• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.299-307
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• 2007

소채널 소구경 음파검층에서 정확한 속도분석을 하기 위한 연구의 일환으로 다채널 석유검층에서 많이 이용되고 있는 STC 방법을 물성을 달리하는 콘크리트 재질로 제작된 3개의 NX 모형공에서의 3 채널 음파검층에 적용해 보고 그 결과를 분석하였다. 자료취득에 이용한 음원의 주 주파수가 측정된 음파파형 및 진폭스펙트럼 그리고 속도분석기법으로서의 STC 특성에 미치는 영향을 비교 분석하였으며, 적절한 음원의 주 주파수의 선택과 셈블런스 투영을 포함한 STC 기법 적용으로 모드별 속도를 효과적으로 결정할 수 있음을 보였다. 이론적 모형 및 모형 시추공 시험자료를 이용한 STC 기법에 대한 연구 결과, 소구경 천부검층에서 4개의 수진기 조합이 가장 바람직한 것으로 나타났으며, 초동피킹 방법을 효과적으로 병행한다면 3개 수진기에서의 적용도 효과적일 수 있음을 보였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권3호
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• pp.139-149
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• 2018

전기비저항 모니터링은 지하 매질의 시간적 변화를 파악하기 위한 효과적인 물리탐사법이다. 전기비저항 모니터링은 최근 정교한 자동측정 장비와 통신기술의 발달에 힘입어 지하의 시공간적 물성변화의 탐지를 위하여 널리 사용되고 있다. 이 연구에서는 지하 매질의 의미있는 시공간적 변화대를 효과적으로 해석할 수 있는 4차원 역산 알고리듬을 개발하였다. 4차원 역산의 문제점인 시간축을 따른 지나친 평활화 제한 문제를 극복하기 위하여 자료오차에 대한 시공간 모델제한을 일정하게 유지하도록 라그랑지 곱수를 자동으로 조정하였다. 또한 강조 모델제한자를 도입하여 보다 선명하게 지하의 시공간 변화대를 영상화하고자 하였다. 시간경과 모델에 대한 수치자료에 대하여 개발된 4차원 역산을 수행하여 개발된 역산 알고리듬의 타당성을 검토하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권4호
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• pp.216-222
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• 2015

항공 전자 탐사법은 지하 천부의 전도성 광체 탐사를 위하여 이미 수십년 전에 도입되었다. 그러나 통상적인 시간 영역 항공 전자 탐사(ATEM) 시스템은 신호가 미약하여 가탐 심도에 한계가 있다. 최근 이러한 문제점을 극복하기 위하여 지상 송신원 시간 영역 항공 전자 탐사법(GREATEM)이 개발되었다. GREATEM은 지상에 설치된 긴 전선을 송신원으로 사용하는 준 항공 전자 탐사법이다. 항공 전자 탐사에서는 방대한 자료가 획득되므로, 계산 시간의 절감을 위하여 대개 1차원 해석 방법이 사용되고 있다. 그러나 GREATEM은 1차원 모델링의 경우에도 긴 전선을 따라 수치 적분이 필요하므로 루프 송신원을 사용하는 ATEM의 1차원 모델링에 비하여 계산 시간이 많이 걸린다는 문제점이 있다. 이 논문에서는 일반적인 1차원 모델링보다 비교할 수 없을 정도로 계산 속도가 빠른 ABFM법을 도입하여 ATEM 1차원 모델링을 수행하였다. 통상적인 모델링과 ABFM 결과를 비교한 결과, ABFM법은 GREATEM 1차원 모델링에도 적용 가능할 것으로 확인되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권2호
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• pp.58-65
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• 2014

2012년 8월 4일 뉴질랜드 White Island 화산의 WIZ 관측소에서 기록된 화산성 장주기 지진파의 지진원 메커니즘에 대해 연구하였다. 하나의 관측소 자료만을 이용하였기 때문에 단순한 기하학적 모델(구, 균열, 파이프)들을 이용하여 모멘트 텐서 역산을 실시하였다. 각 모델의 합성자료를 계산하였으며, 이를 관측자료와 비교하였다. 가장 잘 일치하는 모델의 종류와 방향은 깊이 1600 m의 경사가 $80^{\circ}NE$이고 주향이 $N80^{\circ}W$인 균열 모델이었다. 깊은 곳에서의 폭발은 가스분출을 위한 균열을 열었으며, 상승한 가스가 약 4시간 후에 감시카메라에 포착된 지표 분화를 야기하였을 것으로 해석된다. 모멘트 텐서방법에 기초한 이러한 분석 결과는 이 화산섬을 대상으로 수행한 기존의 지화학 연구 결과와 일치한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권2호
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• pp.144-152
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• 2010

제주도 화산암 두께변화를 연구하기 위하여, 단주기와 광대역 지진계를 각각 8개와 4개 조사지 지표에 설치하여 상시미동 자료를 30 ~ 60분 동안 100 Hz 샘플률로 기록하였다. 인공잡음은 주간자료의 1.8 Hz 이상에서 나타나는 반면, 자연잡음은 0.4 ~ 0.8 Hz 범위에서 주간 및 야간 기록자료 모두에 기록되어 나타난다. H/V 스펙트럼비를 이용하여 구한 우세주파수는 0.2 ~ 0.7 Hz 범위에 분포한다. 우세주파수는 한라산 중심부로 갈수록 점진적으로 작은 값을 보여, 기존의 중력 및 자력모델의 결과처럼 제주도의 기반암이 섬 중심부 아래로 휜 구조임을 반영한다. 기반암 상부 현무암의 평균 횡파속도를 1,800 m/s로 가정할 경우, 각 조사지의 기반암 깊이는 약 640 ~ 2,140 m 정도로 평가된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.158-163
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• 2021

