• 지구물리와물리탐사
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• 제23권3호
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• pp.178-191
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• 2020

무인항공기는 최근 10년간 빠르게 성장하고 있는 한편, 복잡하고 어려운 환경에서 적용가능하며, 높은 분해능을 가진 효율적인 탐사 기법의 필요성이 대두되고 있다. 이에 따라 기존의 탐사기술을 보완하고 대체할 수 있는 효율적인 탐사 방법으로 무인항공 탐사기술이 주목받고 있다. 특히나, 자력탐사기술은 무인항공기와 접목되어 빠르게 탐사 시장에서 자리를 잡아가고 있으며, 향후 활발하게 탐사분야에서 사용될 것이라고 기대된다. 국내 탐사시장에서 적절하게 활용되기 위해서는 최신 연구 동향에 대한 검토가 필요하며, 이를 위해 이 해설논문에서는 현재까지의 무인항공기반 자력탐사시스템 개발에 대한 연구동향들을 정리한 후, 향후과제들에 대해 검토하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제38권4호
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• pp.251-262
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• 2017

드론을 이용한 신뢰성 있는 항공자력탐사 수행을 위해서 자력탐사 시스템과 드론 시스템을 구성하여 철광산 지역 자력 탐사에 적용하였다. 드론에 실리는 자력탐사 시스템은 Bartington사의 플럭스게이트 자력계 Mag639를 센서로 사용하고, A/D convertor를 이용하여 태블릿PC에 자력값이 저장되도록 구성하였다. 드론의 비행 컨트롤 모듈로는 확장성이 좋은 Pixhawk를 사용하였고, 적재 중량(Payload) 3 kg, 최대 중량 적재 시 15분 동안 비행이 가능하도록 구성하였다. 드론의 자기장 간섭 범위 측정 실험을 통해 드론에 의한 자기장 간섭효과를 제거하였고, 정확한 위치 정보 확보를 위해 RTK GPS를 적용하였다. 정확한 위치정보를 토대로 동일한 측선에 대해서 고도를 변경하여 두 번 측정해서 자력 변화율 자료를 확보하였다. 또한 지형 정보를 사용하여 지형을 따라 비행하는 비행경로를 설정함으로써 지형 효과를 없앨 수 있었다. 드론 기반 항공자력탐사 시스템을 통해 획득된 자력자료는 Geometrics사의 핵자력계 G-858을 이용해 동일 지역에서 획득한 자료와 양상이 일치함을 확인하였고, 이를 통해 드론 기반 항공자력탐사 시스템을 이용한 탐사 자료에 대한 신뢰성을 확보할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권1호
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• pp.29-36
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• 2019

항공 자력 탐사는 적은 비용과 시간으로 전 국토를 대상으로 유용 지하자원의 부존과 개발에 대한 잠재력 평가 뿐 아니라 국토의 효율적인 활용 계획의 수립과 지질 재해의 예측 등 국가의 기본적인 지구과학 정보를 제공한다. 따라서 대부분의 나라에서 국가 혹은 대륙 규모의 광역 자력 탐사를 통하여 자력 데이터베이스를 구축하여 운용하고 있다. 한국동력자원연구소(현재 한구지질자원연구원)는 1981년 전 국토를 대상으로 하는 장기적이며 체계적인 항공 방사능 및 자력탐사 프로젝트를 계획하여 1982년부터 탐사자료를 생산하기 시작하여 2017년에 완료하였으며, 2018년에 자료를 재검토, 재처리하여 항공 자력 데이터베이스를 완성하고 1:100만 자력 이상도를 발간하였다. 이 총설은 항공 자력 이상도를 소개함과 아울러 프로젝트를 수행하면서 여러 차례 바뀐 탐사 설계와 자료처리 이력에 대하여 정리함으로써 사용자들이 자료를 이해하는 데 필요한 참고 정보를 제공하고자 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권3호
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• pp.171-178
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• 2014

항공자력탐사의 전처리(pre-processing)는 육상탐사에 비해 손품이 많이 들어가는 복잡한 과정이 더 많아 그래픽 사용자 인터페이스 기반의 전용 처리도구를 이용하는 것이 가장 효율적이다. 본 글에서는 항공자력자료의 전처리 전용 소프트웨어, $KMagLevelling^{TM}$을 개발하고 그 주요 기능을 간략히 소개하였다. $KMagLevelling^{TM}$은 전처리 과정을 크게 세부분으로 구분하여 구현하였다. 세부기능별 사용자 인터페이스 중 편의성과 독창성 측면에서 주목할 만한 기능으로서는 (1) 방대한 양의 항공자력자료 D/B를 비행경로 형태로 시각화하여 표현하는 기법 (2) 취합자료 중 특정 영역의 필요한 자료만의 발췌 (3) 자력자료 내의 원치 않는 부분을 선택적으로 쉽게 제거하는 사용자 인터페이스의 세 가지로 요약된다.

