• 한국지열·수열에너지학회논문집
• /
• 제4권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2008

A magnetotelluric survey and geological survey have been performed to delineate deeply extended fracture systems at the geothermal field in Seokmo Island, Inchon, Korea. One borehole(BH-1) succeed to meet a large fracture system at the depth of 750 m where approximately $72^{\circ}C$ geothermal water is overflowing, while the other borehole(BH-2), which is about 200 m eastward from BH-1, failed to develop enough geothermal water even at the depth of 1,200m. Though there have been so many electric noise sources around the survey region, good quality of MT data above 1 Hz could be obtained with careful installation, remote reference processing. Inversion of MT data for two lines roughly perpendicular to the two major lineaments respectively show that the two lineaments are related to the fracture systems that are extended at least down to 1.5 km depth and inclined eastwards. From the interpretation, additional drilling for BH-2 is recommended and finally meet the fracture systems at the depth of 1,280 m and resulted in overflow of large amount of geothermal water of temperature $69.4^{\circ}C$ from BH-2.

• 한국지구과학회지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.64-74
• /
• 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
• /
• 제12권4호
• /
• pp.299-308
• /
• 2009

이산화탄소 지중저장을 위한 pilot 시험 부지선정을 목적으로, 그 후보지 중 하나인 경상북도 의성 지역에서 2차원 및 3차원 자기지전류(MT) 탐사를 수행하였다. MT 탐사의 목적은 주입된 이산화탄소의 누출통로로 작용할 수 있는 심부 파쇄대를 사전에 탐지하고자 하는 데에 있다. 탐사지역에 분포한 전자기적 잡음원의 영향에 의해 1 Hz 이상의 자료만을 이용하여 2차원 및 3차원 역산을 수행한 결과, $N55\sim65^{\circ}W$ 방향으로 약 1.6 km 심도까지 발달한 파쇄대가 저비저항 이상으로 뚜렷이 나타났으며 이는 백악기 주향이동 단층인 가음단층과 금천단층과 연관이 있는 것으로 해석되었다. 반면 연구지역의 동쪽에는 비록 천부에 소규모 파쇄대가 존재하나 약 2 km 심도까지는 전반적으로 균질한 층을 보이는 것으로 나타났다. 향후 시험시추 및 시추공을 이용한 정밀 탐사가 이루어져야 할 것이며, 대상지의 암석인 일직층의 공극률이 평균 1.47%로 매우 낮으므로 수압파쇄를 통한 인위적인 저류 공간의 생성이 필요할 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제11권2호
• /
• pp.85-92
• /
• 2008

자기지전류(MT)법은 지열조사에 효과적인 기술로 널리 적용되고 있다. 지열 지역의 복잡한 구조를 효율적으로 밝히기 위해서 보통 2차원 해석이 사용된다. 2차원 유한요소법(FEM)은 MT 해석을 위해 자주 사용되지만 소위 보조장의 계산 정밀도에는 주위를 기울어야 한다. Rodi (1976)는 보조장의 계산 정밀도를 향상시키는 방법을 제안하고 MOM 법이라 명명하였다. 그러나 이 방법은 유한요소 전체방정식의 대각 요소에 0을 추가하기 때문에 이를 풀 때 pivoting이 필요해 계산 효율이 떨어진다. 원래 MOM 법은 주로 역산 해석을 위해 고안된 것으로서 전기장과 자기장의 편미분을 동시에 구할 때 유용하다. 만일 모델링만이 필요하면 MOM 법을 경유하여 계수행렬을 수정하지 않아도 보조장을 FEM 해에서부터 직접 유도할 수 있다. 또한 MOM 법의 계산효율도 전체방정식 계수행렬의 행을 적절히 교환하면 크게 향상될 수 있다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제55권2호
• /
• pp.681-689
• /
• 2023

