• 지구물리와물리탐사
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• 제13권4호
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• pp.307-314
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• 2010

석유와 가스 등 지하자원 탐사를 위한 탄성파 탐사자료의 처리 및 해석에 있어서 이방성에 대한 연구는 매우 중요하다. 중합 및 구조보정 등 자료처리과정에 필요한 탄성파 속도를 등방성이라고 가정하였으나 실제 지하지질의 속도구조는 이방성을 가지는 경우를 흔히 볼 수 있는데, 특히 셰일층 또는 파쇄 및 절리 등 균열이 발달된 탄산염 저류층에서 이방성 특성을 찾아볼 수 있다. 본 연구에서는 합성수지인 베이클라이트로 만든 VTI매질을 대상으로 탄성파 축소모형실험을 이용하여 탄성파 이방성에 대한 연구를 수행하였다. 탄성파 모형실험에서 등방성 재료는 입사각의 변화에도 불구하고 속도가 항상 일정하지만, 이방성 매질의 경우 측정 방향 및 입사각에 따라 탄성파 P파 및 S파의 속도가 변화하였다. 측정된 탄성파 속도는 군속도로 추정되며 군속도로부터 구한 탄성계수를 이용하여 이방성계수인 ${\varepsilon}$, ${\delta}$, ${\gamma}$를 성공적으로 파악할 수 있었다. 이방성매질에서는 이론적으로 계산된 위상속도와 측정된 탄성파속도는 비교적 잘 일치하였으며, 또한 qP, qS, SH파의 위상속도를 slowness surface에서 나타내면 측정 매질에 대한 이방성 특성이 잘 표현되었다. S파의 경우 매질과 송수신기의 측정 방향에 따라 서로 다른 두 개의 횡파가 분극특성을 나타내며 전파됨을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.711-717
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• 2006

한국지질자원연구원은 1997년부터 새로운 에너지 자원으로 활용 가능성을 포함하고 있는 가스 하이드레이트를 조사하기 위해 동해 일원에서 탄성파탐사를 실시하고 있다. 탄성파 반사자료로부터 가스 하이드레이트 부존여부를 확인하는 방법은 해저면과 평행하면서 위상이 반대로 나타나는 고진폭 반사파 Bottom Simulating Reflector (BSR)과 BSR상부에서의 진폭감소, 하부에서 진폭증가와 구간속도 감소 둥을 들 수 있다. 대용량 탐사자료로 구성된 탄성파 반사자료에 깊이영역 구조보정을 적용하기 위해서는 고성능 컴퓨터와 병렬처리 기술이 필요하다. PSPI법은 적은 컴퓨터 계산량과 효율성 그리고 주파수 영역에서 구조적으로 병렬화가 용이한 특성을 지니고 있어 구조보정에 많이 이용되고 있다. 여기에서는 동해 가스 하이드레이트 탄성파 반사자료에 대한 일반자료처리와 함께 BSR로 여길 수 있는 구간에 대해 message passing interface_local area multicomputers(MPI_LAM)으로 병렬 코드화된 MPI PSPI를 이용하여 깊이영역 중합 전 구조보정에 적용하였다. 중합 전 깊이영역 구조보정 입력자료를 위한 속도모델은 자체 개발된 지오빗을 이용하여 중합 단면도로부터 지층경계면을 구하고 중합속도를 이용하여 제작하였다. BSR은 시간영역구조보정 된 중합 단면도상에서 음원모음도 3555-4162 사이와 왕복주시 2950 ms 부근에서 확인되지만 깊이영역 단면도에서는 해수면 6 km에서 17 km사이, 해저면에서 약 2.1km 깊이영역에서 나타남을 알 수 있다. 또한 구조보정 결과 반사파 에너지가 집중되는 지점에서 영상화가 잘 이루어지므로 관심대상 지역에 에너지를 많이 보낼 수 있는 자료취득변수를 결정해야 함을 알 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권6호
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• pp.674-686
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• 2011

