• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 1999년도 제2회 학술발표회
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• pp.176-201
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• 1999

지반조사를 위하여 흔히 시행하는 시추공 탄성파탐사, 즉 하향 탄성파탐사(downhole seismic), 수직 탄성파탐사(vertical seismic profiling; VSP), 시추공간 속도측정(crosshole seismic), 탄성파 토모그래피(seismic tomography)에 대하여 원리, 현장측정, 자료처리 등을 간략히 설명하고, 현장자료의 예를 제시하였으며 토목공학적 응용에 대해 검토하였다.

• 자원환경지질
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• 제39권4호
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• pp.441-450
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• 2006

우리나라에서 최초로 육상탄성파탐사를 실시한 것은 1960년대 중반이다. 탄성파탐사와 관련된 최초의 보고저가 나온 것은 국립지질조사소의 김종수박사 등이 1964년 포항지역의 석유부존 가능성을 조사하기 위하여 수행한 반사법 탄성파탐사와 서울대학교의 현병구교수가 탄광의 갱도 주벽의 상태를 조사하기 위하여 실시한 굴절법탐사이다. 이후, 국립지질조사소 기본연구계획의 일환으로 경상계 퇴적분지의 층후 및 지질구조 조사를 위한 굴절법탐사가 실시되었다. 1970년대 들어서는 지하수조사, 광물자원탐사, 땅굴조사, 원자력 발전소 지반조사 등 탐사의 대상과 목적이 다양해졌으며, 1978년에는 CDP기법을 이용한 반사법탐사가 경상분지 지역에서 처음으로 실시되었다. 이후, 육상 탄성파탐사는 토목건설 분야에서 지반조사를 위한 굴절법탐사를 위주로 이루어지다가, 1990년대 들어서서 고해상반사법탐사와 탄성파토모그래피 및 다양한 시추공 탄성파탐사가 시도되었다. 이와 함께 응용분야도 단층대나 조간대와 같은 특정 지역에 대한 학술적 목적의 연구와 더불어 고속도로, 철도, 댐 건설 등 각종 토목엔지니어링, 지열과 광물 자원탐사, 매립지나 해수침투 지역 등의 환경영향 조사, 문화재 안전관리를 위한 고고학에의 응용 등 다양한 분야로 확대되었다. 2002년에는 한반도를 가로지르는 측선 상에서 지각규모의 탄성파탐사가 이루어져 육상탄성파탐사 연구의 새 장을 열게 되었다. 그 동안 우리나라 대륙붕과 해외 유전지역에서의 활발한 석유탐사를 통하여 이룩한 탐사기술의 자립화와 자료 처리를 위한 소프트웨어 부분에서 이룩한 기술적 발전은 앞으로 육상탄성파탐사의 활성화에도 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.101-106
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• 2006

최근 디지털 기술이 해양 탄성파탐사에 적용되면서 자료처리의 기술이 개발되었고, 다중채널 해양 탄성파탐사가 보급되기 시작하여 고해상 해양 탄성파탐사의 성과를 거두었다. 해양 탄성파탐사에 사용되는 음원의 주파수 특성에 따라 여러 가지 목적의 탐사가 이루어지는데, 투과심도를 높이기 위해 저주파 성분이 사용되며, 해상도를 높이기 위해 고주파 성분이 사용된다. 본 연구에서는 다중채널 해양 탄성파탐사 시스템에 다중 음원을 사용함으로써 저주파 성분과 고주파 성분의 지층단면도를 동시에 취득할 수 있었다. 서로 다른 투과심도와 해상도의 지층단면도를 이용하여 보다 정밀한 지층해석이 가능할 것으로 보인다. 본 연구에 사용된 다중음원 시스템은 저주파 음원인 버블펄서(Bubble Pulser, 400Hz)와 고주파 음원인 스파커(Sparker, 1.5kHz)로 구성되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권3호
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• pp.164-173
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• 2016

무선 탄성파 탐사 기술은 각 노드들이 케이블로 연결되지 않은 독립적인 수진기를 활용하여 탄성파 자료를 취득하는 것을 말한다. 이 기술은 지형조건에 영향을 적게 받아 다양한 측선설계를 적용할 수 있다. 또한 수진기 설치와 수거가 간편하고 무선 수진기 관련 장비기술 발전으로 자료품질도 양호하여 최근 육상 석유탐사 자료취득에 활용되기 시작하였다. 여기에서는 무선 탄성파 탐사 시스템과 시스템을 구성하는 장비의 특성을 살펴보고 현장적용 실험을 통해 무선탄성파 탐사 기술을 소개하고자 하였다. 탄성파 토모그래피 현장적용 실험에서 음원으로부터 같은 거리에 있는 무선 수진기와 유선 수진기에 기록된 탄성파 신호음을 비교해보면 초기 위상이 일치하고 초동 차이가 0.4 ms 정도로 두 수진기에서 신호음이 거의 일치함을 알 수 있었다. 무선 탄성파 탐사 기술을 이용한 반사파 탐사 현장적용 실험에서는 발파공 깊이와 화약량에 따른 시험발파를 수행하고 음원모음을 취득하여 유선 탄성파 탐사에 의한 음원모음과 비교하여 유사한 결과를 확인하였다. 무선 탄성파 기술은 수진기 설치의 간편성, 탐사 측선 설계의 용이성으로 인하여 그 활용 가능성이 증가할 것으로 여겨진다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제20권4호
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• pp.38-49
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• 2004

