2.5차원 전자탐사 수치모델링 및 역해

2.5-Dimensional Electromagnetic Numerical Modeling and Inversion

전자탐사 수치모델링 및 역산은 복잡한 지하구조에 대한 전자기장의 정확한 거동양상 규명을 위한 기본적인 해석방법이다. 본 연구에서는 2.5차원 전자탐사 수치모델링 알고리즘을 유한요소법을 이용하여 구하였다. 이때 전기장과 자기장이 결합되어 표현되는 2.5차원 미분방정식을 정식화할 때 선형적 물성변화를 고려하는 유한요소 방정식을 도출, 제의하였다. 송신원의 영향이 큰 근거리장과 균질 반무한공간의 반응이 지배적인 원거리장 각각에 대하여 모델변수를 검토하고 이를 토대로 균질 반무한공간에서의 해석적인 해와 비교하여 봄으로써 알고리즘의 타당성을 검증하였다. 본 연구에서 제시한 수치 모형반응 알고리즘에 부합하는 수정된 블록역산모형을 고안하였으며 고립형 이상체에 대한 분해능을 살펴봄으로써 분산방정식으로 표현되는 전자탐사자료의 역해 가능성 및 한계를 고찰하였다.

Numerical modeling and inversion for electromagnetic exploration methods are essential to understand behaviour of electromagnetic fields in complex subsurface. In this study, a finite element method was adopted as a numerical scheme for the 2.5-dimensional forward problem. And a finite element equation considering linear conductivity variation was proposed, when 2.5-dimensional differential equation to couple eletric and magnetic field was implemented. Model parameters were investigated for near-field with large source effects and far-field with responses dominantly by homogeneous half-space. Numerical responses by this study were compared with analytic solutions in homogeneous half-space. Blocky inversion model was modified to be applied to the forward calculation in this study and it was also adopted in the inversion algorithm. Resolution for isolated bodies were investigated to confirm possibility and limitation of inversion for electromagnetic exploration data.