Cole-Cole 모델에 대한 주파수영역 유도분극 반응은 닫힌 형태의 간단한 수식으로 정의된다. 그러나 시간영역 유도분극 반응은 닫힌 형태로 표현되지 않아 Cole-Cole 모델이나 다른 완화모델에 대한 반응을 계산하는 것은 쉽지 않다. 이 논문에서는 Cole-Cole 모델에 대한 시간영역 유도분극 반응을 계산하는 세 가지 방법, 즉 급수 전개법, 선형 필터링법 및 푸리에 변환법을 비교 분석하였다. 수치 실험 결과 급수 전개법은 안정적인 결과를 제시하지 못할 뿐 아니라 수렴 속도가 느리다는 문제점이 있다. 선형 필터링법은 후기 시간에서 만족할 만한 정밀도를 보이지 못 하였다. 푸리에 변환법은 계산시간이 더 많이 걸린다는 단점이 있으나 다른 방법에 비하여 보다 안정적인 것으로 확인되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.164-170
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• 2021

주파수 및 시간영역 유도분극 탐사는 지하 매질의 분광 정보를 포함하고 있다. 분광 특성의 분석은 주로 주파수영역 유도분극 탐사에서 연구되어 왔으나, 근래에 시간영역 유도분극에서도 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이 연구에서는 반무한 균질 공간을 가정하고 측정된 2차 전위 및 전기비저항으로부터 Cole-Cole 변수를 추정하는 역산법을 개발하였다. 충전성, 완화시간 및 주파수 승수로 구성되는 Cole-Cole 변수들은 비독립적이기 때문에 통상적인 비선형 역산을 적용할 경우 느린 수렴속도, 적정 초기 모델 설정의 어려움, 지역 극소점, 발산 위험 등의 다양한 문제점이 발생한다. 이 연구에서는 격자 탐색법을 도입하여 참 모델에 근접한 초기 모델을 설정하는 효과적인 역산법을 개발하였다. 마지막으로 다양한 역산 실험을 통하여 개발된 역산법의 타당성을 검증하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.171-179
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• 2021

시간영역 유도분극 탐사 자료로부터 Cole-Cole 변수를 추정하는 2차원 역산법을 개발하였다. 모든 유도분극 과도 전위 자료를 역산하여 전기비저항, 충전성, 완화 시간 및 주파수 승수 등의 2D Cole-Cole 변수를 추정하였다. 개발된 역산법은 2단계로 구성된다. 우선 음의 겉보기 충전성 문제를 피하기 위하여 측정된 유도분극 반응을 전류 주입 중 겉보기 전기비저항으로 변환하였다. 1단계 역산에서는 시간에 따라 항상 증가하는 전기비저항을 추정하는 4차원 역산을 통하여 각 역산 블록에서의 전기비저항 시계열 모델을 구축하였다. 2단계 역산에서는 4차원 역산에서 얻어진 전기비저항 시계열 자료를 역산하여 Cole-Cole 변수를 추정하였다. 이때 격자 탐색법을 통하여 참값에 근접한 초기 모델을 설정하는 방법을 통하여 신속한 역산이 가능하였다. 마지막으로 수치 자료에 대한 역산 실험을 통해 개발된 알고리즘이 Cole-Cole 지하 모델을 효과적으로 영상화할 수 있음을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.139-148
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• 2021

많은 경우 시간영역 유도분극 탐사에서 음의 겉보기 충전성은 잡음으로 간주되어 해석에 사용되지 않는다. 그러나 음의 겉보기 충전성은 실제 지하의 충전성 분포에 의해 발생할 수 있으며, 특정 모델의 경우 음의 겉보기 충전성이 획득된 자료의 대부분을 차지하기도 한다. 음의 겉보기 충전성은 송수신 전극과 충전성 이상대의 기하학적 위치에 의해 결정되며, 특히 쌍극자 배열을 사용할 경우 출현 빈도가 높다. 이 연구에서는 음의 겉보기 충전성 자료를 포함하는 시간영역 유도분극 탐사 2차원 모델링 및 비선형 역산에 관한 수치 실험을 통하여 음의 겉보기 충전성 자료가 역산결과에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과, 음의 겉보기 충전성 자료도 지하의 충전성 분포에 대한 정보를 가지고 있으므로 역산에 포함되어야 하는 것으로 확인되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.149-157
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• 2021

유도분극 탐사와 전기비저항 탐사는 자료획득이 유사하며, 대부분의 전기비저항 탐사 시스템에는 시간영역 유도분극 탐사 기능이 함께 탑재되어 있다. 또한 시간영역 유도분극 탐사 자료에는 전기비저항 자료가 내포되어 있다. 따라서 유도분극 탐사와 전기비저항 탐사와는 불가분의 관계가 있으며, 유도분극 자료의 역산도 전기비저항 탐사 자료의 역산에 근거한 2단계 역산법이 적용되고 있다. 그러나 유도분극 탐사는 효과적인 해석법의 부재로 인하여 전기비저항 탐사에 비하여 널리 적용되지 못하고 있다. 이 연구에서는 수치 모델링 및 역산실험을 통하여 시간영역 유도분극 자료의 역산해석에 사용되는 역 사상법의 문제점을 분석하였다. 또한 역 사상법 적용시 문제가 되는 역산잡음을 효과적으로 억제할 수 있는 수정된 역 사상법을 제시하였다. 마지막으로 수치자료에 대한 역산실험을 통하여 개발된 역 사상법의 효과를 검증하였다.