• 지질공학
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• 제30권3호
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• pp.315-325
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• 2020

이 연구는 도로 비탈면에서 발생하는 산사태의 확률론적 예측에 기반된 산사태 발생에 영향을 미치는 인자의 중요도 산정 및 예측 모델을 개발하는 것이다. 산사태 예측 모델을 개발하기 위해 한반도 전 지역을 대상으로 2007년부터 2020년까지 조사된 30,615사면의 현장조사 자료를 활용하였다. 전체 131개의 변수 인자 중 지형인자 17개, 지질인자 114개(기반암 89개를 포함), 도로와의 이격거리를 사용하였다. 산사태 발생에 영향을 미치는 인자를 자동화된 머신러닝인 AutoML을 실시하여 예측 성능이 뛰어난 XRT(extremely randomized trees)를 선정하였다. 변수 중요도 분석결과 지형적 요인 10개, 지질인자 9개, 사회적 영향성인 도로와의 이격 거리와 관련된 항목순으로 급경사지 불안정에 가장 많은 영향을 주는 것으로 분석되었다. 개발된 모델의 신뢰성 검증을 수행한 결과 AUC 83.977%의 예측율을 확보한 것으로 나타났다. 이 모델은 산사태 이력을 기반으로 한 현장조사 자료만을 이용하여 변수 중요도의 순위를 도출함으로써 그에 따른 산사태 발생 가능성을 확률적 및 정량적으로 평가하였다. 향후 의사 결정자들에게 현장조사를 통한 사면진단 안전평가 시 신뢰성 있는 근거를 제공하리라 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제16권
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• pp.77-88
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• 2004

현재 해체가 진행 중인 익산 미륵사지 석탑을 대상으로 부재의 산출상태 물리적 및 생물학적 풍화와 훼손도를 연구하였다. 또한 향후 보존수복을 위하여 모든 부재의 정밀 조사와 보존과학적 진단을 실시하였다. 이 석탑의 구성부재는 대부분 중립질 흑운모 화강암으로서, 약 3000여개의 석재가 사용되었을 것으로 예측된다. 주요 외면 부재는 총 각446개이나, 탑의 각 층에서 집중하중을 받는 석재들은 균열이 중첩되어 있거나 풍화와 훼손이 아주 심하다. 이 중에서 약 $18.8\%$에 해당되는 84개의 부재가 심하게 훼손되어 있다. 부재에 나타난 물리화학적 훼손상태는 균열, 결손, 박리박막, 마모, 입상분해, 표면요철, 변색, 수산화물의 피복 등으로서 이와 같은 모든 훼손현상을 상세히 기록하고 분석하였다. 이 석탑에 기생하는 조류와 지의류의 피도는 약 $85\%$로 나타났다. 일부 부재를 대상으로 $20\%$ 농도로 희석한 세정용 약제를 도포하였을 때 침해생물종이 고사되고 균주가 억제되었다. 이 결과는 석조 문화재의 해체과정에 따른 정밀 조사연구 및 향후 보존수복 시스템에 적용할 수 있는 중요한 자료로 이용될 것이다.

• 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.

• 지구물리
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• 제3권1호
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• pp.67-74
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• 2000

