• 지구물리와물리탐사
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• 제17권4호
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• pp.231-241
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• 2014

최근 엔지니어링 목적의 단일채널 탄성파 탐사가 많이 수행되고 있다. 단일채널 탄성파 탐사는 일반적으로 특별한 자료처리 없이 효율적으로 지하 지질구조를 파악할 수 있는 장점이 있지만, 복잡한 지질구조에 대한 정확한 영상화에는 한계를 가진다. 자원개발 목적의 다중채널 탄성파 탐사에서는 최근 파형역산에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 복잡한 지하구조에 대해서도 정확한 지하영상화 결과를 제시하고 있다. 이에 본 논문에서는 단일채널 탄성파 탐사 자료를 이용하여 지하 속도모델을 구하기 위한 탄성파 파형역산 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 단일채널 탄성파 탐사를 고려하여 지하 매질을 1차원으로 가정하였으며, 벌림에 의한 지연시간을 제거하여 벌림에 의한 효과를 보정하였다. 파형역산은 안정적인 해의 계산이 가능한 가우스-뉴턴법을 이용하였다. 알고리즘은 수정된 Marmousi2 모델에 적용하여 검증하였으며, 부산항에서 얻은 현장자료에 적용해 보았다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제7권1호
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• pp.1-6
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• 2004

High-resolution S-wave reflection surveying has been successfully conducted on paved areas using a Land Streamer originally designed by the author. The main feature of the Land Streamer tool is the non-stretch woven belt on which geophone units are mounted to form a multichannel geophone array similar to a marine streamer. Because it is easily towed by a vehicle or by hand, the tool leads to high performance in field measurements and resultant cost-effectiveness of high-resolution reflection surveys. Although each geophone unit is coupled to the pavement through a metallic baseplate instead of being firmly planted in the ground, the Land Streamer tool provides comparatively clean data, unaffected by traffic noise even on the pavement. Thus, the tool is capable of expanding the opportunity for S-wave reflection surveys in urban areas where many surfaces are paved and traffic noise is severe. A series of high-resolution S-wave reflection surveys on paved areas delineated detailed structures of surface layers shallower than 60 m, and proved the wide applicability of the tool to engineering, environmental applications, and earthquake disaster prevention projects.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.279-285
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• 2008

한반도 남해 제주도 남동부해역 도미분지에 대하여 한국지질자원연구원은 2007년 2차원 해양탄성파 탐사를 수행하였다. 탐사의 목적은 한반도 해역의 대륙붕에서 기반암의 구조를 파악하고 대륙붕 내의 자원부존 가능성을 분석하고자 함이다. 기반암의 구조를 파악하기 위해서는 중합단면 및 구조보정 단면을 효율적으로 구성하는 것이 필요하다. 그러나 탐사해역의 수심은 평균 100 m 내외로 해수면과 해저면 사이에서 발생하는 다중반사파가 일부 구간에서 강하게 기록되어 기초전산처리 기법만으로는 중합단면에서 기반암의 구조가 명확히 분석되지 않는 경우가 있다. 본 연구에서는 도미분지 2차원 탄성파 자료에 대한 최적의 전산처리 변수를 도출하고자 하였고 특히 페그레그 해저면 다중반사파(peg-leg multiple)를 제거하는데 주 목적을 두었다. 탄성파 자료 전산처리의 주요 단계는 최소위상 예측 디콘볼루션(minimum phase predictive deconvolution), 속도분석 및 레이던 필터(Radon filter)로 구성되었으며 각 단계마다 중합단면을 계산하여 적용한 전산처리 변수가 적절히 설정되었는지를 검증하였다. 자료처리 결과 본 연구에서 설정한 변수들이 도미분지 탄성파 자료 전산처리에 효과적임을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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• pp.799-806
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• 2004

Recently, as the forerunner in establishing the Northeast Asia's logistics base, a lot of marine engineering works such as new ports and container terminals, extension of old ports, new bridges, land reclamation etc. have been progressed. Parallel to it, there is also an increasing demand for improving the safety of construction. In this situation, high resolution seismic reflection profiling can be well used, attempting to classify rocks and sediments under water, if possible, to delineate the distribution of grain sizes in sediments not only for calculating the cost of removing sediments from harbour's channels, but also for estimating the bearing capacities for bridge or port construction. However, the results from the corresponding reflection survey that has been in operation in our country can not be effectively used for engineering purposes mostly due to the insufficient resolution. Thus. in this paper, two innovative strategies are introduced to enhance resolution. The one deals with a newly designed exploration barge that will help reduce several kinds of noises encountered electrically or operationally. The other is associated with an establishment of optimum measuring system comprising e.g. a specially devised hydrophone with a combination of 7 piezoelectric elements. Field experiments performed at Busan harbour are illustrated. The quality of acquired data was thereby fundamentally improved in comparison with that obtained at the same time in a conventional way.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권3호
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• pp.116-131
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• 2019

