• 제목/요약/키워드: tomographic inversion

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추계학적 지진동모델에 기반한 2D Q 토모그래피 수치모델 역산 (Numerical Test for the 2D Q Tomography Inversion Based on the Stochastic Ground-motion Model)

  • 연관희;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권3호
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    • pp.191-202
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    • 2007
  • 한반도 남부지역의 세부적인 지진파 감쇠특성 규명을 위해, 기존에는 적용이 불가능하였던 Q 토모그래피 역산을 위한 사전 수치검증 연구를 수행하였다. 특히 강지진동모사를 위해 일반적으로 사용되고 있는 추계학적 점지진원 지진동 모델(stochastic point-source ground-motion model; Boore, 2003)에서 사용되는 Q 값에 대한 2차원(2D; 2 Dimensional) 토모그래피 역산을 시도함으로써 역산 결과가 강지진동모사에 직접 활용될 수 있도록 하였다. 수치검증 방법으로는 Q 토모그래피 checkerboard 시험방법이 사용되었는데, 이를 위해 광역 단일 Q 모델의 추계학적 지진동모델 파라미터 역산결과의 지진원과 부지효과 모델 파라미터 값을 이용해서 관측자료와 지진규모-거리-주파수-오차 분포가 동일한 스펙트럼 합성자료를 생성하였다. 수치검증을 위한 Q 블록 격자의 총 개수는 75개(내륙지역=69개(약 $35{\times}44km^2$의 격자크기); 해양지역=6개)로 설정하였으며, $Q_0f^{\eta}$ 함수형태의 Q 블록 값은 $Q_0$=100, 500, ${\eta}=0.0{\sim}1.0$의 분포를 갖도록 하고, 파선의 깊이는 별도로 고려하지 않았다. 스펙트럼 합성자료 생성에 이용된 모델파라미터의 정해와 모델파라미터의 역산결과를 비교하기 위한 checkerboard 수치검증은 3단계에 걸쳐 수행되었는데, 1단계는 블록별 Q의 초기값 추정 단계이며, 2단계는 관측소별 부지증폭함수를 추정하는 단계, 마지막 3단계에서는 최종적인 Q를 도출하는 단계이다. 관측소별 부지증폭함수의 초기 추정값으로는 기 분류된 관측소 등급에 대한 평균 부지증폭함수(연관희, 서정희, 2007)가 사용되었으며, 3단계의 checkerboard 수치검증 결과 최종적으로 추정된 부지효과 모델에는 오차가 발생하였으나 블록별 Q의 정해는 만족할 정도로 추정할 수 있었다.

가스 하이드레이트 부존층의 하부 경계면을 규명하기 위한 심도영역 탄성파 구간속도 분석 (Seismic interval velocity analysis on prestack depth domain for detecting the bottom simulating reflector of gas-hydrate)

  • 고승원;정부흥
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.638-642
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    • 2005
  • For gas hydrate exploration, long offset multichannel seismic data acquired using by the 4km streamer length in Ulleung basin of the East Sea. The dataset was processed to define the BSRs (Bottom Simulating Reflectors) and to estimate the amount of gas hydrates. Confirmation of the presence of Bottom Simulating reflectors (BSR) and investigation of its physical properties from seismic section are important for gas hydrate detection. Specially, faster interval velocity overlying slower interval velocity indicates the likely presences of gas hydrate above BSR and free gas underneath BSR. In consequence, estimation of correct interval velocities and analysis of their spatial variations are critical processes for gas hydrate detection using seismic reflection data. Using Dix's equation, Root Mean Square (RMS) velocities can be converted into interval velocities. However, it is not a proper way to investigate interval velocities above and below BSR considering the fact that RMS velocities have poor resolution and correctness and the assumption that interval velocities increase along the depth. Therefore, we incorporated Migration Velocity Analysis (MVA) software produced by Landmark CO. to estimate correct interval velocities in detail. MVA is a process to yield velocities of sediments between layers using Common Mid Point (CMP) gathered seismic data. The CMP gathered data for MVA should be produced after basic processing steps to enhance the signal to noise ratio of the first reflections. Prestack depth migrated section is produced using interval velocities and interval velocities are key parameters governing qualities of prestack depth migration section. Correctness of interval velocities can be examined by the presence of Residual Move Out (RMO) on CMP gathered data. If there is no RMO, peaks of primary reflection events are flat in horizontal direction for all offsets of Common Reflection Point (CRP) gathers and it proves that prestack depth migration is done with correct velocity field. Used method in this study, Tomographic inversion needs two initial input data. One is the dataset obtained from the results of preprocessing by removing multiples and noise and stacked partially. The other is the depth domain velocity model build by smoothing and editing the interval velocity converted from RMS velocity. After the three times iteration of tomography inversion, Optimum interval velocity field can be fixed. The conclusion of this study as follow, the final Interval velocity around the BSR decreased to 1400 m/s from 2500 m/s abruptly. BSR is showed about 200m depth under the seabottom

