• 지구물리와물리탐사
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• 제23권4호
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• pp.223-229
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• 2020

소형 루프 전자탐사법은 효과적인 물리탐사법으로 다양한 목적으로 천부 조사에 널리 사용되고 있다. 소형 루프 전자탐사에서는 기하학적 수직탐사와 주파수 수직탐사가 적용되고 있으나, 주파수 수직탐사의 경우 그 유효성 대하여 논란이 지속되고 있다. 이 연구에서는 소형 루프 전자탐사에 대한 1차원 모델링을 통하여 기하학적 수직탐사와 주파수 수직탐사의 유효성을 검증하고자 하였다. 수치 실험 결과 기하학적 수직탐사는 효과적으로 지하의 심도에 따른 지하의 정보 해석이 가능한 것으로 나타났다. 반면 주파수 수직탐사는 송수신 간격이 비교적 클 경우, 즉 유도상수가 크다는 조건을 만족해야만 유효한 해석이 가능하며, 그렇지 못할 경우 하부 지층의 정보해석이 불가능한 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권3호
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• pp.119-125
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• 2003

소형루프 전자탐사법은 다양한 현장에 성공적으로 적용되어온 효과적인 물리탐사법으로 특히 천부 지반조사나 환경오염대의 조사에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 저유도상수(low induction number)대역에서 수행되는 소형루프 전자탐사에서는 주로 기하학적 수직탐사(geometric sounding)이 사용되어 왔으나, 근자에 이르러 정확한 2차장의 측정이 가능한 일체형의 다중 주파수 소형루프 전자탐사장비가 개발되면서, 주파수 수직탐사(frequency sounding)이 시도되고 있다. 본 논문에서는 간단한 2층구조에 대하여 수평루프 전자탐사 모델링을 수행하였다. 분석 결과 동상성분의 경우에는 주파수 수직탐사이 가능하지만, 이상성분의 경우에는 기하학적 수직탐사가 효과적인 것으로 확인되었다. 그러나 동상성분의 경우 신호의 크기가 이상성분에 비하여 미약하므로 국내에서와 같이 전기전도도가 낮고 전자기적 잡음 수준이 높은 지역에서는 적용이 곤란하다. 따라서 본 논문에서는 이상성분이 신호의 크기가 커 안정적 자료획득이 가능하며, 두 개의 주파수에 측정된 이상성분의 차가 동상성분과 같은 거동특성을 보인다는 점에 착안하여, 기존의 방법과는 다른 주파수 수직탐사 방법을 제시하고자 하였다. 또한 지하의 전기전도도를 비교적 잘 반영하는 겉보기 전도도를 정의하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권4호
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• pp.180-186
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• 2003

수평(HCP)및 수직동일면(VCP)배열을 사용하는 다중 주파수 소형루프 전자탐사 자료의 1차원 역산 프로그램을 개발하였다. 역산방법은 ACB 최소자승법을 사용하였으며, Jacobian 행렬을 해석적으로 계산하였다. 간단한 1차원 모델에 대한 이론자료를 계산하고, 동상 및 이상성분 자료를 사용하여 역산을 수행하였다. 역산 결과 동상 및 이상성분을 모두 사용할 경우 가장 정확하게 각 층의 전기전도도 및 심도를 추정하는 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제6권4호
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• pp.187-194
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• 2003

다중 주파수 소형루프 전자탐사법은 가탐심도의 한계에도 불구하고 조사가 신속하고 비용이 저렴하다는 장점을 가지고 있다. 따라서 이 방법은 각종 지반조사 및 환경문제의 해결을 위하여 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 소형루프 전자탐사 자료를 이용하여 지하의 2차원 영상화 기법을 개발하였다. 지하의 전기비저항 분포를 영상화하기 위하여 주파수 수직탐사 자료에 대한 1차원 역산법을 사용하였다. 이론 자료에 대한 역산결과 지하의 전기비저항 구조에 대한 양호한 영상을 구현할 수 있었다. 또한 강원도 춘천에 위치한 농장에서 획득한 현장자료를 사용하여 전기비저항 2차원 단면을 작성하고, 이를 쌍극자 배열 전기비저항 탐사 결과와 비교, 검토하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.29-36
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• 2007

