• 지구물리와물리탐사
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• 제7권1호
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• pp.14-18
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• 2004

High levels of ambient noise and safety factors often limit the use of 'active-source' seismic methods for geotechnical investigations in urban environments. As an alternative, shear-wave velocity-depth profiles can be obtained by treating the background microtremor wave field as a stochastic process, rather than adopting the traditional approach of calculating velocity based on ray path geometry from a known source. A recent field test in Melbourne demonstrates the ability of the microtremor method, using only Rayleigh waves, to resolve a velocity inversion resulting from the presence of a hard, 12 m thick basalt flow overlying 25 m of softer alluvial sediments and weathered mudstone. Normally the presence of the weaker underlying sediments would lead to an ambiguous or incorrect interpretation with conventional seismic refraction methods. However, this layer of sediments is resolved by the microtremor method, and its inclusion is required in one-dimensional layered-earth modelling in order to reproduce the Rayleigh-wave coherency spectra computed from observed seismic noise records. Nearby borehole data provided both a guide for interpretation and a confirmation of the usefulness of the passive Rayleigh-wave microtremor method. Sensitivity analyses of resolvable modelling parameters demonstrate that estimates of shear velocities and layer thicknesses are accurate to within approximately $10\%\;to\;20\%$ using the spatial autocorrelation (SPAC) technique. Improved accuracy can be obtained by constraining shear velocities and/or layer thicknesses using independent site knowledge. Although there exists potential for ambiguity due to velocity-thickness equivalence, the microtremor method has significant potential as a site investigation tool in situations where the use of traditional seismic methods is limited.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제55권5호
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• pp.965-977
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• 2015

Determination of dynamic parameters of a structure such as predominant frequency and damping ratio is one of the most important subjects in dynamics of structures. Different methods are used to determine predominant frequency. These methods are different in the cost, implement accessibility, accuracy, speed, applicability in different conditions, simplicity of calculations and required data accessibility. Calculation of damping ratio by using common experimental procedures is very difficult and costly, then it is assumed as a constant value in most calculations. Microtremor measurements and using spectral ratio method to determine the predominant frequency and damping ratio of structure is of interest in recent years. In this paper, as a case study, the effects of retrofitting on structural dynamic parameters of two four-story buildings by using microtremor measurements and also finite element analysis, is investigated. The results of this study show that microtremor measurements can be utilized to assess the improvement of dynamic behavior of the retrofitted structure and the effectiveness of the method of retrofitting.

• 지질공학
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• 제16권4호
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• pp.381-392
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• 2006

상시미동을 이용하는 수동적 표면파 탐사를 결정질암 기반암 지역에서 실시하여, 내진설계 지반분류 기준인 30 m 깊이까지의 평균 횡파속도(Vs30)를 구하고자 연구를 수행하였다. 시험자료는 조사지 A와 B에서 삼각형 배열과 'L' 자형 직각 배열로 2 ms 간격으로 4초 동안 기록하였다. 조사지 A에서 기록한 자료를 공간 자기상관 방법으로 분석하여 위상속도 스펙트럼을 작성하고, 수신기 배열의 길이 및 형태, 기록 횟수, 수신기 수 등의 주요인자들의 영향을 고찰하였다. 조사지 B에서 상시미동 기록자료의 역산을 통해서 구한 횡파속도와 근처 시추공에서 수직탄성파 방법으로 구한 결과가 대체로 일치함을 보여 상시미동을 이용한 표면파 탐사법이 Vs30을 구하는데 효율적인 방법으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권1호
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• pp.34-40
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• 2005

직경 96 m 까지의 배열을 이용하는 microtremor 방법을 통해 호주의 미고결 제4기 Yarra Delta 퇴적물의 30-50 m 심도까지의 S 파 속도구조를 비파괴적으로 추정할 수 있었다. 두 실트층(Cool Island silt 와 Fishermans Bend silt)이 주해석대상인데, $5\%$의 정밀도로 이 층들의 S 파 속도를 얻을 수 있었으며, 상부의 좀 더 역약한 층(Vs: 130 m/sec) 및 하부의 약간 단단한 층(Vs: 235 m/sec)으로 구별된다. 이 층들 하부에 이미 역층으로 알려진 단단한 층(Vs: 500 - 650 m/sec)도 구별해내었다. 단일 수진기 별로 수평/수직 성분 스펙트럼비를 이용한 지표 횡단 결과로 연약한 실트층 두께의 변화를 빠르게 파악할 수 있으나 단지 정성적이며, 복잡한 지질단면의 경우에 정량적인 S 파 분포를 알기 위해서는 배열방법이 사용되어야 할 것이다.

