• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.332-344
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• 2007

경북 포항 부근에서 지열에너지 개발을 위하여 굴착된 심부 시추공에서 다양한 물리검층을 수행하였다. 물리검층의 주요 목적은 지층층서 해석, 원위치 물성 평가, 대수층 추정 등이다. 물리검층 자료 중에서 자연감마선검층 자료를 시추공 BH-1호공의 코어검층과 비교하여 제3기 반고결 퇴적층 및 백악기 퇴적층과 관입암 등의 지층 층서를 해석하였다. 원위치 지층 물성 대비도표는, 제3기 퇴적층, 백악기 퇴적층과 관입암 등의 지질 구분에 효과적으로 이용되었다. 시추공 BH-4호공의 심도 1981.3 m에서의 온도는 $82.51^{\circ}C$로 측정되었으나 안정된 상태에서 측정한 시추공 BH-2호공의 온도가 시추직후 교란된 상태에서 측정된 온도보다 높았음을 고려할 때, 실제 온도는 이보다 $5{\sim}6^{\circ}C$ 정도 높을 것으로 예상된다. 온도/전기전도도 변화율검층, 암편로그에서 대수층으로 추정되는 구간이 다수 존재하는 것으로 해석되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제1권3호
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• pp.170-175
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• 1998

이 연구는 다변량 통계 기법을 이용한 물리검층 자료로부터의 암석물리학상 결정으로 암상을 예측하는 것이다. 기술 통계 분석으로 물리검층 자료의 특성을 파악하고 주성분 분석에 의한 다변량 검층 자료들의 상관도 분석을 통해 변수들을 변환시켜 새로운 변수인 주성분을 구하고 변수들의 차원을 축소한다. 통계적 방법에 의한 주성분 검층 자료의 구획에 의한 효율적 자료 축소와 계산의 효율성을 높여 양질의 해석결과를 얻을 수 있다. 구획된 주성분 검층 자료로부터 계보적 군집 분석에 의해 암석물리학상을 결정한다. 최적 암석물리학상의 수는 전체 변동과 군집내의 변동사이의 비와 코어자료 등에 의해 비교 결정된다. 이 연구에서 개발된 암석물리학상 결정법을 국내대륙붕 물리검층자료에 적용한 결과 결정된 암석물리학상은 시추 코어 및 시추 암편 분석에 의한 암상 구분화와 잘 일치하였다. 이러한 연구는 저류층 특성인자의 신뢰성 있고 정량적인 평가로 유전 개발 및 생산 계획 시 유용한 도구로 활용될 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제24권4호
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• pp.525-534
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• 2014

폐광 부지에서 발생하는 대표적인 환경 문제는 산성으로 오염된 지표수와 지하수, 적재된 폐광석 및 광미, 채굴 활동으로 야기된 지반침하 현상을 들 수 있다. 이 논문은 광해 유형에 따라 재해 및 오염영역을 효율적으로 탐지했던 지구물리탐사방법들을 고찰하는데 있다. 시험 자료로서 토양오염, 산성광산배수, 지반침하, 인공차수막 파손 및 광미/폐광석 적치장을 각각 대표하는 네 개의 폐광 부지를 선택하였다. 자료 검증을 위해 물리탐사자료는 자료의 유형에 따라 시추자료(코어 샘플, 물리검층, 토모그래피 등)와 물 자료(수소이온농도, 전기전도도, 중금속원소 등)와 비교하였다. 토양오염 탐지에 있어서 낮은 전기비저항 이상대는 특히 구리, 납, 아연의 중금속 농도가 높은 지역과 부합된다. 산성광산배수의 유동 경로는 자연전위 곡선에서 음의 전위 이상대, 전기비저항자료에서의 저비저항 이상대, 지하레이더 자료에서의 얕은 투과깊이 영역으로 탐지되었다. 채굴적은 전기비저항 단면에서의 저비저항 이상대, 탄성파토모그래피에서 낮은 속도 영역, 물리검층곡선의 복합해석으로 특징되며, 정확한 위치는 코어자료와 시추공영상자료에서 잘 확인되었다. 침출수 유동을 차단하기 위해 설치된 인공차수막의 파손 구간은 전기비저항 자료에서의 국부적인 이상대로 정확히 탐지되며 매립된 폐석더미는 고비저항 이상대와 저속도 이상대로 특징된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제1권3호
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• pp.183-187
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• 1998

