• 자원환경지질
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• 제22권3호
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• pp.267-276
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• 1989

This paper presents results of interpretaton of gravity data by iterative nonlinear inversion methods. The gravity data are obtained by a theoretical formula for two-dimensional 2-layer structure. Depths to the basement of the structure are determined from the gravity data by four interative inversion methods. The four inversion methods used here are the Gradient, Gauss-Newton, Newton-Raphson, and Full Newton methods. Inversions are performed by using different initial guesses of depth for the over-determined, even-determined, and under-determined cases. This study shows that the depth can be determined well by all of the methods and most efficiently by the Newton-Raphson method.

• 한국지구과학회지
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• 제26권7호
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• pp.691-697
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• 2005

최근에 수행되고 있는 중력 탐사는 고분해능의 중력계와 GPS(Global positioning system)를 통한 정밀한 측정과 측지가 이루어지고 있다. 중력탐사에서 모델링과 역산의 기술은 많은 발전이 있어왔지만, 중력자료처리는 거의 변화가 없었다. 통상적인 정밀한 중력 자료 보정을 통한 부우게이상은 측정점의 고도에서 기준면까지의 물질의 영향을 일정한 밀도를 이용해 제거해 버리기 때문에 측정점 바로 하부의 이상체에 의한 영향을 상당히 왜곡시키게 된다. 본 연구에서는 탐사 지역의 지형을 DEM(Digital Elevation Map) 자료와 Multiquadric equation을 이용하여 실제 지형과 유사한 Multiquadric surface를 자동적으로 구성하고, 이를 블록화 함으로써 보정의 대상이었던 기준면 상부에 대한 밀도를 탐사 지역의 지질 정보와 지형을 포함하는 역산을 통해 수치적으로 계산하였다. 이러한 지형을 포함한 역산 방법을 3차 원중력지형역산(3DGTI; 3-D Gravity Terrain Inversion)이라 한다. 이 연구의 효율성을 검증하기 위하여 주변암과 밀도차가 존재하는 관입지역에 대한 모델을 구성하고 적용한 결과 기존의 부게 보정 방법을 적용한 부게 이상도에 비해 자료의 왜곡이 감소하는 효과를 얻을 수 있었다. 이를 통하여 지형 역산을 통한 객관적인 부게 밀도의 결정과 부게 보정시 실제의 수평적인 밀도 변화를 반영함으로써 기존의 문제점을 보완하였다. 게다가, 3DGTI로부터 얻어진 밀도분포는 지형의 윤곽을 그대로 표현하고 있어서 보다 실질적인 지질을 보여준다고 하겠다. 이 방법을 화강암체가 관입하고 있는 마산$\cdot$창원 일대에서의 중력 탐사 자료에 적용해본 결과 기존 방법보다 관입 화강암체의 위치와 그 규모를 알아내는데 더 효과적이었다. 따라서, 수평적인 밀도 변화가 뚜렷하게 존재하는 지역의 경우, 새로운 중력 자료 처리 방법이 기존의 부게 보정에서 발생하였던 문제점을 해결함으로써 천부의 분해능을 높이고, 심부의 밀도 분포도 좀더 정확하게 계산할 수 있으리라 생각된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.44-49
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• 2007

고해상도를 가지는 지하 밀도 영상을 얻기 위한 3 차원 중력 역산은 모델 변수들이 급격하게 많아지는 문제가 발생한다. 이 논문에서는 모델 변수들의 수를 줄이기 위해서 오일러 디컨벌루션의 해를 사전정보로 활용하는 3 차원 중력역산을 제안하였다. 이 논문에서 고안한 역산 알고리즘의 핵심은 오일러 디컨벌루션의 해가 얻어진 주위로 역산 공간을 제한하여 역산 해의 비유일성을 줄인 점이다. 먼저 중력 자료에 대한 3 차원 오일러 디컨별루션의 해를 구하고, 오일러 디컨벌루션의 해가 나타나는 주위에서만 3 차원 확장 탐색 역산을 수행하여 지하 밀도 영상을 구하였다. 이 3 차원 중력 역산 방법은 합성 모델에 적용하여 그 성능을 검증하였고, 석회암 지대에 존재하는 공동의 분포를 밝히기 위한 고정밀 중력탐사 자료 역산에도 적용하였다. 결과적으로, 오일러 디컨벌루션의 해를 사전정보로 이용한 역산을 이용하여 분해능이 향상된 고해상도의 지하 멸도 영상을 구할 수 있었다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.379-382
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• 2003

In gravity data correction process, mass effect of the upper part of base level is removed with Bouguer density. Usually, Bouguer density is estimated as a mean density in the field area. But, this may causes a serious problem when ore body is in the area. To overcome this problem, we tried to apply a new method mixing up mass corrections and inversion (3DGTI). 3-D Gravity Terrain Inversion (3DGTI) includes information of topography and distribution of Bouguer density. For this method does not remove the mass effect above base level, it is no longer useless to use Bouguer density. Numerical model tests have shown that the 3DGIT successfully retrieves the anomalous subsurface density distribution of both surface and deeper layers. Model tests shows that this method shows better results than those of conventional one, especially when main target is ore body. The inversion result well delineates the three-dimensional shape of the intruded granite body and basement.