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후족부 관상면 배열 영상에 대한 고안 (Introduction of Hindfoot Coronal Alignment View)

  • 문일봉;전주섭;윤강철;최남길;김승국
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제29권4호
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    • pp.225-228
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    • 2006
  • 목 적: 후족부의 병리학적 상태의 치료와 평가를 위해서는 관상면에서 종골과 경골이 연관된 배열상태의 정확한 평가가 필수적이다. 이전의 방사선학적 검사인 발과 발목의 전후방향, 측방향, 사방향 촬영과 종골 축방향 촬영 등의 X-선 촬영상은 관상면에서 종골과 경골이 연관된 배열상태를 증명하지 못했다. 이에 본 연구에서는 후족부 관상면 배열영상(hindfoot coronal alignment view)을 새롭게 소개하고자 한다. 검사방법 : 1) 양쪽 발을 지탱할 수 있는 방사선투과성의 스탠드형 보조기구를 제작한다. 2) 양측 발은 weight-bearing position이 되게 한다. 3) 각각의 발의 위치는 발의 종축이 보조기구 판과 수직이 되도록 자세를 유지한다. 4) silhouette tracing: 발뒷꿈치 outline과 둘째 발가락이 일직선상으로 지나도록 위치시킨다. 5) 중심 X-선: 발바닥 쪽을 향해 약 $15{\sim}20^{\circ}의 각도로 종골의 뒷쪽을 향해 입사한다. 결 과 : 1) 경골 축과 종골의 내측, 외측 결절의 영상이 함께 표출된다. 2) 종골이 회전되지 않아야 한다. 3) 거퇴관절강(talotibial joint space)이 함께 나타나야 한다. 결 론: CT나 MRI 영상에서도 관상면에서 후족부의 배열상태를 증명할 수 있지만, 환자의 체중이 주어지지 않기 때문에 발의 임상적인 증상을 보여주기에는 충분하지 못했다. 하지만 후족부 관상면 배열영상은 후족부의 inversion, eversion의 자세변화를 보여주고, 경골 원위부와 종골의 varus, valgus deformity의 치료를 위한 평가 자료로 좋은 검사방법이며, 비교적 자연스럽고 편안한 자세로 환자에게 큰 도움을 줄 것으로 사료된다.

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잡음 상호상관 기법을 이용한 한반도의 표면파 토모그래피에 대한 연구 (Surface wave Tomography of the Korean Peninsula by Noise Cross-correlation Method)

  • 조광현;강익범
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.133-136
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    • 2007
  • 한반도의 단주기 표면파의 특성을 연구하기 위하여 기상청 지진관측망에서 관측된 지진자료에 잡음의 상호상관기법(Campillo and Paul, 2003; Shapiro et al., 2005)을 적용하였다. 다론 시간에 관측된 지진자료의 에너지를 평준화시키기 위해 1 비트 샘플링 방법이 아닌 화이트닝 기법을 사용한 것을 제외하고 일반적인 상호상관기법이 그대로 적용되었다. 잡음상호상관기법으로 얻어진 그린함수에서 다중필터기법으로 군속도를 계산하였다. 군속도를 역산하여 0.5 - 20 초 주기에서 표면파 분산의 공간적인 변화를 이미지화하였다. 사용된 토모그래피 역산기법은 각 주기의 공간적인 이미지 뿐만 아니라 주기함수인 분산 곡선을 동시에 구하기 위하여 모든 주기의 군 속도자료를 역산하였다. 역산결과, 한반도 남동부 지역인 경상분지에서 낮은 군속도를 확인할 수 있었다.

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정상 중력장하의 단일 액적연소에 있어서 매연 농도의 측정 (Measurements of sooting in single droplet combustion under the normal-gravity condition)

  • 이경욱;이창언;오수철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권4호
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    • pp.468-480
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    • 1998
  • The temporal and spatial distributions of soot volume fractions were measured for single toluene droplet flames as a function of pressure under the normal-gravity condition. In order to characterize the transient nature of the flame and sooting regions, a full-field light extinction and subsequent tomographic inversion technique was used. The reduction in sooting as a function of pressure was assessed by comparison of the maximum soot volume fractions at several vertical positions along the axis above the droplet. The maximum soot volume fraction was reduced by 70% when the pressure was reduced by 60% from 1 atm to 0.4 atm. The reduction in sooting is attributed to variation of the geometric configuration of flame which reduces the system Grashof number as well as only the change in the adiabatic flame temperature as the pressure decreases. The gravimetrically-measured total soot yield was also compared to the optically-measured soot volume fraction to obtain a correlation between the two measurements. As a result, the total soot yield was linearly proportional to the optically-measured maximum soot volume fraction and linearly reduced as the pressure decreased. Accordingly, the non-intrusive full-field light extinction-measurements were able to be calibrated not only to measure soot volume fraction, but to simultaneously evaluate the total soot yield emitted from the toluene droplet flame (which is useful in the practical application).