Purpose: Muons are characterized by a strong penetrating ability and can travel through thousands of meters of rock, making them ideal to image large volumes and substances typically impenetrable to, for example, electrons and photons. The feasibility of 3D image reconstruction and material identification based on a cosmic ray muons tomography (MT) system with triangular bar plastic scintillator detectors has been verified in this paper. Our prototype shows potential application value and the authors wish to apply this prototype system to 3D imaging. In addition, an MT experiment with the same detector system is also in progress. Methods: A simulation based on GEANT4 was developed to study cosmic ray muons' physical processes and motion trails. The yield and transportation of optical photons scintillated in each triangular bar of the detector system were reproduced. An image reconstruction algorithm and correction method based on muon scattering, which differs from the conventional PoCA algorithm, has been developed based on simulation data and verified by experimental data. Results: According to the simulation result, the detector system's position resolution is below 1 ~ mm in simulation and 2 mm in the experiment. A relatively legible 3D image of lead bricks in size of 20 cm × 5 cm × 10 cm used our inversion algorithm can be presented below 1× 10⁴ effective events, which takes 16 h of acquisition time experimentally. Conclusion: The proposed method is a potential candidate to monitor the cosmic ray MT accurately. Monte Carlo simulations have been performed to discuss the application of the detector and the simulation results have indicated that the detector can be used in cosmic ray MT. The cosmic ray MT experiment is currently underway. Furthermore, the proposal also has the potential to scan the earth, buildings, and other structures of interest including for instance computerized imaging in an archaeological framework.

• 한국지구과학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.361-368
• /
• 2003

1978년에 규모 5.0의 지진이 발생한 홍성지역에 발달한 단층대의 전기, 전자적 특성을 조사하였다. 전기, 전자 탐사는 최근 토목공사현장에서 단층대 및 파쇄대 등의 연약지반을 확인하기 위한 수단으로 널리 쓰이고 있으며 이들 탐사로부터 얻어지는 전기비저항 구조는 연약대의 공간적 분포를 효과적으로 파악할 수 있는 정보를 제공한다. 홍성지역에 위치한 단층대를 가로질러 쌍극자배열 전기비저항탐사와 MT (Magnetotelluric) 탐사를 실시하였으며 역산을 통해 단층대의 전기비저항의 분포를 추정하였다. MT 탐사는 주단층대를 가로지르는 2.9 km의 측선상의 18측점에서 실시하였으며, 자기쌍극자를 인공 송신원으로 사용하였다 전기탐사는 단층대를 측선의 중앙으로 하여 전극간격이 50 m인 쌍극자배열전기비저항 탐사를 실시하였다. 두 탐사 결과는 예상단층선을 따라 좌우지역의 전기비저항이 서로 다른 양상으로 발달하고 있음을 보여주고 있으며, 특히 예상단층선을 따라서는 뚜렷한 저비저항대가 깊게 발달해 있음을 보여주고 있다. 홍성지역의 단층대에서 낮은 전기비저항분포를 보이는 부분이 수직으로 잘 발달해 있다는 것은 최근에 두 차례의 지진이 발생한 것처럼 이 지역 단층이 활동 중인 단층이라는 사실과 일치하는 결과를 보여주는 것이다. 본 연구 성과는 앞으로 홍성단층 뿐만이 아니라 우리나라에서 발생하는 지진들에 대한 연구에 기초 자료를 제공할 것이라 기대된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
• /
• pp.21-26
• /
• 2008

의성소분지에 위치하는 화산칼데라 지역에서 복합지구물리 자료를 획득 하였다. 기존 연구들의 한계를 극복하기 위해 조밀한 중력 탐사 자료를 획득 하였고, 동일 지역에서 이루어진 자기지전류 (magnetotelluric, MT) 탐사 자료와의 복합 해석을 통해 화산칼데라 지역의 지구물리학적 구조 연구를 수행 하였다. 이 연구에서는 중력과 MT 자료의 독립 역산 결과 모델과 상관관계 및 분류 기법을 이용하여 연구지역의 지질구조를 해석하였다. 해석 결과는 다음과 같다.1) 화산칼데라 중심부의 화산쇄설성 퇴적층은 저밀도와 저비저항의 특성을 갖으며, 약 1 km 심도까지 연장되어 있고, 2) 화산칼데라의 환상단층대를 따라 관입하고 있는 화성암은 고밀도와 고비저항의 특성을 나타내고 있으며, 3) 또한 5 km 심도에서 고밀도와 상대적으로 낮은 비저항을 갖는 기반암 상부를 확인할 수 있었다. 또한, 이 연구에서는 복합해석을 위하여 Structure Index 기법을 제안하였다. 이는 이종 물리탐사 자료의 공간적 물성분포 상관성을 통해 Type Angle과 Type Intensity를 계산하고 이를 이용하여 지질 구조를 해석하는 방법으로 효과적인 구조 해석과 그에 따른 물성의 특성을 분석할 수 있었다.

