• 자원환경지질
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• 제44권3호
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• pp.229-238
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• 2011

가스하이드레이트 부존량 평가에 있어서 해당 부존 지역의 S파 속도 정보는 암상과 공극유체의 정보를 파악하는데 결정적인 역할을 한다. 만일 퇴적층 내에 가스하이드레이트가 존재한다면 이 층에서의 P파 속도와 S파 속도는 동시에 증가하게 되며, 그 하부에 자유가스가 존재하는 경우 P파의 속도는 감소한다. 하지만 S파의 경우 공극을 채우고 있는 유체의 영향을 받지 않고 순수하게 매질을 통해서 진행하므로 하이드레이트 층의 하부에 자유가스층이 존재한다고 해도 그 속도가 변하지 않거나 오히려 매질의 영향으로 그 속도가 증가한다. 본 연구에서는 이러한 특성을 확인하기 위해 울릉분지의 가스하이드레이트 유망지역 중 탄성파 단면상에서 BSR(해저변 모방 반사면)이 강하게 분포하는 한 지점에서 한국지질자원연구원이 2009년 5월에 OBS(해저면 탄성파 기록계)를 이용하여 취득한 해저면 다성분 탄성파 자료를 이용하여 가스하이드레이트 부존 심도 부근의 P파 빛 모드전환 S파의 속도를 구하였다.OBS의 하이드로폰(hydrophone) 성분에 기록된 P파 자료를 이용하여 탄성파 주시 역산법을 수행하여 P파 속도 및 섬도 구조를 도출하였다. 해당지역에 취득한 2차원 반사법 탐사 자료는 기본 전산처리를 통해 구한 탐사지역의 기본 층서모델을 초기모델로 삼았다. 여기에 수평 2성분 지오폰(geophone)에 기록된 자료의 극성 분석을 통해 S파의 에너지가 최대로 모인 radial 성분 단면도를 생성하고 여기서 발췌한 주요 S파 이벤트의 주시를 이용해 포아송 비 정모델링을 수행하여 OBS가 위치한 지점에서의 포아송 비와 S파 속도구조를 최종적으로 도출하였다. 본 연구를 통해 탐사지역의 가스하이드레이트 존재로 인한 BSR 상하부 층의 P파 속도 역전 현상과 P파와는 달리 BSR 상부에서 히부로 갈수록 S파의 속도가 약간 증가하는 경향을 보여 결과적으로 자유가스층의 존재로 인한 BSR 하부에서 포아송 비 감소현상이 뚜렷함을 확인하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제6권4호
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• pp.242-248
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• 2001

고해상 Chirp 자료와 다중채널 탄성파 자료를 이용하여 울릉분지 남서 상부대륙사면지역에 가스수화물의 존재 가능성에 대해 분석하였다. Chirp 자료에서 퇴적층내 천부 가스의 분포를 지시하는 음향혼탁상, 음향 공백상, 그리고 포크마크가 보인다. 가스수화물의 분해와 관련된 것으로 생각되는 사면붕괴 구조도 확인된다. BSR이 수심 750${\sim}$1130m사이 지역에서 해저면 아래 60${\sim}$110m부근에 발달한다. BSR위의 상부퇴적층은 음향 블랭킹 양상을 보이는데, 이는 퇴적물과 가스수화물의 혼합에 의한 진폭 감소의 결과로 해석된다. 탄성파 자료 속도분석으로부터 계산된 지층의 구간속도는 BSR위의 퇴적층이 1,650m/sec이고 아래 퇴적층은 1,080m/sec을 나타낸다. BSR 상부의 퇴적층 두께가 수심이 증가할수록 얇아지는 양상은 울룽분지의 지열류량이 수심의 증가와 함께 증가하는 발달분포와 매우 밀접한 관계가 있을 것으로 예상된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권4호
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• pp.323-329
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• 2010

동해 울릉분지에서 가스하이드레이트 탐사를 목적으로 획득된 탄성파 중합 자료에 다음 세 가지의 디컨볼루션을 적용하여 지층경계면을 분해하는 특성을 분석하였다: (1) 트레이스별 최소위상 스파이킹 디컨볼루션 (2) 트레이스 평균 최소위상 디컨볼루션 (3) 검층자료를 이용한 디컨볼루션. 트레이스별 최소위상 스파이킹 디컨볼루션의 경우 수직 분해능은 증가하지만 수평 연장성이 감소하는 경향을 보였다. 각 트레이스에서 구한 최소위상 파형요소를 평균하여 구한 대표 파형요소를 이용하는 두 번째 방법은 전체적으로 트레이스별 스파이킹 디컨볼루션의 결과와 비슷하지만 해저면 모방 반사면이 보다 연속적이고 일관된 결과를 보이며 하부 반사면들이 더 뚜렷하게 나타난다. 세 번째 방법의 결과는 쇄설류 퇴적체 내부가 좀 더 상세하게 나타나며 해저면과 해저면 모방 반사면의 파형이 이상적 영위상 형태를 보이며 반사면의 연속성이 향상되었음을 보여준다. 이러한 특성은 가스하이드레이트 안정영역의 하부경계를 지시하는 해저면 모방 반사면의 진폭특성분석과 퇴적상 해석을 향상시키므로 탐사 지역의 가스하이드레이트 분포와 자원량을 정확히 추정하는 데에 도움을 준다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권2호
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• pp.139-147
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• 2006

