• 지구물리와물리탐사
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• 제12권3호
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• pp.233-238
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• 2009

시추공 주시 토모그래피의 주요 요소 중 하나인 초동주시의 측정오차 정보를 사용한 주시 토모그래피 법을 제안하고, 이 역산 방법을 실제 시추공 탐사 자료에 적용하는 실험을 수행 하였다. 제안된 역산방법은 2단계 제어 처리 공정이다. 1) 성취하고자하는 속도 영상의 분해능에 기초하여 측정 주시의 허용 오차한계를 설정하고 측정오차가 오차한계 이상인 기록은 역산에서 제외한다. 2) 반복역산 과정에서 계산된 주시 차 중에서 해당기록의 측정오차 보다 작은 주시 차를 0(영) 처리함으로써 무의미한 수치가 누적되어 속도 개선에 기여함을 방지한다. 모든 기록을 사용한 속도영상과 제어역산으로 도출한 속도영상을 비교한 결과에 의하면, 제어 역산으로 도출한 속도영상에서 수치잡음이 상대적으로 적게 표출되었다. 그리고 Fermat 원리에 의하면, 이 영상이 보다 현실가능성이 높은 속도모델임을 확인하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.69-72
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• 2008

EZTOMO는 시추공 주시토모그래피 소프트웨어 시스템이다. 이 시스템은 초동발췌, 파선추적, 역산, 오차분석 및 시각화 기능을 보유하고 있다. 이 연구에서는 시스템의 초동발췌 와 역산법을 개선 보완하였다. 초동의 파형정보를 사용한 초동발췌 방법과 초동신호의 S/N(신호 대 잡음비)을 사용한 역산법의 보완이다.

• 지질공학
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• 제29권2호
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• pp.153-162
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• 2019

풍화대의 기하학적인 변화(두께 등)와 낮은 속도는 육상 탄성파 자료의 반사면 이미징에 큰 영향을 끼친다. 풍화대 모델을 얻기 위한 일반적인 방법은 초동 시간을 이용하는데, 이것은 수작업으로 진행되어 정확한 초동 발췌가 어렵고 그 과정에서 많은 시간이 요구되는 문제점들이 있어왔다. 초동시간 대신 굴절 곱말기 겹쌓기로 신호대잡음비가 향상된 초동신호를 이용하는 새로운 기법인 간섭 굴절보정(IRS)이 본 연구에서 시도되었다. 이 기법의 적용성 검토를 위해 지표탐사(굴절법, 여러채널 표면파 탐사)와 시추공탐사(토모그래피, SPS 검층) 자료에서 해석된 속도 구조를 토대로 만든 모델 자료를 이용하였다. 곱말기 겹쌓기로 향상된 초동신호를 이용하는 IRS 기법은 초동시간 발췌에 비해 겹쌓기 단면에 나타나는 장파장 성분을 대부분 제거하여 반사면의 연속성 및 수평 분해능을 향상시켰고 굴절곱말기 겹쌓기 연산과정에서 그 상부의 굴절면(천부 풍화대의 기저면)이 그려지는 효과가 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권1호
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• pp.1-11
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• 2017

P파 및 S파의 초동주시를 활용한 역산기법들을 통해 미소지진 모니터링의 진원위치의 정확도를 향상시키기 위해 시추공 3성분 수진기를 이용한 현장실험이 수행되었다. 3성분 수진기의 수평 $\times$ 성분을 자북방향으로 정렬시키고 중추낙하형 발생원을 이용한 실험을 통해 계측자료의 P파 초동의 입자움직임으로부터 진원의 방향을 추정할 수 있었다. 한편 계측자료에서 S파의 식별이 어려운 경우에도 편극필터의 적용으로 S파의 초동주시를 발췌할 수 있었다. P파 초동주시만을 이용한 역산기법은 진원위치에 대한 초기치가 진원으로부터 크게 이격되면 국부적인 최소값으로 수렴하여 정해를 찾지 못하는 경우가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 P파와 S파의 초동주시 차이를 이용한 진원위치 결정방법과 P파 초동주시만을 이용한 역산을 복합적으로 사용한 결과 진원위치의 정확도를 향상시킬 수 있었다.

• 지구물리
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• 제8권2호
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• pp.67-74
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• 2005

SH파 굴절법 토모그래피와 표면파 분산자료 역산을 통하여 2차원 S파 속도단면을 각각 구하였고, 비교 목적으로 P파 속도단면도 함께 구하였다. P파와 표면파는 지표에 수직하게 타격하여 발생시켰으며, 100 Hz와 4.5 Hz 수직지오폰 24개로 각각 수신하였다. SH파는 50 kg 나무원목의 좌우를 타격하여 발생시켰고, 8 Hz 수평 지오폰으로 수신하였으며, 좌측타격에서 우측타격을 빼주어 SH파 신호를 강화하였다. 초동주시 토모그램과 표면파 분산곡선으로부터 역산과정을 거쳐서 구한 S파 속도단면을 비교한 결과, 두 단면의 전체적인 양상은 서로 비슷하지만, 표면파 역산으로 구한 S파 속도단면이 전반적으로 작은 값을 갖는 경향을 보인다. 잡음에 취약한 SH파는 P파 및 PS 변환파 도달 이후에 기록되어 초동선택이 어려운 문제가 있으며, 균질한 수평모델을 가정하는 표면파의 분산곡선 역산은 측방 변화가 심한 곳에서 지하구조를 정확히 밝히는데 한계가 있음을 보인다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권1호
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• pp.37-44
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• 2016

