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해저지층 탐사를 위한 Schur 알고리즘 (Schur Algorithm for Sub-bottom Profiling)

  • 배진호;이종현;김회용;조정홍
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권9호
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    • pp.156-163
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    • 2013
  • 본 논문은 송신신호와 다층의 해수층 및 해저지층으로 구성된 매질의 퇴적물의 배치 및 형태에 의해 반사된 수신 신호를 이용하여 매질 각층의 특성을 계산 할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 이종의 다층 매질로 구성되어 있는 해수층 및 해저지층의 구조 특성을 추정하는 것으로, 일반적으로 Schur 알고리즘이라 부른다. 제안된 알고리즘은 주어진 역산란(inverse scattering) 문제를 matrix factorization을 수행하여 효율적으로 매질의 반사계수(reflection coefficient)를 추정한다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 해수층 및 해저지층의 이종 다층 매질 구조를 고려한 lattice 필터모델을 구성하였고, 이 필터 모델로부터 얻어진 송신 및 반사 신호를 이용하여 다양한 컴퓨터 모의실험을 수행한 결과, 제안된 알고리즘이 효율적으로 매질을 추정함을 확인하였다.

광양만의 환경오염과 해조군집 변화 연구

  • 김정하;박성우
    • 한국환경생물학회:학술대회논문집
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    • 한국환경생물학회 2002년도 학술대회
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    • pp.72-80
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    • 2002
  • 광양만 지역 수직군집구조는 최상부는 해조류가 거의 분포하지 않으며, 상층 하부부터 Ulva spp.가 우점하고 있으며, 저서동물은 최상부지역에는 따개비류가 우점하며, 하부로 갈수록 Oysters가 우점하였다. 그리고 층별군집구조는 상층부는 Biofilm이, 중ㆍ하층부는 Ulva spp.가 우점하며, 하층부로 갈수록 Turf algae의 밀도가 높다. 따개비류는 상층부와 중층부에서 우점하고 있으며, 중하층부로 갈수록 Oysters가 우점하며 총알고동은 상층부에서 중하부에서는 삿갓조개류의 밀도가 높았다. 남해 서상지역의 수직군집구조는 8월 조사결과 상부는 Brown crustose algae가 중부부터는 지층이, Ulva spp. 등이 하부에서는 유절산호조류, 개서실 등이 우점하였으며, 10월 조사에서 상부에는 해조류가 거의 발견되지 않았으며, 중부이하에서 지층이, 개서실, 유절산호조류 등이 하부에는 가시명불 등이 우점하였다. 저서동물은 말미잘, 삿갓조개류, 고둥류 등이 높이와 관계없이 균일한 밀도를 보였다. 그리고 층별군집구조는 상층부는 지층이, 무절산호조류 등이, 중층부는 개서실, ULva spp. 유절산호조류, 지층이 등이, 하층부는 개서실, 유절산호조류, 가실덤불 등이 우점하였다. 저서동물은 전층에서 따개비류, 말미잘 등이 우점하였다. 상주지역의 수직군집구조는 상부는 해조류가 거의 대부분 분포하지 않으며, 중부는 Biofilm, 우뭇가사리가, 하부에서는 지충이, 패, Brown crustose algae, 무절산호조류, 톳 등이 밀도가 높게 나타났다. 저서동물은 상부에는 총알고둥과 따개비류, 중ㆍ하부는 삿갓조개류, 말미잘이 우점하였다. 그리고 수평군집구조는 Biofilm이 상층부의 일부 지역에서 조사되었으며, 중층부는 Biofilm, Brown crustose algae, 무절산호조류, 패, 지층이 등이 우점하며, 하부는 지충이, 톳, 유절산호조류, 무절산호조류, Brown crustose algae 등이 우점하였다. 저서동물은 상층부는 총알고둥이 중층부는 삿갓조개류, 말미잘, 군부, 해면류가 하층부는 해면류, 삿갓조개류, 말미잘 등이 우점하였다.

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남한지역의 암상 및 지질시대별 지온경사율 관계 분석 (Relationship Analysis between Lithology, Geological time and Geothermal Gradient of South Korea)

  • 김형찬;이사로;송무영
    • 자원환경지질
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    • 제35권2호
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    • pp.163-170
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    • 2002
  • 본 연구에서는 남한 지역의 암상과 지온경사율 상관관계를 GIS를 이용하여 분석하였다 .이러한 분석을 위해 352개의 시추공 온도검층자료가 공간 Layer로 구축되었고, 이러한 공간 Layer 및 1:1,000,000 축적의 지질도 공간 Layer를 중첩하여 지온경사율 및 암상별, 지질시대벽 관계를 파악하였다. 그 결과 남한 지역의 평균 지온경사율 값은 29.34$^{\circ}C$/km이었다. 지질시대별로는 신생대 지층이 39.7$0^{\circ}C$/km 중생대 지층이 30.63$^{\circ}C$/km 고생대 지층이 22.32$^{\circ}C$/km 원생대 지층이 23.15$^{\circ}C$/km시생대 지층이 24.34$^{\circ}C$/km의 지온평사율 값을 가졌다. 암상 종류별로는 심성암이 33.96$^{\circ}C$/km, 퇴적암이 24.78$^{\circ}C$/km 퇴적암과 화산암이 26.85$^{\circ}C$/km 지온경사율 값을 가졌다. 이러한 결과는 지열 및 온천개발 시 기초자료로 사용될 수 있다.

