탄성파 반사법 및 굴절법을 이용한 천해저 지반조사에 대한 연구

A Study on the Shallow Marine Site Survey using Seismic Reflection and Refraction Method

  • 발행 : 2008.05.31

초록

공학적 목적의 지반조사에 양질의 자료를 제공하기 위해서는 여러 가지 조사들이 동시에 수행되어야 하고 또한 통합적인 해석이 필요하다. 본 연구에서는 천해저에서 지층 경계에 대한 분해능이 뛰어나며 지층 형태 파악이 용이한 2개의 부머와 단일채널 스트리머를 이용한 탄성파탐사 반사법과 지층의 물리적 특성 가운데 중요한 성질인 탄성파 속도를 구할 수 있도록 한 개의 에어건과 4 m 간격의 24채널 해저면 수신케이블을 제작하여 이용한 굴절법을 동시에 수행함으로써 보다 정확한 지질정보 획득을 시도하였다. 단일채널 반사법 탐사자료는 통상적인 전산처리과정을 통하여 해상도 및 품질이 향상된 2차원 고해상 탄성파 단면도를 얻었고, OBC (Ocean Bottom Cable) type의 수진기를 이용하여 얻은 굴절법 탐사자료는 토모그래피 방법을 통하여 속도 단면도를 구하였다. 두 가지 탐사 결과에 대한 통합적인 해석 단계로서 반사법 탄성파 단면도는 굴절법에서 얻은 속도정보를 이용하여 심도 전환된 단면도를 얻었고, 이로부터 3차원 기반암 심도 단면도와 퇴적층 두께 분포도 등에 대한 정보를 도출할 수 있었다. 천해저 지반조사 분야에 본 연구에서 제시한 방법을 이용하면 보다 정확하고 신뢰성 높은 지질정보가 파악될 것으로 사료된다.

It is very important to estimate the physical properties of survey area and delineate the geological basement in marine site survey for the design of offshore structures. For the purpose of providing high quality data by means of engineering site survey, it is necessary to apply several survey techniques and carry out the integrated interpretation to each other. In this study, we applied single channel seismic reflection method and OBC (Ocean Bottom Cable) type seismic refraction method at shallow marine. We used a dual boomer-single channel streamer as a source-receiver in seismic reflection survey and airgun source-the developed OBC type streamer in seismic refraction survey. We made 24 channels OBC type streamer which has 4m channel interval and each channel is composed of single hydrophone and preamplifier. We tested the field applicability of the proposed method and applied the typical seismic data processing methods to the obtained reflection data in order to enhance the data quality and image resolution. In order to estimate the geological velocity distribution from refraction data, seismic refraction tomography technique was applied. Therefore, we could successfully perform time-depth conversion using the velocity information as an integrated interpretation. The proposed method could provide reliable geologic information such as sediment layer thickness and 3D basement depth map.

키워드

참고문헌

  1. 고광범, 이두성, 2002, "탄성파 굴절법 파선토모그래피에 의한 지반침하 해석", 한국자원공학회지, Vol. 39, No. 4, pp. 293- 288
  2. 신성렬, 이정환, 2004, "적응차감법을 이용한 단일채널 해양탄성 파 탐사자료의 반향파 제거", 한국지구시스템공학회지, Vol. 41, No. 5, pp. 381-388
  3. 신성렬, 김영준, 2005, "천해저용 음원 및 고분해능 탄성파탐사 시스템 개발과 현장적용", 한국지구시스템공학회, Vol. 42, No. 5, pp. 454-464
  4. 이호영, 김철민, 김원식, 조철현, 1992, "디지털 기법을 이용한 천해저 굴절법 탄성파 탐사자료의 취득과 해석", 한국해양학회, Vol. 27, pp. 19-34
  5. 이호영, 박근필, 구남형, 박영수, 김영건, 서갑석, 황규덕, 김종천, 2002, "에어건과 6채널 스트리머를 이용한 고해상 천부 해저 탄성파 탐사", 한국지구물리탐사학회 제4회 특별 심포지엄 논 문집, pp. 24-45
  6. 조창수, 이희일, 서정희, 2002, "탄성파 굴절법 토모그래피를 이 용한 지반의 속도분포 해석", 물리탐사, Vol. 5, No. 1, pp. 6- 17
  7. Good, R. L., Burns, R. A., and Hunter, J. A., 1999, "A seabottom seismic energy source for shallow water engineering applications", SAGEEP, pp. 153-161
  8. Young Ho Cha, Chul Hyun Jo and Jung Hee Suh, 2003, "Water bottom seismic refraction survey for engineering applications", Geosystem Engineering, Vol. 6, pp. 40-45 https://doi.org/10.1080/12269328.2003.10541203