해상 반사법탐사는 해저 지반의 지층구조를 파악하는 기술로서 해저지층에 부존하는 가스나 골재 등 해저자원 탐사와 해저의 저장시설 건설, 파이프라인 설치 등 다양한 해양 토목공사를 위한 지반조사에 사용된다. 해상 반사법탐사의 기본적인 원리는 해수면 근처에서 인공적으로 음파를 발생시켜 해저면 하부의 지층으로 침투시키면 서로 다른 물성을 갖는 지층의 경계면에서 일부 음파는 반사되는데, 이 반사파를 수신하는 것이다. 탐사과정에서 얻어진 트레이스에는 반사파 이외에도 직접파, 다중반사파와 같은 잡음이 섞여있는데 자료처리를 통해 탄성파 단면도를 작성하고, 이를 해석하여 해저지반의 지질학적 구조를 파악하는 것이 해상 반사법탐사의 목적이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권3호
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• pp.103-113
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• 2023

석유가스 탐사 분야에서는 자료 취득 효율성을 개선하기 위한 대안으로 다양한 무선 탄성파 탐사 장비들이 개발되었다. 그러나 현재 상용화된 무선 탄성파 탐사 장비는 높은 가격대를 형성하고 있으므로 작은 규모의 연구용 장비 구축이 어렵다. 이 때 비교적 적은 비용으로 탐사 장비 제작 및 구현이 가능한 오픈소스 하드웨어를 통해 직접 장비를 만들어 실험하는 것이 무선 탄성파 장비의 학술적 활용을 위한 한가지 대안이 될 수 있다. 이 연구에서는 오픈소스 하드웨어 중 아두이노를 이용하여 무선으로 탄성파 자료를 취득하기 위한 모듈을 개발하였다. 무선 탄성파 탐사 장비는 하나의 수신 장비에서 신호 감지, 간단한 전처리, 저장이 모두 이루어져야 한다. 탄성파 신호를 감지하는 센서로는 육상 탄성파 탐사에서 사용되는 지오폰을 활용하였으며, 이를 아두이노 회로와 연결하여 감지된 신호를 처리하고 저장하는 모듈을 구현하였다. 아두이노를 사용하여 구축된 모듈에는 전처리, 아날로그-디지털 변환, 자료저장 등 크게 3가지 기능이 포함된다. 제작한 단일 채널 모듈은 여러 송신원으로부터 취득한 신호를 취합하여 공통 수신점 모음을 구성할 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제7권4호
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• pp.245-250
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• 2004

단일 채널 해양 탄성파탐사 자료의 2차원 탄성파 단면도에 수평거리 보정을 적용하여 탄성파 단면도의 수평축을 거리 단위로 표현하였다. 수평축을 거리 단위로 표시함으로써 탐사선의 운항 속력이 변할 경우 나타나는 수평 거리 왜곡 현상을 상당히 해소할 수 있었다. 수평거리 보정을 위하여 탄성파 자료의 각 트레이스에 저장된 GPS 위치 정보와 자료 취합 윈도우를 이용하였다. 자료 취합 윈도우의 최소 길이는 탐사선의 속력과 발파 간격에 의해 결정하였으며, 최대 길이는 1차 프레넬대 반경을 이용하여 결정하였다. 자료 취합 윈도우의 길이를 결정함에 있어 수평 해상도와 중합의 효과를 동시에 고려하였다. 수평거리 보정 과정을 적용하여 실제 지층구조와 유사하다고 생각되는 2차원 탄성파 단면도를 작성할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.37-43
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• 2007

