• 지구물리와물리탐사
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• 제19권3호
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• pp.145-152
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• 2016

효율적인 시간 영역 3차원 파동 전파 모델링을 위해 그래픽 프로세서를 사용하였다. 그래픽 프로세서는 대규모 병렬 연산을 위한 프로세서로, 그래픽 프로세서를 효율적으로 이용하기 위해서는 계산 과정과 메모리 복사 과정을 최적화할 필요가 있다. 본 연구에서는 메모리 관리에 초점을 맞추고 메모리 관리 방법에 따라 그래픽 프로세서를 이용한 프로그램의 성능이 어떻게 달라지는지 확인하였다. 또한 유한 차분법 차수와 속도 모델의 크기를 변화시켜가며 메모리 복사가 프로그램 성능에 미치는 영향을 시험하였다. 그 결과 3차원 파동장 전체를 복사하는 프로그램에서 메모리 관리가 유한 차분법 계산보다 큰 비중을 차지함을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권3호
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• pp.131-135
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• 2016

코어레이는 포트란 2008 표준에 도입된 병렬 연산 기법이다. 코어레이를 이용하면 간단한 문법으로 분산 메모리시스템에서 병렬 연산을 구현할 수 있다. 본 연구에서는 탄성파 자료 처리 프로그램에 코어레이와 MPI를 적용하여 병렬 처리 성능을 비교하고 이를 통해 코어레이의 적용 가능성을 살펴보았다. 파동 전파 모델링을 이용해 연산 성능을 비교하였고, 영역 분해 기법을 이용해 일대일 통신 성능을 비교하였다. 또한 거꿀 참 반사 보정 프로그램을 이용해 병렬 처리 성능을 비교하였다. 그 결과 연산 성능은 코어레이 프로그램과 MPI 프로그램에서 큰 차이가 없었지만 통신 성능은 MPI가 우수했다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권1호
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• pp.21-30
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• 2015

유발지진은 인류에 의한 수많은 영향 및 다양한 지질학적 조건과 연관되어서 지난 수십 년 동안 관측되어 왔다. 이 논문에서는 다양한 유발지진을 고찰하고 자연적인 조구조 지진뿐만 아니라 유발지진의 종류에 따라 서로 비교한다. 수압파쇄는 암석층에서 새로운 균열을 통해 투수성을 높이는데 보편적으로 사용된다. 이 과정에서 유발지진이 발생하는데, 이 지진은 단열망과 석유/가스의 이동에 관한 중요한 정보를 제공한다. 유사한 방식으로 탄화수소 생산과정이나, 댐 저수지, 채광 활동 또는 폐수 주입 등의 과정에서도 의도하지 않은 유발지진이 발생하며, 이를 이용하여 다양한 수리역학적인 과정과 다양한 규모에서 저류층 특성의 변화를 파악할 수 있다. 일반적인 결론으로 지금까지 알려진 유발지진에 대한 불확실성과 지식의 한계를 요약하고 향후 연구에서 다루어야 할 몇 가지 주제를 제시한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권4호
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• pp.388-396
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• 2010

이 논문은 전기비저항 관측을 이용한 이산화탄소($CO_2$)의 지중저장 모니터링 및 포화도 산정에 관한 실험 연구로, 균질한 시료 및 불균질한 시료에 대해 초임계$CO_2$와 염수의 주입 및 반복 실험을 통하여 전기비저항의 변화를 고찰하고 이로부터 전기비저항 지수를 이용하여 $CO_2$ 포화도를 추정하였다. 두 암석시료에 대해 실험한 결과, 시료 내부의 공극구조에 따른 영향과 함유된 점토 광물의 영향이 포화도 산출하는데 있어서 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 실제 저류층에서의 전기비저항에 따른 $CO_2$ 포화도 추정의 정량적 평가에 있어 유용한 기초 자료가 된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권2호
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• pp.131-137
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• 2007

초동발췌 방법과 이와 관련된 오차문제를 고찰하고 자료처리 전산화 측면에서 초동발췌 및 오차계산의 실용적 알고리즘을 제안하였다. 제안한 초동발췌 방법은 2단계로 구성된다. 1) 초동신호 중 트레이스 간 연속성이 양호한 최초의 피크(peak) 또는 트라프(trough)를 발췌한다. 2) 발췌시점 전방 일정구간의 기록을 직선으로 근사화 하고 이 직선의 시간 절편을 초동주시로 한다. 근사화 구간의 길이는 대략 초동 웨이브렛 폭의 1/4보다 다소 작게 설정한다. 초동발췌에 내재된 오차의 정량적인 척도는 기록의 특정시점에 초동의 도착 여부를 판단하는 데 필요한 기록의 길이로 정의한다. 기록의 길이를 나타내는 공식은 신호의 주파수대역과 신호대잡음비의 함수로 표시된다. 3개의 공대공 탄성파기록의 초동을 수동 및 제안한 방법으로 발췌하였고 각 트레이스의 오차한계를 계산하였다. 실험결과 제안한 근사직선 시간절편법의 우수한 성능과 발췌된 초동평가에 있어서 발췌오차의 유용성을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.285-292
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• 2007

