• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
• /
• pp.185-190
• /
• 2007

In this study, we developed the 2.5D EM modeling and inversion algorithm for cross-hole source and receiver geometry. Considering the cross-hole environment, we use a VMD (vertical magnetic dipole) as a source and vertical magnetic fields as a measuring data. Developed inversion algorithm is tested for the isolated block model which has a conductive and a resistivity anomaly respectively. For the conductive anomaly, its size and resistivity are inverted well on the inversion results, while for the resistive anomaly, the location of anomalous block is shown on the inverted section, but its values are far from the exact value. Furthermore, artificial conductive anomalies are shown around the resistive anomalous zone. If we consider the inversion artifact shown in the test inversion of restive block, it is almost impossible to image the resistive zone. However, the main target of EM tomography in the engineering problem is conductive target such as fault zone, and contaminated zone etc., EM tomography algorithm can be used for detecting the anomalous zone.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제26권4호
• /
• pp.268-274
• /
• 2023

유한 단층 미끌림 역산에는 지진 변위 측지 자료와 그린 함수 행렬(Green's function matrix)을 주로 사용한다. 그린 함수 행렬은 일반적으로 오카다 모형(Okada, 1985)을 기반으로 한다. 그러나 최근 물리 기반 지진 모델링을 활용하여 그린 함수 행렬을 제작하고 유한 단층 미끌림 역산을 수행하는 연구가 활발하다. 물리 기반 지진 모델링은 다양한 물성(탄성, 점탄성, 탄소성 등)을 고려하여 현실적인 환경에서 지진을 모사할 수 있다는 장점이 있다. 물리 기반 유한요소 소프트웨어 PyLith는 단층을 구성하는 절점을 두 개로 나누어 지진을 모사할 수 있으므로 지진 모사 모델링에 적합하다. 하지만 PyLith는 격자망 생성 기능을 자체 제공하지 않아, 모형 내부에 수십~수백 개의 소단층과 관측점을 설정해야 하는 유한 단층 미끌림 역산 수행에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 소단층과 관측점을 포함한 수치 모형을 제작하고, 지진 모사 모델링을 수행하여 그린 함수 행렬을 제작하는 일련의 과정을 연계하여 유한 단층 미끌림 역산의 편리성을 높이기 위해 CPInterface (COMSOL-PyLith Interface)를 개발하였다. CPInterface는 COMSOL의 격자 생성 능력과 PyLith의 지진 모사 능력을 결합하여 그린 함수 행렬을 자동으로 생성할 수 있다. CPInterface는 간단한 변수들로 모형 및 단층 정보를 조절할 수 있고, 지하 탄성 이상체와 GPS 관측점을 자유롭게 배치할 수 있다. 또한, 그린 함수 행렬을 생성하는 복잡한 과정을 간소화하여 더욱 편리하게 유한 단층 미끌림 역산을 할 수 있게 한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
• /
• pp.459-463
• /
• 2003

Waveform inversion requires extracting a reliable low frequency content of seismic data for estimating of the low wave number velocity model. The low frequency content of the seismic data is usually discarded or neglected because of the band-limited response of the source and the receivers. In this study, however small the spectral of the low frequency seismic data is, we assume that it is possible to extract a reliable phase information of the low frequency from the seismic data and use it in waveform inversion. To this end, we exploit the frequency domain finite element modeling and source-receiver reciprocity to calculate the $Frech\`{e}t$ derivative of the phase of the seismic data with respect to the earth model parameter such as velocity, and then apply a damped least squares method to invert the phase of the seismic data. Through numerical example, we will attempt to demonstrate the feasibility of our method in estimating the correct velocity model for prestack depth migration.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제19권3호
• /
• pp.136-144
• /
• 2016

