• 지구물리와물리탐사
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• 제26권2호
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• pp.84-93
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• 2023

지도 학습 기반 딥러닝 탄성파 역산은 소규모 영역을 대상으로 하는 합성 자료 예제에서 성공적인 역산 성능을 보여주었다. 지도 학습 기반 딥러닝 탄성파 역산은 시간 영역 파동장을 입력, 지하 속도 모델을 출력으로 사용하는데, 시간 영역 파동장은 다양한 파동 정보를 포함하고 있어 자료의 크기가 상당히 크다. 따라서 대량의 데이터로 훈련하는 지도 학습 기반 딥러닝 탄성파 역산을 현장 규모의 자료에 적용하는 연구는 아직까지 수행되지 못하고 있다. 본 연구에서는 지도 학습 기반 딥러닝 탄성파 역산 기법을 현장 규모의 자료에 적용하기 위해 시간 영역 파동장 대신 라플라스 영역 파동장을 입력으로 사용하여 지하 속도 모델을 예측하였다. 시간 영역 파동장 대신 라플라스 영역 파동장을 사용하면 결과의 해상도는 다소 떨어지지만 입력 자료의 크기가 크게 감소하여 신경망 훈련이 빨라지게 된다. 또한, 큰 격자 간격을 사용할 수 있어 현장 자료 크기의 속도 모델을 효율적으로 예측할 수 있으며 이를 통해 얻은 결과는 후속 역산의 초기 모델로 사용될 수 있다. 신경망 훈련을 위해 현장 자료 크기를 가지는 대량의 합성 속도 모델과 라플라스 영역 파동장을 생성한 후 인공 합성 자료만으로 신경망을 훈련시켰다. 또한, 해양 탄성파 탐사를 시뮬레이션하기 위해 견인 스트리머 취득 조건을 채택하였다. 테스트 자료와 벤치마크 모델을 이용한 수치 예제에서 훈련된 신경망을 테스트한 결과, 적절한 배경 속도 모델들을 얻을 수 있었다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.139-144
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• 2005

남극 웨델해 북부에 위치한 남스코시아해령을 가로지르는 측선에 대하여 다중채널 탄성파 탐사를 수행하였다. 남스코시아해령은 남극반도의 연장선에 존재하는 대륙지각으로 각각 해양지각인 스코시아해와 포웰분지와 접하고 있다. 남스코시아해령은 스코시아 판의 남쪽 가장자리를 이루고 있는 동-서 방향의 좌선 변환단층을 따라 횡장력에 의해 만들어졌다. 남스코시아해령 중앙에 위치한 중앙 함몰대는 경사부정합이 존재하며 남스코시아해령의 확장과정에 나타난 구조로 해석된다.

• 한국지구과학회지
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• 제28권1호
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• pp.64-74
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• 2007

최근 들어 환경, 자원 등과 관련하여 연안지역에서의 지구물리 탐사에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 연안 지역은 수심이 얕기 때문에 탐사선을 이용한 해양 탄성파 탐사는 많은 제약이 있다. 이러한 탄성파 탐사의 제한조건을 극복하기 위하여 상대적으로 적은 비용의 전기 및 전자탐사 기법의 활용이 유망하지만, 전기탐사의 경우는 지하매질이 해수에 포화되어 높은 전기전도도를 갖기 때문에 고출력의 송신부가 필수적이다. 이에 본 연구에서는 일부 천해저 환경이 나타나는 갯벌 지역에서 자연적으로 발생하는 전자기장을 송신원으로 사용하는 자기지전류 탐사를 수행하여, 적용성 및 효용성을 평가 하였다. 서해안의 근흥만 지역에서 AMT와 탄성파 반사법 탐사를 함께 수행한 결과 근흥만 지역의 지층 구조는 갯벌을 이루는 미고화된 머드층, 홀로세 이전의 준고화된 퇴적층, 선캠프리아기의 운모편암과 규암으로 구성된 기반암으로 이루어진 것으로 해석된다. AMT 탐사와 탄성파 탐사 해석 결과 모두 홀로세 이전의 준고화된 퇴적층 상부의 깊이가 $13{\sim}20m$ 부근으로 나타나, AMT탐사 자료로부터 상층부 구조 해석은 타당한 것으로 보인다. 기반암의 경우 전반적인 구조는 유사한 형태를 나타내지만, AMT 탐사에서는 그 심도가 약 $30{\sim}50m$, 탄성파에서는 $27{\sim}33m$로 해석되어, AMT 탐사 기법의 분해능과 관련하여 기반암 심도는 다소 과대평가되는 경향성이 나타났다. 그러나, AMT탐사 기법의 상부층에 대한 분해능, 간편성, 안정성, 환경친화성 등을 고려할 때, 연안지역에서 탄성파 탐사나 전기비저항 탐사를 대신할 수 있는 것으로 평가 된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권1호
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• pp.34-44
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• 2014

