• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.21-26
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• 2008

의성소분지에 위치하는 화산칼데라 지역에서 복합지구물리 자료를 획득 하였다. 기존 연구들의 한계를 극복하기 위해 조밀한 중력 탐사 자료를 획득 하였고, 동일 지역에서 이루어진 자기지전류 (magnetotelluric, MT) 탐사 자료와의 복합 해석을 통해 화산칼데라 지역의 지구물리학적 구조 연구를 수행 하였다. 이 연구에서는 중력과 MT 자료의 독립 역산 결과 모델과 상관관계 및 분류 기법을 이용하여 연구지역의 지질구조를 해석하였다. 해석 결과는 다음과 같다.1) 화산칼데라 중심부의 화산쇄설성 퇴적층은 저밀도와 저비저항의 특성을 갖으며, 약 1 km 심도까지 연장되어 있고, 2) 화산칼데라의 환상단층대를 따라 관입하고 있는 화성암은 고밀도와 고비저항의 특성을 나타내고 있으며, 3) 또한 5 km 심도에서 고밀도와 상대적으로 낮은 비저항을 갖는 기반암 상부를 확인할 수 있었다. 또한, 이 연구에서는 복합해석을 위하여 Structure Index 기법을 제안하였다. 이는 이종 물리탐사 자료의 공간적 물성분포 상관성을 통해 Type Angle과 Type Intensity를 계산하고 이를 이용하여 지질 구조를 해석하는 방법으로 효과적인 구조 해석과 그에 따른 물성의 특성을 분석할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권3호
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• pp.181-195
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• 2024

이 해설 논문에서는 자기지전류(magnetotelluric; MT) 탐사에서의 정적효과가 지하 불균질체의 경계면에서 축적되는 전하 축적에 의해 발생하는 물리적 현상임을 설명하였다. 먼저 정적효과를 일으키는 물리적 현상에 대한 이해를 위해 정전유도와 경계면에서의 전하 축적의 차이에 대해 모식도를 이용해 설명하고 분석하였다. 그리고 적분방정식을 통해 지하에 있는 불균질체에 1차 전기장이 가해졌을 때, 전기전도도 경계면에서의 전하 축적에 의한 2차 전기장이 정적효과로 나타남을 명확히 하였다. 따라서 MT 탐사에서 1차원 층서구조나 2차원 TM (transverse magnetic) 모드의 경우를 제외하고 정적효과는 항상 존재하고 또한 그 용어와는 달리 '정적'이 아닌 주파수 의존적임을 보였다. 정적효과가 지하 불균질체에 의한 2차장임에도 MT 탐사의 역산에서 수식적으로 해결되지 않고 심부 구조의 해석에 장애 요인으로 작용하는 이유는 현장 탐사에서 피할 수 없는 '주파수 및 공간 영역에서의 과소 샘플링'이기 때문이다. 따라서 광대역 주파수와 전체 탐사 대상 면적에서의 연속 측정이 아닌 실제 MT 탐사를 고려할 때, 3차원 역산시에 정적효과를 전체 탐사 영역에서 정규분포를 갖는 변수로 가정하고 이를 역산의 제약 조건으로 포함하는 시도에 대해 알아보았다. 적분방정식 전자탐사 모델링의 이해를 돕기 위해 3차원 적분방정식의 유도, Green 텐서 및 산란전류의 수학적 분석을 부록에 자세히 서술하였다.

• 자원환경지질
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• 제23권1호
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• pp.73-79
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• 1990

Controlled source audio-frequency magnetotelluric (CSAMT) has the great advantage of efficient mapping resistivity distribution and relatively deep depth of investigation. Moreover, CSAMT may be regarded more attractive than audio-frequency magnetotelluric in the sense of the strong and controllable signal. However, it has the problem such as undershoot and/or near-field effect that is hard to be interpreted if the interpretation method of MT is directly applied. The problem arises from the existance of controlled source which makes CSAMT attractive. So the characteristics of CSAMT response should be thoroughly understood prior to interpretation stage. In this study, numerical modeling program for horizontally layered earth was developped for the interpretation of CSAMT field data. CSAMT field survey was run as a follow-up to resistivity dipole-dipole study over the same survey line at Bongmyung coal mine. The survey used a grounded dipole source 2 Km in length and located 7.5Km south in this study. A good agreement between field CSAMT data and calculated data was demonstrated even in geologically complex earth situations.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.35-38
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• 2006

