• 한국지반공학회지:지반
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• 제20권4호
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• pp.38-49
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• 2004

해상 반사법탐사는 해저 지반의 지층구조를 파악하는 기술로서 해저지층에 부존하는 가스나 골재 등 해저자원 탐사와 해저의 저장시설 건설, 파이프라인 설치 등 다양한 해양 토목공사를 위한 지반조사에 사용된다. 해상 반사법탐사의 기본적인 원리는 해수면 근처에서 인공적으로 음파를 발생시켜 해저면 하부의 지층으로 침투시키면 서로 다른 물성을 갖는 지층의 경계면에서 일부 음파는 반사되는데, 이 반사파를 수신하는 것이다. 탐사과정에서 얻어진 트레이스에는 반사파 이외에도 직접파, 다중반사파와 같은 잡음이 섞여있는데 자료처리를 통해 탄성파 단면도를 작성하고, 이를 해석하여 해저지반의 지질학적 구조를 파악하는 것이 해상 반사법탐사의 목적이다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제7권3호
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• pp.95-99
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• 2002

3.5KHz 천부지층탐사기(Subbottom Profiler)는 10~100m 깊이까지의 천부 해저지층구조를 정밀하게 파악하기 위한 탐사장비이다. 천부지층탐사는 1m 보다 정밀한 해상도를 요하는 탐사이다. 그러나 해상의 파고는 대부분 1m 이상인 경우가 많기 때문에 파도에 의한 너울영항으로 자료의 품질이 크게 저하된다. 본 연구에서는 디지털로 취득된 3.5KHz 천부지층탐사자료에서 너울영향을 제거함으로써 고품질의 지층단면도를 획득할 수 있음을 보였다. 너울 효과를 제거하기 전에 해저면 신호의 진폭이 큰 점을 이용하여 해저면 추출심도를 구하였다. 너울영향을 제거하기 위하여 인접트레이스의 추출심도를 이용한 인접심도 평균법과 고주파 제거 필터링법을 각각 적용한 결과, 두가지 모두 양호한 결과를 도출할 수 있었다. 자료의 상태가 매우 불량한 경우와 심도가 얕아 직접파와 중첩되는 경우 등에서는 해저면 심도추출이 부정확하여 너울영향제거에 어려움이 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권3호
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• pp.138-149
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• 2023

해저지층의 지질특성을 파악하는 것은 지구과학 및 공학에서 중요한 과업으로 신뢰도 높은 탐사자료를 확보하는 경우 가능하다. 대한민국 남동해역 대한해협 천부 지층의 특성을 파악하기 위하여 심부 시추 지층물성 실험실 분석자료와 탄성파 탐사자료를 확보하였고, 이를 통합 분석하였다. 해저면 심도 200 m 하부까지 심부 시추코어를 회수하여 천부 지층 탄성파 음파속도 로그를 얻었고, 탄성파 단면과 대비하였다. 지층 음파속도 로그와 시간 영역 탄성파 자료는 시간-심도 변환을 수행하여 상관성이 15%에서 45%로 증가하였다. 탄성파 임피던스 초기모형을 설정하고 모형기반, 대역제한 및 산재쐐기 역산을 각각 수행하여 결과를 비교하였다. 도출된 탄성파 임피던스는 천부 지층 내부 퇴적층이 우세한 영역과 미고결 영역에서 변화되는 양상을 보였다. 본 연구에서 수행된 음파 임피던스 역산 기법은 향후 지층 물성분석 로그자료와 탄성파자료의 추가 확보 시 통합 분석을 위한 프레임워크로, 임피던스 분포 단면은 해저면 단층 규명과 천부가스 누출 탐지 등에 활용 가능하다. 국내 해양 심부 시추는 이산화탄소 저장 후보지 특성 파악과 자원 부존 평가 등을 목적으로 지속 추진되고 있으므로 통합 역산의 지구물리 분야 적용 가치가 높아질 것으로 기대된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.79-84
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• 2008

초고해상 음향탐사는 기존의 고해상 음향탐사보다 투과력은 작지만 해상력이 뛰어나기 때문에 천해역에서의 해저환경조사에 유용하게 사용된다. 특히 상부 퇴적층의 정밀 층후 및 퇴적구조 확인을 통해 해저에 파묻혀 있는 pipeline, 침몰선박, 인위적 물체 등에 대한 탐색에 이용된다. 이 연구에서는 초고해상 지층탐사기를 이용하여 얻어진 지층탐사 기록과 지질자료를 대비하여 오염퇴적층을 구분하였다. 그리고 지층 기록에 나타나는 음향이상을 해석하여 해저에 매설된 케이블의 매설 깊이를 검측하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제25권1호
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• pp.1-13
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• 2022