최근의 탄성파 탐사들은 퇴적층에 메탄 하이드레이트가 존재할 경우 탄성파 진폭 감쇠에 큰 영향을 미치는 것을 보여주고 있다. 이 논문에서는 일본 중부 토카이(Tokai) 해역의 난카이 트러프 (Nankai Trough) 탐사정에서 얻은 수직탄성파자료를 이용하여 30$\sim$110 Hz 주파수 대역에서 메탄 하이드레이트 부존층에서의 P 파 감쇠를 측정하였다. 두 개의 다른 측정방법들 (스펙트럼비 (spectral ratio) 방법과 중심 주파수 이동방법 (centroid frequency shift method))을 이용하여 감쇠 측정의 유효성을 조사하였다. 또한 감쇠 측정의 안정성을 증명하기 위해 측정 심도구간, 시추공의 불규칙 변화, 주파수 구간에 따른 감쇠 분석의 민감도를 조사하였다. 탄성파 주파수 대역에서는 메탄 하이드레이트 부존층에서 P 파의 큰 진폭 감쇠는 발견되지 않았다. 육안으로 보기에는 탄성파 주파수 대역에서의 최대 감쇠는 저포화도의 가스층에 발생한다. 그와는 반대로 같은 시추공에서 얻어진 음파검층의 주파수 대역 $(10{\sim}20\;kHz)$에서는 가장 높은 P 파의 진폭 감쇠가 메탄 하이드레이트 부존층과 관련이 있었다. 그러므로 이 연구는 메탄 하이드레이트 부존 퇴적층의 진폭 감쇠가 주파수에 의존함을 보여주고 있다. 메탄 하이드레이트 부존층은 탄성파 주파수 대역보다는 음파검층 주파수 대역에서 진폭 감쇠를 유발함을 알 수 있다. $30{\sim}110\;Hz$의 탄성파 주파수 대역이 메탄 하이드레이트 부존에 영향을 받지 않는 이유 중의 하나로서 메탄 하이드레이트 지역의 얇은층 들로 이루어진 층서구조의 영향을 제시하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.114-120
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• 2006

이 연구의 목적은 해안지역의 소유역에 대한 해수침투 범위를 규명하기 위하여 소형루프 전자탐사 자료에 대하여 베리오그램을 이용한 공간분석 기법의 적용성을 파악하는 것이다. 이를 위하여 일차적으로 소유역 전체에 대하여 33 지점의 전기비저항 수직탐사와 두 곳의 관정에 대한 전기전도도 검층이 수행되었다. 수직탐사 역산에 의한 전기비저항과 관정들의 대수층 두께를 비교한 결과, 연구지역 소유역 전체에 대한 해수침투 범위가 파악되었으며, 이러한 결과는 2년간 정기적으로 측정된 전기전도도 검층 결과로 확인되었다. 소유역 일부 지역에 대한 심도별 겉보기 전도도 변화를 확인하기 위하여 6개 주파수 대역을 이용한 전자기 탐사를 수행하였다. 베리오그램을 이용한 공간분석 결과로 겉보기 전도도 분포도를 작성한 결과, 이 방법이 얕은 깊이에 대한 해수침투 범위를 효과적으로 규명할 수 있는 것으로 밝혀졌다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권3호
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• pp.275-283
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• 2002

지하에 매설된 각종 시설물의 위치 및 깊이를 조사하기 위한 비파괴적인 조사방법으로 GPR(Ground Penetrating Radar; 지하투과레이다; 지하레이다) 탐사법이 국내외적으로 많이 활용되고 있으나, 가탐심도가 일반적적로 5m이내로서 낮으며, 지하매질이 불균질하거나 점토, 염분, 자갈 등이 많은 곳 및 주변의 전자기적 잡음이 심한 곳에서는 조사가 안 되는 경우가 많다. 본 연구에서는 이러한 비파괴 GPR 탐사법의 제약을 극복하고자 일반적인 매설심도(물리탐사적으로는 얕은 곳)에 위치한 지하매설물임에도 불구하고 탐지가 안 되는 지역을 선정하여, 토질분석에 의해 탐사가 되지 않는 원인규명과 함께 효과적으로 지하매설물을 탐지할 수 있는 새로운 비파괴 전자(電磁) 탐사법을 제시하였다. 본 연구에서는 2kHz-4MHz 대역의 지하조사를 위한 고주파수대역 전자탐사법을 개발, 적용하였다. 고주파수대역 전자 탐사는 주파수대역 탐사이며 인공적으로 에너지원(源)을 방출하는 능동적인 탐사법으로서 가탐심도는 약30m 정도이다. 서로 수직한 전기장과 자기장을 측정하여 임피던스를 계산하며, 이로부터 측점 하부의 수직적인 전기비저항 분포를 해석하게 된다. 또한, 비접촉 용량전극을 채택하여 측정시간을 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 콘크리트, 아스팔트 및 잡석으로 포장된 지역에서도 조사가 용이하며, 신호중첩에 의해 고압선 등에 의한 잡음을 감소시킬 수 있게 되었다. 다른 탐사방법으로는 발견할 수 없었던 지하매설관에 대해서 본 고주파수대역 전자탐사를 성공적으로 정밀하게 적용할 수 있었다. 본 연구 결과를 지하매설물의 위치 및 깊이 확인을 위한 정밀 지하측량 지반조사 및 문화 유적지조사 등에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 전자통신동향분석
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• 제28권6호
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• pp.167-179
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• 2013