표면파 토모그래피를 이용한 한반도 상부지각의 이미지 (IMAGING THE UPPER CRUST OF THE KOREAN PENINSULA BY SURFACE WAVE TOMOGRAPHY)

  • 조광현;;이기화
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.41-50
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    • 2006
  • 본 연구에서는 표면파의 군속도 분산 분석을 이용하여 한반도에 설치된 광대역 관측소 사이의 지각 및 상부맨틀의 지진파 속도 구조를 연구하였다. 지진파 잡음의 상호상관기법(Campillo and Paul, 2003; Shapiro et al., 2005)을 이용하여 단주기 표면파의 군속도 분산을 계산하였다. 기존의 잡음 상호상관 기법과는 다르게 지진파 신호를 화이트닝하여 분석에 사용하였다. 그린 함수에서 MFT(multiple filter technique) 방법을 이용하여 0.5 - 20 초 주기의 표면파의 군속도를 계산하였다. 두 관측소 경로에 대하여 얻어진 표면파 군속도 자료를 한반도에 대해 공간적으로 이메이징하기 위하여 표면파 토모그래피 역산을 하였다. 역산 결과 한반도의 남동부에 위치한 경상 분지의 낮은 군속도를 확인할 수 있었다.

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희박 예혼합 덤프 연소기에서 OH 자발광을 이용한 열 방출에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Heat Release in a Lean Premixed Dump Combustor Using OH Chemiluminescence Images)

  • 문건필;이종호;전충환;장영준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권11호
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    • pp.1368-1375
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    • 2004
  • Measurements of OH chemiluminescence in an atmospheric pressure, laboratory-scale dump combustor at equivalence ratios ranging from 0.63 to 0.89 were reported. The signal from the first electronically excited state of OH to ground state was detected through a band-pass filter with an ICCD. The objectives of this study are two: One is to see the effects of equivalence ratio on global heat release rate and local Rayleigh index distribution. To get the local Rayleigh index distribution, the line-of-sight images were inverted by tomographic method, such as Abel do-convolution. Another aim is to investigate the validity of using OH chemiluminescence acquired with an ICCD as a qualitative measure of local heat release. For constant inlet velocity and temperature, the overall intensities of OH emission acquired at different equivalence ratio showed periodic and higher value at high equivalence ratio. OH intensity averaged over one period of pressure increased exponentially with equivalence ratio. Local Rayleigh index distribution clearly showed the region of amplifying or damping the combustion instability as equivalence ratio increased. It could provide an information/insights on active control such as secondary fuel injection. Finally, local heat release rate derived from reconstructed OH images were presented fur typical locations.

X선 토모그램의 Smoothing 효과가 암석의 물성 예측에 미치는 영향 분석 (Smoothing Effect in X-ray Microtomogram and Its Influence on the Physical Property Estimation of Rocks)

  • 이민희;김영석
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권4호
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    • pp.347-354
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    • 2009
  • 암석의 물성을 정확히 예측하기 위해서는 물성에 일차적인 효과를 미치는 공극구조에 대한 이해가 매우 중요하며, 정확한 공극구조와 물성시뮬레이션을 이용한 다양한 물성예측 및 변화양상의 정량적 상관관계는 많은 지구물리분야에 응용할 수 있다. 최근 비파괴 구조해석방법, 특히 X선 토모그래피를 이용한 고분해능 스캔 등이 상용화되고 컴퓨터의 성능이 향상됨에 따라 실제의 공극구조를 이용하여 투수율을 예측하는 연구가 시도되고 있다. 본 연구에서는 이러한 연구를 투수율뿐만 아니라 속도와 전기전도도의 영역으로 확장하려는 시도를 하였다. 하지만 토모그래피 방법에서 발생하는 smoothing 효과에 의해 공극구조가 왜곡되고 계산된 물성에 오차가 발생하여, 영상처리기법(sharpening filtering 및 인공신경망 분류법)을 사용하여 smoothing 효과를 제거하는 방법을 시도하였다. 그 결과 가시적으로 향상된 공극구조를 얻을 수 있었고, 투수율 및 전기전도도의 계산값도 이론적 모델링과 유사한 정도의 정확도를 얻을 수 있었다. 하지만 속도의 경우에는 smoothing 효과의 제거에도 불구하고 오차도 상대적으로 크고 향상정도도 매우 미미하였다. 박편과 토모그래피에서 얻어진 공극구조의 비교 연구를 통하여 본 연구에서 사용된 사암의 경우에는 토모그래피에서 얻어진 해상도가 너무 낮은 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 이유로 smoothing 효과가 제거되어도 속도예측의 향상은 그리 크지 않은 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구에서 제시된 방법은 토모그램의 smoothing 효과를 효율적으로 제거하였으며 이는 토모그래피방법으로 공극구조를 획득할 때 유용하게 사용될 것으로 기대된다. 또한 속도예측의 경우 토모그램의 해상도가 매우 중요한 인자로 판명되었으며 투수율 예측에 일반적으로 사용되는 해상도보다 최소 세 배 이상의 높은 해상도가 요구되는 것으로 파악되었다.