포항분지 천부가스 탐사를 위해 육상과 해상이 연결되는 전이대에서 탄성파 탐사 방법을 제안하고 탐사를 수행하였다. 해저면 환경, 육상 탐사 환경을 고려하여 탐사를 설계하였다. 육상노드 수진기는 육상에만 설치하였고 육상에서는 바이브로사이스 음원을, 해양에서는 에어건 음원을 이용하여 자료를 취득하였다. 전이대에서 취득한 탄성파 탐사자료의 경우 육상탐사와 해상탐사 간의 정확한 연계를 위해 신중한 자료 취득과 처리 과정이 필요하다. 음원 종류에 따른 진폭과 위상변화를 고려하고, 음원위치에 따른 정적보정을 적용한 자료처리를 통해 지층단면도에서 반사파 연속성이 유지되게 하였다. 자료처리 결과 육상과 해상의 지층구조가 연결된 탄성파 지층단면도를 확보하고 포항분지 천부 가스층 탐사에 활용하고자 하였다. 전이대에서 탄성파 탐사는 천부가스뿐만 아니라 연안지역 단층대 조사에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1222-1229
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• 2010

비선형 측심기를 이용한 초고해상 음향탐사는 기존의 고해상 음향탐사보다 투과력은 작지만 해상력이 뛰어나기 때문에 천해역에서의 해저환경조사에 유용하게 사용된다. 비선형 지층탐사 시스템은 정확한 수심측정 뿐 아니라 퇴적층과 하부구조에 대한 상세한 정보를 제공한다. 특히 상부 퇴적층의 정밀층후 및 퇴적구조 확인을 통해 해저에 파묻혀 있는 pipeline, 침몰선박, 인위적 물체 등에 대한 탐색에 이용된다. 이 연구에서는 초고해상 지층탐사기를 이용하여 얻어진 지층탐사 기록과 지질자료를 대비하여 오염퇴적층을 구분하였다. 그리고 지층 기록에 나타나는 음향이상을 해석하여 해저에 매설된 케이블의 매설 깊이를 검측하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권4호
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• pp.181-196
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• 2015

3.5 kHz 또는 첩(chirp) 천부해저 지층탐사는 해양지질 조사나 엔지니어링 탐사에 널리 사용되고 있다. 그러나 해상에서의 너울은 탐사자료의 품질을 저하시킨다. 이와 같은 너울의 영향을 보정함으로써 연속성이 향상된 탐사자료를 얻을 수 있다. 정확한 해저면의 위치 선정은 너울영향 보정에 매우 중요하다. 이 연구에서는 원자료와 이를 엔벨로프 또는 에너지비율자료로 변형시킨 자료들에 대해 최대 진폭값의 일정 기준을 초과하는 지점을 선정하는 방법으로 해저면 위치 선정을 시도하였다. 그러나 파도의 잡음으로 인하여 해저면 신호가 분명하지 않은 품질이 낮은 자료에서는 개별 트레이스에서의 자동적인 해저면 위치 선정이 어려웠다. 이 연구에서는 이전 트레이스에서 구한 해저면 평균값을 고려하여 해저면 선정범위 내에서 해저면을 선정하는 방법과, 선정 결과의 신뢰도가 낮은 경우에는 이를 보정에서 제외하는 방법을 사용함으로써 품질이 낮은 자료의 해저면 선정에서도 만족스러운 결과를 얻었다. 개별 트레이스에서 해저면을 선정할 때에는 에너지비율자료를 사용한 경우에 오류가 가장 적었으며, 이전 트레이스 해저면 평균값을 고려하는 방법에서는 원자료를 직접 사용한 경우에 보정결과가 비교적 양호하였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권4호
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• pp.343-349
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• 2011

