• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.643-646
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• 2005

The gas hydrate exploration using seismic reflection data, the detection of BSR(Bottom Simulating Reflector) on the seismic section is the most important work flow because the BSR have been interpreted as being formed at the base of a gas hydrate zone. Usually, BSR has some dominant qualitative characteristics on seismic section i.e. Wavelet phase reversal compare to sea bottom signal, Parallel layer with sea bottom, Strong amplitude, Masking phenomenon above the BSR, Cross bedding with other geological layer. Even though a BSR can be selected on seismic section with these guidance, it is not enough to conform as being true BSR. Some other available methods for verifying the BSR with reliable analysis quantitatively i.e. Interval velocity analysis, AVO(Amplitude Variation with Offset)analysis etc. Usually, AVO analysis can be divided by three main parts. The first part is AVO analysis, the second is AVO modeling and the last is AVO inversion. AVO analysis is unique method for detecting the free gas zone on seismic section directly. Therefore it can be a kind of useful analysis method for discriminating true BSR, which might arise from an Possion ratio contrast between high velocity layer, partially hydrated sediment and low velocity layer, water saturated gas sediment. During the AVO interpretation, as the AVO response can be changed depend upon the water saturation ratio, it is confused to discriminate the AVO response of gas layer from dry layer. In that case, the AVO modeling is necessary to generate synthetic seismogram comparing with real data. It can be available to make conclusions from correspondence or lack of correspondence between the two seismograms. AVO inversion process is the method for driving a geological model by iterative operation that the result ing synthetic seismogram matches to real data seismogram wi thin some tolerance level. AVO inversion is a topic of current research and for now there is no general consensus on how the process should be done or even whether is valid for standard seismic data. Unfortunately, there are no well log data acquired from gas hydrate exploration area in Korea. Instead of that data, well log data and seismic data acquired from gas sand area located nearby the gas hydrate exploration area is used to AVO analysis, As the results of AVO modeling, type III AVO anomaly confirmed on the gas sand layer. The Castagna's equation constant value for estimating the S-wave velocity are evaluated as A=0.86190, B=-3845.14431 respectively and water saturation ratio is $50\%$. To calculate the reflection coefficient of synthetic seismogram, the Zoeppritz equation is used. For AVO inversion process, the dataset provided by Hampson-Rushell CO. is used.

• 지구물리
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• 제9권4호
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• pp.417-426
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• 2006

1993년 남극 하계 기간 동안 남쉐틀랜드 대륙주변부에서 한국해양연구원의 종합연구선 온누리호를 이용하여 탄성파 탐사를 실시하였으며 약 800 km의 탄성파자료를 획득하였다. 탄성파 자료에서 음의 반사계수를 보이며 상대적으로 강한 진폭을 갖는 BSR이 해저면 700 ms에서 발견되었으며 이는 가스수화물의 기저면으로 간주된다. BSR 경계면에서의 물성을 밝히기 위하여 AVO 분석을 수행하였다. 탄성파 자료에 대하여 실진폭 회수, surface consistence amplitude 보정, 입사각 변환 등을 수행하고, 각각의 CDP 자료에 대하여 AVO 절편 및 AVO 기울기를 구하였다. AVO 절편의 단면도는 BSR 경계면에서 극성이 음이고 강한 반사도를 보이며 중합단면도보다 BSR 경계면의 연속성이 뚜렷하였다. AVO 분석자료를 P-G 도면으로 표시한 결과, BSR이 뚜렷한 곳의 하부에는 가스로 채워졌음을 시사한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.634-637
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• 2005

