• 지구물리와물리탐사
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• 제14권1호
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• pp.18-24
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• 2011

훗카이도 남쪽 태평양 판의 심부 지각 구조를 규명하기 위해 다중채널 탄성파 반사법 탐사가 2009 년에 수행되었다. 탐사 측선은 250km 넓이의 WCR을 가로지르며, 쿠로시오 속류에 의해 생성된 난류가 흐르는 지역에 위치한다. 본 논문에서는 다중채널 탄성파 반사법 자료를 사용하여 WCR의 세부 구조를 규명하고자 하였다. 탐사 측선은 2개의 프로파일로 구성되는데, 그 중 하나는 송신원 간격이 200 미터이고, 다른 하나는 50 미터 간격이다. 밀집된 송신원을 갖는 측선의 기록자료가 성긴 송신원 측선의 기록자료보다 배정 잡음이 훨씬 많은 것을 관찰할 수 있다. 이 잡음의 발생원은 이전 송신원으로부터 발생한 해수면과 해저면, 그리고 지하 불연속면 사이의 음향 다중반향음으로 확인되었다. 음파 속도 정보가 동시에 수행하는 온도 측정으로부터 구해질 수 있다면 중합전 구조보정 기술을 통해 배정잡음에 묻혀 있는 신호를 효과적으로 강조할 수 있음을 알 수 있었다. WCR은 음향학적으로 볼 때 해양쪽으로 급경사(${\sim}2^{\circ}$)이고 해변쪽으로 완경사(${\sim}1^{\circ}$)인 오목한 반사면들의 집합체라고 할 수 있다. WCR 내부에서 30km 넓이의 반사면들로 둘러싸인렌즈 형태의 구조를 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제39권2호
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• pp.111-128
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• 2006

한반도의 3차원적인 지각구조와 진원의 특성을 P파와 S파의 주행시간 토모그래피 기법을 이용하여 연구하였다. 이 연구의 주요 목적은 진원, 분지 및 심부 구조지역에서의 Vp/Vs 비율의 이상 대를 찾기 위함이다. 이것은 한반도의 보다 세부적인 지진 구조력 데이터의 예측을 고려했다. 지진 토모그래피를 이용한 본 연구의 결과에서 진원에서의 높은 Vp/Vs 비율의 차이를 수직성분에서 찾을 수 있었다. 퇴적 분지와 추가령 구조곡 아래에서 높은 Vp/Vs 비율이 나타났다. 이는 마그마 분출 후 마그마가 고체화되고, 원생수(connate water)로 포화된 여러 파쇄대와 단층에 의한 것으로 추정되어진다. 대부분의 진원에서 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)를 찾을 수 있었으며, 영월, 경주, 홍성, 대흥, 대관, 랑님 지진의 경우 상부지각에서 속리산, 사리원, 지리산 지진 등은 하부지각 또는, 모호 불연속면 근처에서 나타났다. 특히 대관, 대흥 및 운산에 있는 온천 지역과 높은 VRD가 일치함을 볼 수 있었다. 이것은 또한, 이 지역 하부지각에 용융체(partial melting)의 존재 가능성을 시사한다. 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)는 단층과 파쇄대에 존재하던 액체 (connate water)가 지진발생 후 탈수화 작용(dehydration)이 발생하여, 강성률이 감소함을 나타낸다. 이러한 것은 진원이 부피의 변화, 전단 파쇄대(shear fracture), 장성률(rigid)의 변화를 포함하는 모멘트 텐서(moment tensor) 에 의해 표현된다는 사실에 기인한다는 것이다. 높은 Vp/Vs 비율의 차이(VRD)는 또한, 백두산의 40km 깊이 아래에서 찾을 수 있는데 이는 강성률을 감소시키는 마그마 방(magma chamber)가 존재함을 암시해준다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제5권2호
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• pp.95-104
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• 2000