$CO_2$-EOR ($CO_2$-Enhanced Oil Recovery)은 석유회수증진법 중 하나로, 석유 생산량을 증대시키는 동시에 이산화 탄소를 지중에 격리시킬 수 있는 기술이다. 하지만 이산화탄소 주입 시, 지층 내 균열이 발생하는 경우 저류층 내에 이산화탄소의 영구저장이 어려워지고, 지하수 및 토양의 오염을 야기할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 인도네시아 머루압 유전에 이산화탄소 주입 시, 미소진동 모니터링을 수행하여 저류층 내 균열의 발생여부를 파악하고자 하였다. 미소진동 초동 발췌에는 Improved MER (Modified Energy Ratio) 방법을 이용하였다. 초동 발췌 후에는 이벤트의 방위각을 계산하기 위하여 다성분 지오폰에서 기록된 트레이스를 이용해 호도그램 분석을 수행하였다. 최종적으로 초동 발췌 결과와 호도그램 분석 결과를 이용하여 미소진동 위치결정을 수행하였다. 미소진동 위치결정 결과를 통해 저류층 주변에 균열의 발생여부를 확인해 본 결과, 미소진동 발생 위치는 모두 지표에서 나타나고 있으며 저류층 내 균열은 확인되지 않았다. 또한 잡음의 특성을 분석하여 초동 발췌된 이벤트가 대부분 규칙적인 기계적 잡음에 의한 것임을 확인할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권2호
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• pp.64-73
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• 2015

최근 수압파쇄가 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 이 때 미소진동 모니터링은 균열이 어디서 발생했고 어느 방향으로 발달되어가는지 알 수 있는 가장 효과적인 방법 중 하나이다. 단일 수직 관측정 자료를 이용한 미소진동 위치결정시 일반적으로 P파와 S파의 초동 도달시간의 차이를 이용한 위치역산을 통해 관측정으로부터의 거리와 심도를 계산하고 P파 호도그램 분석을 통해 이벤트가 발생한 방향을 계산한다. 하지만 미소진동 자료는 대부분 신호대잡음비가 매우 낮아 진폭이 상대적으로 작은 P파 자료를 획득하지 못하는 경우가 자주 발생한다. 따라서 본 연구에서는 모니터링에 사용된 모든 수신기에 기록된 도달시간 잔차를 이용하여 이벤트의 위치를 결정하는 역산 알고리듬과 S파를 이용한 방위각 결정 방법을 모듈화하여 기존의 P파와 S파의 시간잔차를 이용하는 위치결정법과 비교 분석하였다. 수치모형 실험을 통하여 위치결정이 가능한 모든 수신기에 기록된 도달시간의 조합간의 시간잔차의 차를 목적함수로 이용하면 S파만을 이용하여도 이벤트가 발생한 시간에 대한 고려 없이 위치역산이 가능함을 확인하였고, 기존의 방법과 비교하여 보다 높은 정확도와 초동발췌 오차에 대한 낮은 민감도를 가짐을 확인했다. S파를 이용한 방위각 결정은 이벤트와 수신기 사이의 경사각이 낮은 경우 신뢰할만한 방위각 결정이 가능했지만, 경사각이 $20^{\circ}$ 이상으로 커짐에 따라 큰 오차를 보이는 한계가 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제6권4호
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• pp.342-347
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• 1996

The changes of electromagnetic wave velocity in rock were monitored to investigate rock behaviors due to the drill & blasting excavations through georadar tomography during the construction of the underground rock laboratory (5 m wide, 6 m high, and 140 m long) at Mabuk-Ri, Goosung-Myun, Yongin-Si, Kyunggi-Do. Two horizontal boreholes spaced 1.4 m apart were drilled parallel to the test tunnel before excavating it, high-resolution crosshole georadar tomography with about 500 MHz electromagnetic waves was performed at pre-excavation phase (May, 1996) and post-excavation phase (August, 1996). The data were acquired with the combination of 34 sources and 44 receivers with space of 0.3 m. Only 11 continuous receivers were selectively utilized with one fixed source. Sampling interval was 0.4 ns and each trace has 512 samples. The first arrival of each trace was picked manually with a picking software. The total number of rays used in inversion amounted to 34x11 and the size of pixel was determined to be 0.3 m. As an inversion technique, SIRT(Simultaneous Iterative Reconstruction Technique) was applied in this study. The velocity of electromagnetic waves at post-excavation phase decreased as large as 15% in comparison with that at pre-excavation phase, which may be attributed to the creation of micro-cracks in rock due to excavations and saturation with groundwater. Small amount of borehole deviation made a critical effect in radar tomography. Totally different tomograms were created after borehole deviation corrections.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권3호
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• pp.216-222
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• 2015

기존의 자동음파전달속도 측정시스템을 이용하여 해양퇴적물의 음향특성을 측정하는 경우 최초도달신호시간의 결정에 발생하는 오류와 측정 절차의 번거로움 등의 몇 가지 문제점들이 존재한다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 PXI모듈을 이용한 LabVIEW기반의 측정 시스템을 개발하였다. 새로운 측정시스템을 검증하기 위해 동일한 시료와 실험환경에서 기존 시스템과 병행하여 측정하였다. 그 결과 1~2%의 음파전달속도 측정오차를 보였으며 음파감쇠 역시 기존 시스템과 유사한 결과 값을 도출하였다. 새로이 개발된 PXI(PCI eXtentions for Instrumentation)를 이용한 LabVIEW 기반 음향특성 측정시스템은 퇴적물의 음향특성을 보다 신속하고 효율적으로 측정할 수 있고 측정 자료뿐만 아니라 분석된 신호의 원시자료에 대해서도 지속적인 데이터베이스를 구축할 수 있다.

• 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.