• 자원환경지질
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• 제36권3호
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• pp.201-212
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• 2003

한반도 남동부의 경상분지에 한국지질자원연구원의 지진관측망을 비롯한 관측소들이 급격히 증가함에 따라, 지진관측의 능력이 최근에 들어 크게 향상되었다. 그러나, 빈번한 중소규모의 화약발파에 의한 진동이 다수 관측되고 있다. 따라서, 이 지역에서 자연지진과 발파에 의한 인공지진의 식별이 중요한 문제로 부상하였다. 이 지역에서의 인공지진과 자연지진의 적절한 식별법을 확립하기 위하여 소규모의 지역지진 43개와 이에 대응되는 인공지진 43개를 선정하였다. 이 연구에서는 주파수 영역에서 Pg파, Sg파 및 Lg파의 스펙트럼 진폭비를 이용하는 기법들이 폭 넓게 검토되었다. 그들 중 Pg/Lg 스펙트럼 진폭비를 이용하는 방법이 가장 좋은 식별법으로 나타났다. 또한, 식별능력을 향상시키기 위하여 Pg/Lg 스펙트럼비에 다변량 판별분석법을 적용하였다. 거리보정이 안된 수직성분에 비하여 거리에 대한 감쇠효과를 보정한 3성분의 Pg/Lg비에 판별분석법을 적용했을 때의 판별능력은 뚜렷한 증가를 보인다. 주파수 대역 4-l4Hz의 범위에서, 거리 보정한 3성분의 Pg/Lg비에 대한 판별분석의 결과 총 분류비율은 0.89%에 불과한 것으로 나타난다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권2호
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• pp.601-610
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• 2024

This paper gives an extensive analysis on the characterization of xenon isotopic ratios for various nuclear reactors and nuclear explosions through neutronic depletion codes. The results of the characterization can be used for discriminating the sources of the xenon isotopes' release among the nuclear explosions and nuclear reactors. The considered sources of the xenon radionuclides do not only include PWR, CANDU, and nuclear explosions using uranium and plutonium bombs, but also IRT-200 and 5MWe Yongbyon (MAGNOX reactor) research reactors operated in North Korea. A new data base (DB) on xenon isotopic activity ratios was produced using the results of the characterization, which can be used in discrimination of the sources of xenon isotopes. The results of the study show that 5MWe Yongbyon reactor has quite different characteristics in ¹³⁵Xe/¹³³Xe ratio from the PWRs and the nuclear reactors have different characteristics in ¹³⁵Xe/¹³³Xe ratios from the nuclear explosions.

• 지질공학
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• 제4권1호
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• pp.29-42
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• 1994

한반도 남부의 순수 대륙을 통과한 지진파를 가지고 미소지진과 지하 인공 폭발의 구별에 관한 연구를 한다.지하 인공 폭발과 미소지진긔 파형 특성은 관측 및 이론 지진 기록지를 가지고 수행한다. 이러한 지지파 파형 특성은 주로 진원메키니즘이 전파 과정보다 강한 영향을 미친다. 미소지진에서는 double-couple진원,그리고 폭발에서는 single-couple진원이 주어진다. 진원이 아주 천부층에 있을때 Rayleigh파의 fundamental mode(1-6초 주기)인 $R_g$파와 guide파인 $L_g$파(8-12초 주기)가 장 나타난다. 또한 폭발에서 SH파는 nodal line이 없기 때문에 초동 진폭이 약하게 나타나을 알 수있다. 인공폭발의 이론 지진 기록지는 압축 초동의 P파와 $R_g{\;}및{\;}L_g$파가 나타남을 알 수있다. 그 반면에 전자의 초동은 관측점에 따라 압축(compression)과 팽창 (dilatation)이 나타났고 Lg파는 복잡하고 $R_g$파는 깊이가 커짐에 따라 사라지는 것을 알 수 있다.

• 지질공학
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• 제5권2호
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• pp.181-192
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• 1995

원격지진과 핵실험의 구별에 관한 연구는 많은 지진학자들에 의해서 연구되어 왔다(너틀리와 김, 1976;달만과 이스라엘손, 1977;마세, 1981). 그러나 지역적인 미세지진과 인공지하폭발(진앙거리 400km보다 가까운)은 지진학적 관심에서 볼때 활발하데 연구되지 않았다. 더우기 최근 IAEA(국제 원자력기구)가 북한의 핵무기 개발을 명백하게 분석하는데 이 문제는 매우 중요하지만 한국에서 이런 종류의 연구는 전혀 되지 않았다. 본 연구는 지난 6년동안 북한에서 발생한 인공지하폭발 (약 100개)중에 KSRS자료를 이용하여 수행되었다. 방위각.외견입사각, 진앙거리 및 진앙 등은 단일 관측의 3성분자료를 이용하여 결정된다. 그리고 인공지하폭발의 탐지.진앙확인은 Polarization 기술과 주파수 필터링 방법으로 수행된다. 이 방법은 전환파(converted waves)를 정밀 분석할 수 있으며 비동질의 지각구조 모델을 결정하는데 크게 이용할 수 있었다.

