• 한국석유지질학회지
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• 제12권1호
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• pp.14-19
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• 2006

광파 (또는 전자파)는 물에서 전달에너지의 감쇠 (attenuation)가 너무 심하여 수층을 투과하는데 한계가 있지만 음파의 경우는 매우 좋은 전달매체로 작용한다. 따라서 수중 또는 해저탐사에 사용되는 대부분의 탐사장비와 기술들은 음파를 이용하는 방법을 채택하고 있다. 일반적으로 파동의 특성은 주파수에 있다. 음원 (sound source)이 저주파일수록 투과력 (penetration)은 높아지지만 해상력 (resolution)은 낮아진다. 고주파의 경우는 그 반대이다. 즉 저주파는 바다 깊은 (또는 먼) 곳까지의 정보를 알 수 있지만 해상력은 낮다. 그러나 고주파는 깊이 (또는 멀리)까지는 도달할 수 없지만 얕은 (또는 가까운)곳의 정보는 저주파보다 훨씬 상세한 정보를 제공한다. 해저자원조사에 적용되는 음파탐사방법은 여러 가지가 있으나, 본 논의에서는 해저지형을 조사하는 음향측심, 지층구조와 퇴적층의 형태를 조사하는 지층탐사, 그리고 해저면을 평면적 영상으로 표현하는 측면주사음향탐사, 이 세 가지를 중심으로 해저탐사에 적용되는 음파특성을 논의하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권3호
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• pp.126-133
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• 2003

고해상 해저 탄성파탐사는 자원, 엔지니어링 탐사 그리고 제4기 해저지질조사에 활용되어 왔다. 해저지층영상의 해상도를 높이기 위하여 다중채널 디지털 탐사가 시도되었다. 해저지층영상의 품질은 수직 및 수평해상도, 신호대잡음비 등에 좌우되며 이는 현장자료취득 시 자료추출간격, 공통중간점(CMP)간격, 중합수 등과 같은 자료취득변수에 관계된다. 자료취득변수에 따른 해상도의 효과를 알아보기 위하여 여수근해에서 시험탐사를 수행하고 취득된 자료를 분석하였다. 음원은 30 $in^3$의 소형 에어건을 사용하였고 수신장치로 그룹간격 5m의 8채널 스트리머를 사용하였다. 2s의 등시간 발파간격으로, 0.1 ms 자료추출간격의 디지털자료를 취득하였다. 취득된 자료로부터 여러가지의 자료추출간격, CMP간격과 중합수에 대한 탄성파 단면도를 제작하고 그 해상도를 비교하였다. 탐사지역에서 나타난 두께 ${\~}1m$, 경사 ${\~}6^{\circ}$의 미세한 퇴적상의 재현을 위한 자료취득 변수를 분석한 결과, 0.2 ms보다 작은 자료추출간격, 2.5 m 보다 작은 CMP간격, 그리고 4 이상의 중합수를 사용하였을 때, 지층구분 해상도가 높고, 연속성이 좋으며 잡음이 적은 단면기록을 제작할 수 있었다. 천부 해저지층영상의 해상도는 현장자료취득변수에 관계되므로 탐사심도, 탐사지역의 범위 등 탐사목적에 따라 적절한 자료취득변수를 사용함으로써 목적에 부합하는 해저지층영상을 재현시킬 수 있다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.137-140
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• 2008

2003년, 2006년과 2007년, 사할린 북동사면 $53^{\circ}56'\;N$, $143^{\circ}52'\;E$ to $54^{\circ}40'\;N$, $144^{\circ}32'\;E$ 지역에서 음향측심, side-scan sonar (SSS), 고해상도 스파커 탄성파 탐사를 포함한 다양한 주파수 대역의 음향탐사를 실시하였다. 높은 후방산란강도를 가진 약 130여개의 메탄분출구들이 해저면에 발달해 있는 SSS 영상도를 획득하였다. 음향측심탐사에서의 수층 가스분출구조와 탄성파탐사에서의 해저지층 가스기둥구조들이 이 해저면 구조들과 잘 부합하여 나타난다. 이런 메탄분출구조들은 북서 주향을 갖는 Lavrentiev 단층과 평행한 구조선을 따라 배열하는 것처럼 보인다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권4호
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• pp.199-210
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• 2023

CO₂ 주입 후 저류층은 암석물리 특성이 변하므로 이 연구에서는 저류층을 물성이 선형으로 변하는 전이대 지층모델로 구성한다. 울프 반사계수 함수는 전이대 상하지층의 속도비, 주파수, 전이대 두께 함수로 구성되어 있어 저류층 두께나 해저면 전이대 두께를 추정하는데 활용할 수 있다. 이 연구에서는 심층학습을 이용하여 전이대 두께를 예측 방법을 제안한다. 심층학습을 적용하기 위해 사암 저류층, 셰일 덮개암으로 구성한 인공 전이대 지층모델에 두께에 따른 울프 반사계수 모델링을 수행하고 시간-스펙트럼 영상자료를 확보하였다. 두께별 시간-주파수 스펙트럼 영상과 중합단면도 트레이스에서 구한 시간-주파수 스펙트럼 비교로부터 구한 두께 추정결과는 항상 정확하게 전이대의 두께를 제시하지는 못하였다. 그러나 다양한 환경에서 학습자료를 확보하고 정확도를 높이면 현장자료적용이 가능할 것으로 본다.

