• 자원환경지질
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• 제35권5호
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• pp.445-454
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• 2002

본 연구에서는 지진 데이터를 이용한 지진 토모그래피 방법을 통해 남한 지역의 3차원 P파 속도모델을 구하였다. 구해진 3차원 속도모델은 정확한 진앙의 위치 결정과 한반도의 지하구조 연구에 이용될 수 있다. 3차원 속도모델을 구하기 위한 지진토모그래피 방법에서 보다 나은 역산 결과를 얻기 위해 초기모델로서 동시역산방법을 이용한 최소 1차원모델을 사용하였다. 최소 1차원모델의 속도는 0~l9 km사이는 6.04 km/s, 19~32 km차이는 6.45 km/s, 그리고 32~55 km사이는 7.78 km/s 였다. 최소 1차원모델을 초기값으로 하여 3차원 속도모델을 구해본 결과 1층(0~3 km) 에서는 경상분지, 영남육괴, 옥천습곡대에서 높은 속도값을 보이고, 경기육괴에서는 낮은 속도값을 보인다. 2층(3~19 km)에서 경상분지와 연일분지를 제외한 영남육괴 지역에서 높은 속도값이 분포한 반면, 경기육괴와 옥천습곡대에서 낮은 속도값이 분포한다. 3층(19~32 km)에서는 한반도 남부의 속도값은 높은 반면, 경기육괴 내의 SNU, YIN관측소를 제외한 대부분의 중부지역은 낮은 속도분포를 보인다. 4층(32 km)에서는 최대 속도값이 한반도의 중부와 남서부에, 최소 속도값이 남동부와 해안선에서 나타난다. 각 층의 깊이 분포는 중력자료에 의한 지각구조의 양상과 비교한 결과 서로 일치한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2000년도 정기총회 및 특별심포지움
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• pp.132-146
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• 2000

강원도 삼척시 도계읍 마교리의 남풍갱 상부 농경지에서 북동-남서 및 북서-남동 방향으로 총 10개의 측선에 대한 탄성파 굴절법 탐사를 실시하였다. 매 측선마다 지오폰은 일렬로 1m 간격으로 48 개를 설치하였으며 파원은 5Kg해머를 사용하여 5개의 위치에 타격을 가하였다. 굴절법 탐사의 자료처리는 역행주시법 , GRM과 함께 파면확장법을 통한 초동계산과 SIRT를 이용한 역산을 하는 주시 토모그래피를 사용하여 행해 졌다. 계산 결과 조사지역 의 상부 매립 및 퇴적층의 하부 경계면은 3.49m에서 8.88m의 심도로 분포하고 있으며 P파의 속도는 270${\~}$360m/s를 나타내었다. 하부 파쇄암반의 P파 속도는 1550${\~}$1940m/s의 분포를 보였다. 자료처리 결과 이처럼 상부와 하부층의 탄성파 속도 차이가 크게 나타나고 경계면의 굴곡이 완만할 경우에는 GRM이 역행주시법에 대해 갖는 이점이 거의 없음을 발견하였다. 역행주시법과 주시 토모그래피의 결과는 서로 잘 일치하였으며, 조사지역의 북동 방향으로는 상하부층의 경계면이 지표면이 겪은 변화와 동일한 굴곡을 보이고 있다. 이는 남풍갱 폐탄광 지역의 지하 채굴적에 의한 지반이완이 넓은 지역에 걸쳐 상부로 전이되어 나타난trough형 지반침하의 전형적인 양상으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권4호
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• pp.167-173
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• 1999