• 지구물리
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• 제3권1호
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• pp.25-36
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• 2000

총 22개의 지진발생기록(event)을 이용하여 3-D Spectrogram을 분석한 결과 대체적으로 인공지진의 경우 자연지진과 비교해 볼 때 P파의 에너지가 우세하게 나타난다. 자유표면 효과 보정을 수행한 후 15개 주파수 대역을 사용하여 P (Pn, Pg)/Lg 스펙트럼 비의 상용대수를 계산한 결과 자연지진의 경우 대체로 스펙트림 비의 상용대수가 $-1.2{\sim}-0.9$의 값, 인공지진의 경우는 대체로 $-0.7{\sim}-0.1$의 값을 보여주고 있다. 이는 -0.6의 스펙트럼 비의 상용대수 값이 자연지진과 인공지진을 구별하기 위한 기준이 될 수 있다는 연구 결과(Kim Park, 1997)와도 잘 일치하고 있다. 자연지진과 인공지진으로 추정되는 2개의 지진발생기록에 대해 추가로 Complexity를 계산해 본 결과 인공지진의 Complexity 값이 자연지진의 Complexity 값과 비효해 볼 때 현저히 작은 값을 보여주고 있다. 이는 상대적으로 인공지진의 경우 P파의 발달이 우세하기 때문인 것으로 사료되며 앞에서 계산한 3-D Spectrogram 분석 견과와도 잘 일치하는 것이다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.68-73
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• 2005

In succession of the previous works, seismo-acoustic analysis was conducted to collect ground truth events and to discriminate surface explosions from natural earthquakes in the Korean Peninsula for 2004. In this period, total 510 seismo-acoustic events corresponding to 10.8 percent of total seismic events occurred in and near the Korean Peninsula were analyzed and discriminated as artificial surface explosions. Events distribution of the seismo-acoustic events in 2004 is similar to the previous results of 1999-2003. And newly determined seismo-acoustic events were added to the surface explosions database. To extend infrasound detection capability, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) and Southern Methodist University (SMU) installed new seismo-acoustic array (BRDAR) in Baekryoung Island last November, 2004. The array configuration and design is nearly same to previous seismo-acoustic arrays CHNAR, KSGAR, a triangular 1 km aperture. BRDAR consists of 5 short period vertical seismometers (GS-13) in seismic vaults and 13 microbarometers (Chaparral Model 2). Preliminary analysis using data collected from BRDAR shows an extension of infrasound detection capability to western part of the Korean Peninsula. Also, multiple observations of infrasound at BRDAR and other arrays gave an opportunity to localize sound source regions.

• 지질공학
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• 제7권1호
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• pp.63-79
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• 1997

본 연구의 목적은 시간-주파수 영역에서의 미소지진과 인공폭발을 구별하는 것으로 미소지진과 인공폭발의 주파수특성을 연구하기 위해서 3차원 스펙트로그램(주파수, 시간, 진폭)을 이용하였다. 3차원 스펙트로그램은 국지 및 광역 거리에서 관측된 자료에 대하여 각각의 위상에 대한 주파수대역의 연구에 매우 유용한 방법이다. 채석장 발파로부터 관측된 P파와 S파는 Hz 이상에서 큰 진폭을 가졌고 또한 가까운 거리에서는 뚜렷한 Rg파가 관측되었다. 미소 지진의 경우 P파와 S파는 넓은 주파수 대역에서 큰 진폭이나타났다. 인공 폭발과 미소지진의 구별을 위해서는 10Hz 이하에서 Pg/Lg 스펙트럼 비를 이용하였고 각각의 위상에서의 정확한 시간창(time window)을 구하기 위해서 다중 필터 방법(MFM)을 이용하여 군속도를 계산하였다. 또한 3 성분 자료에 관해서는 자료의 순수한 P, SV, SH 성질을 구하기 위해 자유 표면에서의 영향을 보정하고 각각의 위상에 대하여 FFT을 실시하여 7개의 주파수 대역(0.5-3, 2-4, 3-5, 4-6, 5-7, 6-8, 8-10Hz)에서 Pg/Lg 스펙트럼 비를 계산하였다. 위의 과정을 통해 6-8Hz 대역에서 미소지진과 인공폭발이 가장 잘 구별되었다.

