• 한국지구과학회지
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• 제32권6호
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• pp.537-547
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• 2011

석회암 공동이 발달한 도심지역에서 지하수위 하강에 수반되어 발생한 함몰형 지반침하의 원인 규명 및 공동의 분포 특성 파악을 위하여 시추공을 이용한 전기비저항 토모그래피탐사를 실시하였다. 이때 지하수 수리지질 특성을 파악하기 위하여 시추코아의 비저항 측정, 지하수위 측정 및 수리전도도 해석을 병행하였다. 연구 지역에서의 완만한 지하수위 분포 특성과 0.8-$9.3{\times}10^{-4}\;cm/s$ 범위의 수리전도도 분포로 부터 연구지역의 수리지질 특성은 불균질성이 크지 않은 것으로 나타났다. 시추코아를 이용한 전기비저항 측정 결과 연구지역의 석회암은 파쇄가 많은 경우, 변질이 심한 경우 및 신선한 경우로 나눠지며, 전기비저항은 각각 103-161, 218-277 및 597-662 ohm-m의 범위로 나타났다. 시추결과 점토로 충전된 석회암 공동 지점은 토모그래피 탐사자료의 역산 결과 50 ohm-m 이하의 낮은 비저항으로 나타났으며, 각 시추공 간 비저항 영상 단면으로부터 연구지역 전체적으로 지표 하부 심도 약 10-20 m 구간까지 파쇄대 또는 석회암 공동 구간이 분포하는 것으로 나타났다. 또한 석회암 공동의 직경은 약 4-6 m 규모로, 대부분 점토질로 충전된 것으로 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2002년도 정기총회 및 제4회 특별심포지움
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• pp.85-100
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• 2002

본 논문의 주요 내용은 텔레뷰어와 탄성파 토모그래피에 바탕을 둔 하나의 물리탐사 병합 기술에 의해 연안 매립지 조성을 위해 착수되는 사석댐의 하부구조를 고분해능으로 규명하는 데 있다. 해성점토 위에 투하된 사석은 그 하중에 의해 침하되어 하나의 사석층을 이루게 되며 그 침하 심도는 해성점토의 두께 등 여러 가지 요인에 의해 달리하고 있다. 여기서 관심의 초점은 무엇보다 사석량 산출을 위해 필요한 사석층 경계면이다. 그런데, 조사의 정확도를 기대 수준으로 끌어올리기 위해 상기 두 기법 본연 (상용되는)의 기능만으로는 거의 불가능하다고 할 수 있다. 여기에는 각 기법의 고유 기능을 바탕으로 그에 따른 새로운 측정 및 분석기법 개발이 불가피하다. 본 논문에는 우선 이에 대한 적절한 측정 기법을 소개하고 있으며 나아가서 사석층 경계면 판단을 위한 다양한 분석 기법을 제시하고 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권1호
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• pp.12-17
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• 2017

동아시아 지역에 대한 지각과 상부맨틀의 속도구조를 파악하기 위해서, 레일리파 분산곡선에서 측정한 군속도 값을 사용하여 SV파 토모그래피 역산을 수행하였다. 한국, 일본, 그리고 중국에 설치된 253개의 광대역 관측소에 기록된 321개의 지진자료를 사용하였다. 다중필터기법(multiple filtering technique)을 사용하여, 3 ~ 150초 사이의 주기 범위에 대하여, 5,167개의 레일리파 분산 곡선을 획득한 후, 역산을 수행하여 깊이 10 ~ 100 km에 대한 SV파 토모그래피 모델을 얻었다. 다른 지역과는 다르게 동해지역 하부의 깊이 10 km에서 고속도 이상이 관찰되며 깊이 15 ~ 20 km에서는 강한 고속도 이상이 관측되는데, 이는 맨틀물질의 존재를 나타내는 것으로 생각된다. 따라서 모호면의 깊이가 주변지역에 비해 얕다는 것으로 추정되며, 이를 바탕으로 동해지역의 지각 두께는 10 ~ 20 km 사이로 판단된다. 고속도 이상의 존재 여부로 판단할 때, 한반도 지역의 모호면은 35 km 깊이 부근에 존재하는 것으로 생각된다. 일본열도 북동쪽 지역에서 좁은 범위지만 태평양판의 섭입이 관찰된다. 강원도 연안 하부의 100 km 깊이에서 강한 저속도 이상이 보이며, 이는 울릉도와 울릉분지 형성에 영향을 끼친 용융체의 존재로 생각된다. 또한, 야마토 분지 하부의 100 km 깊이에서 강한 저속도 이상체가 관찰되며, 이는 유체탈수(dehydration) 작용으로 인해 태평양판으로부터 유체가 빠져 나온 후 상승하면서 생성된 저속도 이상체로 해석된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권1호
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• pp.26-32
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• 2018