고품질의 고해상 해저 탄성파 탐사자료를 얻기 위해서는 해상의 파도가 매우 낮은 환경에서 탐사가 이루어져야 하지만, 약간의 파도가 있는 상태에서 탐사를 수행하는 경우가 많으며 이로 인하여 자료의 품질이 저하된다. 이러한 경우에는 자료처리 과정에서 해저면 신호의 정확한 위치를 파악하여 자동적으로 파도 또는 너울의 영향을 제거함으로써 탄성파 자료의 품질을 향상시킬 수 있다. 그러나 파도의 영향으로 인하여 잡음이 포함되거나 해저면 신호가 약해진 자료에서는 해저면 위치 선정에 오류가 발생하기 쉽다. 이 연구에서는 해저면의 위치를 예상하여 좁은 선정 범위를 설정한 후 이 범위 내에서 해저면의 위치를 선정함으로써 이와 같은 오류를 감소시키는 방법을 사용하였다. 해저면 예상 위치는 다중채널 자료에서 각 채널별로 이전에 선정한 해저면의 위치들을 이용하여 산출하였다. 또한 채널별로 산출한 해저면 예상 위치를 샷모음 내에서 다른 해저면 예상 위치와 비교하여 검증하였다. 이와 같은 방법을 잡음이 포함된 여수근해 8채널 고해상 에어건 탐사자료에 적용한 결과, 해저면 신호 이전의 잡음이나 이후의 강한 반사 신호를 선정하는 오류가 현저하게 감소되었으며, 약 2.5 m의 너울영향을 보정한 고품질의 탄성파 단면도를 제작할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제15권1호
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• pp.71-80
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• 1996

해양조사선 온누리호에 장착되어 있는 슬리브건 배열의 특성을 분석하였으며, 탐사 자료와 비교하였다. 주파수 영역엣 빔폭의 변화는 송이 배열인 경우, 814Hz가지는 $179.5^{\circ}$로 일정하며 814-1631Hz 주파수 범위에서는 급격히 빔폭이 좁아진다. 반면에 길이 및 폭배열인 경우, 고주파수대로 갈수록 빔폭이 좁아지며 이때의 최적 주파수는 69Hz이다. 수직면 방향성에서 주엽은 위상 각도 $0^{\circ}$에서 최대 진폭 0dB를 나타낸다. 부엽이 생성되지 않는 최적주파수 범위는 송이배열인 경우 1631Hz 미만이며, 길이 및 폭배열인 경우 108Hz 미만이다. 따라서 송이배열은 천부 지층의 고분해능 탐사에 적합하며, 길이 및 폭배열은 저주파수대 심부지질구조 탐사에 적합함을 나타낸다. 송이배열을 이용한 탄성파 단면도를 동일 측선에서 폭배열을 이용하여 획득한 탄성파 단면도와 비교하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권2호
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• pp.91-107
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• 2024

단일 채널 탄성파 탐사는 소규모 자료획득 시스템으로 지하 지질구조를 파악하는 효과적인 방법이다. 영벌림거리 혹은 가까운 벌림거리를 사용하여 획득한 단일 채널 탄성파 자료는 연직 방향의 지하 지질구조를 직접 반영하므로 탄성파 단면도를 효과적으로 작성할 수 있다. 그러나 공통중간점 중합 과정을 적용할 수 없어 신호 대 잡음비가 매우 낮으므로 단면에 나타나는 반사 구조의 정밀한 해석에 있어 중합 단면 대비 불리함을 가진다. 본 연구에서는 단일 채널 탄성파 자료의 신호 대 잡음비를 향상시키기 위해 특이 스펙트럼 분석을 기반으로 한 잡음 제거 및 신호 향상 방법을 제안한다. 기존의 특이 스펙트럼 분석 방법은 행렬의 특정 특잇값을 임의로 추출하여 자료 내에 있는 무작위 잡음을 제거하는 방식으로 수행되었으나, 이는 낮은 신호 대 잡음비나 이상 잡음이 있는 자료에 적용할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 행렬의 특잇값을 최적화하고 저계수 근사를 수행하여 무작위 및 이상 잡음을 동시에 효과적으로 제거한다. 또한, 잡음 제거로 인한 신호 손실을 보정하고 탄성파 이벤트의 수평적 연속성을 향상시키기 위해 행렬의 고유 영상에 기반한 가중치를 계산하여 탄성파 단면의 품질을 향상시킨다. 본 연구에서 제안하는 기술의 적용성 및 우수성을 확인하기 위해 북극해 척치해저고원에서 획득한 단일 채널 스파커 탄성파 자료에 대한 자료 처리 실험을 수행하였으며, 수치 예제를 통해 매우 높은 수준의 신호 대 잡음비와 최소의 신호 손실을 가진 탄성파 단면을 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제안하는 단일 채널 탄성파 자료 처리 기술은 향후 국내 연안지역의 해양개발과 해저 지질재해를 규명하기 위한 단일 채널 및 초고해상도 탄성파 탐사에 매우 효과적으로 기여할 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권2호
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• pp.52-61
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• 2023

