• 지구물리와물리탐사
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• 제1권1호
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• pp.71-78
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• 1998

2차원 MT탐사자료의 역산은 보편적으로 많은 계산시간과 기억용량이 소요되며 TM모드의 경우지표 근처의 불균질대에 야기될 수 있는 정적 효과에 대한 주의 깊은 고려도 필요하게 된다. 이에 본 연구에서는 GRRI를 이용하여 TM모드 MT자료의 2차원 역산 알고리듬을 구현하였다. 본 역산 알고리듬은 국부적인 2차원 해석을 통한 모형변수 증분 해석에 기초를 두는데 이는 모형변수의 증분을 구하는 과정에 있어서 탐사의 대상인 2차원 전 영역을 동시에 고려하지 않고 국부 영역들로 분할하여 순차적으로 고려함으로써 수평적인 변화가 고려되면서도 자코비안을 구하는 과정에서 사용되는 부가적인 모델링 과정을 배제하여 계산시간과 기억용량을 최소화하기 위한 것이다. 구현된 알고리듬의 타당성 검증은 간단한 이론모형에 대한 적용을 통하여 이루어졌으며, 이를 토대로 타 알고리듬과의 비교를 통하여 그 특징을 살펴보는 한편, 여러 가지 다양한 모형에 적용하여 그 현장 적용성을 고찰하였다. 본 알고리듬을 이용한 역산은 계산시간과 기억용량 면에서 매우 경제적이며 전류집중에 의해 탐사자료에 왜곡이 생기는 경우에는 특별한 전처리과정 없이도 타당한 분해능을 확인할 수 있었다. GRRI를 이용한 역산 알고리듬은 향후 현장에서 실시간 역산으로서 경제적이면서 타당한 자료 해석에 적용성이 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제32권6호
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• pp.548-559
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• 2011

의성소분지 화산칼데라 지역에서 3차원 복합 지구물리탐사를 수행하였다. 2차원적인 해석이 주를 이루었던 선행 연구의 제한점을 극복하기 위하여 간격이 조밀한 자기지전류탐사와 중력탐사를 수행하였다. 자기지전류탐사와 중력탐사 자료로부터 각기 해석된 역산 결과들에 대해 역산 자료간의 상관관계 및 새로 제안된 구조해석 방법을 이용하여 복합 해석하였으며, 이를 각 구조별로 3차원 지질구조로 영상화하였다. 이 연구에서 제안하는 구조화 지수(Structure Index; SI) 기법은 물성간의 공간적 상관관계와 물성 값의 이상 정도를 이용하여 계산되는 구조화 각도(Type Angle; TA) 및 구조화 강도(Type Intensity; TI) 값의 분포를 이용하는데, 이 기법을 통한 3차원 구조 해석을 수행하였다. 제안 기법을 화산칼데라에 적용한 결과 1) 화산칼데라 중앙부에서 심도 1 km 부근까지 연장되는 낮은 밀도와 전기비저항을 갖는 화산쇄설성 퇴적암류, 2) 높은 밀도와 전기비저항을 갖는 ring fault 주변의 관입 화성암류, 3) 3-5 km 심도의 상대적으로 낮은 전기비저항과 높은 밀도를 갖는 기반암을 3차원으로 영상화할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.285-292
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• 2007

한반도 중부에서 얻은 자기지전류(MT) 탐사 자료의 dead band 주파수에서는 극심한 인공잡음의 영향이 나타난다. 이 연구에서는 송신원 위치 추정 기법을 MT 탐사 자료에 적용하여 인공잡음의 송신원 위치를 추정하였다. 일반적인 빔형성 기법은 전자기장 송신원 위치 추정에 적합하지 않으므로 정합장 처리 기법과 유전자 알고리즘을 이용하여 전자기장 송신원의 위치와 분극 방향을 계산하였다. 강한 잡음 신호에 대한 송신원 위치 추정 해는 매우 좁은 지역에 밀집되어 나타나지만 자연적인 MT 신호의 송신원 위치 추정해는 무작위적인 분포를 보여준다. 강한 잡음의 송신원은 경기도 서부 지역에 위치한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권4호
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• pp.291-298
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• 2002

본 연구에서는 지형을 포함한 2차원 MT 역산 알고리듬을 개발하였다. 역산 과정시 필요한 모델 반응 계산을 위하여 유한요소법을 이용하였다. 공기와 지표면의 경계를 기준으로 고도에 따라 각 요소들의 절점을 수직으로 이동시킴으로써 추가적인 계산시간의 증가없이 간편히 지형을 구현하였다. 역산에서는 공간적인 함수로서 라그랑지 곱수를 결정하는 알고리듬을 채택하여 역산의 분해능과 안정성을 높이고자 하였다. 수치모델 실험을 통하여 TM과 TE모드 자료의 지형효과를 고찰하였고, 수치 자료의 역산을 통하여 지형을 포함한 역산의 타당성을 살펴보았다. 또한 현장 자료에 대하여 적용하여 본 연구에서 개발된 지형을 포함한 MT자료 역산 알고리듬의 적용성을 확인하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.281-286
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• 2005

