 기법을 적용하여 실시하였다. 부지고유 지진 응답 결과로부터 쌍계사의 부지 주기 부근의 단주기 영역에서 증폭된 지반 운동을 확인할 수 있었다. 또한, 본 연구의 부지 응답 해석 결과와 선행 연구의 석탑 실물 크기 지진 시험 결과를 비교 분석하여 1936년 지리산 지진의 암반 노두 지진 세기를 평가하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.37-52
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• 2015

이 연구는 판구조론(plate tectonics)에 대한 지구적 인지과정(geocognition)의 검사 문항을 중학생, 고등학생 및 대학생들에게 적용하여 문항별 응답 반응을 Rasch 모델에 근거하여 횡단적으로 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 판구조론에 대한 학습 발달과정 및 교육과정 개발을 위한 기초 자료를 제안하고자 하였다. 판구조론의 개념적 구인은 '판과 관련된 지구 내부 구조의 이해, 판 경계에서 특징적인 지형, 판 경계의 지질 현상'으로, 지구적 인지과정의 구인은 시간적 추론, 공간적 추론, 과거역산적 추론, 시스템 사고로 선정하였다. 판구조론의 개념적 구인을 문항의 소재로 하여 지구적 인지과정의 추론 능력을 조사하는 통합적 형태로 9개의 평가 문항을 개발하였다. 문항의 그림 자료들은 모두 GeoMapApp을 활용하여 작성하였다. 전체 문항에 대한 학생들이 얻은 점수에 따라 학생들의 수준을 구분하고 이를 각 문항의 과제 곤란도와 비교하여 측정하는 Rasch 모델을 적용하여 학생들의 문항 반응 결과를 측정하였다. Rasch 모델 분석으로 중학생, 고등학생 및 대학생의 Wright map을 각각 작성하여 학생들의 능력과 문항 곤란도를 서로 비교하였고, Differential Item Functioning 분석을 통해 세 학교급 학생들의 문항 반응 결과를 종합하여 수행하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 과학 교육과정에서 판구조론에 대한 지구적 인지과정은 중학생, 고등학생에게 모두 평가 가능한 구인임을 알 수 있었다. 둘째, 중학교 ~ 대학교에 이르는 횡단적 분석에서 학생들의 발달 양상이 가장 두드러진 지구적 인지과정의 요소는 공간적 추론이었다. 셋째, 판구조론에 대한 지구적 인지과정은 적절한 교수활동의 도움과 지구과학 내용 지식을 비계(scaffolding)로 하여 더 높은 수준으로 발달할 수 있다. 넷째, 지구적 인지과정은 과제의 내용과 분리된 일반적 추론 능력이 아니라 과제의 내용과 연관된 내용-특이적(content-specific) 추론임을 알 수 있었다. 이 연구에서 수행한 횡단적 분석의 결과를 바탕으로 지구과학 교육과정에서 판구조론의 내용 체계를 재구성하기 위한 제언을 제시하였다.