본 연구에서는 가스 하이드레이트 부존 예상지역인 한반도 동해 지역의 탄성파 탐사자료 처리 및 해석결과를 근거로 하여 가스 하이드레이트의 탄성파 탐사자료의 특성, 지층 정보 및 속도를 규명하기 위해서 탄성파 수치모형 실험을 실시하였다. Staggered grid를 이용한 유한차분법 탄성파 모델링 기법으로 통상적인 다중채널 탄성파 탐사, OBC 탐사 그리고 VCS 탐사에 대해여 적용하였다. 본 연구 결과 staggered grid를 이용한 유한차분법은 P파와 S파 그리고 밀도에 대한 변수를 자유롭게 적용할 수 있어서 심해저 가스 하이드레이트의 부존상황에 대한 탄성파 모델링 적용이 용이하였으며, 가스 하이드레이트의 부존 증거인 BSR (Bottom Simulating Reflector)과 같이 가스 하이드레이트층과 자유 가스(Free Gas)층 사이의 경계면에서 높은 임피던스 차이로 인한 큰 진폭의 반사파와 위상역전 현상을 관찰할 수 있었다. 그리고 수치모형 실험을 이용하여 획득한 자료에 대하여 수진기와 음원의 거리에 따른 반사계수를 계산하였으며 수치 모델링으로 획득한 인공합성 탄성파기록의 반사계수와 Shuey (1985)의 근사식에 의해 구해진 반사계수의 값이 거의 일치하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.643-646
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• 2005

The gas hydrate exploration using seismic reflection data, the detection of BSR(Bottom Simulating Reflector) on the seismic section is the most important work flow because the BSR have been interpreted as being formed at the base of a gas hydrate zone. Usually, BSR has some dominant qualitative characteristics on seismic section i.e. Wavelet phase reversal compare to sea bottom signal, Parallel layer with sea bottom, Strong amplitude, Masking phenomenon above the BSR, Cross bedding with other geological layer. Even though a BSR can be selected on seismic section with these guidance, it is not enough to conform as being true BSR. Some other available methods for verifying the BSR with reliable analysis quantitatively i.e. Interval velocity analysis, AVO(Amplitude Variation with Offset)analysis etc. Usually, AVO analysis can be divided by three main parts. The first part is AVO analysis, the second is AVO modeling and the last is AVO inversion. AVO analysis is unique method for detecting the free gas zone on seismic section directly. Therefore it can be a kind of useful analysis method for discriminating true BSR, which might arise from an Possion ratio contrast between high velocity layer, partially hydrated sediment and low velocity layer, water saturated gas sediment. During the AVO interpretation, as the AVO response can be changed depend upon the water saturation ratio, it is confused to discriminate the AVO response of gas layer from dry layer. In that case, the AVO modeling is necessary to generate synthetic seismogram comparing with real data. It can be available to make conclusions from correspondence or lack of correspondence between the two seismograms. AVO inversion process is the method for driving a geological model by iterative operation that the result ing synthetic seismogram matches to real data seismogram wi thin some tolerance level. AVO inversion is a topic of current research and for now there is no general consensus on how the process should be done or even whether is valid for standard seismic data. Unfortunately, there are no well log data acquired from gas hydrate exploration area in Korea. Instead of that data, well log data and seismic data acquired from gas sand area located nearby the gas hydrate exploration area is used to AVO analysis, As the results of AVO modeling, type III AVO anomaly confirmed on the gas sand layer. The Castagna's equation constant value for estimating the S-wave velocity are evaluated as A=0.86190, B=-3845.14431 respectively and water saturation ratio is $50\%$. To calculate the reflection coefficient of synthetic seismogram, the Zoeppritz equation is used. For AVO inversion process, the dataset provided by Hampson-Rushell CO. is used.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.564-568
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• 2007

Gas hydrate has been attractive topic for two dedicates because it may cause the global warming, ocean hazards associated with the instability of marine slope due to the gas hydrate release as well as high potential of future energy resources. The study on gas hydrate in Ulleung basin has been performed since 1999 to explore the potential and distribution of gas hydrate offshore Korea. The numerous multi channel seismic data have been acquired and processed by Korea Institute of Geosciences and Mineral Resources (KIGAM). The results showed clearly the gas hydrate indicators such as pull up structure, bottom simulating reflector (BSR), seismic blanking zone. The prestack depth migration has been considered as fast and accurate technique to image the subsurface. In this paper, we will present both the conventional seismic data processing and apply Kirchhoff prestack depth migration for gas hydrate data set. The results will be applied for core sample collections and for proposal more detail 2D with long offset or 3D seismic exploration.