• 과학과기술
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• 제9권8호통권87호
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• pp.23-27
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• 1976

우리나라에서 본격적으로 물리탐사를 시도한것은 1958~1960년에 실시한 항공자력탐사로서 그후 현재까지 불과 20년이 지나지 않았다. 그간 물리탐사의 기술발전으로 자원탐사분야에 많은 공헌이 있었다. 현재까지 주로 적용된 분야는 철자원탐사를 위한 자력탐사, 지하수조사를 위한 전기비저항탐사동, 연등의 통화금속광물탐사를 위한 각종 전기탐사, 제3기층 지질구조와 땜공사, 공업단지조성등의 기반암조사, 그리고 광산의 갱내 출수조사등을 위한 탄성파탐사, 우라늄자원을 위한 방사능탐사, 그리고 해저지질 및 자원조사를 위한 해상물리탐사등이다. 이와 동시에 석탄층조사를 위한 전기탐사 및 Model연구자력탐사의 전산처리 적용, 그리고 광물 및 암석의 물리적 성질등 학술분야에 대한 기초연구도 계속하여 왔다. 우리나라에 있어 물리탐사의 적용조건은 비교적 험악한 지형, 복잡한 지질구조, 광상의 불규칙 또는 소규모의 발달과 산재등이다. 이와 같은 특징은 탐사해석의 정도를 높이기 위하여 보다 고도의 과학기술문제의 해결을 요구하고 있으며 이와 동시에 현대적 탐사방법과 연구개발로 대상자원의 탐사지역확대와 지하심부 탐사등이 당면과제이다. 기술과제로서는 석탄 및 기타자원에 대한 물리검층탐사, 경상계 지질구조구명을 위한 탄성파탐사 및 동력탐사의 적용, 항공자력, 전자 및 방사능탐사 및 해양의 각종물리탐사의 기술개발이 있으며 그외 탐사자료의 전산처리기술 및 지구과학의 기초연구등이 있다.

• 자원환경지질
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• 제39권4호
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• pp.403-416
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• 2006

자력탐사는 신속, 간편, 저렴한 물리탐사법으로서 자원 탐사, 지질구조 조사, 토목, 환경 문제 등 다양한 분야에 효과적으로 적용된다. 특히, 항공 탐사는 유용 지하자원의 부존 및 개발에 대한 잠재력 평가 뿐 아니라 국토 전반에 대한 지질 특성 평가를 통하여 국토의 효율적인 활용 계획의 수립과 지질 재해의 예측 등 국가의 기본적인 지구과학 정보를 제공한다. 자력탐사는 가장 역사가 오래된 물리탐사법으로서, 우리나라에도 비교적 일찍 도입되었다. 일본 강점기에도 지구자기장을 관측하였고 광상조사와 온천조사에 이용하였다는 기록이 있다. 해방과 한국전쟁의 혼란이 끝난 1950년대 중반부터 산업화를 위한 지하자원의 개발이 요구됨에 따라 우라늄, 철광을 비롯한 금속 광물자원, 석탄 그리고 지하수 등을 대상으로 자력탐사가 활발하게 수행되었는데, $1958{\sim}1959$년의 Apache 항공 자력탐사와 그 결과 확인된 이상대에 대한 육상 확인 자력탐사들을 대표적인 사례로 들 수 있다. 1970, 80년대는 물리탐사 전문 인력이 많이 배출되었고, 탐사 장비가 현대화되었으며, 컴퓨터가 활용됨으로써 탐사, 자료처리 및 해석 기술이 비약적으로 발전하였다. 1981년 한국동력자원연구소에서는 전국토에 대한 광역적인 자력 이상 분포를 파악하여 지질 구조를 규명하고 광상 부존의 잠재력을 평가하기 위한 항공 자력탐사 프로젝트를 수행하였는데, 이것은 이 시기에는 이러한 대형 프로젝트를 수행할 만한 기술, 인력 그리고 연구비 등을 가지고 있었다는 것을 보여준다. 그러나 1980년대 중반부터 시작된 광업의 쇠퇴는 자력탐사를 비롯한 물리탐사의 관심이 전통적인 광물, 에너지 자원에서 새로운 지하자원으로 대두한 지하수, 지열 등으로 옮겨갔으며, 물리탐사의 본질인 지질 구조 조사 연구가 활발해졌다. 또한 1990년대 이후 등장한 토목, 환경 물리탐사라는 새로운 대상에 대한 관심이 높아지면서 자력탐사도 부지평가, 지반조사 지하 매장물 환경오염 등의 문제에 다양한 방법으로 접근하고 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.121-128
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• 2006