울릉분지의 탄성파 단면에서 반사특성에 의해서 분류된 4개의 단위 퇴적층까지의 심도와 두께를 산출하고 분포도를 작성하였으며, 이를 중력 및 자기이상분포와 대비하여 울릉분지 심부구조의 특성을 해석하였다. 울릉분지 퇴적층은 중앙부에서 3,000-4,000 m이나 국지적으로 6,000m까지 두꺼워 지며, 북동쪽에서 남서쪽으로 두꺼운 지역의 분포가 넓어지는 양상을 보인다. 음향기반은 분지 중앙부에서 5,000 m, 남서단 및 서단에서 최대 7,500 m까지 지역적으로 깊어지며 전체적으로 남서-북동 방향의 긴 저지대를 이루면서 음향기반 상부 퇴적층들의 구조에 직접적인 영향을 주고 있다. 울릉분지 서쪽 및 남쪽 가장자리의 저중력분포는 두꺼운 퇴적층을 갖는 기반함몰대및 대륙-해양의 전이지각의 존재를 반영하며, 특히 기반함몰대는 탄성파 자료에 근거한 것과 같이 국지적이지 않고 북쪽의 한국대지 남단에서부터 울릉분지의 남단까지 주변부를 따라 연속적으로 발달하고 있다. 분지 중앙부에서 고중력이상분포는 북동단이 넓고 남서단쪽으로 좁아지는데, 이것은 고밀도 지각과 맨틀의 천부 존재를 지시한다. 울릉분지 중앙부의 북서부 및 남동부 가장자리를 따라 나타나는 한 쌍의 자기이상 선상분포는 탄성파 자료에서 밝혀진 분지내 기반암 저지대의 경계부와 대체적으로 일치한다. 이 자기선상 분포는 울릉분지가 해저확장하면서 형성된 대륙지각과 해양지각간 전이대의 열개된 지각틈새를 따라 관입 혹은 분출된 일련의 화성암체와 관련이있다. 탄성파 속도 분포가 울릉분지 중앙부에 해양지각이 존재할 가능성을 시사하는 것에 근거한다면 울릉분지내해양지각은 이 한 쌍의 자기선구조를 경계로 그 안쪽인 남서부에서 좁고 북동쪽으로 가면서 120 km까지 넓어지는 한정된 지역에만 분포하는 것으로 해석된다. 분지지각의 남쪽경계가 휘어져 있는 것은 필리핀판 등 해양지각판이 일본열도에 충돌할 때 받은 압축력의 영향으로 울릉분지 지괴가 변형 받았다는 것을 지시한다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제24권6호
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• pp.253-266
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• 2020

The extended slip-weakening model was investigated by using a compiled set of source-spectrum-related parameters, i.e. seismic moment M_o, S-wave velocity V_s, corner-frequency f_c, and source-controlled high-cut frequency fmax, for 113 shallow crustal earthquakes (focal depth less than 25 km, M_W 3.0~7.5) that occurred in Japan from 1987 to 2016. The investigation was focused on the characteristics of stress drop, radiation energy-to-seismic moment ratio, radiation efficiency, and fracture energy release rate, G_c. The scaling relationships of those source parameters were also investigated and compared with those in previous studies, which were based on generally used singular models with the dimensionless numbers corresponding to f_c given by Brune and Madariaga. The results showed that the stress drop from the singular model with Madariaga's dimensionless number was equivalent to the breakdown stress drop, as well as Brune's effective stress, rather than to static stress drop as has been usually assumed. The scale dependence of stress drop showed a different tendency in accordance with the size category of the earthquakes, which may be divided into small-moderate earthquakes and moderate-large earthquakes by comparing to M_o = 10¹⁷~10¹⁸ Nm. The scale dependence was quite similar to that shown by Kanamori and Rivera. The scale dependence was not because of a poor dynamic range of recorded signals or missing data as asserted by Ide and Beroza, but rather it was because of the scale dependent V_r-induced local similarity of spectrum as shown in a previous study by the authors. The energy release rate G_c with respect to breakdown distance D_c from the extended slip-weakening model coincided with that given by Ellsworth and Beroza in a study on the rupture nucleation phase; and the empirical relationship given by Abercrombie and Rice can represent the results from the extended slip-weakening model, the results from laboratory stick-slip experiments by Ohnaka, and the results given by Ellsworth and Beroza simultaneously. Also the energy flux into the breakdown zone was well correlated with the breakdown stress drop, ${\tilde{e}}$ and peak slip velocity of the fault faces. Consequently, the investigation results indicate the appropriateness of the extended slip-weakening model.

