• 지구물리와물리탐사
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• 제16권1호
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• pp.18-26
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• 2013

제주도 한라산 주위에 위치한 JJU와 JJB 관측소 하부의 S파 속도구조를 규명하기 위하여, 이 관측소에서 2007년 이후 기록한 $M_W$ 5.5 이상인 원격 지진자료 중 150개 수신함수를 이용하여 역산 및 H-${\kappa}$ 중합법에 적용하였다. 모호면에서 변환된 $P_S$파는 JJU 관측소의 북서쪽(후방위각 $207{\sim}409^{\circ}$, 평균 $308^{\circ}$)과 JJB 관측소의 남동쪽(후방위각 $119{\sim}207^{\circ}$, 평균 $163^{\circ}$) 방향으로 뚜렷하지 않게 나타났다. 이것은 아마도 모호면의 점이적인 속도변화나 지각 내의 속도 불균질층 때문일 수 있다. 수신함수 역산으로부터 계산된 S파 속도모델은 지각 내의 저속도층을 뚜렷이 보여주며, 30 ~ 40 km 깊이에서 점이적으로 증가하는 양상을 보인다. JJB 관측소 반경 18 km 이내에서 저속도층($v_s{\leq}3.5km/s$)은 14 ~ 26 km에 있고, $v_s{\geq}4.3km/s$으로 정의한 '모호면'은 34 km 깊이에 있는 것으로 분석되었다. 서쪽으로 약 10 km 떨어진 곳에 위치한 JJU 관측소의 반경 16 km 이내에서는 저속도층과 '모호면'이 14 ~ 24 km와 30 km에 각각 존재하여 JJB 관측소에 비해 다소 얕은 깊이에서 나타난다. JJU와 JJB 관측소에 대한 H-${\kappa}$ 분석결과는 지각 두께가 29 km와 33 km이며, 종파/횡파 속도비($v_p/v_s$)가 1.64과 1.75임을 각각 나타내어 화산 정상에 가까운 곳에서 상대적으로 낮은 $v_p/v_s$가 관찰되었다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.75-79
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• 2007

To investigate the shear-wave velocity structures of the Korean peninsula, exploded seismic signals were recorded for 120 s along a 294-km WNW-ESE line and 150 s along a 335-km NNW-SSE line in 2002 and 2004, respectively. First arrival times of shear wave were inverted to derive the velocity tomograms. Initial shear-wave 1-D models were built using the initial P-wave velocity models used by Kim et al. and $V_p/V_s$ ratios of the IASP91 model. The raypaths indicate existence of mid-crust interfaces at the depth of 2-3 km and 16 km. The deepest significant interface corresponding to the Moho discontinuity varies in depth from 32 km to 36 km. The refraction velocity along the interface varies from 4.4 km/s to 4.6 km/s. The velocity tomograms also indicate existence of a low-velocity zone at the depth of 7.8 km under the Okchon fold belt.

• 자원환경지질
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• 제43권6호
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• pp.625-636
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• 2010

본 연구에서는 울릉분지 북동부지역에서 획득한 중력, 자력, 수심자료 등 지구물리자료를 이용하여 이 지역의 지구물리학적 특성 및 지구조를 고찰하고자 하였다. 각각의 자료는 조사기간 및 사용 장비의 차이로 인하여 자료간의 오차가 나타나는데 상대적인 보정을 실시한 후 통합하였다. 울릉분지 북동부에 위치한 연구지역은 울릉도와 독도해산들, 그리고 한국해저간극으로 이루어져 있으며 최대수섬은 약 -2500 m를 보인다. 후리에어이상는 지형의 영향을 잘 반영하며 전체적으로는 울릉도와 독도 및 해산들에서 높은 값을 보인다. 부게이상은 해산들에 의한 국지적인 이상치를 보이지만 한국해저간극 및 울릉분지를 중심으로 고이상을 보이는데 이는 맨틀상승에 의한 영향이라 판단된다. 자기이상도를 살펴보면 화산체(섬과 해산들)들을 중심으로 복잡한 자기이상대를 나탄낸다. 연구지역 부게중력이상의 파워스펙트럼 분석으로부터 계산된 연구지역 모호면의 평균 깊이는 -16.1 km로 나타났다. 이 파워스펙트럼 분석을 이용하여 모호면 심도 역산을 수행하였다. 이 역산법으로 계산된 모호면의 심도는 한국해저간극지역에서 -16~17 km 정도이며 오끼뱅크 및 울릉도의 북서부쪽으로 갈수록 심도가 깊어지는 결과가 나타났다. 이 역산결과는 울릉분지의 해양지 각이 일반적인 해양지각에 비해 두껍다는 기존 결과와 일치한다. 2차원 중력 모델링 결과에서도 모호면의 심도가 해저면지진계 탐사측선이 지나가는 안용복해산과 독도 사이의 한국해저간극지역에서 얕은 것을 볼 수 있으며 오끼뱅크쪽으로 갈수록 깊어진다. 자화분포도에서는 울릉도와 독도 등 화산체에 의한 강한 자기이상대에 의해 나타나는 자화 분포대를 제외하면 주로 북동-남서방향의 선형배열이 나타난다. 섬도역산 결과, 2차원 중력모델링 및 자화분포 결과를 종합해보면 동해의 생성사 울릉분지의 가능성 있는 spreading center(해저면 확장중심) 위치가 한국해저간극에서부터 울릉분지까지 북동-남서 방향일 것이라는 기존 논문들의 주장과 부합된다고 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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• pp.255-260
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• 2005