다양한 지표 상태, 수진기 고유 주파수, 진원 발생 방법 등을 달리하는 6종의 탄성파 자료 획득을 통해 각각의 조사 방식별 기록되는 탄성파 신호의 특성을 비교 연구하였다. 특히 포장도로와 같이 일반적인 쇠침 활용 수진기의 설치가 곤란한 조사 지역에 대하여 1.8kg의 원형 무게 판을 수진기에 부착하여 포장도로 위에 설치하는 방식은 조사 편이성은 물론 조사 시간을 단축할 수 있는 방법이 될 수 있음을 확인하였다. 또한 포장도로에서는, 진원을 1kg 내외의 소형 망치 가격으로 발생시켜도 왕복 주시 시간 200ms 혹은 그 이상의 탄성파 신호를 감지하는데 큰 문제가 없는 것으로 나타났다. 수진기에 무게 판을 부착하는 것은 자체 무게에 종속성이 있는 수진기 고유 응답 특성을 변화시킬 수 있을 것으로 추정되나, 실제 굴절파의 도달 시간을 변화시키거나 반사파 신호의 양상을 변화시켜 굴절파 방식 해석 결과 및 반사파 해석 단면을 실질적으로는 크게 왜곡시키지는 않는 것으로 나타났다. 따라서 천부 고해상도 탄성파 조사에 있어서 무게 판 부착 수진기를 활용한 포장도로에서의 탄성파 조사는 시간과 경비를 절약할 수 있는 방안이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제22권4호
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• pp.459-466
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• 2012

엔지니어링 탄성파 반사법 자료에서 자주 부딪히는 문제는 천부 불연속면의 작은 반사 에너지가 발파로 인한 음파, 직접파, 굴절파 및 진폭이 큰 표면파와 같은 잡음으로 가려진다는 점이다. 자료처리 과정에서 그 동안 국내 지반탐사 자료에 적용되지 않았던 방사변환 기법을 통하여 현장에서 얻어진 거리-시간 영역의 자료를 단순히 속도-시간 영역의 자료로 변환시켜 일관성 잡음을 제거하고자 하였다. 적용성 평가를 위해 수백 미터 깊이를 대상으로하는 고품질의 퇴적분지 탐사자료와 수십 미터 깊이를 대상으로 하는 잡음이 많은 엔지니어링 탐사자료를 시험자료로 선택하였다. 이 방법은 대역통과 필터링과 주파수-파수 필터링에 비해 반사파의 진폭을 약화시키지 않고 음파, 표면파, 직접파, 굴절파와 같은 천부의 일관성 선형 잡음을 효과적으로 약화시킬 수 있었다. 방사 트레이스 영역에서 잡음의 주파수 특성을 고려하여 설계된 저주파 제거 필터를 적용할 때 표면파 분산 구간은 물론 주파수-파수 필터링에서 통제하기 힘든 직접파, 굴절파 및 음파의 중첩 구간(50m 깊이 이내)에 있는 천부 반사면들이 효과적으로 부각되었다. 일관성 있는 선형 잡음에 제한되어 적용되는 이 방법은 앞으로 속도-시간 영역에서 각 종 잡음의 분포 특성을 정확히 파악할 때 엔지니어링 자료에 흔히 나타날 수 있는 절리, 파쇄대, 천부 단층에 의한 회절파와 역-산란파와 같은 잡음도 충분히 조절할 수 있을 것으로 보인다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권3호
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• pp.116-131
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• 2019

고품질의 고해상 해저 탄성파 탐사자료를 얻기 위해서는 해상의 파도가 매우 낮은 환경에서 탐사가 이루어져야 하지만, 약간의 파도가 있는 상태에서 탐사를 수행하는 경우가 많으며 이로 인하여 자료의 품질이 저하된다. 이러한 경우에는 자료처리 과정에서 해저면 신호의 정확한 위치를 파악하여 자동적으로 파도 또는 너울의 영향을 제거함으로써 탄성파 자료의 품질을 향상시킬 수 있다. 그러나 파도의 영향으로 인하여 잡음이 포함되거나 해저면 신호가 약해진 자료에서는 해저면 위치 선정에 오류가 발생하기 쉽다. 이 연구에서는 해저면의 위치를 예상하여 좁은 선정 범위를 설정한 후 이 범위 내에서 해저면의 위치를 선정함으로써 이와 같은 오류를 감소시키는 방법을 사용하였다. 해저면 예상 위치는 다중채널 자료에서 각 채널별로 이전에 선정한 해저면의 위치들을 이용하여 산출하였다. 또한 채널별로 산출한 해저면 예상 위치를 샷모음 내에서 다른 해저면 예상 위치와 비교하여 검증하였다. 이와 같은 방법을 잡음이 포함된 여수근해 8채널 고해상 에어건 탐사자료에 적용한 결과, 해저면 신호 이전의 잡음이나 이후의 강한 반사 신호를 선정하는 오류가 현저하게 감소되었으며, 약 2.5 m의 너울영향을 보정한 고품질의 탄성파 단면도를 제작할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제31권4호
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• pp.603-620
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• 2021