보문분지의 대체적인 분지구조를 밝히기 위해 분지를 동서로 횡단하는 측선 Line-1, 분지의 동측 경계를 횡단하는 측선 Line-2, 분지내부의 측선 Line-3을 설정하고, 측선 Line-1에서는 자력탐사와 방사능탐사, 측선 Line-2에서는 방사능 탐사, 측선3에서는 탄성파탐사를 실시하였다. 자력 및 방사능탐사 결과, 측선 Line-1을 따라 측선의 기점 서측 2.55 km, 동측 1.6 km에서 이상값을 보이고, 측선2에서는 방사능값이 1.9 km에서 급격한 변화를 나타내고 있으며, 이 급격한 변화는 지질도상의 분지경계부와 정확히 일치한다. 자력탐사 결과, 백악기 기반암지역은 높은 자력이상$(200\;{\sim}\;500\;nT)$, 보문분지 내에서는 상대적으로 낮은 자력이상$(-100\;{\sim}\;+100\;nT)$을 보여 대조적인 특성을 보인다. 또한 방사능강도에서도 뚜렷한 차이를 보여 백악기 기반암지역은 보문분지지역에 비하여 상대적으로 낮다. 보문분지 내의 자력이상치는 서쪽이 낮고 동쪽이 높은 형태를 보여 분지구조가 서쪽이 깊고 동쪽으로 얕아지는 반지구형임을 나타낸다. 또한 보문분지의 서측 경계부의 기존의 흑색셰일로 표기되었던 백악기 기반암지역이 높은 자력이상치와 낮은 방사능강도를 보여 화산암일 가능성이 높은 것으로 판명된다. 탄성파탐사 결과 측선3지역에서는 455 m/s, 1904 m/s, 2662 m/s의 속도를 갖는 지층들이 존재하머, 심부 지층구조는 서쪽으로 $2.3^{\circ}$ 기울어진 경사구조로 해석된다. 이러한 해석은 자력이상곡선으로부터 해석된 서쪽이 깊고 동쪽으로 얕아지는 반지구형(half-graben)모델과 일치 한다.

• 지구물리
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• 제3권3호
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• pp.175-184
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• 2000

충남 천안시 두정동 야산지역에 대한 고고학적 발굴대상지에서 자력탐사를 이용한 비파괴 문화재탐색 응용가능성에 대찬 실험적 연구를 수행하였다. 고고학적 발굴대강지에 대하여 발굴이 시작되기 전 자력탐사를 실시하였으며, 자력탐사 결과 나타난 자력이상대를 발굴후의 유물분포상황과 비교하였다. 자력탐사시 $20cm{\times}20cm$ 격자망을 구성하여 $20m{\times}40m$ 구역을 측정하였으며 자력센서는 지면에 위치시켰다. 기존의 발견된 토기를 대상으로 자력측정한 결과, 토기가 위치한 지점의 자력이 상이 주위의 평균치보다 최대 130nT 정도로 나타나고 있다. 등자기이상 분포포의 해석결과, 연구지역내의 1사분면과 4사분면에 나타난 자기이상지점들과 발굴결과 화인된 토기 및 토기의 파편위치가 정확하게 일치한다. 고고학적 발굴결과 연구지역내에서 발견된 토기위치는 7곳이었으며 이중 6곳은 모두 자력이상지점과 일치하며, 한 곳은 자력이상지점이 아닌 곳에서 발견된 바, 이 토기는 연 토기로 판명되었다. 또한 발굴당시 확인된 숲속이나 천부지층내에 매몰된 철제 쓰레기, 철사 등의 장애물 역시 등자력이상도에서 정확하게 일치하고 있다. 그러므로 자력탐사를 수행하기 앞서 육안으로 확인되는 철제장애물들은 제거한 후에 탐사를 실시하는 것이 바람직하다. 원인이 뚜렷히 확인되지 않는 자력이상지점들은 현재의 발굴충위보다 깊은 곳에 유물이 존재할 가능성이 있으므로 보다 정밀한 발굴작업이 추가적으로 필요할 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권2호
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• pp.156-162
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• 2005