탄성파 토모그래피 중에서 많이 사용되는 2차원 시추공-시추공 주시 토모그래피는 파선각이 제한됨에 따라 분해능이 저하되므로, 본 논문에서는 감소된 분해능을 향상시키기 위한 방법들을 검토해 보았다. 토모그래피 역산 과정은 파선의 위치 및 주시에 대한 오차에 민감하므로 선형 주시 보간법을 사용하여 파선을 추적하였으며, 다른 파선 추적법들에 의한 역산결과와 비교하여 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 반복적 비선형 역산 과정에 있어서, 파선경로의 추적에 소요되는 계산 시간을 줄이기 위해서 일정 계산과정 동안 선형성을 고려하였으며 그 결과 빠른 수렴을 얻을 수 있었다. 일반적으로 역산과정에서는 적절한 초기 모델의 선정이 계산 결과에 많은 영향을 미치므로, 인공 신경망을 이용하여 획득된 주시로부터 초기속도 모델을 계산하였다. 지구물리학에서 인공 신경망법으로 많이 쓰이는 다층 전향 신경망은 내재된 단점들 때문에 좋은 결과를 얻을 수 없었으므로, 본 연구에서는 GRNN신경망을 이용하였다. 인공 신경망으로부터 계산된 초기모델을 역산에 사용함으로써 분해능을 향상시킬 수 있었다. 그러나 파선 투과각이 넓은 경우나 탐사 대상체가 매우 복잡한 구조를 가지는 경우에는 초기모델이 역산결과에 큰 영향을 주지 않았다. 지구물리학적 토모그래피에서는 파선의 투과각이 제한을 받게되는 경우가 많으므로, 이럴 경우 인공 신경망을 이용하여 초기 모델값을 계산함으로써 역산 결과 생성되는 단면도의 분해능을 향상시킬 수 있다.

• 지질공학
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• 제11권2호
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• pp.163-174
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• 2001

탄성파 굴절법 탐사를 이용한 지반조사시 탐사 결과로부터 표토층 및 풍화대 깊이, 연암 또는 기반암의 심도, 단층 파쇄대나 연약지반의 위치 및 규모, 지질경계 등을 파악, 지하 속도분포를 도출함으로서 Rippability 등 지반 공학적 특성의 정량적 평가가 가능하다. 이를 위하여는 양질의 자료 취득은 물론 조사 목적과 탐사심도에 맞는 측선길이 및 배치, 수진점과 진원점 감격 및 배치, 지형기복 여부 등 현장조사 파라미터의 설정이 중요하다. 택지개발 지역의 절토 사면부에서는 수진점 간격을 3∼5m 정도가 적합하며 측선의 배열은 주측선과 주요 지점에서 이에 사교하는 부측선 배치가 필요하다. 굴절법 토모그라피 해석기법의 적용시, 조사장비의 가용 채널 수에 1/4 이상의 진원점으로부터 자료를 취득해야 지하구조 해석시 지형의 영향에 의한 왜곡현상을 감소시킬 수 있다. 편마암 지대인 절토사면부에서 시추자료와 비교하여 탄성파 속도 토모그램에 의한 지반분류는 토사 700 m/s 이하, 풍화암 700∼1,200m/s, 연암 1,200∼1,800m/s 이고 굴삭난이도(리퍼빌리티)는 리핑암 700∼1,200m/s, 발파암 1,800m/s 이상으로 나타났다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.141-144
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• 2008

선진국에서는 온실가스 감축을 위한 이산화탄소 지중저장에 대하여 다양한 연구가 진행되고 있으며, 또한 염수대수층을 대상으로 파일럿 사이트를 운영하고 있다. 이산화탄소 지중저장에 있어서 모니터링 기술로 탄성파 및 전기비저항 토모그래피탐사가 적용되고 있으며, 이산화탄소 주입 전후의 탄성파 및 전기비저항의 변화로부터 주입범위 및 거동 해석을 시도하고 있다. 본 연구는 이러한 모니터링 기술을 개발하기 위하여 고압베셀을 이용하여 압력 및 온도를 제어할 수 있는 실내모사 실험 장치를 개발하고, 다공질 사암에 초임계상태의 이산화탄소를 주입하면서 전기비저항 및 탄성파 속도를 측정할 수 있는 시스템을 구축했다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.317-322
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• 2007