MH21 연구 컨소시엄에서는 일본 난카이 트러프 동부의 메탄 하이드레이트 탐사를 위해 고분해능 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사를 수행해 왔다. 메탄 하이트레이트가 존재하는 천부지층을 영상화 하기 위해 수행된 고분해능 3 차원 탄성파탐사 결과, 천부 지층에 대한 훌륭한 지질 정보를 획득할 수 있었다. 이러한 정보들은 지질학적, 지구화학적 모델을 구축하는데 유용하며, 특히 메탄가스 또는 메탄을 포함하는 유체의 이동통로, 지구화학적 메탄 하이드레이트 지시자등을 포함하는 복잡한 해저면 지질구조를 이해하는데 유용하다. 수중잠수정을 이용해 확인된 메탄 유출 지점과 탄성파 단면의 비교 결과, 해저면 하부의 메탄가스층 및 메탄 하이드레이트 저류층과 해저면 메탄 하이드레이트 지시자 사이의 특정적인 관계가 확인되었다. 해저지형도와 해저면 반사파로부터 영상화된 해저면 반사파진폭 영상 역시 넓은 지역에 대한 이들 관계를 이해하는 유용하며, 이러한 자료에 기반한 새로운 지구화학적 해저면 탐사도 요구된다. 메탄 하이드레이트 저류층과 해저면 메탄 하이드레이트 지시자 사이의 관계는 고분해능 3 차원 탄성파탐사 자료의 해석을 통해 점점 더 분명해지고 있다. MH21 연구 컨소시엄은 향후 고분해능 3 차원 탄성파탐사로부터 구축된 지질학적, 지구화학적 모델에 기반하여 해저면 지구화학탐사를 수행할 것이다. 이 논문에서는 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사기술의 융합에 의한 일본에서의 메탄 하이트레이트 탐사에 대해 소개한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 대한지구물리학회.한국지구물리탐사학회 공동학술대회 초록집
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• pp.132-138
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• 2004

탄성파 탐사는 인공지진파를 이용하여 지표면 하부의 물성을 알아내는 지구물리탐사로서 20 세기 초부터 석유탐사와 공학적 지반조사에 가장 널리 사용되었다. 굴절법 탄성파 탐사는 지층의 탄성파 속도를 알아내는 방법으로서 최근에는 석조문화재 등의 지반특성 조사에서 사용된 예가 있다. 이번 연구에서는 공주 공산성의 쌍수정 광장에 위치하는 공산성 원형연못 주변의 지반에 대하여 굴절법 탐사를 실시하였다. 쌍수정 광장은 기존의 발굴조사를 통하여 백제 추정왕궁지가 위치한 곳으로 알려졌으며, 광장 남쪽에 원형연못(상면직경 7.3 m, 바닥직경 4.78 m, 높이 3 m)도 발굴되었다. 원형연못 주변에 5개 탄성파 측선을 설치하였고, 해머 타격점과 수신기의 배열을 3가지 다른 방식을 적용하여 24 m, 31 m, 48 m 측선깊이의 굴절법 자료를 얻었다. 대체로 공산성 원형연못 주변의 지반은 3개 층으로 구성되어 있다. 각 층의 겉보기 속도는 약 261${\~}$391 m/s, 약 591${\~}$992 m/s, 약 1950${\~}$3230 m/s이며, 첫 번째와 두 번째 층의 두께는 각각 약 2${\~}$2.4 m 와 4.6${\~}$8.6 m이다. 일반적으로 최하부 층의 속도는 기반암, 상부층들의 속도는 풍화토에 대응한다. 그러나 두 번째 층의 주시곡선 형태와 속도범위는 국내 석탑 문화재 하부의 것과 유사한 것으로 보아 공산성 연못주변은 인공적인 기초지반의 가능성을 제기하며, 그렇다면 공산성 원형연못은 파내려 간 것보다는 쌓아 올렸을 것이다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권3호
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• pp.247-258
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• 2004

본 연구에서는 터널내 탄성파 탐사로부티 터널막장 전방 파쇄대를 예측하기 위한 두 가지의 3차원 구조보정 기법을 제안하였다. 첫 번째 해석기법은 타원체의 원리에 기초한 것으로 터널 양쪽 벽면에서 각각 독립적으로 탄성파 탐사를 수행하여 얻은 2차원 해석 결과를 이용하여 3차원 구조보정을 수행할 수 있다. 두 번째 해석기법은 파전파 평면의 개념을 도입한 것으로 터널내 탄성파탐사를 터널 한쪽 벽면에서만 송신을 수행한 반면, 수진기는 양쪽 벽면에 설치한 경우에 적용할 수 있는 기법이다. 새로운 구조보정 기법을 현장 터널내 탄성파 탐사 자료에 적용해 보았다. TSP 시험자료를 이용하여 3차원 구조보정을 수행한 후, 그 결과를 터널 굴착과정 중 조사된 지질정보와 비교해 보았다. 그 결과 제안된 구조보정 기법을 통하여 불연속면의 형상을 비교적 정확히 예측할 수 있음을 확인하였다.