Detailed Processing and Analysis on the Single-channel Seismic Data for Site Survey of Daecheon-Wonsando Subsea Tunnel

대천-원산도 해저터널 부지조사를 위한 단일채널 탄성파자료의 정밀 처리 및 분석

  • Kim, Won-Sik (Petroleum & Marine Research Div., Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources (KIGAM)) ;
  • Park, Keun-Pil (Petroleum & Marine Research Div., Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources (KIGAM)) ;
  • Kim, Hyun-Do (GeoView Co., Ltd.) ;
  • Cheong, Snons (Petroleum & Marine Research Div., Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources (KIGAM)) ;
  • Koo, Nam-Hyung (Petroleum & Marine Research Div., Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources (KIGAM)) ;
  • Lee, Ho-Young (Petroleum & Marine Research Div., Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources (KIGAM)) ;
  • Park, Eui-Seob (Geologic Environment Research Div., Korea Institute of Geoscience & Mineral Resources (KIGAM))
  • 김원식 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) ;
  • 박근필 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) ;
  • 김현도 ((주)지오뷰) ;
  • 정순홍 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) ;
  • 구남형 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) ;
  • 이호영 (한국지질자원연구원 석유해저연구본부) ;
  • 박의섭 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부)
  • Received : 2010.09.14
  • Accepted : 2010.11.15
  • Published : 2010.11.30

Abstract

The Single-channel seismic survey with the source of bubble pulser and drilling survey was carried out in 2008 and 2009 for the site survey of Daecheon-Wonsando area, which was a proposed area of Korea-China subsea tunnel. The goal of this study is to analyze the depth and characteristics of acoustic basement for the stability assessment and tunnel design in this proposed area through combining drilling data with this single-channel seismic data after detailed processing. For this purpose, among the data processing schemes which are usually applied to multi-channel seismic data, we applied the F-K filtering to eliminate the AC(alternating current) noise and the post-stack depth migration to produce depth section. As a result, we verified that the improved depth section could be obtained from single-channel seismic data, and the distribution and characteristics of basement could be analyzed in survey area through the combined analysis with drilling data. However, we could not interpret the detailed structures, fault and fracture zone, due to the quality of bubble pulser source and single-channel data. We expect that those detailed structures can be analyzed when higher resolution seismic data is provided. Therefore, we recommend some items for future seismic survey of subsea tunnel to obtain the high resolution seismic data.

한-중 해저터널 후보지로 선정된 대천-원산도 지역의 부지조사를 위해 버블펄서(Bubble pulser) 음원을 이용한 단일채널 탄성파 탐사와 시추조사가 2008년 및 2009년에 수행되었다. 본 연구는 이 단일채널 탐사자료를 정밀 처리하고 시추자료와 연계하여 후보지역의 해저터널 안정성 평가와 시공설계에 필요한 기반암 심도 및 특성을 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 일반적으로 다중채널 탄성파자료에 적용되던 자료처리 기법 중 주파수-파수영역 필터링(F-K filtering)을 적용하여 교류전원잡음 등을 제거하고, 중합후 심도구조보정(post-stack depth migration) 기법을 적용하여 심도단면을 제작하였다. 수행 결과 단일채널 탄성파자료로부터 향상된 심도영역단면을 제작할 수 있음을 확인하였고, 시추자료와 통합 해석을 통하여 조사지역의 개략적인 기반암 분포와 지질특성을 파악할 수 있었다. 단층, 파쇄대 등의 세밀한 구조 파악은 버블펄서 음원과 단일채널 자료의 특성상 어려웠으나, 좀 더 해상도가 높은 탄성파자료가 있을 시 가능할 것으로 보인다. 이에 향후 해저터널 탐사 시 고해상자료를 얻기 위한 추천사항을 수록하였다.

Keywords

References

  1. 김현도, 김진후, 2004, 단일채널 해양 탄성파탐사 자료의 수평거리 보정, 물리탐사, 7(4), 245-250.
  2. 김현도, "PC 기반의 GPS 연동 고해상 다중채널 해양 탄성파탐사 시스템 개발", 동아대학교 대학원, 박사학위논문, 2004.
  3. 박의섭, 신희순, 홍은수, 2007, 해저터널의 조사 및 설계기술 동향(Trends of Investigation and Design for Subsea Tunnels), 27th KSCE Tunnel Committee Special Conference.
  4. 박의섭, 신희순, 홍은수, 2008, 국내외 해저터널의 기술현황, UN이 정한 지구의 해 선포식 및 지구과학 한마당 학술대회.
  5. 이호영, 구남형, 박근필, 유동근, 강동효, 김영건, 서갑석, 황규덕, 김종천, 김지수, 2003, 고해상 다중채널 탄성파탐사 자료취득 변수에 따른 천부 해저지층 영상의 해상도, 물리탐사, 6(3), 126-133.
  6. 정순홍, 김원식, 구남형, 유동근, 이호영, 신원철, 박근필, 2008, 도미퇴적분지 해양탄성파 탐사자료 최적 전산처리 변수도출, 지구물리와 물리탐사, 11(4), 279-285.
  7. (주)엔아이에스컨설턴트, 2010, 보령−태안 도로공사(제1공구) 지반조사 중간성과 보고서.
  8. Nilsen, B. and A. Palstrom, 2001, Stability and water leakage of hard rock subsea tunnels, Modern Tunneling Science and Technology, p. 497-502.
  9. Eisentein, Z. D. 1994, Large undersea tunnels and the progress of tunneling technology, Tunneling and Underground Space Technology, 9(3), 283-292. https://doi.org/10.1016/0886-7798(94)90054-X