• Earthquakes and Structures
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• 제10권3호
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• pp.669-680
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• 2016

In this paper, the underground box structure is discretized as a system with limited freedoms, and the explosion seismic wave is regarded as series of dynamic force acting on the lumped masses. Based on the local deformation theory, the elastic resistances of the soil are simplified as the effects of numbers of elastic chain-poles. Matrix force method is adopted to analyze the deformation of the structure in elastic half space. The structural dynamic equations are established and by solving these equations, the axial force, the moment and the displacement of the structure are all obtained. The influences of size ratio, the incident angle and the rock type on the dynamic response of the underground box structure are all investigated through a case study by using the proposed method.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.137-139
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• 2007

한반도의 지각에 대한 지진파의 파형들을 피킹하기 위하여 한반도의 남동부지역에서 시행된 폭파로부터 각 관측소에서 관측된 지진자료를 2 차원 수치 순산모델링으로 계산된 이론적인 신호와 비교하였다. 실제 지진자료와 같은 완전한 파형을 얻기 위해서는 실체파뿐만 아니라 표면파를 포함한 모든 파형을 이론적으로 생성하여야 한다. 또한, 각 파형의 Q 값을 고려하여 그 감쇄 정도를 파악하여야 실제 파형과 똑 같은 이론적인 파형을 만들 수 있다. 본 연구에서는 FEM(Finite Element Method)과 FDM(Finite Difference Method) 같은 전형적인 수치 모델링 기법 대신에 수도스펙트럼기법(pseudo-spectral method)을 사용하여 이론적인 파형을 계산하였다. Q 값을 고려하지 않았기 때문에 완전한 파형을 얻기에는 어려움이 있었다. 그러나 각 관측소에 도달하는 실체파의 초기 파형들의 주시를 실제 파형과 맞추었다는 데에 그 성과가 있다고 할 수 있다. 본 연구의 궁극적인 목표는 수치 모델링을 통하여 지진원의 위치와 종류를 밝혀 내는데 그 정확성을 높이는 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권10C호
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• pp.844-850
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• 2008

본 논문에서는 지하 암반을 타고 전달된 인공발파음 특성을 규명하기 위해 제안한 알고리즘에 대해 기술한다. 지하 암반 매질을 통과한 인공발파음은 다중전달경로 현상과 지질의 불균일 등으로 인해서 거리증가에 따라 고주파 대역에서 감쇠가 발생한다. 본 논문에서는 제안한 알고리즘 성능검증을 위해 지하터널에서 발파 실험을 하였고 수집한 데이터를 가지고 지하암반을 통과한 채널에서 특징 파라미터를 추출하여 수치적으로 정량화함으로써 인공발파음 특성을 규명하였다.

• 자원환경지질
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• 제18권2호
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• pp.151-157
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• 1985

Events detected by the KIER microearthquake network operated in the Southern Part of Korea for 265 days in 1982~1984 were reviewed, and some of them were identified to be a dynamite explosion from several construction sites. The purpose of the present work is to determine the crustal structure of the Southern Korea using the time-destance data obtained from such explosion seismic records. The time·distance data can be well explained by a crustal model composed of four horizontal layers of which thickness, p and s-wave velocity ($V_p$ and $V_s$) are characterized as follows. 1st layer (surface) ; 0~2km, $V_p=5.5km/sec$, $V_s=3.3km/sec$ 2nd layer (upper crust) ; 2~15km, $V_p=6.0km/sec$, $V_s=3.5km/sec$ 3rd layer (lower crust) ; 15~29km, $V_p=6.6km/sec$, $V_s=3.7km/sec$ 4th layer (upper mantle) ; 29km~ , $V_p=7.7km/sec$, $V_s=4.3km/sec$ The relatively shallow crust·mantle boundary and low $P_n$ velocity compared with the mean values for stable intraplate region are noteworthy. Supposedely, it is responsible for the high heat flow in the South-eastern Korea or an anomalous subterranean mantle. The mean $V_p/V_s$ ratio calculated from the relation between p-wave arrival and s-p arrival times appears to be 1.735 which is nearly equivalent to the elastic medium of ${\lambda}={\mu}$. However, the ratio tends to be slightly larger with the depth. The ratio is rather high compared with that of the adjacent Japanese Island, and the fact suggests that the underlying crust and upper mantle in this region are more ductile and hence the earthquake occurrences are apt to be interrupted. As an alternative curstal model, a seismic velocity structure in which velocities are successively increased with the depth is also proposed by the inversion of the time·distance data. With the velocity profile, it is possible to calculate a travel time table which is appropriate to determine the earthquake parameters for the local events.

• 지질공학
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• 제6권3호
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• pp.137-153
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• 1996