• 한국지구과학회지
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• 제27권6호
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• pp.620-642
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• 2006

한반도 남부에서 중력과 지형 자료를 바탕으로 모호면구조와 이것의 변형을 계산하였다. 천부와 심부 지각의 중력효과를 분리하기 위해 지각 평형의 개념과 유효 탄성 두께를 이용하여 설계한 필터를 활용하였다. 모호면의 변형 구조에서 세 가지 특징을 발견하였다. 첫째, SKTL(South Korean Tectonic Line)과 나란한 모호면 습곡 구조가 발견되었는데, 이것은 영남 육괴와 경기 육괴의 충돌과 이후에도 반복된 횡압력 성분의 힘과 관련된 것으로 해석된다. 반면에 한반도에서 또 다른 대륙 충돌 경계로 알려진 임진강대를 따라서는 특별한 변형 구조가 발견되지 않았다. 둘째, 경상 분지 아래에서 모호면이 많이 상승되어 있는 것이 발견되는데, 이는 대륙 충돌에 의한 횡압력과 함께 마그마 물질의 하부점착에 의한 부력이 같이 작용한 것으로 설명할 수 있을 것이다. 셋째, 태백 산맥의 동쪽으로 모호면이 상승되고 서쪽으로는 침강된 것으로 보이는 구조가 발견되었는데, 이는 우리나라의 동고서저형 지형의 형성과 관련 있는 것으로 보이며, 동해와 울릉 분지의 열림이 그 원인으로 작용했을 것이다. 본 연구에서 계산된 모호면의 변형 구조는 지진의 분포나 GPS 측정에 의한 지각의 운동과도 부합하는 것으로 보인다. SKTL 을 경계로 횡압력이 비록 미약하나마 여전히 작용하고 있는 것으로 추정되기 때문에 모호면의 변형은 아직도 진행 중일 것이라 예상된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권1호
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• pp.41-48
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• 2009

자연적인 자기장은 전기 전도도가 높은 물에서는 감쇠한다. 이러한 이유로, 해양 지전류 탐사법에서 장주기(1000 - 100000 초) 자료를 측정하였나. 맨들 구조가 해저 지전류측정의 주된 적용 대상이었다. 반면에 지각구조를 밝히기 위해서, 예를 들어, 메카트러스트 지진지역이나 천연자원조사와 같은 분야에서는 보다 짧은 주기의 전자기장에 대한 자료가 중요하다. 예를 들어 전자의 조사를 위해서는 1000초 보다 자은 주기를 가지는 전자기장 자료가 필요하다. 그러나, 이러한 용도를 위한 적절한 해저 전자력계 (OBEM)가 없기 때문에 높은 샘플링 속도와 조립과 회수 과정을 용이하게 하기 위한 팔-접힘 구조를 가지는 소규모 OBEM과 해저 전위계 (OBE)를 개발하였다. 자기장 측정을 위하여 플럭스게이트 센서를 이용하였다. 개발된 장비의 현장 성능을 평가하기 위한 현장측정이 이루어졌다. 모든 장비는 전자기 측정자료를 획득한 채로 회수되었다. 첫번째 실험의 결과, 개발된 시스템은 동작과 측정 모두 그 기능이 정상적으로 잘 이루어지고 있음을 확인하였다. 돗토리 근해에서의 또 다른 현장실험 결과는 새로운 OBEM과 OBE 시스템으로 획득된 전자기 자료가 탐사 목적에 충분한 양질의 자료라는 주장을 뒷받침해 주었다. 이러한 견과들은 개발된 장비들이 해저면 전자기장 측정에 대한 장비적인 장애를 모두 해결하고 있음을 확증하고 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제26권5호
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• pp.191-202
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• 2022

Markov envelope as a theoretical solution of the parabolic wave equation with Markov approximation for the von Kármán type random medium is studied and approximated with the convolution of two probability density functions (pdf) of normal and gamma distributions considering the previous studies on the applications of Radiative Transfer Theory (RTT) and the analysis results of earthquake records. Through the approximation with gamma pdf, the constant shape parameter of 2 was determined regardless of the source distance r_o. This finding means that the scattering process has the property of an inhomogeneous single-scattering Poisson process, unlike the previous studies, which resulted in a homogeneous multiple-scattering Poisson process. Approximated Markov envelope can be treated as the normalized mean square (MS) envelope for ground acceleration because of the flat source Fourier spectrum. Based on such characteristics, the path duration is estimated from the approximated MS envelope and compared to the empirical formula derived by Boore and Thompson. The results clearly show that the path duration increases proportionately to r_o^1/2-r_o², and the peak value of the RMS envelope is attenuated by exp (-0.0033r_o), excluding the geometrical attenuation. The attenuation slope for r_o≤100 km is quite similar to that of effective attenuation for shallow crustal earthquakes, and it may be difficult to distinguish the contribution of intrinsic attenuation from effective attenuation. Slowly varying dispersive delay, also called the medium effect, represented by regular pdf, governs the path duration for the source distance shorter than 100 km. Moreover, the diffraction term, also called the distance effect because of scattering, fully controls the path duration beyond the source distance of 300 km and has a steep gradient compared to the medium effect. Source distance 100-300 km is a transition range of the path duration governing effect from random medium to distance. This means that the scattering may not be the prime cause of peak attenuation and envelope broadening for the source distance of less than 200 km. Furthermore, it is also shown that normal distribution is appropriate for the probability distribution of phase difference, as asserted in the previous studies.