• 한국해양학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 1978

지층 속에 남아 있는 퇴적구조는 퇴적환경을 추정하는 중요한 지표가 된다. 암상이나 화석과는 달리 퇴적구조는 퇴적 현장에서 형성되고 외부로부터 전입될 수는 없기 때문이다. 퇴적구조는 기존 암석이나 퇴적층이 잘 노출되어 있는 노두에서는 쉽사리 연구될 수 있으나 지표면하에 존재하는 퇴적층 구조는 직접적인 방법으로서는 시추에 의해서만 연구될 수 있다. 그러나 지하층을 시추하기에는 시간적 경제적으로 많은 부담이 따르기 때문에 개략조사의 단계에서는 바람직하지 못하다. 탄성파 탐사 방법이 발전됨에 따라 비교적 장파장을 사용하여 얕은 지하층을 탐사할 때 대체적인 지층구조를 파악할 수가 있게 되었다. 이는 각 퇴적층이 Acoustic Impedance를 달리하기 때문에 나타나는 결과이다. 분해능이 50cm정도의 탄성파를 이용한 탄성파 탐사에서 얻어진 탄성파 반사 기록은 이 분해능 범위보다 큰 규모의 해저지층구조를 어느 정도 잘 반영해 준다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권9호
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• pp.156-163
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• 2013

본 논문은 송신신호와 다층의 해수층 및 해저지층으로 구성된 매질의 퇴적물의 배치 및 형태에 의해 반사된 수신 신호를 이용하여 매질 각층의 특성을 계산 할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 이종의 다층 매질로 구성되어 있는 해수층 및 해저지층의 구조 특성을 추정하는 것으로, 일반적으로 Schur 알고리즘이라 부른다. 제안된 알고리즘은 주어진 역산란(inverse scattering) 문제를 matrix factorization을 수행하여 효율적으로 매질의 반사계수(reflection coefficient)를 추정한다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 해수층 및 해저지층의 이종 다층 매질 구조를 고려한 lattice 필터모델을 구성하였고, 이 필터 모델로부터 얻어진 송신 및 반사 신호를 이용하여 다양한 컴퓨터 모의실험을 수행한 결과, 제안된 알고리즘이 효율적으로 매질을 추정함을 확인하였다.

• 지구물리
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• 제8권4호
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• pp.187-194
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• 2005

북극해 해양조사사업의 일환으로 러시아 바렌츠해의 남동쪽에 위치한 페초라해에서 Side-scan sonar 해저면 음향영상탐사를 실시하여 해저면 상태를 고찰하였다. 연구지역은 유기물이 풍부한 짙은 회색의 표층 퇴적층으로 형성된 수심 11 m-16 m의 천해지역이다. 해저면 영상도에는 연구지역의 남동쪽지역에 폭 2-3 km의 넓은 해저식물 군락지역이 분포한다. 연구지역의 중앙부에서 북쪽 지역까지 넓은 지역에 걸쳐 직선형태로 연장되는 220°와 290°주향의 선구조선이 가장 뚜렷하다. 이는 빙산들이 서남서-동북동과 서북서-동남동 방향을 따라 이동하였음을 지시한다. 가스나 지층수가 해저로 분출되면서 생기는 구조인 pockmark가 국부지역에서 다수 관찰되었다. 이는 이 지역의 분포하는 석유/가스 시스템과 관련되었을 가능성이 있다. 이 가스나 지층수의 이동을 활발하게 하는 지질구조활동에 연관된 것으로 생각된다. 그 형태가 약간 희미하고 국부적인 장소에만 나타나기 때문에, 상세한 특성과 구조를 규명하기 위해서는 보다 정밀한 분석이 필요하다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.104-111
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• 2005