해양 오일-가스 개발을 위한 플랜트 산업은 많은 장비들을 설계 및 배치하고 운영해야 하는 산업이며, 최근 동향을 보면 생산설비가 해저면(Subsea)쪽으로 증대되고 있다. 해양이라는 특성상 한번 설치되면 변경하기가 용이하지가 않으므로 기본 설계단계에서부터 적절한 시추정 개수, 위치 및 심도, 생산관 직경, 생산 시 관막힘 또는 손상 등의 생산 및 운영과 직접 관련된 정보뿐 아니라 해저에 설치되는 장비들의 안정성과 효과적인 생산운영을 위한 배치에 대한 고려가 필요하다. 이러한 정보들을 근본적으로 제공하기 위한 기법으로 해양탐사를 본 해설에서 다루고자 한다. 먼저 해양 오일-가스 개발을 위한 플랜트장비들을 요약하고, 오일-가스 해양플랜트 설계 및 설치 단계에서 해양탐사가 담당하는 역할을 요약하였다. 그리고 해외사례를 통하여 독자의 이해도를 높이고자 하였다. 해양 오일-가스 플랜트에 적용될 수 있는 해양탐사기법에 대한 이해와 향후 이 분야에 필요한 국내 해양탐사기술 개발에 도움이 되고자 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권4호
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• pp.187-201
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• 2014

이종의 물리탐사자료를 이용한 복합역산은 단일 물리탐사자료를 이용한 역산과 비교시, 역산의 불확실성을 줄일 수 있고, 두 탐사자료의 장점을 함께 이용할 수 있다. 탄성파탐사자료를 이용한 역산은 유가스가 집적될 수 있는 복잡한 구조의 탐지에 유리한 장점을 가지지만 탄화수소의 직접적인 탐지에는 한계가 있다. 반면에, 인공송신원 해양전자탐사자료를 이용한 역산은 탄성파탐사자료를 이용한 역산결과에 비하여 해상도는 떨어지지만 유가스의 직접적인 탐지가 가능하다. 이 연구에서는 평면파를 이용한 완전파형역산을 통하여 획득한 고해상도의P파 속도모델을 cross-gradient 기법에 기반하여 구조적인 제약조건으로 사용하는 전자탐사 복합역산 알고리듬을 개발하였다. 개발된 알고리듬을 유가스전 탐사에 적용이 가능한지 확인하기 위하여, 가스층이 존재하는 단순구조의 모델과 배사구조에 오일저류층이 존재하는 모델의 합성탐사자료에 적용한 결과, 전자탐사자료만을 이용한 역산결과보다 복합역산을 이용한 결과가 보다 고해상도의 전기비저항 분포의 파악이 가능함을 보여주었다. 이는 오일저류층의 정확한 매장 위치 추정과, 매장량 계산에 보다 정확한 정보를 제공해 줄 것으로 기대된다.