수진기들을 서로 케이블로 연결하지 않고 독립적으로 운용하는 육상-노달 탄성파 기술을 수륙 경계지역에 대한 탄성파 반사법자료를 얻기 위해 사용하였다. 이 기술은 수진기 설치와 수거가 간편하기 때문에 지형조건 영향을 적게 받으면서 양호한 자료를 얻을 수 있다는 점에서 매우 경제적이다. 경상북도 포항시 형산강 하구를 테스트 지역으로 한 이 연구에서는 송수신 측선을 약 120 m 간격으로 서로 평행하도록 전개하여 음원은 강에서 에어건을 사용하고 무선 수신은 하상에 설치한 노달 시스템을 사용하였다. 수집된 반사파 자료들은 낮은 신호대잡음(S/N)과 불연속적인 이벤트를 보이며, 특히 직접파, 가이드파, 음파, Scholte 표면파를 포함한 대부분의 이벤트들이 현장 자료에서 쌍곡선 형태로 나타는데 이러한 특징은 송수신이 같은 측선에서 이루어지는 일반적인 탐사에서의 직선 형태와 크게 대비된다. 주된 자료처리는 저주파 고진폭 잡음에 가려진 미약한 신호를 향상시키기 위한 띠통과 필터링, 공기파를 완화시키기 위한 주파수-파수 필터링, 송수신기 사이의 전파시간을 보정하기 위한 시간지연 보정을 수행하여 궁극적으로 가이드파와 공기파에 가려진 천부의 반사파를 표출하는데 목적을 두었다. 송신기와 수신기 사이의 횡단-오프셋 거리에 따른 시간지연 보정을 위한 주시방정식과 곡선을 이 연구에서 새로이 제시하였다. 시간지연 보정 효과는 최소 횡단-오프셋 자료에서 보정 후 약 200 ms 상향 이동하는 잘 정렬된 수평층으로 잘 관찰된다, 직접파/공기파를 기준으로 한 시간지연 보정은 서로 평행한 송수신 측선에서 얻어지는 자료처리에 필수적인 것으로 나타났다. 이 연구에서 개발되고 적용된 육상 노달-수상 에어건 시스템 자료의 수집과 처리 기법은 차후 천부가스, 단층대, 연안지역 및 도심지의 엔지니어링 설계를 위해 육해상 경계 지역에서 얻어지는 고분해능 자료에 효과적으로 쉽게 적용될 것으로 기대된다.

• 한국자원공학회지
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• 제55권6호
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• pp.635-648
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• 2018

본 연구는 탄성파 탐사 수진기의 특허동향을 분석하였다. 또한 수진기 제조사인 페어필드, 서셀, 와이어리스 사이스믹 등 3개 주요 기업의 탄성파 탐사 수진기 특허동향 및 핵심특허의 기술특징을 분석하여 각 기업의 기술개발 세부분야를 살펴보았다. 탄성파 수진기의 특허동향은 2000년 초 중반 이후로 출원 증가율이 지속적으로 높아지고 있으며 최근 더욱 높은 증가율을 보여 동 분야의 성장세를 확인하였다. 동 기간에 주요기업의 특허 출원증가율은 글로벌 동향보다 높게 나타났으며 특허침해소송 사례를 확인하여 동 분야의 활발한 시장경쟁을 확인하였다. 핵심특허 33건의 기술특징을 분석한 결과 주요기업은 대체로 탄성파 신호감지 분야에 집중하여 특허를 보유하는 것으로 나타났다. 세부기술은 자료획득의 신뢰도 향상, 자료전송 효율 향상, 무선수진기의 운용 시스템 개량기술 분야로 구분되었다. 시장이 성장하고 있는 동 분야의 기술개발 및 제조 관련 신규 진입자는 향후 발생할 수 있는 특허분쟁 또는 중복연구 등을 미연에 방지하기 위하여 주요 기업의 제품 및 특허의 청구항을 면밀하게 분석할 필요가 있겠다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제21권1호
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• pp.41-53
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• 2018