Multichannel seismic data acquired in Ulleung Basin of East Sea for gas hydrate exploration. The seismic sections of this area show strong BSR(bottom simulating reflections) associated with methane hydrate occurrence in deep marine sediments. Very limited information is available from deep sea drilling as the risk of heating and destabilizing the initial hydrate conditions during the processing of drilling is considerably high. Not so many advanced status of gas hydrate exploration in Korea, the most of information of gas hydrate characteristics and properties are inferred from seismic reflection data. In this study, The AVO analysis using the long offset seismic data acquired in Ulleung Basin used to explain the characteristics and structure of gas hydrate. It is used primarily P-wave velocity accessible from seismic data. To make a good quality of AVO analysis input data, seismic preprocessing including 'true gain correction', 'source signature deconvolution', twice velocity analysis and some kinds of multiple rejection and enhancing the signal to noise ratio processes is carried out very carefully. The results of AVO analysis, the eight kinds of AVO attributes are estimated basically and some others of AVO attributes are evaluated for interpretation of AVO analysis additionally. The impedance variation at the boundary of gas hydrate and free gas is estimated for investing the BSR characteristics and properties. The complex analysis is performed also to verifying the amplitude variation and phase shift occurrence at BSR. Type III AVO anomaly appearance at saturated free gas area is detected on BSR. It can be an important evidence of gas hydrate deposition upper the BSR.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.107-112
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• 2008

동해가스전과 같이 해저면 심부에 위치한 저류층의 경우 CMP 단면도 상에서 AVO 반응을 관찰하기가 어려운 경우가 종종 발생한다. 이렇게 심부저류층인 경우 고결성이 증가하기 때문에 매질의 공극유체가 가스로 치환되더라도 매질의 P파 속도가 크게 감소하지 않으며 이로 인해 AVO 반응 확인이 어렵다. 본 연구에서는 상.하부층의 포아송비를 달리하면서 포아송비의 차이가 작아질수록 입사각에 따른 반사진폭의 변화량이 작아져 AVO 반응이 미미해짐을 관찰하였다. 이 결과를 토대로 동해가스전의 AVO 반응의 한계점을 고찰하기 위해서 탄성파 자료와 물리검층 자료를 이용하여 고래 V 구조를 모사한 속도모델을 만들고 합성탄성파 탐사자료를 생성하였다. 매질의 성질을 이용하여 이론적으로 계산한 AVO 반응과 실제 합성탄성파 자료를 처리하여 얻은 AVO 반응을 비교한 결과, 상.하부층의 포아송비의 차이가 작을 경우 입사각에 따른 반사진폭 변화가 매우 작으며 잡음이나 전처리 과정 중에서 발생하는 진폭 왜곡에 의해 AVO 반응 특성이 가려짐을 확인할 수 있었다. 이러한 심부저류층의 AVO 분석의 한계점을 극복하기 위해서는 자료취득 단계부터 정확한 반사파 진폭을 획득해야 하며 자료처리 과정에서도 반사파 진폭을 보존할 수 있는 기술이 필요하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.676-679
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• 2009

The bottom-simulating reflector (BSR) is the most commonly observed seismic indicator of gas hydrate in the Ulleung Basin, East Sea. We processed ten representative seismic reflection profiles, selected from a large data set, for amplitude variation with offset (AVO) analysis of the BSR to estimate gas-hydrate concentrations. First, BSRs were divided into five groups based on their seismic amplitudes and associated sediment types: (1) very high-amplitude BSRs in turbidite/hemipelagic sediments, (2) high-amplitude BSRs in debris-flow deposits, (3) moderate-amplitude BSRs in turbidite/hemipelagic sediments, (4) very low-amplitude BSRs in debris-flow deposits, and (5) very low-amplitude BSRs in seismic chimneys. The AVO responses of the group 1 and 3 BSRs are characterized by a rapid decrease and a relatively slow decrease in magnitude with offset, respectively. The AVO response of the group 2 BSR is characterized by a relatively slow increase in magnitude with offset. The AVO responses of the groups 4 and 5 BSRs are characterized by a flat AVO with very small zero-offset amplitude. Theoretical AVO curves, based on the three-phase Biot theory, suggest that the group 1 and 3 BSRs may be related to high (> 40%) concentrations of gas hydrate whereas the group 2 BSRs may indicate low (< 20%) concentrations of gas hydrate. The AVO responses of the group 4 and 5 BSRs cannot be compared with the theoretical models because of their very small zero-offset amplitudes. The comparison of the AVO response of the BSR at the UBGH-04 well with theoretical models suggests about 10% gas-hydrate concentration above the gas-hydrate stability zone.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.157-162
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• 2007