육지와 인접한 연안, 그리고 천부 구조의 특성을 정밀하게 규명하기 위하여 높은 주파수 대역(80 Hz~1 kHz)의 음원을 활용하여 3.125 m 수준의 공간 해상도를 도출하는 초고해상 탄성파 탐사의 활용범위가 증가하고 있다. 디지털 스트리머 시스템은 고품질의 초고해상 탄성파 자료를 획득하기 위한 필수 모듈이며 도입 비용의 절감, 유지보수 기간의 단축 등을 위하여 국산화 연구가 이루어졌다. 개발된 국산화 스트리머에 대한 기본적인 성능 검증, 현장 운용성 검토 등은 해당 연구개발 과정에서 이루어졌으나 기존에 활용되는 벤치마크 모델과의 비교분석 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서는 국산화 스트리머와 벤치마크 모델을 활용해 동시에 자료를 취득하여 자료의 특성을 분석하였다. 이를 위하여 한국지질자원연구원 탐해2호와 부대장비 등을 활용한 2차원 탄성파 탐사자료를 취득하고 다양한 측면에서의 분석이 이루어졌다. 국산화 스트리머에서 취득된 자료는 벤치마크 모델에서 취득된 자료와 주파수 대역별 민감도 차이가 있었으나, 음원의 중심 주파수 대역을 고려한 범위에서는 매우 높은 수준의 유사성을 가지고 있다. 하지만, 60 Hz 이하의 낮은 주파수 대역에서는 벤치마크 모델 대비 낮은 신호대잡음비를 나타내었으며 이는 클러스터 에어건 등 낮은 주파수 대역의 음원을 활용한 자료취득에서는 품질을 저해하는 요소로 작용할 것이다. 이러한 차이를 발생시키는 원인은 세 가지(1. 스트리머 내부 발생 잡음, 2. 스트리머 예인 진동, 3. 아날로그 필터 컷 오프 주파수 대역)가 발굴되었으며 향후 제작되는 국산화 스트리머에서는 이에 대한 개선을 반영하고자 한다.

• 한국석유지질학회지
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• 제6권1_2
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• pp.1-7
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• 1998

울릉분지 남서연변부의 다중채널 탄성파단면도를 이용하여 중기에서 말기 마이오세동안의 시퀀스 층서분석을 정밀 분석 하였다. 해퇴층서는 오랜 융기되고 변형된 하부층을 기저로 한 해침층서 위에 발달하였다. 뚜렷한 응축층이 해침과 해퇴층서사이를 구분 짓는다. 해침층서는 하부의 융기되고 변형된 지층위로 상향걸침한다. 해퇴층서는 구분 가능한 저해수준, 고해수준, 그리고 해침 체계역으로 구성된 여섯 개의 전진형 퇴적 시퀀스를 포함한다. 대부분의 퇴적 시퀀스는 분지선상지, 사면선상지, 그리고 전진복합체로 이루어진 저해수준 체계역이다. 잠재적인 석유 저류층은 분지선상지의 사암, 사면 선상지의 해저수로 충진 사암과 오버뱅크의 사암, 그리고 대륙붕지역의 침식곡 충진 사암들이다. 또한 해침퇴적층서내 천해사암층도 유망하다. 성공적인 탐사활동을 위해 연구 주변지역에 대한 정밀 시퀀스 층서분석, 탄성파 자료의 재처리, 그리고 3-D탄성파 탐사의 실시를 제안한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권2호
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• pp.173-182
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• 2009

2008년 4월, 한국지질자원연구원은 동해 울릉분지 내에 있는 가스하이드레이트 유망지역을 대상으로 OBS를 이용하여 광각 탄성파 탐사를 실시하였다. 이 탐사는 광각 탄성파 자료를 통해 가스하이드레이트 부존 심도에서의 2차원 탄성파 속도 분포를 규명하기 위한 것으로서, 탐사지역의 층서구조와 기본 속도구조 도출을 위해 64채널 스트리머를 사용한 2차원 탄성파 반사법 탐사도 동시에 수행하였다. 취득한 광각 반사파 자료는 $\tau$-p 분석을 통해 각각의 OBS가 위치한 지점에서의 1차원 구간속도를 구하고 이렇게 구한 속도모델은 최종 속도 분포를 도출하기위해 사용된 탄성파 주시 역산법을 적용하는데 있어서 빠른 수렴을 위한 초기 속도 모델로 활용하였다. 초기 층서 모델은 2차원 반사법 탐사에서 얻은 중합자료를 바탕으로 작성하였고 최상위층에서부터 하위층으로 순차적으로 모델링 및 역산을 수행하는 layer stripping 방식으로 최종 속도 모델을 도출하였다. 본 연구를 통해 탐사지역의 가스하이드레이트 존재로 인한 BSR 위아래 층의 속도 역전현상 뿐만 아니라 컬럼/침니 구조에서의 속도가 주변보다 높음을 확인할 수 있었다.