탄성파 자료의 역산은 파동방정식에 기초하고 있으므로 파동방정식의 해를 정확하게 구하는 것이 가장 중요하다. 특히, 전파형역산은 파동장 전체를 이용하기 때문에 정문제에 해당하는 모델링이 정확하게 이루어져야 신뢰할 수 있는 결과를 얻게 된다. 파동방정식의 수치해를 구하는 대표적인 기법인 유한차분법과 유한요소법은 해의 수렴성을 보장할 수 있어야 하는데, 해의 수렴성은 이론적으로 일반화된 증명이 되어 있으나 실제 문제에 적용할 경우 일관성과 안정성을 분석해야 한다. 모델링 결과의 일관성은 송신원 함수의 구현이 매우 중요한 부분인데, 유한차분법은 디랙 델타 함수(Dirac delta function)를 나타낼 때 격자 간격으로 표준화된 싱크 함수(sinc function)를 사용해야 하는 반면 유한요소법은 격자 간격에 관계없이 기저함수 값을 사용하면 된다. 주파수 영역 파동방정식을 사용할 경우 송신 파형 함수의 스펙트럼을 정확하게 표현하기 위해 샘플링 이론으로 정의되는 시간 간격보다 더 조밀한 샘플링 간격을 사용하고 나이퀴스트(Nyquist) 주파수보다 더 높은 주파수를 최대 주파수로 사용해야 한다. 또한, 복소 각주파수를 사용하는 경우 감쇠 파동방정식을 만족하기 위해서는 송신 파형 함수를 먼저 감쇠한 후 사용해야 한다. 이러한 요건들이 모두 만족되었을 때 신뢰할 수 있는 역산 알고리즘 개발이 가능하다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
• /
• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
• /
• pp.167-169
• /
• 2002

The extended Born, or localized nonlinear approximation of integral equation (IE) solution has been applied to inverting single-hole electromagnetic (EM) data using a cylindrically symmetric model. The extended Born approximation is less accurate than a full solution but much superior to the simple Born approximation. When applied to the cylindrically symmetric model with a vertical magnetic dipole source, however, the accuracy of the extended Born approximation is greatly improved because the electric field is scalar and continuous everywhere. One of the most important steps in the inversion is the selection of a proper regularization parameter for stability. Occam's inversion (Constable et al., 1987) is an excellent method for obtaining a stable inverse solution. It is extremely slow when combined with a differential equation method because many forward simulations are needed but suitable for the extended Born solution because the Green's functions, the most time consuming part in IE methods, are repeatedly re-usable throughout the inversion. In addition, the If formulation also readily contains a sensitivity matrix, which can be revised at each iteration at little expense. The inversion algorithm developed in this study is quite stable and fast even if the optimum regularization parameter Is sought at each iteration step. Tn this paper we show inversion results using synthetic data obtained from a finite-element method and field data as well.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제2권1호
• /
• pp.43-53
• /
• 1999

전자탐사 수치모델링 및 역산은 복잡한 지하구조에 대한 전자기장의 정확한 거동양상 규명을 위한 기본적인 해석방법이다. 본 연구에서는 2.5차원 전자탐사 수치모델링 알고리즘을 유한요소법을 이용하여 구하였다. 이때 전기장과 자기장이 결합되어 표현되는 2.5차원 미분방정식을 정식화할 때 선형적 물성변화를 고려하는 유한요소 방정식을 도출, 제의하였다. 송신원의 영향이 큰 근거리장과 균질 반무한공간의 반응이 지배적인 원거리장 각각에 대하여 모델변수를 검토하고 이를 토대로 균질 반무한공간에서의 해석적인 해와 비교하여 봄으로써 알고리즘의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 제시한 수치 모형반응 알고리즘에 부합하는 수정된 블록역산모형을 고안하였으며 고립형 이상체에 대한 분해능을 살펴봄으로써 분산방정식으로 표현되는 전자탐사자료의 역해 가능성 및 한계를 고찰하였다.