• 한국지구과학회지
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• 제23권4호
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• pp.380-392
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• 2002

이 연구의 목적은 지하구조와 강진동에 의한 지반의 응답을 추정하는 데에 있어서 상시미동의 활용법을 평가하는 것이다. 이 목적을 달성하기 위하여, 상시미동의 연구현황을 검토하였으며, 여러 곳에서 측정한 상시미동을 분석하였다. 먼저 오후 10시부터 다음날 오전 6시까지 매시간 80초씩 밤에 8시간에 걸쳐 측정한 상시미동을 분석하여 상시미동의 안정성을 조사하였다. 그 결과 10Hz이하의 저주파 대역에서 상시미동 스펙트럼은 시간에 따라 대체로 변화가 없는 것으로 나타났으며, 또한 스펙트림은 지하구조에 대한 정보를 포함하고 있는 것으로 보였다. 지하구조는 상시미동 기록으로 결정한 탁월주파수로부터 추정되었으며, 이 방법으로 추정된 구조는 경주의 여러 장소에서 다른 지구물리학적 탐사에 의하여 알려진 구조와 비교되었다. 이러한 비교결과 대부분의 장소에서 두 구조는 개략적으로 일치함을 보여 주었다 상시미동의 수직성분에 대한 수평성분의 스펙트럼비(HVSR)를 이용하는 기법은 지진동에 대한 지반의 응답을 결정하는 간접적인 방법으로서 제안되어 왔다. 경주의 여러 장소에서 기록된 상시미동의 HVSR을 계산하여 지하구조가 알려진 장소에서 이론적으로 계산한 전달함수와 서로 비교해 보았다. 비교결과는 양자 사이에 스펙트럼의 최대 주파수에서 개략적인 일치를 보여 준다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제38권8호
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• pp.17-27
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• 2022

김해평야 퇴적층의 동적 특성을 결정하기 위해 6개의 위치에서 상시미동 수평-수직비(HVSR)법으로 지반 고유진동수(f₀)를 도출하고 High frequency f-k방법과 Modified Spatial Autocorrelation 방법을 적용하여 상시미동 기반 표면파 분석을 수행하였다. 레일리파 분산곡선과 지반 고유진동수를 바탕으로 역해석을 실시하여 전단파 속도 주상도를 도출하였다. 분석 결과에 의하면 김해평야 퇴적층 지역은 1hz 이상의 진동수 대역에서 상당한 규모의 지반운동 증폭이 예상된다. 천부 퇴적층은 대체로 200m/s 내외의 전단파 속도를 보이고 60m~100m 사이의 깊이에서 기반암이 존재할 것으로 추정되며, 다수의 위치에서 천부 퇴적층과 기반암 사이에 V_s=400m/s 가량의 하성 퇴적층이 존재하는 것으로 나타났다. 역해석 결과를 바탕으로 김해평야 퇴적층의 전단파 속도-깊이 모델을 도출하였으며, 본 연구에 따르면 김해평야 퇴적층 지역에서 내진설계일반(KDS 17 10 00)의 S6지반에 해당하는 위치의 면적은 상당할 것으로 예상된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.93-101
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• 2006

이 연구에서는 유전자 알고리듬을 이용하여 수진기 함수와 표면파 위상 속도로부터 심부 퇴적층의 전단파 속도 구조를 결정하는 복합역산 방법을 제시하였다. 합성 탄성파 자료를 이용한 수치모형실험은 제시된 방법이 단지 수진기 함수만을 역산했을 때 발생하는 전단파 속도와 층 두께 사이의 trade-off와, 표면파 위상 속도만을 역산했을 때 심부구조에서의 불확실성을 피할 수 있음을 보여주고 있다 이 방법은 진앙거리 100km의 지진기록으로부터 얻은 수진기 함수들과 일본 Kanto 평원의 상시진동 배열 탐사로부터 얻은 레일리파의 위상속도에 적용되었으며, 추정된 심부구조는 선행된 굴절법 탐사 결과 및 심부 시추공 자료와 잘 일치하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.157-164
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• 2005