경사 2층 구조를 위한 3차원 굴절탄성파 주시 토모그래피 (Three-dimensional Seismic Refraction Travel Time Tomography for Dipping Two Layers)

  • 조동행;조광호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제1권1호
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    • pp.19-24
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    • 1998
  • 본 논문은 3차원 굴절탄성파 탐사시 얻게 되는 굴절주시를 이용하여 경사진 지층경계면상 속도 분포를 추정하는 방법을 수립코자 수행한 연구를 요약한 것이다. 자료획득은 토모그래피 기법에, 주시 역산은 under-relaxation ART 기법에 의거하였다. 모델은 경사 2층 구조이며, 관련된 매개변수는 지반조사시 만나게 되는 지층을 염두에 두고 선정하였다. 하부 지층에는 수직으로 저속도 혹은 고속도 이상대가 존재하며, 따라서 탐사의 주목적은 이러한 이상대를 탐지하는 것이다. 몇 가지 경우에 대하여 역산을 수행한 결과, 경사 지층 경계면의 경우, 경사 보정을 수행치 않으면 역산 결과는 판독이 어렵거나, 판독하더라도 착오를 일으킬 수 있다는 사실을 확인하였다. 종래 심도 추정을 위한 굴절탄성파 탐사에서, $15^{\circ}$ 이내의 경사지층 경계면을 평균적으로 수평이라고 가정해도 큰 오차가 나지 않는다는 사실을 상기할 때, 앞에 말한 사실은 특이한 일이다.

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액상화 평가를 위한 지층심도DB 구축 방안 (Soil Depth Information DB Construction Methods for Liquefaction Assessment)

  • 강병주;황범식;김한샘;조완제
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.39-46
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    • 2019
  • 액상화란 느슨한 사질토 지반에서 지진과 같은 큰 진동하중이 발생하여 과잉간극수압이 급격히 증가해 전단강도를 상실하는 현상으로 국내 포항에서 발생한 액상화 현상과 더불어 그 관심이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 액상화 평가는 주로 Seed and Idriss(1982)가 제시한 반경험적 방법을 통해 수행할 수 있으며 시추공 DB와 SPT에서 얻어진 관입저항력을 기초로 액상화 위험을 평가할 수 있지만 획득된 시추공 DB는 일정 구역을 대표하지 못하는 문제를 내재하고 있다. 따라서 본 연구는 액상화 평가의 필요한 지반정보를 분류 및 검토하여 지반정보의 DB구축방안을 모색하고 지리정보시스템(GIS)을 활용하여 공간보간을 수행해 액상화 평가 대상이 되는 지층의 대표성 문제를 해소하고자 하였다. 액상화 발생이 예상되는 지층의 두께를 정의하는 방안에 따라 세 가지 지층심도DB구축 방안을 제시하였고 교차검증을 통해 제시한 구축방안의 정밀도를 비교, 분석하여 액상화 평가에 적합한 지층심도DB구축 방안을 제시하였다.

Arbitrary Lagrangian-Eulerian 기법에 의거한 콘 관입 해석 (An Analysis of Cone Penetration Based on Arbitrary Larangian-Eulerian Method)

  • Oh, Se-Boong
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.85-98
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    • 2001
  • Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE) 기법에 의거하여 콘 관입문제를 해석하였다. 완전한 관입을 모의하기 위하여 ABAQUS/Explicit을 이용하여 지반의 상향 유동을 모델링하는 정상상태해석(steady state analysis)을 수행하였다. 단일 지층의 해석에서는 흙 입자의 유동 경로와 변형률이 strain path method와 일관된 결과를 나타내고 있음을 확인하였고 극한저항을 합리적으로 계산할 수 있었다. 상이한 지층에 콘을 관입하는 경우에 대해서도 콘 저항이 전이하는 경향을 해석할 수 있었다. 따라서 ALE 해법의 정상상태해석으로 층상 지층에 대한 완전한 관입을 해석할 수 있었다.