• 자원환경지질
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• 제27권5호
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• pp.479-489
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• 1994

In this paper, the iterative least-squares inversion method is used to determine shapes and density contrasts of 2-D structures from the gravity data. The 2-D structures are represented by their cross-sections of N-sided polygons with density contrasts which are constant or varying with depth. Gravity data are calculated by theoretical formulas for the above structure models. The data are considered as observed ones and used for inversions. The inversions are performed by the following processes: I) polygon's vertices and density contrast are initially assumed, 2) gravity are calculated for the assumed model and error between the true (observed) and calculated gravity are determined, 3) new vertices and density contrast are determined from the error by using the damped least-squares inversion method, and 4) final model is determined when the error is very small. Results of this study show that the shape and density contrast of each model are accurately determined when the density contrast is constant or vertical density gradient is known. In case where the density gradient is unknown, the inversion gives incorrect results. But the shape and density gradient of the model are determined when the surface density contrast is known.

• 한국지구과학회지
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• 제23권1호
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• pp.15-29
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• 2002

Bayesian inversion for gravity and resistivity data was performed to investigate the cavity structure appearing as a lava tunnel in Cheju Island, Korea. Dipole-dipole DC resistivity data were proposed for a prior information of gravity data and we applied the geostatistical techniques such as kriging and simulation algorithms to provide a prior model information and covariance matrix in data domain. The inverted resistivity section gave the indicator variogram modeling for each threshold and it provided spatial uncertainty to give a prior PDF by sequential indicator simulations. We also presented a more objective way to make data covariance matrix that reflects the state of the achieved field data by geostatistical technique, cross-validation. Then Gaussian approximation was adopted for the inference of characteristics of the marginal distributions of model parameters and Broyden update for simple calculation of sensitivity matrix and SVD was applied. Generally cavity investigation by geophysical exploration is difficult and success is hard to be achieved. However, this exotic multiple interpretations showed remarkable improvement and stability for interpretation when compared to data-fit alone results, and suggested the possibility of diverse application for Bayesian inversion in geophysical inverse problem.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.267-272
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• 2007

Uiseong subbasin belonging to Kyungsang basin resulted from volcanic activity in the late Cretaceous. In this study, we carry out MT and gravity survey at the Hwasan caldera, which was formed of volcanic and abyssal rocks complex, then analyze and identify geological substructure. Potential survey such as gravity and magnetic survey has been mainly carried out in former studies, so depth information for understanding substructure was not enough. To complement a potential survey, we use MT method, which has high vertical resolution. Moreover we make a simple 2D model comparing with former study. The result of MT and gravity 2D modeling shows that this area is roughly composed of 3 layers; The bottom layer is a basement. In the second layer, intrusive rocks having high resistivity is placed along the ring faults and the sedimentary layer of low resistivity is inside caldera. The highest layer is alluvium. To comprehend the 3D structure of the Hwasan caldera, we perform 3D gravity inversion, and construct the 3D model from the result of 3D gravity inversion. MT responses are calculated by using the constructed 3D model and the 3D model of the Hwasan caldera's structure is suggested after comparing the calculated values with the observed values at MT line.

• 한국지구과학회지
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• 제30권1호
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• pp.49-57
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• 2009

황해 군산분지 지역의 지구조를 해석하기 위하여 2006년 획득한 선상 자력 자료와 Scripps 해양연구소에서 제공하는 고도계위성중력 자료를 이용하였다. 중력자료에 대해 파워스펙트럼 분석과 심도역산이 수행되었고, 자력자료 분석을 위해 분석신호기법과 가중력변환 및 이에 대한 역산을 수행하였다. 중자력 자료 분석 결과 남 중소분지 중심부로 갈수록 기반암 심도가 증가하는 양상이 나타나며, 기반암의 심도는 깊은 곳에서 6-8km, 낮은 곳에서 약 2km로 해석되었다. 또한 남중소분지 중심부이서 기반암 심도와는 달리 중력이상과 자력이상이 높지 나타나는 것은 주변 기반암보다 밀도가 높은 화성암의 관입에 의한 효과로 해석되며, 이는 동일지역에서 수행된 정밀 탄성파 해석 결과와 잘 부합하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.228-235
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• 2019

