• 한국음향학회지
• /
• 제22권8호
• /
• pp.645-651
• /
• 2003

본 논문에서는 해양음향 토모그래피를 위한 개선된 빔형성 역산 기법을 제안한다. 제안된 역산 기법은 음속 구조 역산을 위해 음파도파관의 특성을 나타내는 군속도와 위상속도의 상관성을 이용한다. 군속도와 위상속도는 수신 신호의 도달시간 및 도달각에 의해 계산 가능하며, 이를 위해 빔형성 신호처리를 사용하여 수신신호의 도달시간 및 도달각 분석을 수행한다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘을 사용한 동해 음속구조 역산모의 결과를 서술하였으며, 연구 결과 제안된 빔형성 해양음향 토모그래피 역산 방법을 사용해 동해의 음속 구조 역산이 가능함을 확인할 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.361-371
• /
• 2009

전기비저항 토모그래피법은 터널 주변의 물성분포나 그 변화를 탐지하는데 매우 효과적인 물리탐사 방법이다. 따라서 전기비저항 토모그래피 영상은 터널의 효과적인 유지관리를 위한 중요한 정보를 제공해 준다. 그러나 공기로 채워진 터널은 토모그래피 자료를 심하게 왜곡시키며, 이러한 현상은 송, 수신점이 터널에 근접할수록 심화된다. 또한 이러한 왜곡은 결과적으로 토모그래피 모니터링 자료의 해석에 오류를 가져오게 된다. 이런 문제점의 해결을 위하여 터널을 포함한 모델링 및 시간경과 역산법을 개발하였다. 개발된 프로그램을 사용하여 터널을 고려한 역산법이 기존의 역산법에 비하여 월등히 정밀한 영상을 제공함을 확인하였다. 또한 모니터링 자료에 시간경과 역산을 사용하여 보다 효과적으로 터널주변의 시간에 따른 전기비저항 변화대를 파악할 수 있었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
• /
• 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 2호
• /
• pp.141-146
• /
• 1998

동해 울릉분지에서 해양내부에 수온구조 파악을 위하여 수중 폭발성 음원인 SUS를 이용한 해양음향 토모그래피 실험을 1998년 8월에 실시하였다. 토모그래피 실험은 30, 60 km 반경으로 36개의 지점에서 항공기를 이용하여 SUS를 투하하고 관측해역 중앙에 위치한 선박에서 선배열수신기 (10개의 수신기 배열)로 수신하였다. 토모그래피 실험에 의한 역산 결과를 비교하기 위하여 AXBT를 이용한 수온관측이 동시에 수행되었다. AXBT 관측으로 울릉분지에서 자주 나타나는 난수성 소용돌이가 관측되었으며 이는 관측해역의 남동쪽에 위치하고 있으며 남서방향에서 북동방향으로 진행하는 형태를 보이고 있다. 음파의 도달시간 차이를 이용한 역산결과는 해양내부의 수온분포를 보여주는데 오차가 커서 새로운 해양음향 토모그래피 기법의 도입 필요성을 제시한다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제10권4호
• /
• pp.229-240
• /
• 2007

이 연구에서는 지하 매질의 속도 이방성을 규명하고 이를 고려하여 지하 단면을 해석하는 탄성파 이방성 토모그래피(seismic anisotropic tomography) 알고리듬을 개발하였다. 이는 지하 매질을 대칭축이 기울어진 횡등방성(Tilted Transversely Isotropic) 매질로 가정하여 지하의 속도 구조와 더불어 이방성 구조를 함께 파악할 수 있도록 고안되었다. 개발된 알고리듬은 이방성 토모그래피에서 흔히 나타날 수 있는 역산의 안정성 문제를 해결하기위해여 역산 매개 변수를 역속도비, 역속도 그리고 이방성 대칭축 방향으로 설정하였고, 의사 베타 변환(pseudo-beta transform)을 통해 이방성 계수의 범위를 제한하였으며, ACB (Active Constraint Balancing) 법을 이용하여 효율적으로 역산 제한조건을 적용하였다. 특히, 기존의 등방성 토모그래피에서 사용하던 프레넬대(Fresnel volume)를 고려한 역산 기법을 이방성 토모그래피로 확장하여 파선 토모그래피에 비해 넓은 범위의 전파각 영역을 확보함으로써 이방성 토모그래피의 안정성을 높일 수 있었다. 개발된 이방성 토모그래피 알고리듬을 복잡한 수치 모델에 적용하여 알고리듬의 타당성을 검증하였으며 현장 자료에 적용하여 시추 결과 및 지질 정보들과 일치하는 향상된 결과를 얻었다. 개발된 이방성 토모그래피 알고리듬을 통해 지하매질의 속도 정보와 이방성 정보를 함께 고려함으로써 보다 정확한 지하 구조의 해석이 가능할 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제2권4호
• /
• pp.167-173
• /
• 1999