헬리콥터를 이용한 항공자력탐사는 정해진 고도를 따라 지표면에 평행하게 이루어지지만, 고해상도 탐사에서는 특히 측정이 이루어지는 고도가 너무 변화하여 평탄면으로 간주할 수 없는 경우가 있다. 이 연구에서는 모서리 효과를 조절할 수 있도록 주변 자력원이 포함되는 등가원 방법을 이용하여 이러한 자료를 변환하는 방법을 개발하였고, 3차원적으로 무작위하게 분포하는 점의 자료를 직접적으로 모델화하였다. 이 문제는 일반적으로 under-determined 이지만 CG 법은 최소 norm 해를 찾을 수 있으며, 자력이상을 자력원과 연관시키는 조화함수를 선택할 자유가 있는데, 상향연속 함수 연산자가 선택되면 등가원 자체가 자력이상이 된다. 기본자기장의 방향으로의 자기 쌍극자분포를 자력원으로 선택하면, 자기 쌍극자의 방향을 수직으로 돌려줌으로써 쉽게 자극화 변환 이상을 유도할 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제23권3호
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• pp.208-214
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• 2020

본 연구에서는 플럭스게이트(fluxgate) 센서를 탑재한 드론 자력탐사 시스템 시작품(proto-type)을 개발하였다. 시스템의 하드웨어는 플럭스게이트 자력센서, 관성측정장치(inertial measurement unit, IMU), GPS, 통신 모듈로 구성되어 있다. 또한 측정된 자료를 지상제어시스템(ground control system, GCS)으로 실시간 전송하는 모니터링 소프트웨어를 개발하였다. 측정된 자력값은 띠통과 필터(notch filter)와 대역통과필터(band-pass filter)를 거쳐서 최종적으로 1Hz 데이터로 저장된다. 본 시스템 검증을 위해 자성체 반응을 확인하는 예비 실험이 먼저 수행되었고, 이후 철광산 두 곳에서 현장 실증을 실시하였다. 현장 실증으로 경기도 포천과 강원도 정선 지역에서 자체 개발한 드론 자력탐사 시스템과 한국지질자원연구원(KIGAM)이 제작한 무인비행선 자력탐사 시스템 결과와 비교하였다. 그 결과 예비 실험과 현장 실증을 통해 본 시스템은 야외 항공 자력탐사에 충분히 활용 가능함을 확인할 수 있었다. 향후 양질의 항공자력탐사 자료 획득을 위해 잡음을 최소화하는 필터 기능 및 기구 성능을 고도화하는 연구가 요구된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권1호
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• pp.36-44
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• 2013

금산지역의 흑색셰일형 우라늄광상에 대하여 항공 자력 및 방사능 탐사를 수행하였다. 각 자료의 암상분석과 선구조 분석에 의한 전반적인 지질 및 구조지질적 특성을 살펴보고 이에 기반한 우라늄 광화대의 특성화를 시도하였다. 자극화변환과 하향연속 이상도에서 우라늄광상을 배태하고 있는 흑색 및 암회색 점판암대의 뚜렷한 양의 이상을 인지함으로써 자력탐사의 적용성을 확인하였다. 이차미분 및 곡률을 이용한 선구조 분석을 통해 회색 혼펠스대와 흑색 점판암대를 대표하는 선구조를 도출하고 우라늄 광화대의 추가 부존 가능영역을 추정하였다. 이에 대한 우라늄광 배태여부는 방사능 총이상 및 우라늄 이상도에서 최종 확인하였다. 결론적으로 열변성기원의 우라늄광화대는 국부적인 반면, 흑색셰일형 광화대는 조사지역 전체에 북동-남서방향으로 연속되어 있음을 확인하였다. 또한 우라늄 광화대는 방사능 총이상의 선구조 분석을 통해 단층과 교차하는 곳은 단절되는 전형적인 구조지질적 특징을 보여주었다. 이상의 고찰로부터 항공 자력 및 방사능 탐사는 상호 보완적이며 따라서 병행 수행하는 것이 자료분석 및 해석에 매우 효과적임을 확인하였다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2001년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.163-165
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• 2001