연안지역의 해수침투와 관련된 연구에서 전기전도도의 변화를 파악하는 것은 매우 중요한 문제 중에 하나이며, 특히 염/담수 영역에서의 전기전도도 모니터링은 양수로 인한 염수의 이동을 효과적으로 파악할 수 있기 때문에 양수 설계 최적화에 매우 유용하게 이용될 수 있다. 특히, 공내수의 수직적인 전기전도도 분포는 해수침투대의 특성에 따라서 변하기 때문에 여러 심도에 걸친 동시 모니터링이 필요하다. 본 연구에서는 상업용 모니터링 장비에 비하여 계측장비의 구성비용이 상대적으로 저렴하며 장기간 연속 모니터링 및 측정 변수들을 실시간으로 제어할 수 있는 원격 다채널 모니터링 시스템을 개발하였으며, 전남 영광지역의 해수침투 조사 시추공에 적용하여 양수에 따른 지하수의 전기전도도 변화 및 그 양상을 고찰하였다. 양수를 병행하면서 수행한 모니터링 결과, 일정 심도에서 전기전도도의 증가 또는 감소는 사질층 또는 암반의 균열을 따라 유동하는 지하수의 복합적인 영향임을 파악할 수 있었으며 이와 같은 결과는 양수 전$\cdot$후에 실시한 물리검층 결과와도 잘 일치하였다. 양수에 의한 공내수의 전기전도도 변화 특성을 심도에 따라서 실시간으로 측정할 수 있는 다채널 모니터링 시스템은 염분농도를 고려한 연안지역 지하수자원 확보에 유용하게 이용될 것으로 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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• pp.157-179
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• 2004

The application of magnetic method for archaeoprospection has been carried out through two archaeological areas in Egypt, Abydos and Abu Sir, In order to find out tile ancient Egyptian archaeological features. The magnetic work at the selected archaeological site of Abydos area was carried out by gradiometer survey, while magnetic work at the selected archaeological site of Abu Sir area was carried out by gradiometer survey and magnetic susceptibility measurements. A gradiometer survey with raster of 0.5 m/0.5 m has been carried out on a surface area of $9600 m^2$ at Abydos area to relocate the buried Solar Boats. The magnetic data were processed using Geoplot software to treat the field noises and enhance the quality of the obtained images. The final magnetic images indicate the existence of 12 Solar Boats as well as tombs, remains of ancient rooms and walls. All of them are expected to belong to the Middle Kingdom, particularly from the 18th to 20th Dynasties. Two magnetic tools have been applied over a selected site of $25600 m^2$ at Abu Sir area in order to detect the hidden archaeological features nearby the Sun Temple. The acquisition of the magnetic data was initiated by the measurements of the topsoil magnetic susceptibility of 272 samples collected from the whole studied area, and then followed by the gradiometer survey to measure tile vertical gradient of the geomagnetic field over an area of $14400 m^2$. The magnetic susceptibility results show the presence of high concentration at the middle part of the study area with a little extension to the south western side, with maximum value of about $36{\times}10^5$ SI. They may indicate the proximity of ritual monuments. Also, they offered the site of interest for carrying out a gradiometer survey. The gradiometer results show tile existence of numerous distributed archaeological features made of mud-bricks with different shapes and sizes. They may indicate tombs, burial rooms, dissected walls; all of them are expected to belong to the 5th Dynasty of pharaohs, who used to build their buildings by mud bricks. The depth of the expected buried archaeological features has been estimated from tihe gradiometer. It is around 1.2m for deep features and 0.42 m for shallow features.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.201-206
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• 2006

지구과학은 지구와 지구시스템을 기술(description)하던 기존의 역할에서 벗어나, 진화하는 지구 시스템 안에서 일어나는 프로세스의 모델링(process modeling), 시뮬레이션(simulation) 그리고 이러한 현상들을 구상화(visualization)하는 방향으로 그 접근 방법이 서서히 그러나 매우 역동적으로 변화하고 있다. 하지만 이러한 모델링 및 시뮬레이션은 현대의 컴퓨터 기술의 발달에도 불구하고 그 수행이 쉽지는 않다. 그 이유로는 지구의 현상들은 그 현상의 기초원인이 되는 물리적 화학적 프로세스들이 비선형적이며, 서로 다른 프로세스들이 상호 연동되어 발생하고, 시간에 따라 변화를 보이기 때문이다. 더구나 이러한 복잡한 프로세스들이 암석의 공극구조라는 매우 복잡한 구조 안에 일어날 때, 그 현상의 모델링 및 시뮬레이션은 그 어려움이 더욱 커지게 된다.따라서 이러한 지구시스템의 여러 가지 프로세스들에 대한 효과적인 모델링 및 시뮬레이션을 위해선 지구의 기본 구성단위인 암석의 구조, 즉 복잡한 공극구조의 이해 및 그 형태를 효과적으로 컴퓨터상에서 수치적으로 기술하는 방법의 개발이 선행되어야 한다. 본 발표에서는 이러한 공극스케일의 모델링을 위한 격자볼츠만 방법, 유한요소법을 이용한 수치방법과 그 결과와, 지구의 여러가지 비선형적이고 시간종속적인 프로세서의 모델링에의 응용가능성에 대한 내용을 제시한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권2호
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• pp.173-182
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• 2009