• 한국방재학회 논문집
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• 제1권1호
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• pp.139-155
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• 2001

본 연구는 수신함수 역산 기법을 이용하여 새로 설치된 한국기상청(KMA)의 광대역 지진 관측망 하부의 수직 속도모델을 찾는 것이다. 본 연구에서는 Moho(지각-맨틀 경계) 불연속면과 퇴적층-기반암의 접촉면과 같은 임피던스 차가 큰 두 지층사이에서 발생되는 P파에서 S파로 전환파인 Ps 및 다중 반사파 위상들을 이용한다. 원격지진자료는 서울(SEO), 인천(INCN), 대전(TEJ), 서산(SOS/SES), 강릉(KAN), 울진(ULC/ULJ), 대구(TAG), 부산(PUS), 그리고 울릉도(ULL) 관측소의 원격지진 P파 파형자료를 이용하였다. 광주와 춘천 관측소에서는 Moho 전환파인 Ps 도착시간과 Radial 성분 수신함수 파형이 후방위각에 따라 일치하지 않고 파형도 명확하지 않음이 발견되었다. 수신함수 역산결과 지각두께는 경기육괴에 속해있는 인천, 서울, 서산관측소에서는 29 km, 강릉(KAN) 관측소에서는 28 km, 옥천습곡대에 속해있는 대전(TEJ) 관측소에서는 32 km, 경상분지에 속해있는 대구(TAG) 관측소에서 34 km, 부산(PUS) 관측소에서는 33 km, 영동-광주 함몰지대인 광주(KWJ) 관측소에서 32 km, 영남육괴의 동쪽 경계에 위치한 울진관측소에서는 28 km, 그리고 동해의 울릉도의 울릉도관측소에서는 17 km로 각각 나타났다. 인천, 서산, 광주 그리고 강릉 관측소의 Moho 불연속면의 속도구조 양상은 약 $3{\sim}5km$ 두께의 완만한 속도 전이대를 갖는 것으로 나타났다. 강릉, 울진, 부산 관측소의 상부지각(${\sim}5km$)은 고속도의 복잡한 지각구조를 보이고 있다. 경상분지에 속해있는 대구(TAG)와 부산(PUS) 관측소에서는 한반도 서부 지역 (INCN, SEO, SOS, TEJ, KWA 관측소)의 얇은($29{\sim}32km$) 지각 두께에 비해 매우 두꺼운 지각 두께를 갖는 것으로 나타났다. 울릉도(ULL) 관측소하부의 지각 두께는 17 km인 준해양성(suboceanic) 지각으로 상부지각에서 고속도를 나타내는 복잡한 속도 구조를 보이며, 서쪽 방향에서 들어오는 Ps파형의 진폭은 다른 방향에서 입사하는 파형의 진폭에 비해 상대적으로 큰 것으로 확인되었다.

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.244-244
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• 1997