Geophysical survey has been conducted on the continental margin off the South Shetland Islands aboard R/V Onnuri of KORDI in 1992/1993. About 800-line km of 96-channel reflection data have been acquired. On the seismic section, BSR with strong reflectivity and negative polarity has been found at 700 ms below the sea bottom. BSR is considered as the base of gas hydrates and AVO analysis was performed to study physical properties along BSR. True amplitude recovery and surface consistence amplitude were applied to seismic data and angle gathers were obtained. AVO gradient and AVO intercept are calculated on every CDP gather. Section of AVO intercept show strong reflectivity and negative polarity on BSRs and stronger continuity of BSR than stacked section. Cross plot of intercept-gradient indicates that the lower layer below BSR is filled with free gas.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권3호
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• pp.242-249
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• 2008

AVO 분석은 지하의 가스 존재에 대한 직접적인 지시자로서 최근 탄성파 지하구조 단면도와 함께 석유탐사에 널리 이용되어져 왔다. 동해가스전과 같이 해저면 심부에 위치한 저류층의 경우 때때로 중합단면도 상에서 명점은 보이나 CMP 단면도 상에서 AVO 반응을 관찰하기가 어려운 경우가 종종 발생한다. 심부저류층의 경우 고결성이 증가하기 때문에 매질의 공극유체가 가스로 치환되더라도 매질의 P파 속도가 크게 감소하지 않으며 이로 인해 AVO 반응을 나타내는 주요 요소인 상부층과의 포아송비 차이도 크게 증가하지 않는다. 본 연구에서는 상 하부층의 포아송비를 달리하면서 포아송비의 차이가 AVO 반응에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해 상 하부층의 포아송비 차이가 작아질수록 입사각에 따른 반사진폭의 변화량이 작아져 AVO 반응이 미미해짐을 관찰할 수 있었다. 이 결과를 이용하여 동해가스전의 AVO 반응의 한계점을 고찰하기 위해 탄성파 자료와 물리검층 자료를 이용하여 고래 V구조를 모사한 속도모델을 만들고 합성탄성파 탐사자료를 생성하였다. 매질의 성질을 이용하여 이론적으로 계산한 AVO 반응과 실제 합성탄성파 자료를 처리하여 얻은 AVO 반응을 비교한 결과, 상 하부층의 포하송비의 차이가 작을 경우 입사각에 따른 반사진폭 변화가 매우 작으며 잡음이나 전처리 과정 중에서 발생하는 진폭 왜곡에 의해 AVO 반응 특성이 가려짐을 확인할 수 있었다. 이러한 심부저류층의 AVO 분석의 한계점을 극복하기 위해서는 자료취득 단계부터 정확한 반사파 진폭을 획득해야 하며 자료처리 과정에서도 반사파 진폭을 보존할 수 있는 기술이 필요하다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권1호
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• pp.25-41
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• 2011

탄화수소 부존특성 파악의 적용가능성을 판단하기 위해 입사각에 관한 진폭식을 이용한 교차출력파 오프셋항이 있는 진폭 다항식의 계수를 이용하여 AVO 분석을 수행하였다. 분석을 위한 탄성파 자료는 배사구조가 발달하고 탄화수소가 부존하고 있다고 가정한 층이 포함된 지층구조에 대한 합성 탄성파 자료와 탄화수소 존재가 확인된 캐나다 앨버타 콜로니 층의 현장 탄성파 자료를 이용하였다. 배사구조 지층모형의 합성 탄성파 자료의 분석결과 탄화수소가 부존하고 있다고 가정한 층의 상부경계는 음의 수직반사진폭과 음의 진폭변화율을 보이고 교차출력에서는 3 사분면에 분포하였다. 캐나다 앨버타 콜로니 층의 현장자료에서도 진폭 이상대와 교차출력에서 합성 탄성파 자료와 같은 양상을 보이고 있는 점으로 보아 탄화수소 부존 층의 상부경계는 음의 수직반사진폭과 음의 진폭변화율로 특징될 수 있다. 또한 입사각에 관한 진폭 식과 오프셋 항이 있는 진폭다항식의 계주를 이용한 AVO 분석 결과가 서로 일치된 것으로 나타나 이와 같은 두 개의 비교분석 방법은 앞으로 탄화수소의 부존특성을 효과적으로 파악하는데 이용될 수 있을 것이다. 즉 입사각 방정식을 이용한 분석방법은 다양한 해석기법을 적용할 수 있게 하지만 자료를 입사각 자료로 분류해야 하는 불편함이 있다. 반면에 진폭다항식의 계수를 이용하는 분석기법은 자료 분류가 수반되지 않는 경제적인 방법으로 보이는데 앞으로 이에 대한 적용성 연구가 더 진행되어야 할 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권4호
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• pp.232-240
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• 2017

