• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.80-87
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• 2010

본 연구는 Athabasca 오일샌드광구의 역청 생산방법인, SAGD 수행에 영향을 주는 불균질한 유효투수도의 분포도를 만드는 저류층 모델링 작업 공정을 개발하기 위한 것이다. 암석학적 상 분포는 연구 지역 역청 저류층 내의 불균질성의 주요 원인이다. 대상 매질은 사암과 이암으로 구성된 하천에서 바다로 이어지는 채널로서 이암이 유체의 흐름을 방해해 유효 투수도를 감소시키고 있다. 본 연구에서는 암석학적 상등을 이암의 모양에 따라 마른 특성의 유효투수도를 갖는 세 종류로 분류하였다. 본 연구의 저류층 모델링 작업과정은 상 모델과 투수도 모델링, 두 가지 주요 모듈로 구성되어 있다. 상 모델링은 확률적인 접근을 이용하여 유효투수도 결정에 중요한, 세가지 상등 중에 어떤 종류에 속하는지를 알려준다. 투수도 모델링은 먼저 이암의 체적율을 구하고 그것을 유효투수도로 변환시킨다. 암석상들의 소형 모델에 대한 일련의 시뮬레이션 적용을 통해 이암 체적율을 유효투수도로 변환시키는 변환함수를 얻는다. 탄성파 자료는 지구통계학적 방법으로 상 모델링에 입력되는 상등의 우선 확률을 제공함으로써 상 모델링에 기여한다. 특히, 본 연구에서는 상들의 우선 확률을 개선하기 위해 상등의 예측 시 다양한 탄성파 속성들을 복합적으로 사용하는 신경망 방법을 이용하였다. 상 구분에 있어서의 얼마만큼 개선되었는지를 보여주기 위해 상 모델링 시 개선된 우선 확률을 사용한 결과를 단일 탄성파 속성을 이용하는 기존 방법의 결과와 비교하였다. 다중 탄성파 속성들의 복합적인 사용에서 밀도와 P파 속도를 조합해서 이용하는 것이 상구분을 향상시키는데 필수적이다. 또한 본 연구에서는 검층으로부터 얻은 공극률과 P파 속도, 사진찍은 것 같이 예측된 이암의 부피를 이용하여 sand matrix의 공극률이 정확하게 평가원 연구지역에서, 다른 상등 사이에서 P파 속도가 달라지게 하는 sand matrix의 공극률에 대해서도 논의하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권1호
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• pp.18-30
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• 2023

해저 진흙화산은 유동화/기화된 퇴적물이 표층으로 분출하여 만들어진 화산과 유사한 지형이다. 진흙화산은 지하의 열, 퇴적물이나 탄화수소를 지상으로 공급하는 공급원으로 관심을 받고 있다. 북극 캐나다 보퍼트 해의 대륙사면에는 다양한 수심에서 진흙화산이 존재한다고 알려져 있다. 수심 420 m에 위치한 MV420 진흙화산은 현재 분출하고 있는 활동성 진흙화산으로 많은 연구 대상이 되고 있다. 극지연구소에서는 쇄빙연구선 아라온호를 이용하여 MV420을 통과하는 고해상도 다중채널 탄성파 자료를 획득하였고, 진흙 분출구 주변에서 지열 관측을 수행하였다. 탄성파 자료에서는 가스하이드레이트에 의한 해저면모사반사파(bottom simulating reflector, BSR)로 추정되는 역위상 반사파를 확인하였다. 탄성파 자료의 BSR이 가스하이드레이트에 의한 반사파인지 확인하기 위하여, 정상 상태의 열방정식을 바탕으로 MV420 내부의 열구조를 수치적으로 모사하였다. 그리고 모사한 지열온도 모델을 이용하여 가스하이드레이트 안정영역의 하부 경계를 추정하였다. BSR의 깊이와 가스하이드레이트 안정영역의 하부 경계를 비교한 결과, 두 자료가 일치하며 이는 가스하이드레이트의 부존을 암시하는 지구물리학적 증거 중의 하나이다. 선행 연구 결과는 MV420의 분출구에서 표층에 가스하이드레이트가 부존한다는 것을 보여주었으며, 이번 연구의 결과는 분출구와의 거리에 따라 최대 50 m 깊이까지 가스하이드레이트가 존재할 수 있음을 시사한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권3호
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• pp.207-224
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• 2006