표면파 토모그래피를 이용한 사우디아라비아의 S파 속도구조 및 이방성 연구 (S-wave Velocity Structure and Radial Anisotropy of Saudi Arabia from Surface Wave Tomography)

  • 김린희;장성준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제22권1호
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    • pp.21-28
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    • 2019
  • 이 연구에서는 사우디 아라비아 지역의 S파 속도구조와 이방성을 알아보기 위해 표면파 분산 곡선을 사용하여 3차원 토모그래피를 수행하였다. 아라비아 반도는 지질학적 및 지형적으로 순상지(shield)와 플랫폼(platform)의 지형으로 나뉜다. 본 연구에서는 사우디 지질조사소(Saudi Geological Survey)에서 받은 2008 ~ 2014년 기간의 규모 5.5 이상, 진앙거리 $40^{\circ}$ 이내인 지진 자료들을 사용하였다. 획득한 자료들은 전처리를 거쳐 다중 필터 기법(multiple filter technique)을 적용하여 분산 곡선을 구하였다. 주기 5 ~ 140초에 해당하는 러브파와 레일리파의 군속도 분산 곡선을 역산하여 10 ~ 60 km에서의 SH파와 SV파 속도모델 그리고 이방성을 계산하였다. 그 결과 SV파의 속도모델에서는 순상지 하부 10 ~ 30 km 깊이에서 고속도 이상대를 보이며, 플랫폼 하부에서는 10 km 깊이에서 저속도 이상대를 보인다. 이는 순상지가 원생누대 기원의 오래되고 차가운 육괴로 되어있으며, 플랫폼이 고생대, 중생대, 신생대의 퇴적물로 덮여 있기 때문에 이와 같은 결과가 나왔다고 판단된다. SV파와 SH파의 속도 차이를 이용하여 구한 이방성의 결과는 전반적으로 양의 이방성이 나타나며, 이는 자그로스 조산대에서의 섭입으로 인한 아라비아 판의 당김에 의해 인장력이 수평 방향으로 발생하여 SH파의 속도가 빠르게 나타난다고 판단된다.

OBS/에어건을 이용한 지각구조 연구에서 불균질층의 영향에 대한 평가와 해석 (Evaluation and interpretation of the effects of heterogeneous layers in an OBS/air-gun crustal structure study)

  • 학아가벌자;립원순삼;구보전륭이;서산영일랑;상촌채;내등호유;본전사기;급천신효;전촌팔주부;;김전겸태랑
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제11권1호
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    • pp.1-14
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    • 2008
  • 본 연구에서는 비정상적인 해양지각이나 섭입대의 데꼴망(decollement), 해저산 등과 같이 매우 불균질한 속도구조에서 발생할 수 있는 특성들을 가진 신호와 파형들이 포함된 탄성파 자료를 합성 탄성파 파형과의 비교를 통해 해석하는 방법을 제시하였다. 최근 대양지역에서의 광역 굴절법 탐사나 광각(wide-angle) 반사법 탐사를 통해 우리는 특징적인 신호와 파형뿐만 아니라 초동과 PmP와 같은 주요 반사파 위상들을 포함하고 있는 많은 양의 고해상, 고품질 탄성파 자료를 얻을 수 있다. 주요 후기 반사파 위상이나 거리에 따른 이상 진폭 감쇠를 포함한 몇몇 특징적인 파형들은 주시토모그래피 역산과 같은 기존의 해석법만 사용하기에는 해석에 어려움이 많다. 그러한 특징적인 위상들을 위한 최선의 해석 방법은 관측자료를 합성 탄성파 파형과 비교하면서 파선의 경로와 주시를 계산하는 것이다. 이 방법을 통해 우리는 관측된 파형들의 주된 특징들을 모두 포함한 적절한 구조 모델을 만들 수 있다. 앞서 말한 문제의 위상들을 해석하는데 있어서 많은 도움이 될 몇몇 실제 관측한 실례들을 포함한 결과들이 제시되었다. 파형 특성 분석에 있어서 우리가 접근한 방법은 대양지역뿐만 아니라 대륙지역에서도 고해상 및 고품질의 지각 구조 모델을 만드는데 있어서 혁신적인 방법임을 확신한다.