중국 만주지역은 백두산이라는 거대한 화산이 존재하는 지질학적, 지구물리학적으로 중요한 곳이다. 백두산은 전 세계에서 규모가 가장 큰 화산 중 하나이며, 최근 분화 조짐이 보이면서 사람들의 관심이 집중되어 있다. 본 연구는 중국 만주지역의 하부 깊이 약 100 ~ 600 km 사이의 속도구조를 파악하기 위해 S파 상대주시 토모그래피를 수행하였다. 연구에는 IRIS (Incorporated Research Institutions for Seismology)에서 제공하는 Necess Array (North East China Extended SeiSmic Array)에 기록된 2009 ~ 2011년 기간 동안 진앙거리 $30^{\circ}$ 이상 $90^{\circ}$ 미만의 지진 자료를 사용하였다. 획득한 자료들에 다중채널 상호상관법(multi-channel cross-correlation method)을 적용함으로써 상대주시를 계산하였다. 그 결과 중국 만주 지역에 분포하는 화산지대와 토모그래피 이미지에서 나타나는 저속도 이상체의 위치가 동일함을 관측하였다. 백두산 하부 100 ~ 600 km 사이에 저속도 이상이 발견되었으며 이 저속도 이상체는 백두산의 마그마 공급과 연관이 있을 것으로 판단된다. 서쪽에 다통 화산지대 동쪽 하부 300 km 부근까지, 북쪽에 우달리안치 화산지대의 경우 하부 200 km 부근 까지 저속도 이상이 발견되었다. 이 저속도 이상체는 백두산의 형성과 생성원인이 다르며, 다통 화산지대 동쪽 저속도 이상의 경우 깊은 맨틀에서의 상승류에 의해 생성되었을 가능성이 있으며, 우달리안치 화산의 경우 연약권에 상승류에 의해 생성된 것으로 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
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• pp.147-154
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• 2009

암석의 속도를 정확히 예측하기 위해서는 속도에 1차적인 영향을 미치는 공극구조의 연구가 필수적이다. 이에 본 연구에서는 고해상도 구조 해석에 가장 많이 사용하고 있는 X선 토모그래피 방법을 이용하여 공극구조를 획득하였다. 그러나 X선 토모그래피 방법의 경우 그 역산과정에서 발생하는 smoothing 효과에 의해 공극구조가 왜곡될 수 있다.이를 간단한 공극구조 생성 방법인 single threshold 방법으로 이분화 할 경우 grain contact 부분이 명확히 표현되지 않아 입자의 접촉면적에 좌우되는 속도의 경우 많은 오차를 야기한다. 또한 grain contact의 정확한 기술을 위해서는 고해상도 토모그램 획득이 매우 중요하며, 해상도에 따른 속도의 변화양상 또한 정량적 분석이 필요한 부분이다. 이를 위해 본 연구에서는 영상처리 기법을 적용하여 다양한 이분화를 시도하고, 서로 다른 해상도의 토모그램을 이용하여 이들이 속도 계산에 미치는 영향을 분석하였다. 다양한 영상처리 기법을 적용한 결과 single threshold 방법으로 이분화 한 결과보다 정확한 접촉면적을 보여주는 이분화 결과를 얻을 수 있었지만 실제 계산된 속도에서는 그 향상 정도가 미미하였다. 고해상도 토모그램을 이용한 경우에는 입자의 grain contact이 명확하게 표현되었고, 속도 또한 상당히 향상된 결과를 보여주었다. 결론적으로 디지털 공극구조에서 시뮬레이션을 통한 속도 예측의 경우, 입자의 접촉 부분을 정확히 기술 할 수 있는 높은 해상도의 토모그램이 필수적이며, smoothing 효과의 제거 등의 영상처리와 병행된다면 보다 정확한 암석의 속도 예측이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2000년도 정기총회 및 특별심포지움
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• pp.132-146
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• 2000

강원도 삼척시 도계읍 마교리의 남풍갱 상부 농경지에서 북동-남서 및 북서-남동 방향으로 총 10개의 측선에 대한 탄성파 굴절법 탐사를 실시하였다. 매 측선마다 지오폰은 일렬로 1m 간격으로 48 개를 설치하였으며 파원은 5Kg해머를 사용하여 5개의 위치에 타격을 가하였다. 굴절법 탐사의 자료처리는 역행주시법 , GRM과 함께 파면확장법을 통한 초동계산과 SIRT를 이용한 역산을 하는 주시 토모그래피를 사용하여 행해 졌다. 계산 결과 조사지역 의 상부 매립 및 퇴적층의 하부 경계면은 3.49m에서 8.88m의 심도로 분포하고 있으며 P파의 속도는 270${\~}$360m/s를 나타내었다. 하부 파쇄암반의 P파 속도는 1550${\~}$1940m/s의 분포를 보였다. 자료처리 결과 이처럼 상부와 하부층의 탄성파 속도 차이가 크게 나타나고 경계면의 굴곡이 완만할 경우에는 GRM이 역행주시법에 대해 갖는 이점이 거의 없음을 발견하였다. 역행주시법과 주시 토모그래피의 결과는 서로 잘 일치하였으며, 조사지역의 북동 방향으로는 상하부층의 경계면이 지표면이 겪은 변화와 동일한 굴곡을 보이고 있다. 이는 남풍갱 폐탄광 지역의 지하 채굴적에 의한 지반이완이 넓은 지역에 걸쳐 상부로 전이되어 나타난trough형 지반침하의 전형적인 양상으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제6권1호
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• pp.15-22
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• 1996