해양 구조물의 설계 및 시공을 위해서는 해저에 대한 지형 및 지층 조사가 우선적으로 선행되어야 한다. 해저 지형조사는 음파 탐사에 의한 수심 측량과 해저변 지형 영상의 획득을 통해 이루어지며, 해저 지층조사는 탄성파 탐사를 통한 해저 퇴적층 및 3차원 기반암 심도의 취득을 통해 이루어진다. 특히 해양 토목에서는 해저 지형과 기반암 정보에 대한 정밀한 데이터 확보가 요구되고 있으며 이에 따라 초기 자료 취득 방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 논문에서는 간섭계 방식의 음향영상탐사를 실시하여 해저 수심과 해저면 지형정보를 동시에 획득하였고 저주파 방식의 반사법 탄성파 탐사를 통해 해저 기반암 정보를 취득하였다. 획득한 수심 데이터에 대한 비교 평가와 기반암 정보의 추출을 통해 해저 정보 획득에 대한 방법적 적합성을 검토하였으며, 해저 지형 및 기반암 데이터를 이용하여 3차원 해저 지형 모델링을 실시하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.37-43
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• 2007

MH21 연구 컨소시엄에서는 일본 난카이 트러프 동부의 메탄 하이드레이트 탐사를 위해 고분해능 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사를 수행해 왔다. 메탄 하이트레이트가 존재하는 천부지층을 영상화 하기 위해 수행된 고분해능 3 차원 탄성파탐사 결과, 천부 지층에 대한 훌륭한 지질 정보를 획득할 수 있었다. 이러한 정보들은 지질학적, 지구화학적 모델을 구축하는데 유용하며, 특히 메탄가스 또는 메탄을 포함하는 유체의 이동통로, 지구화학적 메탄 하이드레이트 지시자등을 포함하는 복잡한 해저면 지질구조를 이해하는데 유용하다. 수중잠수정을 이용해 확인된 메탄 유출 지점과 탄성파 단면의 비교 결과, 해저면 하부의 메탄가스층 및 메탄 하이드레이트 저류층과 해저면 메탄 하이드레이트 지시자 사이의 특정적인 관계가 확인되었다. 해저지형도와 해저면 반사파로부터 영상화된 해저면 반사파진폭 영상 역시 넓은 지역에 대한 이들 관계를 이해하는 유용하며, 이러한 자료에 기반한 새로운 지구화학적 해저면 탐사도 요구된다. 메탄 하이드레이트 저류층과 해저면 메탄 하이드레이트 지시자 사이의 관계는 고분해능 3 차원 탄성파탐사 자료의 해석을 통해 점점 더 분명해지고 있다. MH21 연구 컨소시엄은 향후 고분해능 3 차원 탄성파탐사로부터 구축된 지질학적, 지구화학적 모델에 기반하여 해저면 지구화학탐사를 수행할 것이다. 이 논문에서는 3 차원 탄성파 탐사와 해저면 지구화학탐사기술의 융합에 의한 일본에서의 메탄 하이트레이트 탐사에 대해 소개한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권4호
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• pp.240-249
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• 2013

해양지질 조사 또는 엔지니어링 목적의 해양 탄성파 탐사에서 해상의 너울로 인하여 탐사자료의 품질이 저하된다. 1 ~ 2 m의 너울은 탐사 중에 종종 발생하는데, 1 m 이내의 정밀도를 요하는 고해상 해저탐사자료에서 이를 보정하여 줌으로써 탄성파 단면도의 수평적 연속성을 높일 수 있다. 이 연구에서는 8채널 고해상 에어건 탐사자료와 3.5 kHz 천부지층탐사자료에 대하여 너울영향 보정을 적용하였다. 너울영향을 효율적으로 보정하기 위해서는 탐사자료에 나타나는 해저면의 위치를 정확하게 산출하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 해저면 수심값 추출을 위하여 해저면 부근의 최대 진폭을 이용하거나 최대진폭값의 일정 기준을 넘어서는 지점을 해저면 위치로 추출하는 방법 등을 사용하였다. 품질이 낮은 자료에 대해서는 수심값 추출이 용이하도록 엔벨로프 또는 해저면 요소파(wavelet) 신호와 상호상관을 수행한 자료를 사용하였다. 이와 같은 방법으로 산출한 수심값으로부터 평균값을 구한 후, 그 차이를 보정하여 주었다. 시험 적용된 에어건 탐사자료에서는 약 0.8 m, 2종의 3.5 kHz 천부지층탐사자료에서는 각각 약 0.5 m와 약 2.0 m 범위의 너울영향을 보정하였다. 자료의 상태에 따라 적절한 해저면 수심값 추출 방법을 사용하여 탐사자료의 너울 영향을 보정함으로써 지층의 연속성이 향상된 고품질의 고해상 해저 탄성파 단면도를 제작할 수 있었다.