• 한국음향학회지
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• 제28권5호
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• pp.424-431
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• 2009

본 연구는 지구물리검층을 통해서 동해 울릉분지의 가스하이드레이트 함유지층과 비함유지층에서의 음파전달속도 (종파)의 특성차이를 규명하였다. 지구물리 검층 자료는 울릉분지의 중앙지역에서 취득하였다. 음파전달속도는 가스하이드레이트 함유지층의 경우 최대 속도값이 약 2200 m/s의 높은 값에서 1600 m/s의 낮은 값을 갖는다. 반면에 비함유지층에서는 약 1500 m/s 내외에서 1400 m/s보다 더 낮은 값을 갖기도 한다. 일반 해양퇴적물에서의 값 (약 $1500{\sim}1600$ m/s)보다 높은 값을 보이는 것은 가스하이드레이트가 퇴적물내에 함유되어 있기 때문이다. 가스하이드레이트 비함유구간중 해수의 속도보다 낮은 값을 보이는 구간은 해저면에서 약 140 m 이하의 해저모방반사면 (Bottom Simulating Reflector)의 하부층에 존재하는 자유가스 때문이다. 전기비저항값도 가스하이드레이트 함유구간에서 최대 150 Ohm-m까지 높게 나타나 비함유구 간에서의 값과 차이가 크다. 각 물성간의 상관관계를 보면 가스하이드레이트 함유지층과 비함유지층의 구분이 명확하게 나타나고 있으며 그 상관관계도 일반적인 해양 미고결퇴적물에서 보이는 값과는 상이한 양상을 보여주고 있다. 따라서 가스하이드레이트가 존재하는 지층의 물성과 음향특성을 해석할 때에는 가스하이드레이트의 존재 형태나 함량 등에 대한 연구가 병행되어야 할 것으로 생각된다.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.739-749
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• 2007

탄성파 속도는 지층 물성에 따라 다양하게 분포한다. 탄성파 음원 모음도 상에 나타나는 이러한 특성은 균질 매질을 고려한 수치 모델링에서는 정상적으로 모사할 수 없으므로 무작위 불균질 매질을 고려한 수치 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 불균질 매질 모델을 설정하고, 가우스 자기상관 함수, 지수 자기상관 함수, 폰 카르만 자기상관 함수를 이용하여 단순 지층 구조에 적용하고 각각의 특성을 살펴보았으며, 이 가운데 폰 카르만 자기상관 함수가 단파장 불균질 속도매질을 잘 표현함을 알 수 있었다. 가스 하이드레이트 수치모델링은 동해 현장자료를 바탕으로 해저면과 모델크기를 결정하였으며, 수치모델링 결과 폰 카르만 자기 상관함수가 불균질 지층구조를 포함하는 가스 하이드레이트 속도모델에서 산란현상을 가장 적절하게 구현함을 알 수 있었다. 또한 동해 탄성파 탐사자료의 탄성파 음원 모음도에서 나타나는 해저면 기인 강진폭 위상역전 반사파(BSR: bottom simulated reflector)와 산란파들이 불균질 수치 모형실험에서 적절하게 구현되었음을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.41-49
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• 2005

이 연구에서는 메탄 하이드레이트 부존 지역의 속도 분포를 구하기 위해서 무작위 불균질 모델을 개발하였다. P 파 물리검층 자료는 von Karman 유형의 자기상관함수와 비가우스 확률 분포를 가진다. 속도 분포는 수백 m/s의 차이가 나는 두 개의 정점(peak)들을 갖는다. 이중모드 속도 분포를 가진 무작위 불균질 매질의 모델은 normal spectral-based generation 방법에 의해 만들어진, 가우스 속도 분포를 갖는 매질의 사상을 통해 만들어졌다. 또한 타원 자기상관 함수를 이용하여 무작위 매질에 자기상관 길이의 이방성을 첨가하였다. 유사 P 파 속도 검층기록은 현장자료의 특징을 잘 구현해냈다. 이 모델을 두 개의 탄성파 전파 수치 모형에 적용하였다. 두 개의 다른 주파수 대역의 송신신호들에 의해 만들어진 합성 반사 단면도들을 통해 이중모드 분포를 가진 무작위 모델의 속도 변화가 파의 산란에 영향을 줌으로써 BSR의 주파수 의존성의 원인이 됨을 알 수 있다. 합성 시추공간 단면도는 현장자료에서 보여지는 심한 감쇠가 산란에 의한 부가적인 진폭 감쇠에 의한 것임을 보여주고 있다. 결론적으로 이중모드 분포를 가진 무작위 불균질성은 하이드레이트 부존층 모델링의 핵심이고, 이를 통해 하이드레이트 부존 지역의 탄성파 단면도들에서 관찰되는 주파수 의존성과 산란현상에 대해 설명할 수 있다.