• 지구물리
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• 제8권4호
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• pp.215-219
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• 2005

남극 웨델해 북부에 위치한 남스코시아해령을 가로지르는 측선에 대하여 다중채널 탄성파 탐사를 수행하였다. 남스코시아해령은 남극반도의 연장선에 존재하는 대륙지각으로 각각 해양지각인 스코시아해와 포웰분지와 접하고 있다. 남스코시아해령은 스코시아 판의 남쪽 가장자리를 이루고 있는 동-서 방향의 좌선 변환단층을 따라 횡장력에 의해 만들어졌다. 남스코시아해령 중앙에 위치한 중앙 함몰대는 경사부정합이 존재하며 남스코시아해령의 확장과정에 나타난 구조로 해석된다.

• 지구물리
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• 제9권4호
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• pp.417-426
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• 2006

1993년 남극 하계 기간 동안 남쉐틀랜드 대륙주변부에서 한국해양연구원의 종합연구선 온누리호를 이용하여 탄성파 탐사를 실시하였으며 약 800 km의 탄성파자료를 획득하였다. 탄성파 자료에서 음의 반사계수를 보이며 상대적으로 강한 진폭을 갖는 BSR이 해저면 700 ms에서 발견되었으며 이는 가스수화물의 기저면으로 간주된다. BSR 경계면에서의 물성을 밝히기 위하여 AVO 분석을 수행하였다. 탄성파 자료에 대하여 실진폭 회수, surface consistence amplitude 보정, 입사각 변환 등을 수행하고, 각각의 CDP 자료에 대하여 AVO 절편 및 AVO 기울기를 구하였다. AVO 절편의 단면도는 BSR 경계면에서 극성이 음이고 강한 반사도를 보이며 중합단면도보다 BSR 경계면의 연속성이 뚜렷하였다. AVO 분석자료를 P-G 도면으로 표시한 결과, BSR이 뚜렷한 곳의 하부에는 가스로 채워졌음을 시사한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권1호
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• pp.8-17
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• 2023

해양 환경에서의 기포는 바람, 파도, 선박 및 해저 가스 누출을 포함한 여러 요인에 의해 생성된다. 수중에서의 기포는 강력한 산란 신호를 생성하여 음향 신호를 측정하는데 영향을 미친다. 이러한 기포의 특성은 음파 신호의 세기를 감쇠시켜 소음 차단 목적으로 주로 이용되고 있으며, 최근에는 해저에서 대규모로 누출되는 메탄가스 탐지를 위한 연구가 진행되고 있다. 이러한 가스 누출은 기포플룸의 형태를 취하며, 기포의 물리적 특성과 분포 구조를 이해하는 것은 누출된 가스를 기후 변화와 연관성을 파악하는데 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 탄성파 영상화 기법을 이용하여 기포플룸의 분포를 추정하고자 수조환경에서 실험을 수행하였으며, 별도로 제작된 인공기포 발생기, 자료 취득 시스템을 이용하여 기포에 의한 음향 신호를 취득하였다. 기포플룸을 영상화하기 위해 지진파 영상기법 중 역시간 구조보정을 이용하였으며, 획득한 음향 신호의 포락선 신호를 이용하여 기포 분포 패턴을 효과적으로 추정하였다. 영상화 결과의 검증을 위해 추정된 기포플룸의 분포와 광학카메라 영상을 비교하였다. 실험결과 탄성파 영상화 기법 통해 인공 기포플룸의 산란신호를 이용한 영상화가 가능함을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권1호
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• pp.34-40
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• 2008