탄성파 피에조콘 관입 시험(Seismic Piezo-Cone Penetration Test, SCPTu)은 동적 및 정적 물성과 같은 지반의 공학적 특성 평가에 가장 유용한 조사 기법 중의 하나이다. 본 연구에서는 국내 지반에 대한 실질적 활용 연구로서, 국내 대표적 퇴적 지층 발달 지역인 부산과 인천을 대상으로 각각 두 부지와 네 부지에서 SCPTu를 수행하였다. 현장에서 SCPTu로부터 획득한 파형 신호에 대해 교차법을 이용한 신호 판독을 실시하여 깊이별 전단파의 초기 도달 시점 및 그에 따른 깊이별 도달 시차를 결정하였다. 이를 토대로 Snell의 법칙에 근간한 굴절 전파 경로법을 이용하여 전단파 속도$(V_S)$의 깊이별 분포를 도출하였다. 결정된 깊이별 $V_S$ 분포를 콘 선단 저항력$(q_t)$과 비교해 본 결과, 깊이에 따른 두 값의 경향이 유사하게 나타났다. 일반적인 CPTu 자료의 지진공학적 활용을 목적으로 SCPTu로부터 측정된 결과를 토대로 $V_S$와 콘 관입 특성값의 상관관계를 분석 도출하였다. 다중 회귀 분석을 수행하여 전단파 속도와 콘 관입 특성값 중 네 가지의 독립변수인 콘 관입 저항력$(q_t)$, 주면 마찰력$(f_s)$, 유효상재응력$(\sigma'_{v0})$ 및 간극수압계수$(B_q)$ 간의 상호 관련성을 정량적으로 평가하였으며, 특히 흙 분류 지수인 $I_c$값에 의하여 객관적으로 구분된 사질토 및 점토와 전체 토사에 대한 변수별 경험적 상관식을 제안하였다. SCPTu의 하향식 탄성파 시험과 일반적인 CPTu의 대상 변형률 수준이 다름에도 불구하고 본 연구에서 도출 제안된 $V_S$와 CPTu 특성값의 상관관계는 국내 일부 퇴적 지반에 대한 $V_S$의 예비적 평가에 매우 유용하였으며, 기존 해외 연구의 상관관계에 비해서도 높은 상관성을 보였다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권6호
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• pp.675-682
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• 2000

금강하구 부근의 연약지반에서 획득한 탄성파 자료(25개 shot gather)를 역산하여 2차원 S파 속도구조를 구하였다. 탐사측선위에 위치한 2개 시추홀에서 지질조사를 실시하고 표준관입시험을 실시하였다. 2차원 S파 속도구조는 대상지역의 지층이 두께 1${\sim}$3m의 상부층(S파 속도 200${\sim}$700m/sec), 두께 5${\sim}$8m의 중간 저속도층(S파 속도 100m/sec${\sim}$400m/sec)과 그 아래 S파 속도 1000m/sec 이상의 하부층으로 이루어져 있음을 보인다. 저속도층은 탐사측선의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 가면서 그 두께가 얇아지고, 기반암의 깊이도 얕아진다. S파 속도구조와 지층의 지질, 표준관입시험 값을 검토한 결과, 저속도층은 clay층과 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다. 이에 비해 Standard Penetrarion Test 값은 지층의 성분과는 연관성을 보이지 않고, 깊이에 따라 증가하는 것으로 나타난다. 이 연구는 표면파 역산이 연약지반의 S파 속도구조를 밝히는 데 효과적으로 사용될 수 있음을 보여준다. 또한 표면파 역산 방법은 연약지반에 흔히 존재하는 지표에 가까운 지하수면, 또는 저속도 층으로 인한 굴절파 탐사방법의 한계를 극복할 수 있는 방법을 제공한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.799-806
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• 2004

Recently, as the forerunner in establishing the Northeast Asia's logistics base, a lot of marine engineering works such as new ports and container terminals, extension of old ports, new bridges, land reclamation etc. have been progressed. Parallel to it, there is also an increasing demand for improving the safety of construction. In this situation, high resolution seismic reflection profiling can be well used, attempting to classify rocks and sediments under water, if possible, to delineate the distribution of grain sizes in sediments not only for calculating the cost of removing sediments from harbour's channels, but also for estimating the bearing capacities for bridge or port construction. However, the results from the corresponding reflection survey that has been in operation in our country can not be effectively used for engineering purposes mostly due to the insufficient resolution. Thus. in this paper, two innovative strategies are introduced to enhance resolution. The one deals with a newly designed exploration barge that will help reduce several kinds of noises encountered electrically or operationally. The other is associated with an establishment of optimum measuring system comprising e.g. a specially devised hydrophone with a combination of 7 piezoelectric elements. Field experiments performed at Busan harbour are illustrated. The quality of acquired data was thereby fundamentally improved in comparison with that obtained at the same time in a conventional way.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권2호
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• pp.163-169
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• 2005

속도중합을 역산을 이용하면 탄성파 자료처리에서 있어서 다양한 처리가 가능하므로, 이 분야는 최근에 들어 매우 유용한 영역으로 주목을 받고 있다. 이러한 다양한 처리에 속도중합 역산을 응용하기 위해서는 사용하는 역산이 잡음에 강하면서도 고해상도의 속도중합 결과를 얻을 수 있어야 한다. 이러한 성질을 갖는 역산 방법들 중에서 가장 성공적인 방법 중의 하나라고 볼 수 있는 반복적 가중의 최소자승법(Iteratively Reweighted Least-Squares: IRLS)의 이론적 배경과 구현 방법을 소개하고, 기존 기술 특성과 한계성을 살펴보았다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.151-156
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• 2007