한반도 중부에서 얻은 자기지전류(MT) 탐사 자료의 dead band 주파수에서는 극심한 인공잡음의 영향이 나타난다. 이 연구에서는 송신원 위치 추정 기법을 MT 탐사 자료에 적용하여 인공잡음의 송신원 위치를 추정하였다. 일반적인 빔형성 기법은 전자기장 송신원 위치 추정에 적합하지 않으므로 정합장 처리 기법과 유전자 알고리즘을 이용하여 전자기장 송신원의 위치와 분극 방향을 계산하였다. 강한 잡음 신호에 대한 송신원 위치 추정 해는 매우 좁은 지역에 밀집되어 나타나지만 자연적인 MT 신호의 송신원 위치 추정해는 무작위적인 분포를 보여준다. 강한 잡음의 송신원은 경기도 서부 지역에 위치한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.293-298
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• 2007

암반등급 평가를 위한 물리탐사 자료의 복합해석에 관한 새로운 방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 시추공이 없는 지점에서의 암반등급을 추정하기 위해 직접적으로 RQD (Rock Quality Designation)값을 지정하는 방식을 이용하지 않는다. 대신 시추공 자료를 보완하는 탄성파 속도와 전기비저항 탐사 결과를 복합하여 특정 RQD 값의 확률적 분포를 추정한다. 우선 시추공에서 확보한 RQD 값에 대해 지구통계학적 지시자 크리깅을 수행하고, 탄성파 속도와 전기비저항 자료에 대해서는 보조 자료를 활용한 지시자 크리깅을 수행하여 각각에 대한 확률분포를 구성하였다. 이러한 확률 분포들에 대해 permanence ratio 법칙에 근거한 자료 통합을 수행하였다. 이와 같이 확률적으로 획득된 암반등급 평가 결과는 다양하게 이용될 수 있는데, 본 논문에서는 실제와 다르게 등급 평가가 이루어질 수 있는 가능성에 대한 활용 방안도 함께 제안하였으며, 이는 대상 구간에 대한 의사결정 시스템에 이용될 수 있음을 제시하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권2호
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• pp.147-153
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• 2007

CG (conjugate gradient) 법은 선형 연립방정식을 반복적으로 푸는 가장 효율적인 해법 중 하나이고, 또한 비선형 최소자승문제에도 적용할 수 있다. 자기지전류(MT) 역산 문제를 풀 때에는 최소자승문제의 목적함수 자체의 최소화에 직접 CG 법을 적용하거나, Gauss-Newton 법에 기초한 반복역산의 각 반복단계에서 모형의 변화량 계산에 CG 법을 이용할 수 있다. CG 법을 적용할 경우, 임의의 벡터에 대한 감도행렬의 영향 및 그 전치행렬의 전치행렬의 영향을 감도행렬을 직접 구하지 않고 계산할 수 있다는 장점이 있기 때문에 감도행렬의 계산 규모가 방대한 3차원 역산 문제에서 계산시간을 월등히 줄일 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권2호
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• pp.154-160
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• 2007

이 논문에서는 Mackie et al. (1994), Sasaki (1999) 및 Nam et al. (2007)이 개발한 3차원 자기지전류 탐사 모델링 알고리듬의 특징을 자세히 비교 분석하고자 한다. Mackie et al. (1994)과 Sasaki (1999)의 알고리듬은 유한차분법(FDM)에 기초한 반면, Nam et al. (2007)의 알고리듬은 변유한요소법(EFEM)에 기초하고 있다. 이들 세 가지 방법으로 COMMEMI 3D-2 모형의 해를 구하고 적분방정식법의 해와 비교하였으며, 또한 세 가지 격자에 대해 세 개 주파수에서 계산시간을 비교하였다. FDM에 기반을 둔 두 가지 기법에서는 EFEM을 이용하는 경우보다 빠른 시간에 해를 계산할 수 있으며 이때 계산된 겉보기비저항과 위상은 전체적으로 적분방정식법의 해와 잘 일치하였으며 이상체 근처에서만 작은 차이를 보인다. 한편 EFEM에 기초한 알고리듬도 비교적 합리적인 시간 내에 매우 정확한 해를 계산할 수 있으며 지형을 포함한 경우에도 해를 계산할 수 있는 장점이 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.314-321
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• 2007

최근에 들어서 물성이 서로 다른 두 종류의 탐사자료의 복합역산에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이는 복합역산에 의하여 훨씬 더 정확한 지하구조 영상을 계산할 수 있을 뿐만 아니라 물리탐사 변수가 아닌 다른 물성 분포의 유도가 물리탐사로서 가능해지기 때문이다. 이 연구에서는 (1) cross-gradient로 정의되는 두 지하구조의 유사성의 최대화, (2) 두 물성간의 상관관계의 최대화, (3) 지하 물성 분포에 대한 선험적 정보의 3 종류 제한을 채택한 탄성파 굴절법 주시 토모그래피와 전기비저항 탐사 자료의 복합역산법을 개발하였다. 지표 전기비저항과 탄성파 굴절법 탐사의 수치실험을 통하여, 제안한 복합역산법의 효용성과 각종 제한조건의 효과를 분석하였다. 특히 제한조건을 적절히 이용할 경우, 탄성파 탐사의 저속도층에 의한 숨은 층 문제를 복합탐사 및 역산으로 해결할 수 있음을 알 수 있었다.