본 연구는 인공전류원 MT (CSAMT) 자료를 역산하기 위해 GRRI 알고리듬 분석을 실행하였다. 이 알고리듬은 MT 자료로부터 지반의 2차원 전도체 구조를 파악하기 위해 수정 RRI 알고리듬으로부터 독창적으로 개발된 것이나, 2.5차원 전진모델링을 결합시킬 수만 있다면, CSAMT자료까지 해석이 가능하다. 이러한 GRRI 근사감도는 정확한 1차원과 2.5차원의 감도와 비교함으로써 그 유용성을 검증할 수 있다. 그 결과, GRRI의 감도는 RRI 감도의 절반 정도이며 전반적으로 2.5차원의 감도와 매우 근사함을 보여준다. 비록 GRRI의 감도크기가 2.5차원의 감도보다 약간 크게 나타나고 있기는 하지만, 송신과 수신의 오프셋이 표피심도 1 보다 큰 경우의 감도는 유사하였다.

• 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.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권2호
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• pp.154-160
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• 2007

이 논문에서는 Mackie et al. (1994), Sasaki (1999) 및 Nam et al. (2007)이 개발한 3차원 자기지전류 탐사 모델링 알고리듬의 특징을 자세히 비교 분석하고자 한다. Mackie et al. (1994)과 Sasaki (1999)의 알고리듬은 유한차분법(FDM)에 기초한 반면, Nam et al. (2007)의 알고리듬은 변유한요소법(EFEM)에 기초하고 있다. 이들 세 가지 방법으로 COMMEMI 3D-2 모형의 해를 구하고 적분방정식법의 해와 비교하였으며, 또한 세 가지 격자에 대해 세 개 주파수에서 계산시간을 비교하였다. FDM에 기반을 둔 두 가지 기법에서는 EFEM을 이용하는 경우보다 빠른 시간에 해를 계산할 수 있으며 이때 계산된 겉보기비저항과 위상은 전체적으로 적분방정식법의 해와 잘 일치하였으며 이상체 근처에서만 작은 차이를 보인다. 한편 EFEM에 기초한 알고리듬도 비교적 합리적인 시간 내에 매우 정확한 해를 계산할 수 있으며 지형을 포함한 경우에도 해를 계산할 수 있는 장점이 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.89-97
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• 2007

포항 저온 지열개발 지역에서 지하구조 규명 및 파쇄대 탐지를 목적으로 3 차원 자기지전류 (MT)탐사를 실시하였다. 현장에서 약 480 km 떨어진 일본 큐슈 지역에 원거리 기준점을 설치하여 양질의 자료를 획득하였다. 대상지역이 바다에 인접한 관계로 바다의 효과를 고려한 3 차원 모델링과 역산을 수행하여 측정된 MT 탐사자료에 포함된 바다효과를 고찰하였다. 그 결과 포항지역에 인접한 바다는 해안선으로부터의 거리에 따라 $1\;Hz{\sim}0.2\;Hz$ 이하의 주파수대에 주로 영향을 미치며, 특히 영일만에 인접한 남동쪽의 측점들이 바다의 영향을 가장 크게 받은 것으로 나타났다. 약 2km 심도 이하의 천부에서는 인접한 바다를 3 차원 역산에 포함시킨 경우와 그렇지 않은 경우가 매우 비슷한 결과를 보였으나, 이보다 심부의 경우는 바다를 포함시키지 않은 3 차원 역산에서 대상지역의 남동쪽에 저비저항 구조가 나타나는데 이는 인접 바다의 영향이 투영되어 나타난 것으로 보인다. 시추 결과 및 역산에 의한 전기비저항 구조를 비교한 결과 대상지역의 지하를 크게 다섯 개의 층으로 구분할 수 있었다. 즉: 1) 10 ohm-m 이하의 전기비저항을 보이는 반고결이암층이 대상지역 북쪽에서는 지표로부터 약 300 m, 남쪽에서는 약 600 m 의 두께로 분포하고; 2) 이암층 내에 수십 ohm-m의 전기비저항을 보이는 화산력응회암 및 조면현무암이 교대로 나타나며; 3) 수백 ohm-m의 전기비저항을 갖는 유문암이 약 400 m 의 두께로; 4) 이후 약 1.5 km 까지는 약 100 ohm-m 의 전기비저항을 보이는 사암 및 이암층이 분포하며; 5) 약 3 km 심도에서 저비저항 구조가 나타나는데 이 층에 대해서는 추가적인 지질학적, 지구물리학적인 조사가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.121.2-121.2
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• 2010