한반도 심부 지전기 구조 연구를 목적으로 실시된 MT 탐사자료의 분극 특성을 분석하였다. 대기권에서 발생하는 1Hz 이상의 전자기파들은 대부분 분극 방향이 불규칙 하지만 8Hz 부근의 슈만 공명은 $N20^{\circ}E$ - NS 방향으로 우세한 특성을 가진다. 반면, 0.1Hz 이하의 전자기파는 남북 방향으로 강하게 분극되는 특성을 나타내고 있다. 이는 자기권의 Alfv.n 파동에 의해 발생하는 지자기장 맥동이 남북방향으로 우세하게 나타나기 때문이다. 남북 방향의 강한 분극 현상은 XY 임피던스(X는 북쪽)의 추정을 불량하게하는 원인이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.434-437
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• 2006

Though numerous drilling has been performed in Jeju Island for development of ground water, the wells are mostly located along the coast lines or at low altitude area, and can hardly be found on the mid-mountain area. Two-dimensional magnetotelluric (MT) surveys have been carried out to cover the lack of geological Informal ion on the mid-mountain area and to figure out any possible structures or evidences for deep geothermal energy remained. Two-dimensional (2-D) inversion of MT data for four survey lines surrounding the Halla mountain show a thick layer having around 10 ohm-m in the depth of a few hundred meters throughout the survey area, which can be considered as the unconsol idated sedimentary layer. And they also show a conductive anomaly extending to more than 2km depth at the central part of each survey lines, which can possibly be related with old volcanic activities during the formation of Halla Mt.. Further seological/geophysical investigations should be followed.

• 지구물리
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• 제9권3호
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• pp.273-286
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• 2006

The Kyongsang Basin is the most representative Cretaceous basin in the Korean Peninsula where extensive crustal deformation and non-marine sedimentation took place in the early Cretaceous period. The lithology of the basement of the basin and adjacent areas is comprised of mainly Precambrian gneiss complex and Mesozoic granite intrusions. We have carried out magnetotelluric (MT) surveys to investigate the deep geoelectric structure around the Kyongsang Basin. The MT data were collected in the frequency range from 0.00042 to 320 Hz at 24 sites along a profile across the northern part of Kyongsang Basin. The results of MT inversion show that the thickness of sediments is estimated about 3 km to 9 km and the depth to base of granite intrusion is about 20 km. A remarkable discovery in this study is the highly conductive layer beneath the basin, having the resistivity of 1 ohm-m to 30 ohm-m and the thickness of about 3 km to 4 km or more. Although we are not able to reveal the nature of this layer, the result of this study could provide some basic information with respect to the formation process and deposit environment of the proto-Kyongsang Basin.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.286-301
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• 2008

해양과 인접한 지역에서 MT탐사 자료를 해석하는 경우, 해양은 심부 구조의 반응을 왜곡시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 해저면 MT탐사에서 해저 지형의 영향을 제거하는 지형보정 기법을 바탕으로, 반복적으로 해양효과를 보정하는 기법을 개발하였다. 제안된 기법은 우선 관측 MT 반응에서 주변 해양의 영향을 보정하고, 그 후 해양이 없는 모델공간에서 역산을 수행한다. 주변 해양과 지하구조와의 상호결합 때문에 이 과정은 반복적으로 수행되며, 보정 결과의 변화가 미미할 때 반복과정이 종료된다. 제안된 기법의 검증을 위해 해양을 포함하는 3차원 순산 모델링을 통하여 합성 자료를 생성하였고, 1차원 및 2차원 구조에서 보정기법을 적용하였다. 대체적으로 제안된 해양효과 보정 기법은 $2{\sim}3$회의 반복단계를 거친 후 해양이 없는 경우의 지하구조를 성공적으로 복원하였다. 실제 MT 자료와 유사한 자료를 획득하기 위해 1차원 구조로 잘 알려져 있는 제주도에 대한 3차원 모델링을 수행하여 유사 현장 자료를 생성하였다. 제주도 모델의 경우, 해양효과는 약 1 Hz 이하에서 나타나기 시작하였으며 측선의 위치 때문에 해안선과 수직한 전기장 성분에서 상대 적으로 왜곡이 심하게 나타났다. 이러한 왜곡은 3회의 해양효과 보정과정을 통해 성공적으로 제거되었으며, 1차원 및 2 차원 역산은 모델링 시 가정한 제주도의 지하구조를 성공적으로 복원하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.61-68
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• 2010