Seismic exploration is divided by reflection and refraction method greatly, and reflection method can analyze complicated underground structure in the basis high resolution image, and refraction method can grasp the velocity structure of underground accurately. This thesis confirmed application of mixed exploration techniques using advantages of reflection and refraction. Reflection data processing applied conventional technique, and inversion of refraction data applied travel time tomographic technique that using SIRT method. Also, could establish initial information in model variable and improved the result of inversion by restricting model parameter value and dimension of area. Confirmed efficient fact in sequence and velocity structure grasping by utilizing accurate initial velocity model made out on the basis of marine reflection data, and mixed exploration technique using reflection and refraction have propriety that can trust in field application.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권1호
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• pp.40-52
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• 2003

한반도와 일본열도 사이에 위치하는 동해 남서부의 열림모델이 다양하게 제시되었음에도 불구하고 한반도의 대륙주변부의 지각구조는 잘 알려져 있지 않다. 그 결과 동해의 열림을 설명하는 데에 필요한 대륙의 리프팅과 해저면 확장과정은 정확히 제시되지 못하고 있다. 이 연구에서는 다중채널 탄성파자료와 해저면지진계자료로부터 한반도의 대륙주변부에서 울릉분지의 중앙부까지 지각구조를 구하였다. 울릉분지의 지각은 그 두께가 약 10km로서 정상보다 두꺼우나 깊이에 따른 속도분포에서 전형적인 해양지각의 특성을 갖는다. 대륙주변부에서 대륙과 해양지각간의 급격한 전이가 발생하는데 약 50km의 거리에서 지각의 두께가 상당히 감소하며 모호면이 얕아진다. 대륙주변부에서는 특징적으로 고속도(최대 7.4km/s)의 하부지각이 존재하는데 이것은 대륙사면 아래에서 10km이상 두꺼우며 바다쪽으로 첨멸된다. 이 고속도의 하부지각은 맨틀의 온도가 정상보다 뜨거운 환경에서 대륙이 리프트되는 동안 형성된 magmatic underplating으로 해석된다. 대륙사면의 음향기반은 많은 양의 화산분출에 의해 발달된 화성층서를 보여준다. 이러한 점들은 한반도 대륙주변부의 진화가 화산성의 리프트된 대륙주변부에서 일어나는 과정에 의해 설명될 수 있음을 제시한다. 지구규모의 지진파 토모그래피는 상부 맨틀이 한반도의 대륙주변부와 울릉분지에서 비정상적으로 뜨거운 것을 보여줌으로써 이러한 제시를 뒷받침한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권3호
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• pp.143-153
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• 2015

탄화수소 생산에서 화학공법은 폴리머 용액을 저류층에 주입함으로써 탄화수소의 생산량을 증대시키는 방법이다. 화학공법의 유용성을 파악하기 위해서는 저류층 내 폴리머 용액의 거동 양상을 모니터링하는 것이 매우 중요하다. 저류층 내 폴리머 용액과 유체 변화에 대한 모니터링의 가능성을 확인하기 위해, 저류층을 구성하고 있는 암석 및 유체의 종류, 포화도 등의 매개변수에 따른 탄성파 및 전기비저항 암석물리모델을 구성하고, 폴리머 주입에 따른 탄성파 및 EM 토모그래피의 반응을 계산하였다. 특히 전기비저항 암석물리모델 구성에서는 순수사암, 셰일질 사암, 사암셰일박리층 3가지의 서로 다른 저류층 암석을 고려하였다. 폴리머 용액의 농도는 가장 일반적으로 이용되는 2 wt%로 하고 담수를 이용한 경우와 염수를 이용한 경우로 나누어 분석하였다. 더 나아가, 화학공법에 대한 중성자검층 민감도 분석을 수행하였다. 이 논문에서 다루는 기법들은 탄화수소 저류층뿐만 아니라 지열 저류층 등의 모니터링에 있어서도 중요하게 적용될 것이다.