ArcGP 중력자료를 이용하여 다산과학기지가 위치한 북극 스발바드 군도의 중력 특성을 살펴보았다. 지형자료와 유사한 형태로 분포하는 free-air 중력이상에서 보이던 비활성 대륙 연변부의 가장자리 효과는 부게보정 후 보이지 않고, 육상지역의 GTOPO30 지형자료를 이용한 지형보정을 거친 완전 부게 중력이상에서 육상지역에서 해양지역으로 갈수록 중력이상이 증가하는 즉, 모호면의 상승과 관련이 깊은 특성이 관찰된다. 지형으로부터 산출된 중력치와 free-air 중력이상과의 상관관계를 볼 때, 육상지역이 해양지역에 비해 지각평형이 다소 덜 이루어진 것으로 파악되며, 파워스펙트럼 분석을 통해 결정된 절단파수를 이용한 필터링 후 계산된 잔여이상에서 육상지역의 단층대를 따라 발달하는 특징적인 고이상대와 두꺼운 퇴적층에서 기인한 저이상대가 보이고 있다. 또한, 해양지역 대륙사면의 최하부에서 기반 함몰 내지는 기반암 상부의 두꺼운 퇴적층과 관련이 있는 저이상대가 발달하고 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제31권3호
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• pp.214-224
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• 2010

황해 서남부 지역의 지구물리학적 특성을 연구하고 지구조를 분석하기 위하여 한국해양연구원에서는 2003, 2004과 2005년에 이 해역에 대하여 중력 및 자력탐사를 수행하였다. 황해는 몇 개의 분지를 가지고 있으며 연구지역 또한 흑산분지와 동중국해분지 일부분을 포함하고 있다. 연구지역의 해저지형은 남서쪽 중국쪽으로부터 북동쪽 한국쪽으로 가면서 깊어지며 약 -40 m에서 약 -150 m까지의 수심 범위를 나타내고 전반적으로 완만한 기복과 경사를 보인다. 중력이상은 완만한 해저지형의 변화보다는 기반암의 영향을 받는 것으로 판단된다. 해상중력자료 및 인공위성 중력자료를 함께 사용한 중력이상은 연구지역의 북동쪽으로 높은 값을 보이며 흑산분지 남쪽으로 원형의 낮은 이상대가 나타난다. 부게이상의 아날니틱신호는 분지경계면 부근에서 고이상대들이 나타난다. 자기이상과 자기이상의 아날니틱신호에서는 화성암체 관입에 기인한 복잡한 이상들이 북쪽에 분포하고 남쪽은 완만한 변화를 보이는 것으로 보아 화성암체 관입이 연구지역 북쪽에 비해 많이 나타나지 않은 것으로 판단된다. 연구지역의 부게중력이상과 자기이상의 파워스펙트럼 분석은 모호면의 깊이를 약 30.2-28.3 km로 보여주며, 기반암은 약 8.4-8 km이며, 제 3기 에오세의 부정합면은 약 1.5-1.7 km 정도 인 것으로 나타난다. 부게중력이상의 역산에 의한 모호면의 깊이는 연구지역의 서쪽인 중국쪽이 동쪽인 한국쪽에 비해 약간 깊게 나타난다. 2차원 중력모델링에서 지각구조들의 깊이 및 화성암 관입체의 위치 등 결과가 아날니틱신호 분석, 파워스펙트럼 분석 및 역산의 결과와 잘 부합된다.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.751-759
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• 2007

황해 군산분지의 지하 지질구조를 파악하기 위하여 인공위성 해면고도계 중력자료를 이용하여 파워 스펙트럼 분석(power spectrum analysis) 방법으로 밀도 불연속면의 평균 깊이를 계산하였다. 계산 결과에 의하면 군산분지를 포함한 본 연구지역에서는 각각 -1.1km, -3.4km, -9.1km 그리고 -31.0km의 평균 깊이를 가지는 밀도 불연속면이 검출되었다. -1.1km 평균 깊이의 밀도 불연속면은 본 연구지역의의 탄성파 단면에서 관찰되는 왕복 주시 1초 부근에서 나타나는 광역 부정합면으로 해석되었고, -3.4km 평균 깊이의 밀도 불연속면 또한 탄성파 단면에서 인지되는 음향기반암 상부면과 일치하는 것으로 해석되었다. -9.1km 평균 깊이의 밀도 불연속면은 본 연구지역의 시추공 자료, 탄성파 단면, 광역 지질 등을 고려하여 화성기원 기반암의 상부면으로 해석하였다. 이는 본 연구지역의 음향 기반암층은 기존의 연구에서 고려 대상이 되지 않았던 퇴적암으로 이루어져 있음을 의미한다. -31.0km의 평균 깊이를 가지는 밀도 불연속면은 일반적인 대륙지각의 평균 두께와 유사한 값을 보이므로 모호면으로 해석하였다. 화성기원 기반암 상부면으로 해석된 -9.1km 평균 깊이의 밀도 불연속면의 검출은 군산분지의 석유 가스 부존 가능성에 관한 연구에 있어 기존의 연구보다 심부층(음향 기반암층)에 대한 연구가 필요함을 시사하였다.