2008년 4월, 한국지질자원연구원은 동해 울릉분지 내에 있는 가스하이드레이트 유망지역을 대상으로 OBS를 이용하여 광각 탄성파 탐사를 실시하였다. 이 탐사는 광각 탄성파 자료를 통해 가스하이드레이트 부존 심도에서의 2차원 탄성파 속도 분포를 규명하기 위한 것으로서, 탐사지역의 층서구조와 기본 속도구조 도출을 위해 64채널 스트리머를 사용한 2차원 탄성파 반사법 탐사도 동시에 수행하였다. 취득한 광각 반사파 자료는 $\tau$-p 분석을 통해 각각의 OBS가 위치한 지점에서의 1차원 구간속도를 구하고 이렇게 구한 속도모델은 최종 속도 분포를 도출하기위해 사용된 탄성파 주시 역산법을 적용하는데 있어서 빠른 수렴을 위한 초기 속도 모델로 활용하였다. 초기 층서 모델은 2차원 반사법 탐사에서 얻은 중합자료를 바탕으로 작성하였고 최상위층에서부터 하위층으로 순차적으로 모델링 및 역산을 수행하는 layer stripping 방식으로 최종 속도 모델을 도출하였다. 본 연구를 통해 탐사지역의 가스하이드레이트 존재로 인한 BSR 위아래 층의 속도 역전현상 뿐만 아니라 컬럼/침니 구조에서의 속도가 주변보다 높음을 확인할 수 있었다.

• 암석학회지
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• 제16권4호
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• pp.217-232
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• 2007

푸우오오 용암분출은 1983년에 분출이 시작된 이래 현재까지 활동하고 있으며, 다양한 성분 변화와 ($5.6{\sim}10.1wt.%$ MgO), 지표분출 면적을 가지는(${\sim}2km^3$) 하와이의 역사적인 분출 중에 하나이다(Garcia et al., 1999). 다년간에 걸쳐 하와이 분출에 대한 연구가 수행되어 왔으나, 최근 수년 이내에 분출된 푸우오오 용암의 지질학적인 특성에 대한 연구 결과의 부재와 푸우오오 분출 역사를 통한 하와이 마그마 분출과정의 특성을 파악하고자 시공간적으로 채취한 시료를 바탕으로 광물과 암석의 조직과 화학조성연구를 수행하였다. 박편 상에서 단사휘석이나 사장석 반정은 드물고 감람석이 대부분의 반정을 차지한다. 이것은 푸우오오 지역이 마그마 분화 초기단계에 머물러 있다는 것을 지시한다. MgO를 상대로 주원소에 대해 도시해 본 결과 MgO가 증가함에 따라 $TiO_2,\;Al_2O_3,\;Na_2O,\;SiO_2$는 감소하는 경향을 보인다. 미량원소의 경우 $K_2O$값에 대한 Zr, Y, Sr 그리고 V 도표에서 P18과 P19시료가 타 용암에 비해 진화가 더 진행된 영역에 도시되고 있다. 2003 년에서 2006년 분출년도 간에 높은 Ni 함량이 나타나는데, 이것은 동일 기원마그마의 유입에 의한 결과이다.