본 연구는 이미 알려져 있는 공동 지역에서 1년 6개월에 걸친 고정점 관측 및 이동 관측망에 의한 실험을 통하여 지하 매질에 공동이 존재할 때에 나타나는 지진파의 이상 현상에 의하여 지하에 존재하는 공동을 탐지 및 식별할 수 있는 가능성을 찾는데 그 목적이 있다. 한양 대학교 지진 연구소에서는 경기도 화성군 봉담면에 위치한 삼보 광산에서 고정 지진 관측을 수행하였다. 이 자료의 대부분은 인근 골재 채취장에서의 화약류 발파에 의한 것이며 본 연구에서는 이 화약류 발파에 의한 자료를 이용하였다. 고정 관측소 관측의 경우 지상 관측과 삼보 광산의 갱도 안에서의 지하 관측을 수행하였다. 이 두 자료으 경우 종파의 초동 후 150 ~ 250 msec 후에 전환파(converted phase)의 출현에 의하여 편파 특성이 매우 급격하게 변하는 양상을 보여 준다. 전환파가 발생하는 깊이는 평균 약 190m 정도로서 삼보 광산의 갱도 깊이와 잘 일치되는 결과를 보여 준다. 또한 횡파 분열(Shear-wave Splitting) 현상이 관측되었다. 빠른 횡파(fS)와 느린횡파(sS)의 시간 차이는 약 30-60ms 정도의 차이(평균 42 ms)를 보인다. 이러한 결과는 다른 연구의 결과보다는 상당히 큰 값을 보여 주는데 이는 지하 공동에 의한 균열(Crack)이 상당히 발달해 있는 것을 나타내는 결과이다. 또한 화약 발파 실험에 의한 자료는 공동에 설칠한 지진계와 비공동 지역에 설피한 지진계를 비교 분석하였다. 공동 지역에서 설치한 지진계의 경우 고정 관측소의 경우와 같이 종파의 초동후에 편파 특성이 매우 급격하게 변하는 양상을 보이나 비공동 지역에 설치한 지진계의 경우는 편파 특성이 매우 안정적인 양상을 보인다. 또한 공동 지역을 지난 지진파의 특징은 현저한 고주파수 성분의 감쇄와 탁월한 저주파의 성질을 갖는 위상이 관측되었다.

• 지구물리
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• 제2권1호
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• pp.1-8
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• 1999

한국자원연구소 지진관측망의 1995-96년 미소지진 자료를 바탕으로 한반도 남동지역의 지각구조에 대하여, Lee (1979), 김상조·김소구(1983), 김성균·정부흥(1985)의 세 지각 모델 중 어느 것이 잔차의 최소자승을 만족하는지 검증하였다. 세 모델 잔차의 뚜렷한 차이가 관찰되지 않았으나, Lee 의 지각 모델이 약간 깊은 진원을 산출하는 경향이 있다. 한반도 지각의 층상구조는 아직 명백하지 않으므로 앞으로 더 많은 자연지진 자료 또는 인공지진 자료를 통해서 규명되어져야 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.286-294
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• 2010

한국지질자원연구원은 광역 지진관측망 이외에도 7 개소의 지진-음파(인프라사운드) 관측소를 설치하여 운영하고 있다. 이들 배열식 지진-음파 관측소는 지진파 이외에도 원거리 음원에서 발생하는 인프라사운드 신호를 관측할 수 있다. 인프라사운드란 대기권을 전파하는 20 Hz 이하 저주파수 음파로 정의되며, 에너지 감쇠가 적어 장거리를 전파하기 때문에 원거리에서 관측이 가능하다. 국내 인프라사운드 관측기술은 우선적으로 자연지진과 인공지진(지표발파)을 식별하기 위해 도입되었다. 지난 10여 년간 국내 인프라사운드 관측소를 운영한 결과 지진원 식별이외에도 다양한 지구물리학적 자연현상과 북한의 핵실험 등 인위적 폭발현상에서 발생한 인프라사운드를 관측할 수 있었다. 본 연구에서는 국내 인프라사운드 관측소를 통해 한반도 및 주변지역에서 발생한 주요 인프라사운드 음원에 대한 관측사례와 연구결과를 소개하고자 한다. 결론적으로, 인프라사운드 관측기술은 기존 대기에 국한된 관측영역을 넓혀 지구내부-지표면-대기권에서 발생하는 다양한 자연 혹은 인위적 현상을 관측하고 분석할 수 있는 새로운 지구관측기술의 하나로 자리 잡고 있다. 향후 지진파와 인프라사운드를 융합한 탐지, 분석기술 개발은 자연현상에 대한 지구물리학적 이해를 넓히고 인위적 폭발현상에 대한 원거리 정밀탐지기술로 응용이 가능하리라 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.243-248
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• 2010

북한지역에서 핵실험으로 추정되는 두 번의 발파가 관측되었다. 한국지질자원연구원 관측소와 한중 공동관측소는 북한과 주변국간의 경계에 고르게 분포하고 있다. 본 연구에서는 북한 핵실험 장소로부터 200 km에서 550 km 거리에 있는 광대역 지진 관측소의 자료를 사용하여 북한의 2차례 핵실험을 비교 분석하였다. 관측소별 1차 실험과 2차 실험의 초동 Pn 도착 시간차를 비교함으로서 상대적인 위치이동을 계산할 수 있다. Pn 속도를 8 km/s로 가정하고, 실험 장소와 관측소간의 기하학적인 관계를 이용하여 계산한 결과, 2차 장소는 1차 장소로부터 서북서 방향으로 2 km 거리에 위치하는 것으로 추정된다. P 파로부터 계산된 2차 실험의 실체파 규모는 평균적으로 4.5이나, 관측소별로는 최대 5.2에서 최소 4.1로 아주 큰 차이를 보인다. 이에 비해 Lg 파로부터 계산한 2차 실험의 규모는 평균적으로 4.6이며, 관측소별로 최대 4.7에서 최소 4.3사이로 P 파에 의한 규모에 비해 관측소간의 차이가 작다. 1, 2차 실험의 이동 윈도우 주파수 스펙트럼은 매우 비슷한 패턴을 보여 주며 두 실험의 초동 P 파의 모서리 주파수는 거의 차이가 없다. 따라서 2차 실험의 깊이가 1차 때와 비슷한 것으로 추정된다. 2차 실험의 폭발력은 관측소별 1차와 2차의 지반속도비로부터 계산한 결과 1차에 비하여 8배 큰 것으로 추정된다.