이 연구의 목적은 만성발목불안정성 환자의 변형된 Brostrom 수술 후, 6주간의 Anti-gravity treadmill을 이용하여 조기체중부하를 포함하는 가속재활운동 프로그램이 발목관절의 통증지수와 발목 관절가동범위, 등속성 근기능, 동적 안정성에 어떠한 영향을 미치는지에 대하여 구명하고자 실시되었다. 연구대상자는 만성발목불안정성에 의해 변형된 Brostrom 수술을 받은 환자 12명을 대상으로 하였으며, 6주간의 가속재활운동 프로그램은 매일 60분씩 실시되었고 Anti-gravity treadmill 프로그램 또한 매일 15~30분간 실시되었다. 이 연구의 결과에서, 시각적 사상척도(VAS)를 이용한 주관적 통증지수는 가속재활운동 프로그램 적용 후, 유의하게 감소한 것으로 나타났으며(p<.001) 발목 관절가동범위 또한 가속재활운동 후, 배측 굴곡과 저측 굴곡, 내번, 외번 모두에서 유의하게 증가하였다(p<.05). 등속성 근기능은 가속재활운동 후, 내반력과 외반력 모두 $60^{\circ}/sec$(p<.001, p<.01)와 $180^{\circ}/sec$(p<.001)에서 유의하게 증가하였으며 건측에 대한 환측의 근결손율은 $60^{\circ}/sec$의 내반력(p<.01)과 외반력(p<.001), $180^{\circ}/sec$(p<.01)의 내반력에서 유의하게 감소하였고 외반력에서는 다소 감소하는 경향을 보였지만 통계적으로 유의한 차이는 보이지 않았다. 동적 안정성은 6주간의 가속재활운동 프로그램 적용 후, 유의하게 증가한 것으로 나타났다(p<.001). 이러한 결과는 6주간의 Anti-gravity treadmill을 이용하여 조기체중부하를 포함하는 가속재활운동 프로그램이 변형된 Brostrom 수술을 받은 만성발목불안정성 환자들의 통증과 발목 관절가동범위, 등속성 근기능, 동정 안정성에 긍정적인 효과가 있는 것으로 사료되며 또한 Anti-gravity treadmill을 이용한 조기체중부하의 재활운동 보다 안전하고 빠르게 발목의 안정성을 회복하여 일상생활 및 스포츠 현장으로의 빠른 복귀를 가능하게 할 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제28권4호
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• pp.395-404
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• 1995

중력 및 자력 탐사자료를 분석하여 제주도의 지지구조를 연구하였다. 부우게 중력이상도에서 섬 중앙의 한라산체에서 뚜렷한 원형의 저이상이 나타나며, 이상값의 차이는 최대 30 mgal 로 나타났다. 지하지질구조 모델링을 위하여 기반암 상부에 위치하는 화산암체를 각주로 나누어 중력자료의 삼차원 심도역산을 실시한 결과, 화산암의 기저면은 한라산 아래로 휘어지며 최대 깊이는 5 km 정도에 이른다. 자력자료로는 항공탐사자료와 육상탐사자료를 함께 이용하였다. 이들로부터 구한 자력이상도는 다소의 차이는 보이나 전체적으로는 중위도 지방에서 지구자기장의 방향으로 자화된 자력이상체로 부터 야기되는 전형적인 이상의 형태를 보인다. 자극변환을 한 이상도를 보면 섬의 주된 자력원은 장축을 따라 발달하는 열곡대와 한라산체로 나타난다. Cordell과 Grauch (1985)의 방법으로 구한 자력원의 경계는 표선리 현무암과 시흥리 현무암과 같은 비교적 최근에 분출된 화산암의 경계와 잘 일치한다. 자력모델링은 심도와 대자율을 두 변수로 취하여 항공탐사자료의 삼차원 역산을 수행하였다. 역산 결과, 높은 대자율을 가지는 화산암은 열곡대와 중앙화산체에서 나타나며 기반의 심도는 장축을 따라서는 1.5~3 km, 용암대지에서는 1~1.5 km 정도로 나타나며, 한라산 하부에서 최대 5 km로 나타난다. 중력과 자력이상도 모두에서 나타나는 동부 지역의 남북 방향의 이상은 지질도 상에서는 확인되지 않는 단층 또는 파쇄대에 의한 것일 가능성이 있다.