• 한국음향학회지
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• 제22권8호
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• pp.645-651
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• 2003

본 논문에서는 해양음향 토모그래피를 위한 개선된 빔형성 역산 기법을 제안한다. 제안된 역산 기법은 음속 구조 역산을 위해 음파도파관의 특성을 나타내는 군속도와 위상속도의 상관성을 이용한다. 군속도와 위상속도는 수신 신호의 도달시간 및 도달각에 의해 계산 가능하며, 이를 위해 빔형성 신호처리를 사용하여 수신신호의 도달시간 및 도달각 분석을 수행한다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘을 사용한 동해 음속구조 역산모의 결과를 서술하였으며, 연구 결과 제안된 빔형성 해양음향 토모그래피 역산 방법을 사용해 동해의 음속 구조 역산이 가능함을 확인할 수 있다.

• 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.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권3호
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• pp.161-169
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• 1999

해양음향 토모그래피에 의한 유속측정의 유효성을 검증하기 위하여 1997년 4월 거제도 남쪽해역에서 쌍방향 음파전파 토모그래피 실험을 실시하였다. 이 실험은 해양음향 토모그래피에 의한 실시간 유속관측 시스템을 구축하기 위한 현장 기초실험으로 시도되었다. 실험 당시의 해양물리 환경을 고려하면서 음파 전파시간 차이에 의한 유속측정 결과를 초음파 유속계(ADCP)에 의한 실측유속과 비교 분석하였다. 그 결과 두 실측치는 상관계수 0.943으로써 매우 양호한 상관관계를 보였으며, 해양음향 토모그래피에 의한 방법이 연안해역에서 유속측정 방법으로서 향후 크게 활용될 수 있으리라 판단된다.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제31권2호
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• pp.64-74
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• 1996

Numerical experiments of OAT (Ocean Acoustic Tomography) are carried out in the East Sea of Korea where the canonical ocean has been perturbed by a mesoscale warm eddy and a thermal front. In order to estimate the horizontal and vertical structure of water temperature of the perturbed ocean, the experimental area is divided into 16 cells with 8 pairs of sources and receivers for a horizontal slice and the water column is divided into 8 layers for a vertical slice. The inversely estimated temperature field by using SVD (Singular Value Decomposition) method reveals the eddy and frontal structure clearly. The rms errors of the two horizontal slices are less than $0.4^{\circ}C$ and $1.7^{\circ}C$ at 400 m and 200 m depths, respectively, while the error in the vertical slice is less than $1.0^{\circ}C.$ For better estimation of temperature by OAT method, particularly for the East Sea, a range-dependent ray model should be used to solve the forward problem. At the same time, improvement in computing the refracted ray path between vertical layers is required to obtain more accurate travel time information. The results of the present experiment give rise to a possibility of application of OAT in remote sensing of the ocean thermal structure.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권1호
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• pp.46-55
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• 2002

시추공 탄성파 토모그래피법에서 널리 이용되는 주시 토모그래피 역산에 미치는 요소와 영상화 향상을 할 수 있는 기법들에 대하여 살펴보았다. 주시 토모그래피에서 모델변수 값과 모델변수 영역의 크기를 제약함으로써 사전정보에 대한 정보를 모델변수에 설정할 수 있어 영상화를 향상시킬 수 있다. 또한 송신원의 시간지연에 의해 발생되는 영상화 왜곡을 제거하기 위해 지연시간을 모델 변수화하였다.

• 지질공학
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• 제16권4호
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• pp.327-335
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• 2006

지하 불연속면의 탐지를 위한 굴절법 탄성파 자료에 대하여 3가지의 중요한 자료처리기법을 속도와 심도의 관점에서 비교 관찰하였다. 즉 수치모델링으로 생성된 수평 3층, 경사 3층, 수직단층, 매몰 수직 파쇄대 구조에 대한 발파점 자료들을 일반화된 역행 주시법(GRM), 일반화된 선형 역산법(GLI), 토모그래피를 적용하여 그 자료처리 결과들을 서로 비교 분석하였다. 토모그래피는 수직단층, 매몰 파쇄대등의 복잡한 지형기복에서 보다 정확한 지하속도구조를 파악할 수 있는 반면에 일반화된 역행 주시법(GRM)과 일반화된 선형 역산법(GLI)은 수평구조와 경사 경계면 등의 평면 불연속면에 효과적으로 나타나는데 이것은 이들 방법이 주시곡선의 초동 분석위주로 수행되기 때문인 것으로 해석된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권1호
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• pp.33-45
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• 2002