수중 탄성파 굴절법 탐사는 최신 해석 방법들과 함께 호주 연안지역의 천부해양탐사와 지질공학적인 조사에 중요한 기여를 하고 있다. 일련의 사례연구들은 호주의 다양한 지역에서 도하(river crossing)나 항구 기반시설 사업들에 적용된 연속적이고 정적인(static) USR 방법들의 최근 응용들을 보여주고 있다. 시드니에서 수행된 바닥에 설치하는 수신기를 이용한 정적인 USR과 시추공 탄성파 영상은 Land Cove강을 가로지르는 터널공사의 위험을 줄일 수 있는 개선된 지질공학적인 모델들을 개발하는데 도움이 되었다. 멜버른에서는 일반적인 부머(boomer)를 이용한 반사법탐사와 송신원, 수신기를 바닥 근처에 설치한 연속적인 USR의 결과를 결합하여 지하의 다양하게 풍화된 현무암 흐름(flow)에 대해 더 잘 알 수 있었으며, Geelong 항구에서 항로 개선을 위한 준설작업 평가에 도움을 주었다. 연속적인 USR과 넓은 간격을 가지고 설치된 시추공의 정보에 의한 모래(sand)의 품질 평가는 Brisbane 항구의 간척 개발에 이용 가능한 모래 자원의 상업적 결정을 내리는데 도움이 되었다. 호주 연안의 퇴적층에는 낮은 속도의 매질 안에 수평 방향으로 발달이 제한되고, 높은 속도를 가진 덮개층(cap layer)의 특성을 가진 땅속에 묻혀있는 산호초(reef)와 단단한 층들이 존재한다 만약 이러한 특징들을 인식하지 않으면 깊은 곳에 존재하는 굴절면의 심도 결정에 큰 오차를 가져 올 수 있다. Fremantal 부근 앞바다의 제안된 파이프 라인 루트를 따라 얻은 연속적인 USR 자료에 파면 eikonal 토모그라피를 이용한 진보된 굴절파탐사 역산을 적용한 결과 이들 층들과 그 밑에 존재하는 기반암의 굴절면이 정확하게 영상화되었다. 정적인 USR과 위와 동일한 해석 방법이 깊은 Piling을 필요로 하는 새로운 정박 장소로 제안된 서부 호주의 북쪽 지역에서 물속의 퇴적층과 경화층들 밑에 존재하는 화강암 표토를 영상화하는데 사용되었다. 이 결과를 통해 piling을 위해 좀 더 좋은 지역들을 발견할 수 있었으며 전체적인 파일(pile) 길이를 줄일 수 있었다. USR은 경제 성장이 지속되고 더 나은 해석법들의 개발됨에 따라 호주 연안 지역의 천부해양탐사나 지반조사에 많이 쓰일 것으로 예상된다.

• 한국해양학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-12
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• 1991

적도 북동 태평양 클래리언-클리퍼톤 변환단층대 사이의 망간탐사 구역에 대하여 중력, 자력 및 탄성파탐사를 포함한 종합적인 지구물리탐사가 수행되었다. 해저면에 발달된 해저산이나 동서방향의 해저구릉들은 최고 20 mgal의 양의 Free-air 중력 이 상을 보여준다. 해산부근에서의 음의 Bouguer 및 Residual 중력이상치는 해산하부에 주위의 해양지각보다 낮은 밀도의 암석이 존재함을 시사한다. 자력이상대가 발견되지 않는 사실과 동서방향의 극성변화없는 미약한 자력이상치는 본 조사지역이 백악기말의 Magnetic Quiet Zone에 속함을 의미하며 또 남쪽 조사구역의 동서방향으로 100 km 이 상 떨어진 해산들에서 공통적으로 발견되는 양의 자기이상치는 이들 해산들이 발견되 지 않은 단층대를 따라 좌향이동 되었을 가능성을 보여준다. 조사구역내의 퇴적암층은 태평양 분지내 다른 지역과 동일한 탄성과 반사특성을 보이며 세 층으로 나누어 진다. 퇴적암층은 약 200-400 m의 두께를 보이며, 해산 등의 험한 해저지형을 갖는 남쪽이 평탄한 북쪽보다 두꺼운 퇴적층을 보인다. 망간단괴들은 남쪽지역의 해산이 발달되고 Unit I의 두께가 100 m 이상되는 지역에 가장 많이 분포한다.