• 지구물리와물리탐사
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• 제3권1호
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• pp.19-24
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• 2000

28 Hz와 100 Hz 지오폰을 사용하여 탄광 채굴공동에 의한 지반침하 지역에서 탄성파자료를 획득하고 지오폰에 따른 탄성파 자료의 주파수 특성을 고찰하였다. 파동의 전파거리가 짧아 고주파수 성분의 감쇠가 적은 근거리 오프셋($1\~10m$) 에서는 100 Hz 지오폰 자료가 28 Hz 지오폰 자료에 비하여 상당히 높은 주파수 성분(최대 300 Hz)을 보유하며 중거리 오프셋($11\~39m$)에서는 28Hz 지오폰 자료의 신호대역 주파수 특성은 근거리 오프셋 자료와 전체적으로 유사하고 100 Hz 지오폰의 경우는 신호로 간주할 수 있는 최대 주파수는 높은 반면 상대적으로 높은 수준의 고주파 잡음이 존재하며, 원거리 오프셋($\geq40\;m$)에서는 150 Hz 이상의 영역에서 신호가 대부분 잡음수준까지 감쇠된 결과를 보여주었다.

• 지구물리
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• 제5권4호
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• pp.321-328
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• 2002

하향식 시추공 횡파탐사의 어려움에는 횡파 주시를 정확하게 결정하는 문제와 입자의 분극 방향에 대한 지오폰의 상대적 방향을 결정하는 문제를 포함한다. 본 연구에서는 횡파 증진법과 주성분 분석법을 적용하여 횡파 주시와 입자의 분극 방향을 결정하였다. 횡파 증진법은 횡파의 진폭을 거의 두 배 가까이 키울 수 있었으며, 주성분 분석법을 통하여 입자의 분극 방향과 지오폰 방향과의 각도 차이를 알 수 있었다. 이렇게 구한 각도를 이용하여 지오폰에 수집된 기록을 주성분 방향에 투영하여 스코어를 산출하였다. 스코어를 이용하여 수집된 기록들은 모두 동일 위상을 갖게 되어 횡파주시 결정의 정확도를 크게 향상시킬 수 있었다. 이와 같은 자료처리 방법을 현장 자료에 적용시킨 결과 시험 현장이 층상구조를 갖고 있음을 밝힐 수 있었다.

• 지질공학
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• 제3권2호
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• pp.167-176
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• 1993

Digital 지진계와 고성능 지오폰을 사용해서 고해상 지진파 탐사를 수행한다. 미소단층, 파쇄대, 균열대, 공동과 같은 지하구조를 탐지하기 위해서는 탐지목표물의 수평, 수직 고해상도를 올리는 것이 중요하다. 즉 Nyquist주파수는 기록지의 최고 주파수보다 커야 하고 또한 최고파수는 Nyquist파수($1/2{\Delta}x$)를 초과해서는 안된다. 최고 주파수는 저주파 통과 필터 혹은 Anit-alias 필터를 이용해서 제거되고 최고파수는 지오폰 간격 ${\Delta}x$를 조절해서 제외시킬 수 있다. 공통 발파 거리와 Single-end Shooting 방법에 의해서 얻어진 지진기록지는 적절한 최적간격, 저주파와 고주파 통과 필터, 그리고 지오폰 간격(0.5m~2m)을 이용해서 고해상도를 얻는다. 터널 상부 지표에서 Single-end Shooting에 의해서 획득한 반사지진파 기록지는 쌍곡선형의 Fraunhofer회절이 생기는 것을 볼 수 있다. 공통발파 기록에서는 터널을 통과한 초동이 낮은 진폭으로 감쇠되었고 공동에 의한 반사파는 지연된 단순 충격 파형(Single Impulsive Wave-form)임을 보여 준다. Cherveny와 Psencik(1983)의 Ray Method에 의한 이론적 결과도 실측 결과와 유사함을 알 수 있다. 즉 터널을 통과한 지진파는 지연되었고 반사된 파도 낮은 속도때문에 지연되어서 나오나 공동과 암석의 큰 음향 임피던스(Acoustic Impedance)는 강한 단순 충격파형을 보여주었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.41-54
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• 2024