• 자원환경지질
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• 제31권2호
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• pp.127-139
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• 1998

직접, 반사, 굴절파에 의한 3차원 속도구조를 위한 동시역산기술을 포항, 경상분지, 영남육괴 등 한반도 남부지역에 응용하였다. 44개 지진의 총 554개 지진 파선의 Pg, Sg, PmP, SmS, Pn, 그리고 Sn 위상의 주행시간은 진앙과 지각구조를 계산하기위해 사용하였다. 토모그래피 역산을 위해 수평으로는 $0.5^{\circ}$의 grid로 이루어진 $6{\times}6$ 블록과 수직으로 4 km 두께의 8개층으로 이루어진 블록모델을 사용하였다. 3차원 속도 토모그래피 역산 결과 모호면에서 지표까지 8개층으로된 속도 깊이의 단면도를 작성하였으며, 수평속도분포는 위도와 경도별로 10개 수평속도 분포도를 작성하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1) 본 연구지역에서 퇴적암의 평균 속도는 5.04 km/sec, 두께는 3~4 km. 기반암의 평균속도는 6.11 km/sec임을 알았다. 그리고 천부층의 속도 변화는 남부지역을 대상으로 관측한 부우게 중력이상(Cho et al., 1997)과 일치하는 것을 알았다. 2) 상부지각에의 수평 속도분포는 변화가 매우 크며 콘라드 밑의 하부지각의 수평 속도분포는 거의 일정함을 알았다. 3) 모호면의 평균깊이는 30.4 km, 평균속도는 8.01 km/sec로 나타났다. 4) 퇴적층의 속도와 두께, 상부지각의 두께, 속도 그리고 모양, 모호면의 깊이와 모양 등에서 영남육괴, 경상분지, 그리고 포항분지의 차이를 명백히 찾을 수 있었다. 5) 경주, 포항지역 부근의 심부단층이 상부지각의 하부까지 연장된 정단층 또는 트러스트 단층임을 알았다.

• 자원환경지질
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• 제31권3호
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• pp.235-247
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• 1998

직접파, 반사파 및 굴절파를 사용해서 3차원 속도 구조를 결정하기 위한 동시역잔 토모그래피 기술을 한반도 중부에 적용하였다. 이곳은 평남 분지, 경기 육괴, 옥천 습곡대, 태백산 습곡대, 영남 육괴, 그리고 경상 분지를 포함한다. 32개 event의 Pg, Sg, PmP, SmS, Pn과 Sn 위상들을 포함한 총 404개 지진파선이 진원 위치와 지각구조 계산을 위해서 역산되었다. 5 (위도 따라 $1^{\circ}$) ${\times}6$ (경도 따라 $0.5^{\circ}$) ${\times}8$ (매 깊이 4km 두께)의 블럭모델이 역산된다. 따라서 표면에서 Moho까지 8개 단면도, 위도 경도를 따라서 8개 측면도, 그리고 Moho갚이 등이 결정된다. 그 결과는 다음과 같다. (1) 퇴적암의 평균속도와 두께는 5.15 km/sec과 3-4 km이다. 기반의 속도는 6.12 km/sec이다. (2) 상부지각에서 속도는 매우 불규칙하나 Conrad 법의 하부지각의 속도 변화는 근본적으로 변화가 없다. (3) Moho의 평균 깊이와 속도는 29.8 km와 7.97 km/sec이다. (4) 퇴적암 깊이와 속도, 기반암 두께와 속도, 상부지각 Moho 깊이의 모양, 평남 분지, 경기 육괴, 옥천대, 영남 육괴, 경상 분지 등의 현저한 속도 변화가 발견된다. (5) 해양과 대륙 지각의 틀린 지각구조가 분명하다. (6) 추가령 지구대의 저속도 심부 대칭모양이 측면도에서 뚜렷하게 발견되었다. (7) 서울 수도권 지역북부와 홍성지역의 상부지각에서 큰 저속도 이방체가 발견되었는데, 이것은 추가령지구대 및 심부 잠복단층과 관계가 있을 수 있는 큰 속도 이방체로 볼 수 있다.