일반적인 물리탐사기법은 도심지내에서 구조물, 전도성 지장물, 차량 등 인공 잡음으로 인하여 그 적용성에 많은 제약을 받는다. 전철이 운행하는 철로 하부에 대한 탐사 역시 전선 및 열차진동이 일반 물리탐사 적용을 제한한다. 본 과업에서는 그 대안으로 선형배열 상시진동탄성파탐사를 적용하였다. 상시진동탐사(mircotremor survey)기법에는 철로를 운행하는 기차와 주변 도로위의 차량에 의한 진동이 오히려 양호한 송신원으로 활용 될 수 있다. 선형배열 상시진동탐사기법에서는 일반적인 굴절법 장비를 이용하여 일상적인 진동을 기록하고, 파동장의 변환을 수행하여 표면파의 분산곡선을 얻는다. 이후 발췌한 분산곡선에 대한 반복적인 수치모델링을 통하여 전단파속도를 구한다. 본 과업에서는 기존 철로를 따라 하부의 터널심도까지의 전단파속도를 전체 터널구간에 대하여 얻기 위하여 40m간격으로 선형배열을 이동하면서 자료를 획득하였다. 측선상의 시추공에서 수행한 SPS검층을 통하여 획득한 전단파속도와 RMR의 비교한 결과 전단파 속도와 RMR이 높은 상관관계에 있음을 확인할 수 있었으며, 상시진동탐사기법을 통하여 획득한 전단파속도 역시 RMR과의 양호한 상관관계를 나타냄을 알 수 있었다. 이러한 상관관계를 이용하여 도심지 철도터널 전체 구간에서 암반분류를 위한 RMR 추정이 가능하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.108-113
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• 2006

일반적인 물리탐사기법은 도심지 내에서 구조물, 전도성 지하매설물, 차량 등 인공 잡음으로 인하여 그 적용성에 많은 제약을 받는다. 특히 이 과업은 철도가 운행 중인 철로 하부의 지반 정보의 획득을 목적으로 하는데, 이를 위한 일반적인 물리탐사 적용이 어려웠으며 그 대안으로 선형배열 상시진동 탄성파탐사를 적용하였다. 상시진동 탐사(mircotremor survey)기법에는 철로를 운행하는 기차와 주변 도로의 차량에 의한 진동이 오히려 양호한 송신원으로 활용 될 수 있다. 선형배열 상시진동 탐사기법에서는 일반적인 굴절법 장비를 이용하여 일상적인 진동을 기록하고, 파동장의 변환을 수행하여 표면파의 분산곡선을 얻는다. 이후 발췌한 분산곡선에 대한 반복적인 수치모델링을 통하여 전단파 속도를 구한다. 이 과업에서는 기존 철로를 따라 하부의 터널심도까지의 전단파 속도를 전체 터널구간에 대하여 얻기 위하여 40 m 간격으로 선형배열을 이동하면서 자료를 획득하였다. 측선상의 시추를 통하여 회수한 코어를 이용한 실내시험을 통한 RMR 의 구성요소 중 하나인 일축압축강도와 전단파 속도와의 높은 상관관계를 확인하여 RMR이 전단파 속도와 연관성이 있음을 유추할 수 있었다. 시추공에서 수행한 SPS 검층에서 획득한 전단파 속도와 RMR의 비교한 결과 전단파 속도와 RMR이 높은 상관관계에 있음을 확인할 수 있었다. 상시진동 탐사기법을 통하여 획득한 전단파 속도 역시 RMR과의 양호한 상관관계를 나타냄을 알 수 있었다. 이러한 상관관계를 이용하여 도심지 철도터널 전체 구간에서 터널 설계시 필수적인 암반분류를 위한 RMR 추정이 가능하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권2호
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• pp.144-152
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• 2010

제주도 화산암 두께변화를 연구하기 위하여, 단주기와 광대역 지진계를 각각 8개와 4개 조사지 지표에 설치하여 상시미동 자료를 30 ~ 60분 동안 100 Hz 샘플률로 기록하였다. 인공잡음은 주간자료의 1.8 Hz 이상에서 나타나는 반면, 자연잡음은 0.4 ~ 0.8 Hz 범위에서 주간 및 야간 기록자료 모두에 기록되어 나타난다. H/V 스펙트럼비를 이용하여 구한 우세주파수는 0.2 ~ 0.7 Hz 범위에 분포한다. 우세주파수는 한라산 중심부로 갈수록 점진적으로 작은 값을 보여, 기존의 중력 및 자력모델의 결과처럼 제주도의 기반암이 섬 중심부 아래로 휜 구조임을 반영한다. 기반암 상부 현무암의 평균 횡파속도를 1,800 m/s로 가정할 경우, 각 조사지의 기반암 깊이는 약 640 ~ 2,140 m 정도로 평가된다.