제주도는 지질학적으로 제4기에 형성된 화산섬으로 지금까지 고온의 지열징후는 보고된 바 없으나, 남한에서 가장 최근까지 화산활동이 있었던 것으로 기록되어 있어 화산활동과 관련된 심부 지열자원 부존 가능성은 아직 열려있다고 할 수 있다. 본 연구에서는 제주도에서 지열부존 가능성을 타진하고 제주도 심부 지질구조 파악을 목적으로 2차원 및 3차원 자기지전류 (MT) 탐사를 수행하였다. 탐사는 중산간지역에서 한라산을 중심으로 동, 서, 남, 북의 4방향 4측선과 제주 서부지역에 남북방향의 1측선을의 총 5개 측선에 대해 수행하였으며, 이에 대한 MT 탐사자료의 2차원 및 3차원 역산을 통하여 한라산 하부 및 주변의 심부 지질구조를 파악하고자 하였다. 역산 해석 결과는 천부 구조는 기존 시추조사 결과 밝혀진 층서구조의 형태를 잘 나타내어 획득된 자료의 신뢰도가 높음을 지시하였다. 즉, 제주도 최 상부를 피복하고 있는 현무암 등의 화산암류는 고비저항(수백 ohm-m)으로, 그 하부의 해성 미고결퇴적층(U층 및 서귀포층)은 저비저항으로, 그리고 최하부의 응회암이나 화강암으로 구성된 기반암은 1,000 ohm-m 이상의 고비저항 층으로 잘 구분되어 나타났다. 특히, 제주도에서 특징적으로 해수면 하부 수십 ~ 수백 m에 존재하는 것으로 알려진 미고결퇴적층이 10 ohm-m 내외로 측선 전반에 걸쳐 나타났다. 이는 기존의 시추결과에서 미고결 퇴적층이 제주도 전역에 걸쳐 해수면 하부 100 m 내외의 심도에서 관찰되는 것과 일치하는 결과이다. 기반암 하부에서는 특징적으로 모든 측선의 중앙부에서 저비저항 이상대가 영상화되었으며 이는 2차원 역산과 3차원 역산해석에서 공통적으로 나타났다. 특히, 3차원 해석에서는 이러한 저비저항 이상대가 한라산 정상에서 서북쪽 부근에 나타나는데 이는 과거의 화산활동과 관련된 지질학적인 구조에 의한 영향일 가능성과 측선의 양단과 중앙에서 주변 바다의 영향이 다르게 나타나기 때문일 가능성으로 볼 수 있다. 즉, 전자는 심부에 발단된 각각의 파쇄대가 모든 측선의 중앙부에서 교차하거나 이를 통한 한라산의 생성과정과 연관된 지질학적인 구조일 가능성을 의미한다. 만약 한라산을 형성한 화성활동의 영향이 아직 지하 심부에 남아있다면 지열수의 부존 혹은 마그마의 통로가 되었을 단층의 영향으로 한라산 하부에 저비저항 이상대로 나타날 가능성이 높다. 그러나 후자에 의한 가능성도 배제할 수는 없으므로 향후 주변바다에 대한 영향을 고려한 3차원 역산해석이나 심부시추 등을 통한 상세한 지질조사 등 추가적인 연구가 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 한국석유지질학회지
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• 제7권1_2
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• pp.7-12
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• 1999

새로운 고해상 자기지전류 자료가 인리형 분지해석 (백악기 음성분지)을 위해서 지표 퇴적학적 자료와 함께 획득되었다. 두개의 분지 횡단 자기지전류 단면 자료는 남동부의 부분지 형성과 비대칭적인 분지 단면을 보여준다. 이러한 분지 구조는 분지 충진층에 반영된 고수류 방향성과 퇴적상 변이 방향 자료와도 일치한다. 또한 충진층이 중간블록의 급격한 침강이 수반된 인리형 열개작용도 반영하고 있음을 제시한다. 충적-호소 퇴적계의 비대칭적인 암상분포, 퇴적상 변이와 고수류 방향에 대한 지표 자료와 함께, 종합·해석된 고해상 자기지전류 비저항 단면자료는 분지형성과 분지충진 과정을 이해하는데 큰 도움을 준다. 석유탐사와 분지해석을 위해, 고해상 자기지전류 탐사방법은 고비용의 부담이 큰 육상 탄성파 반사법 탐사의 유용한 대안이 될 수 있다.