• 지구물리와물리탐사
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• 제4권4호
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• pp.115-123
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• 2001

탄성파 중합 단면도 상에서 천연가스 부존 여부를 지시하는 명점(bright spot)은 가스 층이외에 음향계수 차이가 큰 지층에서도 나타나므로 가스 층여부를 판단하기 위해서는 속도분석, AVO 분석, 탄성파 복소 트레이스 분석 등 추가적인 정밀 자료처리가 필요하다. 본 연구에서는 가스 층 추정을 위해 정밀 속도분석과 트레이스 복소분석 그리고 입사각에 따른 진폭변화 결과인 탄화수소 직접 지시 단면도(DHI)분석을 실시하였다. 트레이스 복소분석은 지층 상$\cdot$하간의 물성변화에 따른 지질정보를 제공하는것으로 여기에서는 순간 진폭, 순간 진폭에 대한 1차 및 2차 미분 값, 순간 위상, 순간 주파수, 가중평균 순간 주파수 값을 구하여 시추가 이루어진 국내 대륙붕 탄성파 자료에 적용하였다. 자료처리 결과 가스가 부존할 가능성이 높은 지역에서는 순간 진폭, 순간 주파수 단면도 그리고 AVO 분석에 의한 DHI 단면도에서 공통적으로 탄성파 진폭이상이 나타나며 정밀 자료처리 결과 중 어느 한 곳이라도 진폭이상이 나타나지 않으면 가스 부존 가능성이 낮다고 할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.711-717
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• 2006

한국지질자원연구원은 1997년부터 새로운 에너지 자원으로 활용 가능성을 포함하고 있는 가스 하이드레이트를 조사하기 위해 동해 일원에서 탄성파탐사를 실시하고 있다. 탄성파 반사자료로부터 가스 하이드레이트 부존여부를 확인하는 방법은 해저면과 평행하면서 위상이 반대로 나타나는 고진폭 반사파 Bottom Simulating Reflector (BSR)과 BSR상부에서의 진폭감소, 하부에서 진폭증가와 구간속도 감소 둥을 들 수 있다. 대용량 탐사자료로 구성된 탄성파 반사자료에 깊이영역 구조보정을 적용하기 위해서는 고성능 컴퓨터와 병렬처리 기술이 필요하다. PSPI법은 적은 컴퓨터 계산량과 효율성 그리고 주파수 영역에서 구조적으로 병렬화가 용이한 특성을 지니고 있어 구조보정에 많이 이용되고 있다. 여기에서는 동해 가스 하이드레이트 탄성파 반사자료에 대한 일반자료처리와 함께 BSR로 여길 수 있는 구간에 대해 message passing interface_local area multicomputers(MPI_LAM)으로 병렬 코드화된 MPI PSPI를 이용하여 깊이영역 중합 전 구조보정에 적용하였다. 중합 전 깊이영역 구조보정 입력자료를 위한 속도모델은 자체 개발된 지오빗을 이용하여 중합 단면도로부터 지층경계면을 구하고 중합속도를 이용하여 제작하였다. BSR은 시간영역구조보정 된 중합 단면도상에서 음원모음도 3555-4162 사이와 왕복주시 2950 ms 부근에서 확인되지만 깊이영역 단면도에서는 해수면 6 km에서 17 km사이, 해저면에서 약 2.1km 깊이영역에서 나타남을 알 수 있다. 또한 구조보정 결과 반사파 에너지가 집중되는 지점에서 영상화가 잘 이루어지므로 관심대상 지역에 에너지를 많이 보낼 수 있는 자료취득변수를 결정해야 함을 알 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권1호
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• pp.54-60
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• 2018

탄성파 탐사를 통해 취득된 자료는 적절한 자료처리 및 해석 과정을 거쳐 석유, 가스 자원의 부존여부를 파악하는데 활용할 수 있다. 자원의 부존여부를 지시하는 탄성파 속성은 진폭 정보로부터 도출되며, 이 때 탄성파 고유 감쇠를 표현하는 Q 값은 탄화수소 지시자로서 유용하게 사용된다. 따라서, Q 값을 산출하는 기법의 정확성이 자원 부존여부를 파악하는데 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 수치모형실험을 통해 탄성파 감쇠를 표현하는 Q 값을 산출하고 오차율을 분석하였다. 실제 현장자료를 모사하기 위해 무작위 잡음을 추가한 자료에 대하여 스펙트럼 진폭 비교법과 최대 주파수 이동법을 이용하여 Q 값을 산출하고 오차율을 분석하였다. Q 값을 산출한 결과 무작위 잡음을 추가하여 신호대 잡음비가 90 dB 일 때는 두 가지 방법 모두 비교적 정확한 값을 산출하였으나, 무작위 잡음의 크기가 증가할 경우 최대 주파수 이동법이 스펙트럼 진폭 비교법 보다 정확한 결과를 도출함을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제7권1호
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• pp.27-36
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• 1997