탄성파 파형은 탄성파트레이스가 탄성파의 고유파형과 매질의 반사계수시계열과의 1차 콘볼루션이라는 가정 아래 위너적합필터(Wiener match filter)에 의하여 산출될 수 있다. 이때 매질의 반사계수 시계열은 음파 및 밀도검층 기록으로부터 도출한다. 본 논문에서는 파형 산출의 한 방법으로 탄성파 트레이스 및 반사계수 시계열을 보정하는 전처리과정의 효과를 검증하는 실험을 실시하였다. 이 전처리과정은 시간 측정은 탄성파 트레이스로부터, 그리고 반사계수는 검층 기록으로부터 잘 측정될 수 있다는 가정에 근거한다. 따라서 전처리과정은 1) 음파검층 기록의 깊이로부터 시간으로의 변환을 탄성파 트레이스에 잘 적합하도록 시작시각과 구간별 시간 길이를 조절하고, 2)탄성파 트레이스의 진폭을 검층기록에서 도출된 반사계수와 잘 적합하도록 조절하는데 이때 탄성파와 검층의 저주파 성분만을 비교한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권3호
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• pp.155-162
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• 2014

MCNP를 이용한 밀도검층에 대한 수치모델링을 수행하였고, 인공 모형 시추공에 대한 교정곡선과의 비교를 통하여 MCNP 수치모델링의 신뢰성을 검토하였다. 이를 바탕으로 케이싱의 유무와 종류, 공내수의 유무, 존데와 공벽과의 거리 변화 등 국내 물리검층 자료 취득 현장에서 쉽게 접하는 3인치 시추공 환경에 대한 밀도검층 수치모델링을 수행하였다. 수치모델링 결과는 케이싱과 공내수의 영향을 정량적으로 반영하고 있으며 공벽으로부터의 간격 변화에 따른 일정한 양상을 보여준다. 본 연구를 통하여 MCNP를 이용한 수치모델링의 적용성을 파악할 수 있었으며 이를 활용하여 효과적인 검층 보정이 가능할 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제7권1호
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• pp.45-50
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• 2004

This paper describes a method of detecting formation boundaries, and permeable fractures, from frequency-domain Stoneley wave logs. Field data sets were collected between the depths of 330 and 360 m in well EE-4 in the Higashi-Hachimantai geothermal field, using a monopole acoustic logging tool with a source central frequency of 15 kHz. Stoneley wave amplitude spectra were calculated by performing a fast Fourier transform on the waveforms, and the spectra were then collected into a frequency-depth distribution of Stoneley wave amplitudes. The frequency-domain Stoneley wave log shows four main characteristic peaks at frequencies 6.5, 8.8, 12, and 13.3 kHz. The magnitudes of the Stoneley wave at these four frequencies are affected by formation properties. The Stoneley wave at higher frequencies (12 and 13.3 kHz) has higher amplitudes in hard formations than in soft formations, while the wave at lower frequencies (6.5 and 8.8 kHz) has higher amplitudes in soft formations than in hard formations. The correlation of the frequency-domain Stoneley wave log with the logs of lithology, degree of welding, and P-wave velocity is excellent, with all of them showing similar discontinuities at the depths of formation boundaries. It is obvious from these facts that the frequency-domain Stoneley wave log provides useful clues for detecting formation boundaries. The frequency-domain Stoneley wave logs are also applicable to the detection of a single permeable fracture. The procedure uses the Stoneley wave spectral amplitude logs at the four frequencies, and weighting functions. The optimally weighted sum of the four Stoneley wave spectral amplitudes becomes almost constant at all depths, except at the depth of a permeable fracture. The assumptions that underlie this procedure are that the energy of the Stoneley wave is conserved in continuous media, but that attenuation of the Stoneley wave may occur at a permeable fracture. This attenuation may take place at anyone of the four characteristic Stoneley wave frequencies. We think our multispectral approach is the only reliable method for the detection of permeable fractures.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.369-376
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• 2007

해수침투가 우려되는 해안지역의 소유역에 설치된 모니터링용 관측정을 이용하여 전기비저항 토모그래피 탐사를 수행하였다. 전기비저항 탐사는 지하 매질의 전기비저항 분포를 통해 지반상태 및 층서구조 등을 밝히는 효과적인 방법이지만, 매질의 전기전도도가 매우 높은 해안지역에서는 신호대 잡음비가 가장 높은 배열법을 사용하는 경우에도 관측정 주변의 전기비저항 특성 파악이 힘들다. 따라서 본 연구에서는 해수침투 관측을 목적으로 설치된 해안지역의 서로 다른 두 곳의 관측정 주변 대수층에 대하여, 신호대 잡음비가 낮아 시추공 주변의 대수층 특성 파악이 어려운 지표 전기비저항 탐사의 한계를 극복하기 위하여 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피 탐사를 수행하였다. 탐사자료를 이용한 역산 결과는 각 시추공의 시추 주상도, 전기전도도 검층 및 노말 전기비저항 검층 자료를 이용하여 시추공 주변의 파쇄구간과 비교하여 검증하였다. 또한 이들 중 한 곳의 관측정 주변 대수층에 대하여는, 동일한 탐사 방법을 이용하여 간조와 만조시에 각각 탐사를 실시하였다. 탐사 결과 관측정 주변 대수층에 대하여 높은 해상도의 전기비저항 분포 단면을 획득할 수 있었으며, 조석에 의한 대수층을 통한 해수침투와 관련된 수리특성 파악이 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 사용된 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피 탐사 결과를 시추 주상도, 전기전도도 검층 및 노말 전기비저항 검층 결과와 함께 분석하는 경우, 해안지역의 관측정 및 그 주변 대수층의 수리지질 구조를 효과적으로 파악할 수 있는 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제7권3호
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• pp.174-183
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• 2004