인천시 강화군 석모도의 지열에너지 개발을 위하여 성부 파쇄대 해석을 위한 MT 탐사를 수행하였다. 또한, MT 탐사자료의 해석을 위해서, 지질조사와 심부시추공 물리검층을 함께 수행하였다. 석모도의 지질은 북쪽에는 백악기와 쥬라기에 관입된 화강암이, 남쪽에는 선캄브리아기의 편암류가 분포한다. 이 지역에서 지열징후는 편암류와 백악기의 화강암의 경계부에서 발견되었다. 심부파쇄대를 따른 영수의 순환에 의해 대상지역의 지온증가율은 $45^{\circ}C/km$ 이상으로 대한민국 평균보다 훨씬 높게 나타났다. MT 탐사자료의 2차원 빛 3차원 해석 결과, 전기전도도가 매우 높은 이상대가 동쪽으로 경사져서 지하 1.5 km 깊이까지 분포하는 것으로 나타났으며 이는 해수로 채워진 파쇄대로 해석되었다. 이 이상대를 목표로 시추한 결과 1280 m 심도에서 일일 4000 ton 이상, 온도 $70^{\circ}C$ 이상의 많은 양의 지열수를 개발하는데 성공하였다. 이 지열수의 화학적인 성분은 기존 시추공에서 발견된 지열수의 화학성분과 매우 유사하여 동일한 지열저류층, 즉, 동일한 지영저류층에서 생산되는 것으로 간주할 수 있을 것으로 판단하였다. 이러한 탐사결과를 기초로 2009년부터 한국지질자원연구원에서는 지열 열병합 발전을 위한 새로운 지열개발 프로젝트를 시작하였고 추가적인 MT 탐사와 탄성파 반사법 탐사, 이미 굴착되어 있는 20여개의 심부 시추공에 대하여 물리검층을 포함한 각종 시추공 조사 등이 수행 중이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권1호
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• pp.28-33
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• 2014

최근 제주도 서부 중산간(해발고도 400 ~ 900 m) 지역에서 획득된 자기지전류(MT) 탐사자료와 제주도 중산간 전역에서 획득되었던 기존 MT 탐사 자료의 1차원 역산을 통하여 서귀포층과 U층으로 대표되는 퇴적층에 해당하는 저비 저항층의 분포형태를 살펴보았다. 저비저항층의 상부경계는 제주도 표고와 매우 높은 양의 상관관계를 가지고 있으며 하부경계는 표고와 음의 상관관계를 가진다. 즉, 저비저항층은 제주도 중앙부에서 두꺼운 렌즈 형태를 하고 있으며 그 하부의 기반암은 중앙부에서 오목한 형태일 가능성이 높다. 이러한 표고와의 상관성을 고려하는 크리깅을 수행하여 제주도의 지전기 구조 모델을 제시하였다. 하지만 한라산의 화도를 따라 3차원 형태의 저비저항 이상체가 존재할 가능성과 시추공 자료와의 차이를 발생시키는 원인을 규명하기 위하여 3차원 모델링과 다른 지구물리탐사나 물리검층 자료와의 복합해석이 요구된다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권6호
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• pp.548-559
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• 2011

의성소분지 화산칼데라 지역에서 3차원 복합 지구물리탐사를 수행하였다. 2차원적인 해석이 주를 이루었던 선행 연구의 제한점을 극복하기 위하여 간격이 조밀한 자기지전류탐사와 중력탐사를 수행하였다. 자기지전류탐사와 중력탐사 자료로부터 각기 해석된 역산 결과들에 대해 역산 자료간의 상관관계 및 새로 제안된 구조해석 방법을 이용하여 복합 해석하였으며, 이를 각 구조별로 3차원 지질구조로 영상화하였다. 이 연구에서 제안하는 구조화 지수(Structure Index; SI) 기법은 물성간의 공간적 상관관계와 물성 값의 이상 정도를 이용하여 계산되는 구조화 각도(Type Angle; TA) 및 구조화 강도(Type Intensity; TI) 값의 분포를 이용하는데, 이 기법을 통한 3차원 구조 해석을 수행하였다. 제안 기법을 화산칼데라에 적용한 결과 1) 화산칼데라 중앙부에서 심도 1 km 부근까지 연장되는 낮은 밀도와 전기비저항을 갖는 화산쇄설성 퇴적암류, 2) 높은 밀도와 전기비저항을 갖는 ring fault 주변의 관입 화성암류, 3) 3-5 km 심도의 상대적으로 낮은 전기비저항과 높은 밀도를 갖는 기반암을 3차원으로 영상화할 수 있었다.