In December 2006, 2D surface streamer and Ocean Bottom Seismometer (OBS) data were acquired in the Ulleung basin in Korea where strong Bottom Simulating Reflectors (BSR) were shown as a result of 2D and 3D multichannel (MCS) reflection survey. The aim of this study is to provide another reliable source for estimating P wave velocity around BSR depth using OBS data in addition to velocity information from 2D surface seismic data. Four OBSs were deployed and four 20-km shot lines which pass two OBSs respectively were designed. To derive P wave velocity profile, interactive interval velocity analysis using ${\tau}$-p trajectory matching method (Kumar, 2005) was used for OBS data and semblance analysis was used for surface data. The seismic profiles cross the OBS instruments in two different directions yield recordings for four different azimuths. This raised the confidence for the results. All velocity profiles in the vicinity of BSR depth of four OBS sites show almost definite velocity changes which we could consider as upper BSR and free gas layer. Making comparison between velocity from OBS and that from 2D seismic semblance velocity analysis gives consistency in result.

• 지구물리와물리탐사
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• 제3권3호
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• pp.94-100
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• 2000

금속 물체의 내부 상태를 조사하기 위하여 사용되고 있는 여러 가지 비파괴 조사법들은 콘크리트 재료의 불균질성으로 인하여 콘크리트 물체에의 적용에는 한계가 있다 충격반향법은 물성의 변화가 존재하는 경계면이나 결함 부위에서 반사되는 탄성파의 공진 주파수를 이용하는 비파괴 조사법으로서 콘크리트 구조물의 내부 상태를 파악하기 위하여 활용될 수 있다. 본 연구에서는 충격반향법의 현장 적용을 위한 자료획득 시스템을 구축하였고 여러 가지 조건하에서 현장 시험을 수행하였다. 콘크리트 구조물의 두께 및 결함, 공동 존재 여부, 옹벽 뒷채움 상태와 터널 라이닝의 두께 및 결함, 그리고 활주로의 포장 두께 및 결함등의 조사를 위하여 충격반향법을 적용하였다. $10\%$ 이하의 오차 범위내에서 결과를 제공함으로써 충격반향법의 토목분야에서의 활용 가능성이 입증되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.61-68
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• 2010

인천시 강화군 석모도의 지열에너지 개발을 위하여 성부 파쇄대 해석을 위한 MT 탐사를 수행하였다. 또한, MT 탐사자료의 해석을 위해서, 지질조사와 심부시추공 물리검층을 함께 수행하였다. 석모도의 지질은 북쪽에는 백악기와 쥬라기에 관입된 화강암이, 남쪽에는 선캄브리아기의 편암류가 분포한다. 이 지역에서 지열징후는 편암류와 백악기의 화강암의 경계부에서 발견되었다. 심부파쇄대를 따른 영수의 순환에 의해 대상지역의 지온증가율은 $45^{\circ}C/km$ 이상으로 대한민국 평균보다 훨씬 높게 나타났다. MT 탐사자료의 2차원 빛 3차원 해석 결과, 전기전도도가 매우 높은 이상대가 동쪽으로 경사져서 지하 1.5 km 깊이까지 분포하는 것으로 나타났으며 이는 해수로 채워진 파쇄대로 해석되었다. 이 이상대를 목표로 시추한 결과 1280 m 심도에서 일일 4000 ton 이상, 온도 $70^{\circ}C$ 이상의 많은 양의 지열수를 개발하는데 성공하였다. 이 지열수의 화학적인 성분은 기존 시추공에서 발견된 지열수의 화학성분과 매우 유사하여 동일한 지열저류층, 즉, 동일한 지영저류층에서 생산되는 것으로 간주할 수 있을 것으로 판단하였다. 이러한 탐사결과를 기초로 2009년부터 한국지질자원연구원에서는 지열 열병합 발전을 위한 새로운 지열개발 프로젝트를 시작하였고 추가적인 MT 탐사와 탄성파 반사법 탐사, 이미 굴착되어 있는 20여개의 심부 시추공에 대하여 물리검층을 포함한 각종 시추공 조사 등이 수행 중이다.

• 지구물리
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• 제5권1호
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• pp.19-27
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• 2002

장풍 폐광산의 갱내수와 폐광석 적치장에서 발생되는 산성광산폐수에 의한 침출수의 유동경로와 지화학적 특성을 알아보기 위해 지구물리탐사(자연전위, 전자탐사, 전기비저항, 탄성파굴절법)를 수행하여 그 결과를 지화학 물시료분석(pH, EC, ${SO_4}^{-2}$, 중금속 함량) 자료와 상관·분석하였다. 갱구에 수직 방향의 2개 측선에서 실시한 전기비저항 쌍극자탐사 결과 갱구에서 북서 방향으로 저비저항대가 이어지는데 이것은 갱구에서 지하로 유입된 산성광산폐수에 의한 침출수가 폐석더미와 기반암의 경계를 따라 이동하여 하천 방향으로 유입되어 나타나는 현상으로 해석된다. 이와 같은 양상은 전기비저항 수직탐사, 자연전위, 전자탐사의 반응 결과들에서 보이는 북서방향의 이상대 및 북서쪽에서 상대적으로 높은 값을 보이는 EC, 중금속함량, ${SO_4}^{-2}$의 분포와도 잘 상관된다.