퇴적암반에서의 암석 강도는 시추공 굴착 과정에서 동반될 수 있는 시추공 불안정이나 효율적인 모래 생산 평가, 또는 시추공 압축 파쇄대를 이용한 지반 응력장 추정 문제 등 다양한 범위의 지질 역학적 문제들에 있어서 선결적으로 규명되어야 할 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 여러 종류의 퇴적암(사암, 셰일, 석회암, 방해석 등)에서의 일축 압축 강도와 기타 물성(속도, 탄성계수, 공극률)을 관계 짓는 경험식들을 수집하여 검토하였다. 이들 경험식들은 시추공 물리검층을 통해 측정 가능한 파라미터들로 암석 강도를 추정하는데 이용될 수 있다. 일부 관계식들(예를 들어 사암이나 셰일의 강도-공극률 관계식)은 일정정도 만족스러운 강도 추정 도구로 이용될 수도 있지만, 각각의 물성 측정치에 대한 암석 강도가 상당히 분산되어 있어 모든 자료를 만족스럽게 예측하기에는 충분히 일반화 시킬 수 없다는 문제점이 있다. 따라서 이들 경험식들을 이용하기 전에 해당 지역에 대한 강도-물성 관계 캘리브레이션의 중요성이 강조된다. 그럼에도 불구하고 현장 암석 강도의 최저 한계 정보를 제공할 수 있는 몇몇 경험식들은 시추공 불안정 분석과 관련하여 유용하게 이용될 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권3호
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• pp.183-190
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• 2007

지진기록의 수평성분 S파 푸리에스펙트럼을 이용한 추계학적 지진동모델(stochastic point-source ground-motion model; Boore, 2003) 파라미터 역산결과를 기반으로 지진공학적으로 활용될 수 있는 지진관측소 분류를 시도하였다. 추계학적 지진동모델에서 부지효과는 고주파감쇠상수인 $K_0$ (Anderson and Hough, 1984)와 지층의 탄성임피던스의 차이에 의해 발생하는 부지증폭함수(A(f))의 조합으로 표현된다. 본 연구에서는 A(f)를 지진파 스펙트럼의 수평/수직성분비(H/V)와, 이를 초기값으로 하여 얻어진 역산결과에 의한 관측소별 로그오차평균을 합산하여 계산하였다. 지진관측소는 $1{\sim}10$ Hz 범위의 부지증폭함수의 상용로그 최대값($logA_{1-10}^{max}$(f))에 의해 다섯 등급(A: $logA_{1-10}^{max}$(f) < 0.2, B: 0.2 $\leq$ $logA_{1-10}^{max}$(f) < 0.4, C: 0.4 $\leq$ $logA_{1-10}^{max}$(f) < 0.6, D: 0.6 $\leq$ log < 0.8, E: 0.8 $\leq$ $logA_{1-10}^{max}$(f))으로 분류하였다. 분류된 진관측소의 평균적인 부지증폭함수는 A에서 E 등급으로 변함에 따라 지반의 고유진동수가 저주파로 이동하는 의미 있는 결과를 나타내었으며, 최근에 설치장소를 이전한 기상청 일부 관측소에 대해 이설 전후의 등급변화 및 최근 발생한 중규모 지진관측자료와 지진동 거리감쇠식과의 비교분석을 통해 관측소 분류결과의 타당성을 입증할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제4권3호
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• pp.80-83
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• 2001

미국 텍사스 북부 분스빌 친연가스전에서 취득한 3차원 탄성파자료로부터 4개의 탄성파 반사면과, 탄성파 event 들의 coherence를 도출하여 38개의 검층 자료와 3차원으로 통합 시각화하였다. 시간면은 반사면을 따라 시간을 취득해서 얻었으며 반사면 상에서의 속도는 탄성파 자료와 해석된 38개 검층 자료로부터 산출하였다. 38개 지점의 속도로부터 속도면을 내삽하고 속도면을 이용하여 시간면에서 깊이면으로 변환하였다. Coherence는 탄성파 자료로부터 semblence 방법을 통하여 도출하였으며 입방체로 만든 후 역시 속도면을 이용하여 깊이면으로 변환하였다. 3차원 통합시각화를 통하여 관찰할 때, coherence의 공간적 분포 양상이 잘 파악되었으며, 시간단면등 종래의 3차원 탄성파 분석법과 비교할 때 3차원 시각화 도면에서 선형의 층서적 양상이 더욱 정확함을 알 수 있었다.