국내 현장탐사에서 관찰되는 탄성파의 주파수 내용은 대부분의 경우 4kHz(파장 약 1m 내외)을 넘지 않고 있다.이러한 한정된 주파수 내용은 탄성파를 이용한 토모그래픽 응용 측면에서 우선 탐사단면에 대한 규모가 제한될 뿐만 아니라 토모그램(주시역해결과)분해성능에서도 근원적인 제약을 수반하게 하는 것이다. 따라거 본 논문은 현장실험을 통하여 이와 같은 소규모 단면 측정에서 대두되는 제반 문제점(예 : 트리거 주시지연 현상,수진기의 수의 극대화,샘플링의 고분해화(1/32ms 이내),발생원 구사의 일관성, 타당한 격자 크기 선정)을 구체화하고 있으며 동시에 그에 따른 현장응용 실례를 보여주고 있다.국내 현장실험은 콘크리트 구조물 철로교각을 대상으로 수행도었으며 그 결과는 독일 성당 종각 석조 기초구조물을 대상으로 얻게된 탐사결과와 상호비교하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권3호
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• pp.138-142
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• 2003

공대공 탄성파 자료를 3개 단면에서 획득하였다. 이 단면들은 한 터널을 가로지르는데 단면상의 터널의 상태는 공동, 모래로 충전, 그리고 버럭으로 충전된 상태이다. 이 세 개 단면 기록으로부터 P와 S파의 초동을 발췌하여 P와 S속도 토모그램을 작성하였다. 6개의 토모그램 중 단지 1개의 토모그램만이 터널의 영상으로 해석할 수 있는 국부적인 저속도 구간을 표출하였다. 이 토모그램은 공동상태의 터널을 지나는 단면의 P파 속도영상이다. 이 사실은 본 주시토모그래피의 공간 분해능을 산출한 수치해석결과와 일치하였다.

• 터널과지하공간
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• 제15권5호
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• pp.352-358
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• 2005

콘크리트 비파괴 검사를 위하여 배면공동모형과 교량공동모형에 대하여 시간영역 탐사와 주파수영역 탐사를 실시하였다. 시간영역 탐사는 초동주시 역산법을 이용하여 토모그래피를 작성하여 공동의 여부를 해석하였다. 주파수영역 탐사는 시간영역 기록을 푸리에 변환에 의한 주파수영역에서의 최대 주파수를 분석하여 해석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제13권6호
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• pp.75-82
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• 1994

해수내에서 수중음파의 전파경로 및 도달시간은 해수의 물리적 성질에 의해 커다란 영향을 받는다. 최근의 해양탐사 방법의 하나인 해양음향 토모그래피는 음원과 수신기 사이의 음파 도달시간 차이로부터 해수의 물리적 특성(주로 음속, 수온, 해류변동)을 파악하는 방법이다. 해양음향 토모그래피에 의한 해양탐사를 수행하기 위해서는 비균질 매질에서의 음파전파 모델을 이용하여 매질변동에 따른 음파의 전파경로 및 도달시간 등의 파악이 우선이다. 또한 수신신호는 음파 전파경로의 식별, 매질변동에 따른 수신신호의 안정성, 그리고 주위잡음과 음원신호를 구별하기 위한 분해능 등을 만족하여야 한다. 본 연구에서는 동해에서 해양음향 토모그래피에 의한 해양탐사의 가능성을 검토하기 위하여 기존의 관측자료로부터 표준해양을 설정하여 음파의 도달시간 및 전파경로의 기준으로 정하였다. 동해의 표준해양의 특성은 표층의 음속이 약 1523 m/s이고 최소음속층인 400 m층의 음속이 약 1458 m/s이다. 동해 의 수중음속 변동은 직경 100 km 이상인 중규모 난수성 소용돌이 출현으로 인하여 매우 심한데 수심 200 m 정도까지 확장하여 존재한다. 음원과 수신기의 수심을 최소음속층보다 약간 상층인 350 m수심에 두고 수평거리가 200 km떨어진 표준해양과 소용돌이 음속구조에 대한 음파 전파특성을 파악하였다. 사용된 모델은 음선이론에 근거한 비균질매질에서의 음파전파 모델이며, 이를 이용하여 eigenray 정보를 산출하였으며, 중심주파수가 400 Hz, 주파수폭이 16 Hz, 펄스 길이가 64 ms인 LFM 펄스를 가진 가상적인 음원신호를 설정하여 수신신호를 모의하였다. 수신신호 모의 결과와 수치모델에 의한 동해에서의 음파 전파특성 결과는 해양음향 토모그래피 운용을 위한 필수적인 음파 전파경로의 식별, 매질변동에 따른 안정성, 그리고 주위잡음과 음원신호의 구별을 위한 분해능을 만족한다.