• 천문학회보
• /
• 제45권1호
• /
• pp.44.4-45
• /
• 2020

The solar chromosphere can be observed well through strong absorption lines. We infer the physical parameters of chromospheric plasmas from these lines using a multilayer spectral inversion. This is a new technique of spectral inversion. We assume that the atmosphere consists of a finite number of layers. In each layer the absorption profile is constant and the source function is allowed to vary with optical depth. Specifically, we consider a three-layer model of radiative transfer where the lowest layer is identified with the photosphere and the two upper layers are identified with the chromosphere. This three-layer model is fully specified by 13 parameters. Four parameters can be fixed to prescribed values, and one parameter can be determined from the analysis of a satellite photospheric line. The remaining eight parameters are determined from a constrained least-squares fitting. We applied the multilayer spectral inversion to the spectral data of the Hα and the Ca II 854.21 nm lines taken in a quiet region by the Fast Imaging Solar Spectrograph (FISS) of the Goode Solar Telescope (GST). We find that our model successfully fits most of the observed profiles and produces regular maps of the model parameters. We conclude that our multilayer inversion is useful to infer chromospheric plasma parameters on the Sun.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제11권1호
• /
• pp.68-77
• /
• 2008

2.5차원 전자탐사 적분방정식의 확장된 Born 근사해 또는 국소 비선형 근사에 기초하여 루프-루프 전자탐사 역산 알고리듬이 개발되었다 송수신 배열은 수평 동일면(HCP) 또는 수직 동일면(VCP) 방식이고, 다중 주파수 및 다중 송수신 간격을 포함할 수 있으며 PC에서 작동된다. 안정적이고 고해상도를 유지하는 역산이 가능하도록 변수분해 행렬과 Backus-Gilbert 분산 함수 분석을 통해 감도 분포의 함수로서의 공간적으로 변화하는 최적 Lagrange 곱수 결정 알고리듬을 포함하였다. HCP와 VCP 배열 자료가 지하 전기비저항 구조에 따라 서로 다른 감도를 가짐에 따라 동시 역산에서 안정성과 해상도에 영향을 미치게 되므로, 계산값과 측정값 차의 분산에 따라 가중치를 적용하는 방식을 도입하였다. 모델링 코드의 정확성은 통상적으로 루프-루프 전자탐사에서 사용하는 주파수 및 송수신 간격 범위에서 유한차분법에 의해 계산된 결과와의 비교를 통하여 증명되었다. 개발된 역산 알고리듬은 먼저 반무한 공간내 전도체 및 저항체가 포함된 모델에 대한 계산자료에 적용되어 성능이 입증되었다. 현장자료에 적용하고 그 결과 영상을 전기비저항 탐사자료에 대한 역산 결과와 비교하여, 의미있는 지하구조의 영상을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제21권2호
• /
• pp.163-170
• /
• 2018

The dynamic response of a finite length thermo-piezoelectric rod with variable material properties is investigated in the context of the fractional order theory of thermoelasticity. The rod is subjected to a moving heat source and fixed at both ends. The governing equations are formulated and then solved by means of Laplace transform together with its numerical inversion. The results of the non-dimensional temperature, displacement and stress in the rod are obtained and illustrated graphically. Meanwhile, the effects of the fractional order parameter, the velocity of heat source and the variable material properties on the variations of the considered variables are presented, and the results show that they significantly influence the variations of the considered variables.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제19권1호
• /
• pp.45-50
• /
• 2016

일반적으로 전기비저항 탐사에서는 편의상 점 전원을 사용한다. 만약 철제 케이싱과 같이 긴 전극을 사용한다면 전기비저항 탐사의 탐사 깊이가 증가할 것으로 기대된다. 그러나 긴 전극을 사용하여 회득된 전기비저항 탐사 자료는 통상적인 자료 해석 프로그램으로 처리할 수 없다. 이는 긴 전극에 의해 생성된 1차 전위가 점 전원에 의한 1차 전위와는 서로 다르기 때문이다. 이 연구에서는 긴 전극을 여러 개의 연속된 점 전원으로 대치하는 새로운 전기비저항 탐사 자료 처리 방법을 제안하였다. 이 방법에 의한 전위 분포를 해석적/수치적 해와 비교한 결과, 유한 차분법이나 유한 요소법에 의한 긴 전극을 사용하는 전기비저항 탐사 모델링이 가능함을 확인하였다.