1883 년에 진수된 러시아 순양함 드미트리 돈스코이(Dmitri Donskoi ; 6,200톤)호는 러일전쟁에 참전하여 1905년 5 월 29 일 동해 울릉도 근해에서 침몰되었다고 알려져 있다. 이 침몰선을 찾기 위해 1999 년부터 2003 년까지 5 년간 탐사를 수행하였다. 러시아와 일본의 해전사 자료를 토대로 침몰 예상 위치를 파악하여 탐사해역을 설정하였다. 3 차원 해저 지형 조사, 해상 자력 탐사, 천부지층조사, 해저면 영상 조사 등의 기록을 종합 분석하여 침몰선으로 추정되는 이상체를 확인하였다. 지구물리탐사를 통해 확인된 이상체에 대해 심해카메라와 무인잠수정(remotely operated vehicle) 및 유인잠수정 Pathfinder 를 이용한 정밀조사를 수행함으로써 울릉도 저동항에서 약 2 km 떨어진 해역, 수심 400 m 지점의 심해 계곡 중턱에 걸쳐진 돈스코이호를 발견하였다. 침몰선체에는 152 mm 함포 등이 그대로 장착되어 있고 선체 주변에는 전쟁 시 불에 탄 조타기 등의 잔해가 놓여있었다. 조사 지역은 강자성을 띤 대규모 화산암 지대이기 때문에 자력탐사로 침몰선을 식별하기가 어렵다. 천부지층탐사와 해저면 영상조사는 심해 계곡의 심한 지형 변화에 따라 음파의 난반사가 일어났으며 자력탐사 역시 자력이상도의 왜곡으로 인하여 이상체 식별이 곤란하였다. 그러나 중천해용 다중빔 음향 측심기의 경우 탐사선을 최대한 저속으로 운항하고 수심 및 지형에 따라 빔 각도를 조절하여 획득한 해저영상은 침몰선 확인에 매우 유용하였다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.52-52
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• 2010

동해 한국대지 남부(south Korea Plateau)에서 2010년 2월에 한국해양연구원의 온누리호를 이용하여 해저지형 및 자생광물 탐사가 실시되었다. 다중빔 음향측심기를 이용한 해저지형 조사는 2-3 km 탐사측선 간격으로 약 400 L-km 정도가 실시되었다. 조사구역 A($37^{\circ}$ 16'-18'N, $130^{\circ}$ 02'-16'E)는 890-1,900 m의 수심범위와 남쪽으로 갈수록 수심이 깊어져 울릉분지(Ulleung Basin)와 연결된다. 크고 작은 소규모의 구릉이 사면을 따라 다수 분포하고 있다. 조사구역 B($37^{\circ}$ 26'-40'N, $130^{\circ}$ 23'-34'E)의 정상부는 900-1,000 m로 비교적 평평하게 나타났고, 남동방향으로는 2,200 m까지 급격하게 수심이 증가하는 사면으로 이루어져 있다. 한국대지내 노출 암반지역은 남동쪽 사면의 일부 지역에 분포하고 있다. 자생광물 탐사는 일차적으로 천부지층 탄성파탐사를 수행하여 시료채취 가능 여부를 현장에서 확인한 후에, A 및 B구역내 11개 지점에서 드렛지를 이용하여 암석시료를 채취하였다. 채취된 암석은 주로 현무암이며, 많은 양의 화산기원 부석(pumice) 및 화산재(box core 자료)도 확인되었다. 또한, 인광석으로 추정되는 암석과, 망간단괴(manganese nodules)와 망간각(manganese crust)의 일부 시료도 채취하는데 성과가 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권2호
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• pp.163-170
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• 2006

탄화수소 확정매장량의 부족으로 인해, 주로 육상이나 천해에서 수행되던 탄화수소 탐사는 점차 대륙붕을 넘어 깊은 바다까지 확대되고 있다. 심해에서도 탄성파 자료의 획득이 가능하지만, 탄산염암, 화산암 등이 분포하는 해저지층, 해저 영구 동토 지역 등과 같이 탄성파의 반사 강도가 강하고 산란이 심한 지층에서 얻은 자료는 지층의 분석이 쉽지 않기 때문에 보완 탐사가 필요하다. 탄화수소의 전기비저항이 높은 특성으로 인하여 전자탐사로 그 부존 유무를 판단할 수 있으므로, 해양 인공송신원 전자탐사는 석유 탐사의 보완적인 방법의 하나로써 이용되기 시작하였다. 이 탐사 방법은 천해지역보다 오히려 심해지역에서 더 높은 감도를 얻을 수 있어서 특히 심해지역의 보완 탐사로 유용하다. 여러 석유회사에서 전자탐사가 보완 탐사로 유용함을 인식한 지는 불과 5년 밖에 되지 않았지만, 현재는 시추 지역 선정에도 전자탐사를 이용하고 있다. 전자탐사는 도입 초기부터 매우 훌륭한 결과를 얻었으며, 최근에는 여러 회사에서 탄화수소 탐사를 위해 자기지전류탐사나 전자탐사를 수행하고 있다.