• 대한지질공학회:학술대회논문집
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• 대한지질공학회 2005년도 정기총회 및 학술발표회
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• pp.101-106
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• 2005

일본 훗카이도와 그 주변 지역의 238개의 관측소에서 관측한 깊이 0~300km내에서 일어난 4050개의 지진 중 P파 64,024개와 5파 64,618개를 Kim과 Bae(2004)에 의해 개발된 3 성분 토모그래피에 이용하였다. Vp/Vs의 속도 이상대가 훗카이도와 그 주변 지역에서 명확하게 나타났다. Double Seismic Zone(DSZ)의 Seismic Planes는, 훗카이도 주변에서 지진 위험도가 높게 나타나는, 40~80Km의 깊이에서 훗카이도 아래로 태평양판이 섭입하는 것이 발견되었다. 모호 불연속면아래에서 높은 Vp/Vs 이상대의 발견은 Moriya(1994)에 의해 제안된, 쿠릴 열도(Okhotsk Plate 혹은 North American Plate)가 NE 일본 열도(Amurian Plate 혹은 Eurasian Plate)와 충돌하고, 동시에 태평양판이 훗카이도의 Central Tectonic Axis($142^{\circ}{\sim}143^{\circ}E$)와 Hikada Mountain Range(HMR) Corner를 따라 지체구조력의 균형을 이루는 두 개의 판 아래로 섭입하고 있는, 표면 삼중 충돌 가설의 증거이다. 낮은 Vp와 Vs는 장력을 나타내는 지진 메커니즘의 표현인 Central Tectonic Axis을 따라 동쪽과 서쪽에서 발견되었다. 이들 현상은 이 지역에서의 낮은 부게 중력 이상값과 일치한다. 이것은 왜 큰 지진의 대부분이 훗카이도의 3개의 지체구조력의 3중 접합점에 의해 지체구조력의 균형이 깨어지는, 훗카이도 바깥쪽에서 일어나는지 알 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제39권2호
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• pp.111-128
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• 2006

한반도의 3차원적인 지각구조와 진원의 특성을 P파와 S파의 주행시간 토모그래피 기법을 이용하여 연구하였다. 이 연구의 주요 목적은 진원, 분지 및 심부 구조지역에서의 Vp/Vs 비율의 이상 대를 찾기 위함이다. 이것은 한반도의 보다 세부적인 지진 구조력 데이터의 예측을 고려했다. 지진 토모그래피를 이용한 본 연구의 결과에서 진원에서의 높은 Vp/Vs 비율의 차이를 수직성분에서 찾을 수 있었다. 퇴적 분지와 추가령 구조곡 아래에서 높은 Vp/Vs 비율이 나타났다. 이는 마그마 분출 후 마그마가 고체화되고, 원생수(connate water)로 포화된 여러 파쇄대와 단층에 의한 것으로 추정되어진다. 대부분의 진원에서 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)를 찾을 수 있었으며, 영월, 경주, 홍성, 대흥, 대관, 랑님 지진의 경우 상부지각에서 속리산, 사리원, 지리산 지진 등은 하부지각 또는, 모호 불연속면 근처에서 나타났다. 특히 대관, 대흥 및 운산에 있는 온천 지역과 높은 VRD가 일치함을 볼 수 있었다. 이것은 또한, 이 지역 하부지각에 용융체(partial melting)의 존재 가능성을 시사한다. 높은 Vp/Vs 비율 차이(VRD)는 단층과 파쇄대에 존재하던 액체 (connate water)가 지진발생 후 탈수화 작용(dehydration)이 발생하여, 강성률이 감소함을 나타낸다. 이러한 것은 진원이 부피의 변화, 전단 파쇄대(shear fracture), 장성률(rigid)의 변화를 포함하는 모멘트 텐서(moment tensor) 에 의해 표현된다는 사실에 기인한다는 것이다. 높은 Vp/Vs 비율의 차이(VRD)는 또한, 백두산의 40km 깊이 아래에서 찾을 수 있는데 이는 강성률을 감소시키는 마그마 방(magma chamber)가 존재함을 암시해준다.