• 지질공학
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• 제10권2호
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• pp.98-112
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• 2000

지진자료를 분석해 지진기록으로부터 산업현장에서 발생하는 인공지진을 식별하여 정확한 지진 카타로그를 제공하는 것은 지진연구에서 가장 기초적인 과정이지만 또한 매우 중요한 과제이다. 특히 지진계에 기록된 지진자료 만으로 이를 식별하는 것은 매우 어려운 관계로 선진국에서는 수십 년 전부터 많은 연구가 수행되어 오고 있다. 현재 국제사회에서 발효를 앞두고 있는 CTBT 체제에서 인공발파와 자연 지진의 식별은 외교 정책적인 면에서 매우 심각한 국제문제를 야기 시킬수 있다. 본 연구에서는 지진파 - 공중음파 관축소의 자료를 종합 분석하여 지진과 인공발파를 식별하는 방법을 추천코자 한다. 최극 한반도 및 주변해역에서 발생한 지진들의 분포는 남쪽에서는 서산-포항을 잇는 N60-70$^{\circ}$W 방향으로 진앙이 집중되며, 북쪽에서는 주로 평안도와 황해도에 집중된다. 1936년 이후 한반도 및 인근해역에서 발생한 비교적 큰 지진들(규모 4.5 이상) 14개의 메카니즘(mechanism)은 주로 수평이동단층(strike-slip faulting) 형태로 이는 이 지역에 작용하는 주 응력은 압축력임을 나타낸다. 이는 한반도 및 인근해역에 작용하는 응력장이 동쪽에서 유라시아판(Eurasian Plate) 밑으로 침강하는 태평양판(Pacific Plate)의 영향뿐만 아니라 남서쪽에서 충돌하는 인도판(Indian Plate)의 영향도 작용하는 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권3호
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• pp.137-146
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• 2014

원주 KSRS 지진관측망을 이용하여 한반도 및 주변지역의 인공지진원을 식별하기 위한 연구를 수행하였다. 신호대 잡음비가 높은 자연지진 150개와 인공지진 56개를 선별하여 표본 집단을 형성하였다. 2차원 Pg/Lg 스펙트럼 진폭 비의 격자를 구성하여 지진원 식별이 용이한 최적의 주파수 영역으로 Pg(4-6 Hz)/Lg(5-7 Hz)을 도출하였다. 스펙트럼으로 부터 진폭에 대한 지진 규모와 진원 거리의 영향을 보정함으로써 식별 능력을 향상시키고자 하였다. 지진모멘트에 대한 모서리주파수의 역비례 관계로 인한 규모 의존 효과를 보정하기 위하여, Brune의 진원 모델을 가정한 이론 스펙트럼을 관측 스펙트럼에서 제거하였다. 진원 거리에 따른 감쇠효과를 제거하기 위하여, 최적의 감쇠상수를 계산하여 스펙트럼을 보정하였다. 지진파 전파 경로에 대한 보정으로 지역에 따라 스펙트럼 진폭 비가 달라지는 효과를 제거하였다. 자연지진과 인공지진 표본 집단 사이의 식별 정도를 각 보정 단계에서 Mahalanobis 거리 계산을 통하여 비교하였다. 규모와 거리 및 경로 보정 전후 두 표본 집단 사이의 Mahalanobis 거리가 1.98에서 3.01로 증가하여 식별 결과에 뚜렷한 향상이 있었다.

• 한국지진공학회:학술대회논문집
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• 한국지진공학회 1999년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall
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• pp.72-82
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• 1999

The microearthquake and explosion events recorded in the seismic KNUE(Korea National University of Education) network were analyzed. The seismic data were recorded from Dec. 1997 to Dec. 1998. Total of 118 records consisted of 24 earthquake and 4 explosion events were instrumented at 6 stations. Spectral values increases as magnitude increases and the predominant frequency band expands to low frequency. zone as magnitude increases. Three-dimensional spectrograms(time frequency. amplitude) were also synthesized in order to discriminate microearthquakes and artificial underground explosions. The waves from microearthquakes show that frequency content of dominant amplitude appeared above 10 Hz and the discrimination can be performed in almost all the frequency domain of 3-d spectrogram.