전통적인 탄성파 탐사 자료처리 분야에서 겹반사파(multiple)는 잡음으로 취급되어 제거한 후 자료처리를 수행한다. 그러나 최근 겹반사파를 잡음이 아닌 하나의 신호로 인식하고 이를 영상화에 이용하는 연구가 많이 이루어지고 있다. 겹반사파는 일차 반사파(primary reflection)가 도달하지 못하는 지점까지 도달할 수 있어 적은 수의 송신원과 수신기로도 더 넓은 범위를 영상화 할 수 있다. 이를 검증하기 위해 본 연구에서는 영상화 기법 중 하나인 거꿀시간 참반사 보정(reverse-time migration)을 이용하여 겹반사파 자료를 영상화한 후 일차 반사파를 사용한 전통적인 거꿀시간 참반사 보정 결과와 비교하였다. 겹반사파를 독립적으로 사용하기 위해 자유면 기인 겹반사파 제거(surface-related multiple elimination; SRME)기법을 사용해 탄성파 자료에서 겹반사파를 분리하였다. 수치 예제를 통해 겹반사파를 이용한 참반사 보정 결과가 일차 반사파를 이용한 전통적인 참반사 보정 결과보다 더 넓은 범위를 영상화 할 수 있음을 확인하였고, 특히 천부 지층에서 두드러진 효과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 또한 겹반사파를 이용한 참반사 보정은 자료취득 흔적(acquisition footprint)에 의한 영상 왜곡이 제거됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.390-393
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• 2016

지진 활동의 결과로 발생하는 피해를 감소시키기 위해 지층의 단층구조를 파악하는 것이 중요하다. 지층 탄성파 데이터를 공간자료구조를 활용하여 분석하고 효율적인 공간정보를 생산하는 시스템 개발과 관련된 연구를 제안한다. 공간자료구조는 방대한 탄성파 데이터를 지층을 이루는 암석층을 공간데이터로 저장하고, 분석하여 단층대를 이루는 공간을 검색 가능하게 한다. 검색된 단층가능 구간은 전문가의 판단을 통해 주변의 다른 단층구간과 다양한 요소들과 결합하여 지진 활동 연구에 중요한 판단 자료로 사용될 수 있다. 최근의 불안정한 지진활동 피해에서도 알 수 있듯이, 단층대의 확인 작업은 다양한 지상/지하 구조물의 안정성에 중요한 역할을 하는 자료가 된다.

• 지구물리
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• 제2권1호
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• pp.45-56
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• 1999

경북 포항시 일월동 지역에서 482 m 길이의 동서 방향의 측선에 대한 탄성파 굴절법 및 반사법탐사를 실시하였다. 자료수집에서 지오폰 간격과 오프셋은 각각 2 m로 설정하였으며, 발파는 끝점 발파 배열 방법을 이용하여 한 발파점마다 24채널을 기록하였다. 발파 간격은 2 m로 하여 측선의 전구간에서 탄성파 자료를 취득하였다. 굴절법탐사 자료의 해석은 수평다층구조 이론을 적용하여 실시하였으며, 반사파 자료 처리는 트레이스 편집, 이득조절, 공심점 분류, 수직경로시차 보정, 뮤트 과정을 거친 후 동일 오프셋 모음을 취하여 단일중첩 탄성파 단면을 작성하고 필터링을 거친 후 해석에 이용하였다. 굴절법탐사 자료 해석결과 조사 측선 구간의 천부지반은 크게 2층으로 구분되는데, 상부층은 267∼566 m/s 의 P파 속도 분포를 보여 대체로 미고결 퇴적층이며, 하부층은 1096∼3108 m/s 의 P파 속도 분포를 보여 풍화암∼경암의 암반으로 구성되었음을 알 수 있다. 상부 미고결층은 수평적으로 큰 변화를 보이고 있는 바, 측선의 동측 구간에는 평균 400 m/s 의 P파 속도를 보이는 미고결 사암층이 3∼5 m 두께로 발달되어 있으며, 측선의 서측 구간은 평균 340 m/s 의 P파 속도를 갖는 매립토층이 8∼10 m 두께로 발달된 것으로 해석된다. 반사파 단면도에서 조사구간에 3개의 고각의 단층대가 분포하며, 이들 단층대를 경계로 기반암이 나누어져 있으며 단층대 사이의 구간은 비교적 안정된 지반으로 해석된다. 대형 건물의 위치는 단층대를 피하여 안정된 지반 구간에 위치해야 함을 고려할 때, 그 기초를 3∼10 m 깊이 하부에 위치하는 기반암 내에 설치되도록 설계되어야 할 것이다.