NMO보정은 탄성파 반사법 자료처리의 핵심적인 과정이고, AVO분석을 위해 가장 중요한 자료처리 단계이다. 그러나 NMO보정이 갖고 있는 근본적인 문제인 stretch 현상은 겹쌓기 단면의 품질을 저해하고 AVO분석의 신뢰성을 떨어뜨린다. 이 문제점을 해결하기 위해서 일반적으로 뮤팅을 수행하지만 stretch가 없는 NMO보정 기술을 적용한다면 먼거리 벌림 자료의 활용도가 높아진다. 이 논문에서는 먼저 NMO보정의 개념과 방법, 그리고 stretch 현상의 원인 및 특성에 대해 설명한다. Stretch 현상에 대한 직관적인 이해를 위해 단순화된 모형반응에 대한 NMO보정을 보여주고, 정량적인 이해를 위해 NMO보정에 대한 이론 식을 설명한다. Stretch를 제거하는 뮤팅에 대해 설명함으로써 기존 방법의 한계점과 새로운 해결책에 대한 필요성에 대해 논한다. Stretch가 없는 NMO보정 기법은 여러 가지 종류가 있는데 여기서는 역산 이론에 의해 이를 구현하는 방법을 사용하였다. 마지막으로 역산 기법을 통해 구현한 stretch가 없는 NMO보정을 합성자료와 현장자료에 적용하여 실제 성능을 확인해 보았다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제2권4호
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• pp.184-190
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• 1999

가스 하이드레이트는 전세계적으로 새로운 에너지 자원으로 활용 가능성을 포함하고 있어 연구가 활발하게 진행되고 있다. 한국자원연구소에서는 1997년 부터 동해에서 메탄 하이드레이트 부존 잠재력 규명을 위한 탄성파 탐사를 하고 있다. 탄성파 자료에서 하이드레이트 부존을 의미하는 일반적인 특성은 해저면과 평행하게 나타나는 BSR(Bottom Simulating Reflection)과 BSR 상부에서 보이는 진폭감소 그리고 BSR 하부에서 보이는 진폭증가와 구간속도의 감소 그리고 BSR에서 반사파의 역전현상 등이 있다. 따라서 위와 같은 하이드레이트 부존특성을 탐지하기 위한 목적으로 실시되는 자료처리는 진 진폭을 유지하는 자료처리, 정밀 속도분석 및 AVO분석 등이 요구된다. 본 연구는 1998년 동해에서 취득된 탄성파 탐사자료를 처리하여 하이드레이트 부존 가능성을 확인하고자 하였다. 적용된 자료처리 공정은 구형확산 보정과 주파수 필터링, 공심점 분류, 정밀 속도분석 공정 등이다. AVO분석은 이용된 현장자료가 AVO를 분석할 정도의 입사각을 유지하고 있지 않아 제외하였다. 정밀 속도분석은 반복적으로 속도 스펙트럼을 구하는 방법으로 정확한 중합속도 결정이 가능한 XYA를 이용하였으며 자료처리의 모든 공정은 국내고유의 탄성파 자료처리 소프트웨어인 Geobit 2.9.5 를 이용하였다. 자료처리 결과 음원위치 $1650\~1900$에서 해저면으로 부터 약 $367\~477m$ 깊이(왕복주시 약 1800ms)에 해저면과 평행하게 발달한 BSR을 확인할 수 있었으며, BSR부근에서 구간속도 감소 뿐만 아니라 해저면 반사파의 위상과 반대인 반사파 역전현상도 확인할 수 있었다.