주시 토모그래피의 한계인 분해능을 극복하기 위하여 새로운 영상화 기법이 요구되며 그 중의 하나가 파형 역산이다. 파형 역산은 위상뿐만 아니라 파동의 진폭을 동시에 이용하므로 지하구조를 고해상으로 영상화할 수 있는 기법이다. 그러나 파형역산은 전파와 역전파의 모형반응 계산이 요구되므로 많은 계산 시간이 요구된다. 본 연구에서는 파형역산 기법에서 효율적인 합성 파동장 계산을 위하여 속도-응력법을 이용하였다. 시추공 영상화 기법들의 분해능을 알아 보기 위하여 수치모형에 적용, 비교하여 파형역산과 주시 토모그래피의 분해능을 살펴보았다. 파형역산의 분해능 한계는 Schuster가 유도한 구조보정의 분해능 한계와 유사함을 알 수 있었다. 시추공의 기하학적인 문제로 인한 커버리지의 부족의 문제는 VSP자료를 적용함으로서 해결할 수 있어 수평적인 분해능이 향상되었다. 또한 구현된 알고리듬의 현장적용성을 평가하기 위하여 실제와 유사한 이론모형에 적용해보았으며 이 때 발생하는 비선형성을 줄이기 위해 초기치로 주시역산 토모그램을 적용하여 좋은 결과를 얻었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권2호
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• pp.95-100
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• 2003

본 연구에서는 복잡한 지질구조에 대해서도 신속하고 효율적으로 주시를 계산할 수 있는 Straight Ray Technique(SRT)을 이용한 반사주시 토모그래피 역산 알고리듬을 개발하였다. 역산을 위한 초기 속도모델은 지층경계면에 임피던스 변화를 갖는 상속도 모델을 사용하였다. 실제 속도모델의 반사주시와 초기 속도모델의 반사주시 차이를 계산하여 각각의 요소마다 주시의 오차를 줄이는 방법인 가우스-뉴튼 알고리듬을 이용하여 역산온 수행하였다. 자코비안의 요소는 파선이 지나가는 거리함수로 구성되며, 이를 최소자승형태의 근사 헤시안 행렬로 구성하여 역산을 수행하였다. 역산시 해가 수렴할 수 있도록 근사 헤시안 행렬의 대각성분에 일정한 감쇠인자를 더하였다. 역산된 속도모델을 이용하여 Kirchhoff구조보정을 실시한 결과 실제 속도모델구조에 근사한 단면영상을 얹을 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제7권1호
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• pp.80-87
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• 2004

During excavation work for the construction of a highway bridge in a limestone area in Korea, several cavities were found, and construction work was stopped temporarily. Cavities under the bridge piers might seriously threaten the safety of the planned bridge, because they could lead to excessive subsidence and differential settlement of the pier foundations. In order to establish a method for reinforcement of the pier foundations, borehole radar reflection and tomography surveys were carried out, to locate cavities under the planned pier locations and to determine their sizes where they exist. Since travel time data from the crosshole radar survey showed anisotropy, we applied an anisotropic tomography inversion algorithm assuming heterogeneous elliptic anisotropy, in order to reconstruct three kinds of tomograms: tomograms of maximum and minimum velocities, and of the direction of the symmetry axis. The distribution of maximum velocity matched core logging results better than that of the minimum velocity. The degree of anisotropy, defined by the normalized difference between maximum and minimum velocities, was helpful in deciding whether an anomalous zone in a tomogram was a cavity or not. By careful examination of borehole radar reflection and tomography images, the spatial distributions of cavities were delineated, and most of them were interpreted as being filled with clay and/or water. All the interpretation results implied that two faults imaged clearly by a DC resistivity survey were among the most important factors controlling the groundwater movement in the survey area, and therefore were closely related to the development of cavities. The method of reinforcement of the pier foundations was based on the interpretation results, and the results were confirmed when construction work was resumed.

• 지구물리와물리탐사
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• 제4권1호
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• pp.8-18
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• 2001

파쇄대와 같은 불균질대의 분포 및 위치를 영상화하고 암석의 신선도를 평가하기 위하여, 화강암 석산 지역에서 시추공을 이용한 레이다 반사법 및 토모그래피 탐사와 지표 탐사인 GPR탐사를 실시하였다. 또한 레이다 반사법 탐사에서 나타난 반사면의 공간적 방향성을 알기 위해서 방향탐지 안테나도 적용시켰다. 모든 시추공 레이다 탐사에는 20MHz를 주주파수로 갖는 안테나를, GPR탐사에는 100MHz를 사용하였다. 시추공 반사법, 방향탐지 안테나 및 GPR탐사 영상들은 서로 잘 일치하는 탐사 결과를 보여주었으며, 탐사지역내의 주요 파쇄대의 3차원적인 위치 및 주향 방향을 알려주었다. 일부 구간의 토모그래피 초동 시각 곡선에서는 화강암 지역에서는 일반적으로 나타나기 어려운 이방성을 보였는데 이러한 이방성은 텔레뷰어 자료와 비교하여 본 결과 동일 방향으로 정렬되어 있는 미세 균열과 연관된 것으로 추정된다. 또한 이 지역은 시추공 레이다, 토모그래피, GPR 영상들 및 이방성의 분포로부터 MF2및 MF5로 명명된 두개의 주 파쇄대에 둘러싸인 지역이 비교적 신선한 암석으로 구성되어 있음을 확인하였다.