본 논문은 시추공 탄성파 탐사에 의해 암반내에 형성된 소규모 터널(크기 약 2m$\times$2m)도 탐지될 수 있음을 보여주고 있다. 탄성파 전달 측면에서 상기 소규모 터널은 회절파를 유발하게 되어 수진기 배열 일부구간에는 하나의 특징적인 주시 및 진폭 변화를 갖는 초동으로 도달된다. 이러한 터널효과는 바로 터널의 존재 여부에 대한 중요한 지침이 되며 동시에 그에 대한 진폭 및 주시 분석은 바로 터널 위치에 대한 정보를 제시하는 것이다. 본 논문에서는 우선 수치모델링을 통하여 상기 터널 효과를 보다 정량적으로 분석한 후 그로부터 터널 위치 규명을 위한 하나의 효율적인 기법을 제시하고 있으며 나아가서 현장 실험에서도 상기 터널효과가 전 기록을 통하여 일관성을 띠면서 뚜렷이 관찰되고 있음을 보여주고 있다. 더구나 탐사에 의해 규명된 터널 위치는 바로 실존하는 터널의 위치와 훌륭하게 부합되고 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.377-382
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• 2007

우리나라에서는 심부 소형 터널의 탐사를 위하여 여러 가지 탐사법이 응용되고 있다. 지금까지 탄성파 자료 처리에서는 주로 주시를 이용한 주시역산법이 많이 이용되어 왔으나, 측정 시추공간의 짧은 거리와 초동의 피킹 오차 등에 의해서 터널의 정확한 위치 해석은 매우 부정확하였다. 본 연구에서는 복수파동원에 의한 진폭법을 이용한 오차 토모그램 방법을 제안하였다. 이론 모형자료와 실제 현장 자료에서 여러 개의 파동원을 조합한 자료들을 이용하여 터널의 위치를 계산하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권1호
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• pp.85-98
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• 2009

굴절법 토모그래피를 구현하는 대부분의 컴퓨터 프로그램은 타우-피 역산 알고리즘을 이용하여 초기 모델을 생성한다. 타우-피 역산 알고리즘은 지층의 수직 분해능에 초점을 맞추기 때문에 전단 영역의 존재를 지시하는 탄성파 속도의 감소와 같은 수평적인 변화를 탐지하는데 실패하는 경우가 자주 발생한다. 본 연구에서는 타우-피 역산 알고리즘이 50미터 혹은 10개 측점 너비의 주요 전단 영역을 탐지하거나 정의하는데 실패하는 사례를 보여준다. 그럼에도 불구하고 대다수의 굴절법 토모그래피 프로그램들이 각 지층의 수직 속도 구배로 탄성파 속도를 매개화한다. 이와는 달리, 일반상반성방법(Generalized Reciprocal Method; GRM) 역산 알고리즘은 개별 지층의 수평 분해능을 강조한다. 본 연구에서는 GRM 역산 알고리즘을 이용하여 50미터 폭의 전단 영역을 성공적으로 탐지하고 정의하는 사례를 보여준다. 전단 영역의 존재는 2차원 선두파 진폭분석과 이후의 3차원 굴절법 탐사의 일환으로 수행된 몇 개의 근거리 직교 탄성파 탐사에 의해 확인된다. 또한. 송신원 기록 진폭분석 결과는 풍화대에서 수직 속도 구배보다는 속도역전이 발생하는 것을 보여준다. 결론적으로 말하면, 모든 탄성파 굴절법 탐사가 실용적으로 정확한 심도추정 결과를 제공하는 것을 목적으로 하면서도 개별 지층의 수평 분해능을 강조하는 기법들이 지질환경공학적인 응용에 더 유용한 결과를 생성한다는 것이다. 향상된 수평 분해능의 장점은 구조적 특징이 탄성파 속도의 변화 크기로부터 인식될 수 있는 2차원 트래버스(tracverse)로 얻어질 수 있다. 또한, 3차원 탐사로부터 얻어진 공간 패턴은 탄성파 속도에서는 고유한 변화나 징후를 보이지 않는 단층과 같은 구조적 특징의 인식을 가능하게 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권4호
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• pp.184-190
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• 1999