• 자원환경지질
• /
• 제39권4호
• /
• pp.427-440
• /
• 2006

다른 물리탐사법과는 달리, 전자탐사의 실질적인 국내 활용과 연구는 1980년대부터이다. 이렇게 늦게나마 시작하게 된 것은 1970년대 미국 유학한 네 명의 연구자들의 영향이고, 이 들과의 공동연구와 유대는 현재까지 지속되고 있다. 그 동안 국내 연구진이 이룬 성과는 괄목할 만 하다. 이제 우리는 MT와 CSAMT탐사, 지자기수직탐사, 소형루프탐사, VLF탐사, GPR탐사, 시간영역 전자탐사 등 전 분야에 걸쳐 국제 수준의 기술력을 확보하게 되었고 신기술인 고주파수 전자탐사, 시간영역 전자탐사, 역산기법 분야에서 창의 있는 연구 성과를 내고 있다. 활용 분야도 지하자원탐사에서 지반조사, 환경조사, 고고학조사, 구조물 결함조사, 땅굴조사 등으로 엄청나게 확장되었다. 아직도 자료해석이 난삽하기 이를 데 없는 전자탐사법을 한 단계 높일 결정적인 돌파구가 국내 연구진에 의해서 나올 날이 멀지 않을 것이다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제23권3호
• /
• pp.202-209
• /
• 2019

Purpose: To investigate the temperature-based differences of cortical bone ultrashort echo time MRI (UTE-MRI) biomarkers between body and room temperatures. Investigations of ex vivo UTE-MRI techniques were performed mostly at room temperature however, it is noted that the MRI properties of cortical bone may differ in vivo due to the higher temperature which exists as a condition in the live body. Materials and Methods: Cortical bone specimens from fourteen donors ($63{\pm}21$ years old, 6 females and 8 males) were scanned on a 3T clinical scanner at body and room temperatures to perform T1, $T2^*$, inversion recovery UTE (IR-UTE) $T2^*$ measurements, and two-pool magnetization transfer (MT) modeling. Results: Single-component $T2^*$, $IR-T2^*$, short and long component $T2^*s$ from bi-component analysis, and T1 showed significantly higher values while the noted macromolecular fraction (MMF) from MT modeling showed significantly lower values at body temperature, as compared with room temperature. However, it is noted that the short component fraction (Frac1) showed higher values at body temperature. Conclusion: This study highlights the need for careful consideration of the temperature effects on MRI measurements, before extending a conclusion from ex vivo studies on cortical bone specimens to clinical in vivo studies. It is noted that the increased relaxation times at higher temperature was most likely due to an increased molecular motion. The T1 increase for the studied human bone specimens was noted as being significantly higher than the previously reported values for bovine cortical bone. The prevailing discipline notes that the increased relaxation times of the bound water likely resulted in a lower signal loss during data acquisition, which led to the incidence of a higher Frac1 at body temperature.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2003년도 International Symposium on Clean Environment
• /
• pp.89-94
• /
• 2003

The formation of a severe snow storm occurred in the mountainous coastal region near Mt. Taegualyang and Kangnung city in the eastern part of Korea was investigate from 0900LST, December 7 through 9, 2002, using MM5 model. As synoptic scale easterly wind induced a great amount of moisture from the East Sea into the inland coastal region and sea-breeze further induced more moisture from the basin toward the top of the mountain side. The lifted moisture toward the mountain top was cooled down along the eastern slope of the mountain and near the mid of the mountain the moisture was much cooled down with relative humidity of 100％ under the air temperature below $O^{\circ}C$, resulting in the formation of snow. Relative humidity of 100％ generally occurred at the 5km away from the coast toward the inland mountain and the band of 100％ RH was parallel to the coastal line. The 100％ band coincided with minimum air temperature band and line.