탄성파 토모그래피 중에서 많이 사용되는 2차원 시추공-시추공 주시 토모그래피는 파선각이 제한됨에 따라 분해능이 저하되므로, 본 논문에서는 감소된 분해능을 향상시키기 위한 방법들을 검토해 보았다. 토모그래피 역산 과정은 파선의 위치 및 주시에 대한 오차에 민감하므로 선형 주시 보간법을 사용하여 파선을 추적하였으며, 다른 파선 추적법들에 의한 역산결과와 비교하여 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 반복적 비선형 역산 과정에 있어서, 파선경로의 추적에 소요되는 계산 시간을 줄이기 위해서 일정 계산과정 동안 선형성을 고려하였으며 그 결과 빠른 수렴을 얻을 수 있었다. 일반적으로 역산과정에서는 적절한 초기 모델의 선정이 계산 결과에 많은 영향을 미치므로, 인공 신경망을 이용하여 획득된 주시로부터 초기속도 모델을 계산하였다. 지구물리학에서 인공 신경망법으로 많이 쓰이는 다층 전향 신경망은 내재된 단점들 때문에 좋은 결과를 얻을 수 없었으므로, 본 연구에서는 GRNN신경망을 이용하였다. 인공 신경망으로부터 계산된 초기모델을 역산에 사용함으로써 분해능을 향상시킬 수 있었다. 그러나 파선 투과각이 넓은 경우나 탐사 대상체가 매우 복잡한 구조를 가지는 경우에는 초기모델이 역산결과에 큰 영향을 주지 않았다. 지구물리학적 토모그래피에서는 파선의 투과각이 제한을 받게되는 경우가 많으므로, 이럴 경우 인공 신경망을 이용하여 초기 모델값을 계산함으로써 역산 결과 생성되는 단면도의 분해능을 향상시킬 수 있다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
• /
• pp.69-72
• /
• 2008

EZTOMO는 시추공 주시토모그래피 소프트웨어 시스템이다. 이 시스템은 초동발췌, 파선추적, 역산, 오차분석 및 시각화 기능을 보유하고 있다. 이 연구에서는 시스템의 초동발췌 와 역산법을 개선 보완하였다. 초동의 파형정보를 사용한 초동발췌 방법과 초동신호의 S/N(신호 대 잡음비)을 사용한 역산법의 보완이다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제12권3호
• /
• pp.233-238
• /
• 2009

시추공 주시 토모그래피의 주요 요소 중 하나인 초동주시의 측정오차 정보를 사용한 주시 토모그래피 법을 제안하고, 이 역산 방법을 실제 시추공 탐사 자료에 적용하는 실험을 수행 하였다. 제안된 역산방법은 2단계 제어 처리 공정이다. 1) 성취하고자하는 속도 영상의 분해능에 기초하여 측정 주시의 허용 오차한계를 설정하고 측정오차가 오차한계 이상인 기록은 역산에서 제외한다. 2) 반복역산 과정에서 계산된 주시 차 중에서 해당기록의 측정오차 보다 작은 주시 차를 0(영) 처리함으로써 무의미한 수치가 누적되어 속도 개선에 기여함을 방지한다. 모든 기록을 사용한 속도영상과 제어역산으로 도출한 속도영상을 비교한 결과에 의하면, 제어 역산으로 도출한 속도영상에서 수치잡음이 상대적으로 적게 표출되었다. 그리고 Fermat 원리에 의하면, 이 영상이 보다 현실가능성이 높은 속도모델임을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제10권4호
• /
• pp.393-398
• /
• 2007

흑색 셰일이 존재하는 지역에서 탄성파 주시 토모그래피 탐사를 수행하였다. 흑색 셰일은 퇴적암 기원으로 속도 이방성을 가지는 것으로 알려져 있기 때문에, 주시 토모그래피를 적용하여 정확한 역산 모형을 도출하기 위하여 이방성을 역산 과정에 적용하였다. 속도 이방성 계수는 탐사에서 획득한 자료에 대하여 탄성파의 초동시간에 의한 직선파선으로 가정한 속도와 전파각이 형성하는 이방성 타원의 형태로부터 추출할 수 있었으며, 이로부터 수평방향의 전파속도가 수직방향의 전파속도보다 빠름을 확인할 수 있었다. 속도 이방성 계수는 역산 과정에 적용되어 실제 지질구조에 부합하는 속도 구조를 획득하였다. 속도 이방성을 고려한 역산은 동일한 지역에서 3개의 구간에서 수행하였고, 각각의 결과는 지표지질 및 시추결과와 비교하여 높은 유사성을 보여주었다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제10권4호
• /
• pp.314-321
• /
• 2007

최근에 들어서 물성이 서로 다른 두 종류의 탐사자료의 복합역산에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이는 복합역산에 의하여 훨씬 더 정확한 지하구조 영상을 계산할 수 있을 뿐만 아니라 물리탐사 변수가 아닌 다른 물성 분포의 유도가 물리탐사로서 가능해지기 때문이다. 이 연구에서는 (1) cross-gradient로 정의되는 두 지하구조의 유사성의 최대화, (2) 두 물성간의 상관관계의 최대화, (3) 지하 물성 분포에 대한 선험적 정보의 3 종류 제한을 채택한 탄성파 굴절법 주시 토모그래피와 전기비저항 탐사 자료의 복합역산법을 개발하였다. 지표 전기비저항과 탄성파 굴절법 탐사의 수치실험을 통하여, 제안한 복합역산법의 효용성과 각종 제한조건의 효과를 분석하였다. 특히 제한조건을 적절히 이용할 경우, 탄성파 탐사의 저속도층에 의한 숨은 층 문제를 복합탐사 및 역산으로 해결할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국음향학회:학술대회논문집
• /
• 한국음향학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집 제23권 1호
• /
• pp.203-206
• /
• 2004

본 논문에서는 중규모 해양음향 토모그래피의 선결문제 해결을 위한 방법을 제안하였다. 선결문제 해결을 위해 음속구조에 대한 군집분석 방법을 사용하였으며, 제안된 방법의 성능 검증을 위해 동해 중규모 해양환경 역산 모의실험을 수행하였다. 연구 결과 제안된 방법을 사용함으로써 중규모 해양음향 토모그래피 역산 성능이 향상됨을 확인하였다.