가스 하이드레이트는 전세계적으로 새로운 에너지 자원으로 활용 가능성을 포함하고 있어 연구가 활발하게 진행되고 있다. 한국자원연구소에서는 1997년 부터 동해에서 메탄 하이드레이트 부존 잠재력 규명을 위한 탄성파 탐사를 하고 있다. 탄성파 자료에서 하이드레이트 부존을 의미하는 일반적인 특성은 해저면과 평행하게 나타나는 BSR(Bottom Simulating Reflection)과 BSR 상부에서 보이는 진폭감소 그리고 BSR 하부에서 보이는 진폭증가와 구간속도의 감소 그리고 BSR에서 반사파의 역전현상 등이 있다. 따라서 위와 같은 하이드레이트 부존특성을 탐지하기 위한 목적으로 실시되는 자료처리는 진 진폭을 유지하는 자료처리, 정밀 속도분석 및 AVO분석 등이 요구된다. 본 연구는 1998년 동해에서 취득된 탄성파 탐사자료를 처리하여 하이드레이트 부존 가능성을 확인하고자 하였다. 적용된 자료처리 공정은 구형확산 보정과 주파수 필터링, 공심점 분류, 정밀 속도분석 공정 등이다. AVO분석은 이용된 현장자료가 AVO를 분석할 정도의 입사각을 유지하고 있지 않아 제외하였다. 정밀 속도분석은 반복적으로 속도 스펙트럼을 구하는 방법으로 정확한 중합속도 결정이 가능한 XYA를 이용하였으며 자료처리의 모든 공정은 국내고유의 탄성파 자료처리 소프트웨어인 Geobit 2.9.5 를 이용하였다. 자료처리 결과 음원위치 $1650\~1900$에서 해저면으로 부터 약 $367\~477m$ 깊이(왕복주시 약 1800ms)에 해저면과 평행하게 발달한 BSR을 확인할 수 있었으며, BSR부근에서 구간속도 감소 뿐만 아니라 해저면 반사파의 위상과 반대인 반사파 역전현상도 확인할 수 있었다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.107-112
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• 2008

동해가스전과 같이 해저면 심부에 위치한 저류층의 경우 CMP 단면도 상에서 AVO 반응을 관찰하기가 어려운 경우가 종종 발생한다. 이렇게 심부저류층인 경우 고결성이 증가하기 때문에 매질의 공극유체가 가스로 치환되더라도 매질의 P파 속도가 크게 감소하지 않으며 이로 인해 AVO 반응 확인이 어렵다. 본 연구에서는 상.하부층의 포아송비를 달리하면서 포아송비의 차이가 작아질수록 입사각에 따른 반사진폭의 변화량이 작아져 AVO 반응이 미미해짐을 관찰하였다. 이 결과를 토대로 동해가스전의 AVO 반응의 한계점을 고찰하기 위해서 탄성파 자료와 물리검층 자료를 이용하여 고래 V 구조를 모사한 속도모델을 만들고 합성탄성파 탐사자료를 생성하였다. 매질의 성질을 이용하여 이론적으로 계산한 AVO 반응과 실제 합성탄성파 자료를 처리하여 얻은 AVO 반응을 비교한 결과, 상.하부층의 포아송비의 차이가 작을 경우 입사각에 따른 반사진폭 변화가 매우 작으며 잡음이나 전처리 과정 중에서 발생하는 진폭 왜곡에 의해 AVO 반응 특성이 가려짐을 확인할 수 있었다. 이러한 심부저류층의 AVO 분석의 한계점을 극복하기 위해서는 자료취득 단계부터 정확한 반사파 진폭을 획득해야 하며 자료처리 과정에서도 반사파 진폭을 보존할 수 있는 기술이 필요하다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권3호
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• pp.268-274
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• 2004

스마트 구조물에 적합한 탄성파 검출 센서로서 고분자 압전센서를 이용한 부착형 센서에 대한 연구를 수행하였다. PVDF와 P(VDF-TrFE)에 대하여 센서로서의 특성을 평가하였으며 상용화된 PZT 센서와 비교하였다. 음향임피던스가 서로 다른 여러 가지 재료에 고분자 압전센서를 부착하여 연필심 파괴 시 발생하는 탄성파를 검출하여 분석하였다. 센서의 직경이 증가함에 따라 검출 신호의 최대 진폭 값은 증가하였으나 센서의 주파수 검출한계는 감소하는 것으로 나타났다. 시편의 음향임피던스가 감소할수록 검출신호의 최대 진폭 값은 증가하였으며 주로 저주파수의 주파수 성분의 신호에 민감한 것으로 분석되었다. 전반적으로 P(VDF-TrFE) 센서가 PVDF 센서보다 감도 면에서 다소 양호한 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제1권3호
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• pp.183-187
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• 1998

탄성파 파형은 탄성파트레이스가 탄성파의 고유파형과 매질의 반사계수시계열과의 1차 콘볼루션이라는 가정 아래 위너적합필터(Wiener match filter)에 의하여 산출될 수 있다. 이때 매질의 반사계수 시계열은 음파 및 밀도검층 기록으로부터 도출한다. 본 논문에서는 파형 산출의 한 방법으로 탄성파 트레이스 및 반사계수 시계열을 보정하는 전처리과정의 효과를 검증하는 실험을 실시하였다. 이 전처리과정은 시간 측정은 탄성파 트레이스로부터, 그리고 반사계수는 검층 기록으로부터 잘 측정될 수 있다는 가정에 근거한다. 따라서 전처리과정은 1) 음파검층 기록의 깊이로부터 시간으로의 변환을 탄성파 트레이스에 잘 적합하도록 시작시각과 구간별 시간 길이를 조절하고, 2)탄성파 트레이스의 진폭을 검층기록에서 도출된 반사계수와 잘 적합하도록 조절하는데 이때 탄성파와 검층의 저주파 성분만을 비교한다.