건설된 지반구조물을 안전하게 유지하기 위해 정기적인 모니터링은 매우 중요하다. 현재 유지관리를 위해 센서를 기반으로 하는 가속도, 변위계, 이미지를 기반으로 하는 레이저 혹은 드론 영상 촬영 등 지반구조물에 영향을 최소화할 수 있는 비파괴방식이 활용되고 있다. 해당 기술들은 표면의 변화를 관찰할 수 있지만, 내부 물성값 변화 파악에는 어려움이 있다. 지반구조물의 내부 물성값 변화를 모니터링하기 위해 현장 지반조사법이 도입될 수 있으며, 이를 위해 활용될 수 있는 비파괴시험에는 지오폰을 활용한 Spectral-Anlysis-of-Surface-Wave(SASW) 시험이 있다. SASW 시험은 비파괴시험이지만, 데이터 해석에 드는 시간과 분석에 어려움으로 인해 잦은 관찰을 요구하는 유지관리 모니터링의 용도로 활용이 어렵다. 하지만, 전단파 속도를 도출하는 복잡한 SASW 최종 해석이 아닌 분산곡선을 도출하는 1단계 해석만으로도 모니터링에 적용할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 SASW 시험을 모니터링에 활용하기 위해 분산곡선 도출에 필요한 위상각차 데이터에 관한 기초 연구를 수행하였다. 위상각차 구간별 신뢰도에 대해 검토하여 데이터 모니터링에 활용이 가능한 범위에 관하여 확인하였다. 이를 위해 단일 층으로 구성된 균질한 지반 현장에서 지오폰을 활용하여 계측한 위상각차 데이터들을 활용하였다. 본 연구를 통해 활용할 수 있는 위상각차 데이터 구간을 파악해 모니터링의 활용성을 높일 것으로 기대된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.223-226
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• 2005

동일한 파원에서 발생된 P, SH, SV 파를 3성분 지오폰으로 동시에 기록하는 방법을 연구하기 위해서, 94 m의 측선을 따라 2 m 간격으로 설치한 수신점에서 기록된 24채널 자료를 512 ms동안 기록하였다. 원시자료의 수직성분에는 P파가 초동으로 뚜렷하게 나타나며, 측선방향과 수직한 수평성분은 P파가 약화된 반면 S파의 신호/잡음비가 향상된 모습을 보인다. 토모그래피 역산을 통해 계산된 P파 및 S파의 속도 토모그램을 이용하여 동포아송비의 2차원적 분포를 산출한 결과, 동포아송비는 $0.2{\~}0.3$의 범위로 분포하며, 이는 한번의 타격으로 P파 및 S파의 속도분포와 더불어 및 동포아송비의 2차원적 분포까지 획득할 수 있다는데 큰 의의가 있다고 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.95-100
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• 2006

울산단층의 지하구조를 확인하기 위하여 울산시 농소읍 부근에서 750 m의 측선을 따라 탄성파 자료를 획득하였다. 5 kg의 해머를 지표에 비스듬히 설치된 알루미늄 플레이트에 타격하여 P파와 S파를 동시에 발생시켰으며, 3 m 간격의 10 Hz 3성분 지오폰 16개로 수신하였다. P파 굴절파 자료는 토모그래피 방식으로 역산하였으며, 반사파 자료는 통상적인 처리과정에 경사경로시차보정, 구조보정 등의 과정을 추가하였다. P파 굴절파로부터 구한 속도정보와 S파 및 P파 반사파 중합단면을 해석하여 4개 층을 구분하였다. 상부로부터 각 층의 P파 속도는 $300{\sim}1100\;m/s$, $1100{\sim}1700\;m/s$, $1700{\sim}2700\;m/s$, 2700 m/s 이상이고, 상부 3개 층의 두께는 각각 평균 3.9 m, 5.9 m, 4.4 m 정도이다. S파 중합단면은 10 m 이내의 지질구조 규명에 효과적이었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권3호
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• pp.103-113
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• 2023