측면주사음탐기(side scan sonar) 센서는 해저면의 영상을 실시간으로 탐색하는 장비로서 해양탐사 및 지질조사, 해저통신 및 어초조사, 기뢰 및 잠수정 탐색 등 해양탐사와 관련한 대표적 장비라고 할 수 있다. 센서는 해저와 목표물을 표시하기 위해 소나 플랫폼의 움직임을 사용하며, 동작주파수 범위는 20kHz~500kHz이다. 이 주파수는 요구되는 깊이와 목표물의 크기에 의해서 결정된다. 센서는 수직으로 $45^{\circ}$, 수평으로 $2^{\circ}$ 정도의 신호전파 방사각도 폭을 가진다. 최근에는 해양탐사와 개발을 위해 빠른 스캔속도와 정확한 정보, 고해상도의 영상을 얻기 위해 해저면에 대한 다중빔 영상센서의 핵심기술로 활용되면서 그 활용성과 중요성이 점차 증가되고 있다. 본고에서는 측면주사소나 센서의 기본 원리 및 종류, 디중빔측면주사소나 기술동향, 응용분야의 사례를 소개함으로써, 국내 기반기술 및 상용화 개발이 취약한 측면주사 음탐기 센서에 대한 이해를 돕고자 한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권3호
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• pp.220-226
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• 2011

탄성파동방정식에서는 변위가 수직 및 수평방향으로 정의된다. 실제 탐사에서는 수직변위와 수평변위를 모두 측정할 수 있기 때문에 이를 이용하여 방향성을 갖는 변위벡터를 구성할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 변위벡터의 크기를 목적함수로 이용하는 주파수 영역 탄성파 파형역산 기법을 제안하고자 한다. 변위벡터 목적함수는 주파수 영역 파형역산 알고리듬에 적용할 경우 기존의 역전파 알고리듬과 동일한 방식으로 역산을 수행할 수 있다. 변위벡터 목적함수를 이용하여 Marmousi 모델과 SEG/EAGE 암염 모델의 합성탄성파 자료를 역산한 결과, 기존의 역산기법에 비해 RMS 오차가 안정적으로 감소하였다. 특히, Marmousi 모델의 밀도와 SEG/EAGE 암염 모델의 암염 하부의 저속도층을 실제 모델에 더 가깝게 구현할 수 있었다. 변위벡터의 크기를 목적함수로 사용할 경우 경사방향이 수치적으로 불안정한 형태로 정의되므로 이를 안정화시키기 위한 추가적인 연구가 필요할 것이다. 또한 본 논문에서 제안한 변위벡터 목적함수를 이용한 파형역산을 수행하기 위해서는 다성분 탐사자료 획득이 필수적이므로 육상탐사에서의 다성분 탐사나 해저면 다성분탐사(OBC, Ocean Bottom Cable) 등의 연구와 병행되어야 할 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권3호
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• pp.142-148
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• 1999

확장된 Born 근사법에 의한 반무한 공간에서의 전자탐사(EM) 3차원 모형반응 알고리듬을 개발하였다. 이 근사법의 정확성을 검토하기 위하여 수직 자기쌍극자(VMD, vertical magnetic dipole)원을 사용하여 자기장의 수평 및 수직성분에 대한 확장된 Born 근사법의 결과를 적분방정식법의 결과와 비교하였다. 그 결과 확장된 Born 근사법과 적분방정식법은 송신원의 주파수가 20 kHz보다 작고 전도도비가 1:10이하에서 정확한 결과를 보였다. 이보다 더 큰 전도도비를 갖는 경우 확장된 Born 근사법의 결과는 적분방정식법의 결과와 약간의 차이를 나타낸다. 따라서, 확장된 Born 근사법의 정확한 결과를 얻기 위해서는 전도도비가 1:10보다 작은 범위에 있어야 한다. 그러나 20 kHz부터 100 kHz의 송신원의 주파수 범위에서는 두 값의 차가 비교적 작기 때문에 확장된 Born 근사법은 EM 3차원 모형반응 알고리듬으로 사용 가능한 것으로 판단된다.