북부 소백산육괴의 중남부에 위치하는 장군봉지역(본 연구지역)은 선캠브리아대 변성퇴적암류(원남층과 율리층)와 고생대 변성퇴적암류[조선누층군(장산규암, 두음리층, 장군석회암)과 평안층군(동수곡층과 재산층)] 그리고 중생대 화강암류(춘양화강암) 등으로 구성되어 있다. 본 논문은 장군봉지역에서 북부 소백산육괴의 지질구조를 해석하기위해 구성암류의 암석구조와 미세구조를 연구하였다. 그 결과 연구지역의 지질구조는 선캠브리아대 원남층의 편마면(S0)과 고생대 변성퇴적암류의 층성전단변형 이후에 적어도 네 번의 변형단계(D2 연성전단변형 이전에 한 번의 습곡작용과 D2 연성전단변형 이후에 적어도 두 번의 습곡축(L1)과 동-서 주향에 북쪽으로 고각 경사하는 습곡축면(S1)을 갖는 밀착 등사습곡(tight isoclinal fold) (F1 습곡)을 형성시켰다. 두 번째 변형(D2 변형)은 전단엽리면(S2)의 상부가 동쪽으로 이동한 전단감각(top-to-the east shear sense)을 보이는 우수 주향 이동성 대규모 연성전단운동 발생기로서 이러한 D2 연성전단변형에 의해 신장선구조(L2)가 S2 전단엽리면상에 형성된다. 세 번째 변형(D3 변형)은 도-서 방향의 준 수평적인 습곡축(L3)과 동-서 주향에 북쪽으로 저각 내지 중각 경사하는 습곡축면(S3)을 갖는 열린 경사습곡(open inclined fold) (F3 습곡)을 형성시켰다. 그 결과 원래 북쪽으로 경사하는 S1 엽리면은 F3 습곡의 한쪽 날개부에서 남쪽으로 경사하게 되고, 원래의 D2 전단감각은 재 배열된 남쪽 경사 S1 엽리면상에서 상부가 서쪽으로 이동한 전단감각을 보이게 된다. 네 번째 변형(D4 변형)은 북북서 내지 북서 방향으로 침강하는 습곡축(L4)과 남서 방향으로 경사하는 습곡축면(S4)을 갖는 북동 버전스의 비대칭형 열린 경사습곡(F4 습곡)을 형성시켰다. 그 결과 동-서 방향성을 보이는 D4 변형 이전의 구조요소들은 부분적으로 남-북 방향성으로 재배열된다. 이러한 변형의 효과는 고생대 변성퇴적암류에서 주로 인지된다.

• 암석학회지
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• 제6권3호
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• pp.224-259
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• 1997

북부 소백산육괴의 중남부에 위치하는 장군봉지역(본 연구지역)은 선캠브리아대 변성퇴적암류(원남층과 율리층)와 고생대 변성퇴적암류[조선누층군(장산규암, 두음리층, 장군석회암)과 평안층군(동수곡층과 재산층)] 그리고 중생대 화강암류(춘양화강암) 등으로 구성되어 있다. 본 논문은 장군봉지역에서 북부 소백산육괴의 지질구조를 해석하기위해 구성암류의 암석구조와 미세구조를 연구하였다. 그 결과 연구지역의 지질구조는 선캠브리아대 원남층의 편마면(S0)과 고생대 변성퇴적암류의 층리면(SO)이 형성된 이후 적어도 네 번의 변형단계(D2 연성전단변형 이전에 한 번의 습곡작용과 D2 연성전단변형 이후에 적어도 두 번의 습곡작용)를 거쳐 형성되었음을 알게 되었다. 첫 번째 변형(D1 변현)은 동-서 방향의 준 수평적인 습곡축(L1)과 동-서 주향에 북쪽으로 고각 경사하는 습곡축면(S1)을 갖는 밀착 등사습곡(tight isoclinal fold) (F1 습곡)을 형성시켰다. 두 번째 변형(D2 변형)은 전단엽리면(S2)의 상부가 동쪽으로 이동한 전단감각(top-to-the east shear sense)을 보이는 우수 주향 이동성 대규모 연성전단운동 발생기로서 이러한 D2 연성전단변형에 의해 신장선구조(L2)가 S2 전단엽리면상에 형성된다. 세 번째 변형(D3 변형)은 도-서 방향의 준 수평적인 습곡축(L3)과 동-서 주향에 북쪽으로 저각 내지 중각 경사하는 습곡축면(S3)을 갖는 열린 경사습곡(open inclined fold) (F3 습곡)을 형성시켰다. 그 결과 원래 북쪽으로 경사하는 S1 엽리면은 F3 습곡의 한쪽 날개부에서 남쪽으로 경사하게 되고, 원래의 D2 전단감각은 재 배열된 남쪽 경사 S1 엽리면상에서 상부가 서쪽으로 이동한 전단감각을 보이게 된다. 네 번째 변형(D4 변형)은 북북서 내지 북서 방향으로 침강하는 습곡축(L4)과 남서 방향으로 경사하는 습곡축면(S4)을 갖는 북동 버전스의 비대칭형 열린 경사습곡(F4 습곡)을 형성시켰다. 그 결과 동-서 방향성을 보이는 D4 변형 이전의 구조요소들은 부분적으로 남-북 방향성으로 재배열된다. 이러한 변형의 효과는 고생대 변성퇴적암류에서 주로 인지된다.