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$R^+$-tree를 활용한 지하 단층 분석 시스템 개발 연굴 (Sub-surface Fault Analysis System Development Using $R^+$--tree)

  • 방갑산
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 추계학술발표논문집
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    • pp.299-302
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    • 2002
  • 최근의 비약적인 하드웨어와 소프트웨어의 발달에 따라 효율적인 대량의 정보처리가 가능해졌고 특히 다차원의 공간정보처리에 대한 많은 연구가 진행중이다. 공간자료구조를 활용한 지리정보시스템(GIS)에 의한 공간정보의 분석과 처리는 비약적인 발전을 하고 있다. 그러나 대부분의 지리정보시스템의 응용분야는 지상에 존재하는 것을 대상으로 하고 있다. 지리정보시스템을 활용한 지하정보에 대한 연구는 지하정보의 비가시적인 특성상 아직은 초기단계라고 할 수 있다. 특히 지하 지층 분포를 체계적으로 분석하기 위한 연구는 지하 광물자원에 대한 정보 또는 지상의 구조물에 대한 안전성 평가에 대단히 중요한 역할을 한다. 본 논문은 지하 지층을 공간자료구조를 활용하여 인식하는 시스템 개발 방법을 제안하고 이와 관련된 사항을 기술하였다. 공간자료 구조를 활용하여 지하지층을 인식하는 시스템의 개발은 지질 전문가의 해석을 위한 전처리 시스템으로서 중요한 역할을 할 것이다.

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탄성파 데이트를 이용한 지하 불연속면 인식 시스템 개발연구 (Sub-surface Fault Detection System Development Using Elastic Wave data)

  • 방갑산
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2003년도 추계학술발표대회(상)
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    • pp.191-194
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    • 2003
  • 공간정보의 처리는 방대한 양의 자료처리가 필수적이므로 이를 지원할 수 있는 하드웨어와 소프트웨어의 발전과 함께 최근에 비약적인 발전을 가져온 분야이다. 공간자료구조를 활용한 지리정의시스템(GIS)에 의한 공간정의의 분석과 처리는 근래에 많은 응용을 갖는 분야로서 자리를 잡고 있으며 파생되는 응용분야가 날로 증가하고 있는 추세에 있다. 그러나 지하정보에 대한 연구는 지하정보의 비가시적인 특성상 아직은 초기단계라고 할 수 있다. 특히 지하 지층 분포를 체계적으로 분석하기 위한 연구는 지하 광물자원에 대한 정보 또는 지상의 구조물에 대한 안전성 평가에 대단히 중요한 역할을 한다. 본 논문은 탄성파를 이용하여 얻어진 지하 지층구조를 공간자료구조를 활용하여 분석하는 시스템 개발 방법을 제안하고 이와 관련된 사항을 기술하였다. 공간자료구조를 활용하여 지하지층을 인식하는 시스템의 개발은 지질 전문가의 해석을 위한 전처리 시스템으로서 중요한 역할을 할 것이다.

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준설매립 점토지반의 침강 . 압밀거동 (Sedimentation & Consolidation Behaviour of Dredged Clay Fill)

  • 이승원;지성현;유석준;이영남
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.149-156
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    • 2000
  • 해성점토를 이용하여 준설매립한 부지의 장기적인 침하거동을 규명하기 위하여 실린더와 대형토조를 이용하여 침강.자중압밀시험을 수행하였으며, 준설매립단지에 자동무선계측시스템을 설치하여 매립부지의 층별침하량과 간극수압의 변화를 계측하였다. 이를 이용하여 준설매립 공정에 따른 매립지층의 침하거동을 분석하고 유한변형률 압밀이론을 이용한 수치해석 결과와 비교하였다. 침하거동 분석결과, 불연속 준설매립공정으로 인하여 매립지층의 분리 현상이 발생하였고 지층별 침하거동이 상이하게 나타났다.

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지반 개량된 조간대 퇴적층에 대한 물리탐사 연구

  • 김성욱;이현재;김인수
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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    • pp.319-322
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    • 2002
  • 그라우팅으로 지반 개량된 조간대 퇴적층의 지층구조를 규명하기 위한 방법으로 전기비저항탐사, 굴절법 탄성파탐사, 지하레이더탐사를 실시하였다. 연구대상 지반의 10m 전후 심도에서 해수의 영향을 받는 수평의 저비저항대가 발달하며, 저비저항대는 모래가 우세한 지층에 해당한다. 지반의 탄성파 속도는 1~3km/sec의 범위로 조간대의 미고결 퇴적층과 비교할 때 매우 높은 속도에 보여준다. 지반의 높은 속도는 지반 개량의 효과로 판단된다. 지하레이더탐사에서 퇴적층의 구성 물질에 따라 교반 정도가 달지는데 모래층은 퇴적물과 주입제의 교반이 잘 이루어져 불규칙한 반사면으로 나타나며, 점토층은 교반이 불량하여 개량된 부분은 주상으로 관찰된다. 물리탐사의 결과와 시추조사를 대비할 때 지반 개량은 기반암까지 시행되었으며, 양호한 암반을 지시하는 고비저항대와 고속도층은 내륙으로 갈수록 깊은 심도를 보여준다. 이것은 지반 개량 이전의 기반암 심도와는 상반되는 것으로 지반 개량의 효과는 해안방면의 지층에서 잘 나타난다.

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