석유가스 탐사 분야에서는 자료 취득 효율성을 개선하기 위한 대안으로 다양한 무선 탄성파 탐사 장비들이 개발되었다. 그러나 현재 상용화된 무선 탄성파 탐사 장비는 높은 가격대를 형성하고 있으므로 작은 규모의 연구용 장비 구축이 어렵다. 이 때 비교적 적은 비용으로 탐사 장비 제작 및 구현이 가능한 오픈소스 하드웨어를 통해 직접 장비를 만들어 실험하는 것이 무선 탄성파 장비의 학술적 활용을 위한 한가지 대안이 될 수 있다. 이 연구에서는 오픈소스 하드웨어 중 아두이노를 이용하여 무선으로 탄성파 자료를 취득하기 위한 모듈을 개발하였다. 무선 탄성파 탐사 장비는 하나의 수신 장비에서 신호 감지, 간단한 전처리, 저장이 모두 이루어져야 한다. 탄성파 신호를 감지하는 센서로는 육상 탄성파 탐사에서 사용되는 지오폰을 활용하였으며, 이를 아두이노 회로와 연결하여 감지된 신호를 처리하고 저장하는 모듈을 구현하였다. 아두이노를 사용하여 구축된 모듈에는 전처리, 아날로그-디지털 변환, 자료저장 등 크게 3가지 기능이 포함된다. 제작한 단일 채널 모듈은 여러 송신원으로부터 취득한 신호를 취합하여 공통 수신점 모음을 구성할 수 있다.

• 지구물리
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• 제2권3호
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• pp.209-216
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• 1999

전라북도 남원군과 전라남도 곡성군을 경계로 흐르고 있는 섬진강의 남서쪽 강변에서 관로 매설에 필요한 지질정보 파악을 위한 굴절파 탐사를 실시하였다. 인라인 굴절법에 앞서 수행한 지오폰 간격 1 m, 오프셋 구간 -36∼+36 m의 워커웨이 자료로부터, 평균속도 585 m/s의 마른 토사층 하부에 평균 1,326 m/s의 속도를 갖는 젖은 사력층이 거의 수평 상태로 놓여 있으며, 그 하부에는 평균 4,218 m/s의 속도를 갖는 기반암이 분포하는 것으로 분석된다. 지오폰 간격 2 m로 획득한 총 220 m의 굴절파 측선자료를 GRM (Generalized Reciprocal Method) 방법으로 해석한 결과, 평균속도가 688 m/s, 1,473 m/s, 3,776 m/s인 3개 지층이 인지되며, 리핑이 불가능할 것으로 판단되는 기반암까지의 깊이는 숨은 층(hidden layer)의 영향에 따라 최소 1.51∼2.43 m부터 최대 2.25∼3.54 m까지로 구해진다. 이 지역 자료는 굴절법의 전형적인 문제점인 숨은 층 존재로 인하여 2번째 층의 두께를 정확히 계산하는데 어려움이 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권4호
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• pp.209-214
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• 1999

트렌치를 이용하여 다성분 탄성파 탐사에 필요한 횡파를 발생시키는 현장 실험을 2개소에서 실시하였다. 실험결과 1개소에서는 트렌치 연장 방향에 직각 방향으로 양호하게 분극된 횡파를 얻을 수 있었으며 다른 한 곳에서는 횡파 생성에 실패하였다. 시추공 내에 설치한 3성분 지오폰 기록을 필터링, 에너지 balancing, 수평 및 수직 성분 자료의 가$\cdot$감산 등 전처리 과정을 거쳐 P파와 S파를 분리하였고, S파의 직접파 이벤트를 분석하여 매질의 이방성을 관측할 수 있었다. 분석결과에 의하면 $SH_{max}$ 방향이 남북 방향이었으며 이는 시추코어에서 관찰된 파쇄대 절리 방향과 같다는 사실을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.412-417
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• 2005

To ensure the safety of the tunnelling without the loss of economy, the tunnel seismic profiling(TSP) method for the prediction ahead of tunnel face, begins to be used routinely in these days. TSP method does not interfere the tunnelling works while the horizontal drilling does, and its prediction length is longer than that of the drilling. Yet the most frequently adopted technique of TSP in Korea is the multi-shot and 2 receiver array using in-hole receivers, even though this array requires as many as 26 drill-holes for receiver installation and ballasting, which results in 3-6 hours of suspension in excavation work. In this paper, multi-receiver and lesser shot array using side-wall attached 3 component geophones is to be described to prove the efficiency in terms of the survey time as well as the reliability of the method by comparison of the predicted weak points and the face mapping results. The predictions mostly agreed with the real fractures or joint developed zones which have been confirmed during the excavation. It also has been found that TSP method can be effectively applied to perform draining ground water ahead of tunnel face by imaging the geologic discontinuities.