오픈-소스 자료처리 기술개발 소프트웨어(Madagascar)를 이용한 탄성파 현장자료 전산처리 적용성 연구

손우현 ( Woohyun Son ) , 김병엽 ( Byoung-yeop Kim )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제3호, 171~182페이지(총12페이지)

탄성파 처리 기술개발 분야의 오픈-소스 소프트웨어인 Madagascar를 이용하여 신호 대 잡음비가 낮고 속도정보가 불확실한 현장 탄성파 자료에 대해 자료처리를 수행하고, 오픈-소스 소프트웨어의 현장 적용성을 시험하였다. 파이썬(python) 기반의 Madagascar는 방법론적으로는 다차원 자료 분석이 가능하고, 처리 공정의 재현성이 뛰어나 효율적인 자료처리가 가능하다는 장점이 있지만, 다소 복잡한 사용법과 자료 구조 시스템으로 인해 현장 자료에 대한 자료처리 사례는 많지 않다. 본 연구에서는 현장 자료에 대한 Madagascar의 효용성을 확인하기 위해 기본적인 탄성파 자료처리(자료입력, 지형 정보 일치, 진동수-파수 필터, 예측 곱풀기, 속도 분석, 수직 시간차 보정, 겹쌓기, 참반사 보정)를 수행하였다. 테스트를 위해 사용한 현...

TAG 탄성파, 자료처리, 오픈-소스 소프트웨어, Madagascar, seismic, data processing, open-source software

도깨비파 제거를 통한 광대역 탄성파 탐사 기술

최우창 ( Woochang Choi ) , 편석준 ( Sukjoon Pyun )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제3호, 183~197페이지(총15페이지)

탄성파 탐사를 이용한 지질구조 규명에 있어 정확한 속도모델 구축이나 영상화 기술 개발만큼 중요한 것이 자료의 분해능을 높이는 기술이다. 일반적으로 자료취득 과정에서 고주파 송신원을 사용하거나 자료처리 과정에서 곱풀기(deconvolution) 등의 기법을 적용하여 분해능을 향상시킬 수 있다. 그러나 해양 탄성파 탐사에서 분해능을 저해하는 가장 큰 원인은 도깨비파에 의한 특정 주파수 성분의 손실이다. 따라서 도깨비파를 제거하면 주파수 손실을 방지하여 광대역 탄성파 자료를 얻을 수 있고, 결과적으로 높은 분해능의 지층 영상을 얻을 수 있다. 도깨비파 제거는 자료처리 과정에서 적절한 필터를 적용하여 수행할 수 있지만, 최근에는 탐사 장비의 발전과 탐사 설계의 혁신을 통해 효과적인 광대역 탄성파 탐사 기술이 개발되고 있다. 해외 탐사전문 기업들은 오버/언...

TAG 광대역 탄성파 탐사, 분해능, 도깨비파, Broadband seismic technology, Resolution, Ghost

섭입해양판의 탈수 및 탈수된 물의 거동 수치모델링: 선행 연구

이창열 ( Changyeol Lee )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제3호, 198~206페이지(총9페이지)

본 선행 연구에서는 섭입해양판의 탈수와 탈수된 물의 거동을 2차원 컴퓨터 수치모델링 하였다. 함수 광물을 포함한 섭입해양판이 맨틀로 침강되면 온도와 압력이 증가함에 따라 함수 광물의 탈수가 발생, 상부에 위치한 맨틀 쐐기에 물을 공급한다. 탈수된 물의 거동은 맨틀 쐐기의 구석 유동과 맨틀 쐐기 내 광물의 공극을 따라 흐르는 공극 유동에 의해 동시에 지배 받는다. 섭입해양판의 속도와 연령 그리고 광물 입자의 크기가 탈수된 물의 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 함수 광물이 포함된 해양 지각의 물의 용해도는 실험실에서 측정된 값을 근사 하여 사용하였다. 실험 결과는 대부분의 함수 광물이 100 km 보다 얕은 깊이에서 탈수되며, 섭입해양판의 속도 및 연령은 탈수 및 탈수된 물의 거동에 크게 영향을 미치지 않음을 보였다. 광물 입자의 크기가 클수록 탈수된 ...

TAG 섭입, 탈수, 공극 유동, 수치모델링, subduction, dehydration, porous flow, numerical modeling

남서태평양 라우분지 TA 22 해저산(23° 34′ S)에서의 지자기 특성 연구

최순영 ( Soon Young Choi ) , 김창환 ( Chang Hwan Kim ) , 박찬홍 ( Chan Hong Park ) , 김형래 ( Hyung Rae Kim )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제2호, 67~81페이지(총15페이지)

이번 연구에서는 해저열수광상 유망지역을 분석하기 위해서 남서태평양 라우분지에 TA (Tofua Arc) 22 해저산에 대하여 해저지형조사 및 지자기조사를 실시하였다. 획득한 자료로부터 연구지역의 지자기 및 해저지구조를 분석하였다. TA 22 해저산의 해저지형은 정상부가 서쪽과 동쪽으로 나뉘어져 구성되어 있으며 각각 정상부마다 칼데라가 형성되어 있다. 서쪽 칼데라는 동쪽 칼데라에 비해 정상부 직경은 작은 반면 더욱 깊게 함몰되어 있다. TA 22 해저산의 사면경사도는 각 칼데라마다 조금의 차이는 있으나 수심 약 -1,000 m을 기점으로 경사가 급해지고 정상부에서는 비교적 경사가 완만하다. TA 22 해저산의 지자기 특성을 종합하면 칼데라의 정상부 및 주변에서 강한 고이상대가 존재한다. 저자화대는 주로 칼데라 바깥 사면 및 안쪽 중심부에 나타난다....

TAG 라우분지, 자기이상, 해저지구조, 열수광상, 자력모델링, Lau basin, Magnetic anomaly, Submarine geotectonic, Hydrothermal deposit, Magneticmodeling

저수지 전기비저항 모니터링에서의 온도효과

김은미 ( Eun-mi Kim ) , 조인기 ( In-ky Cho ) , 김기석 ( Ki-seog Kim ) , 용환호 ( Hwan-ho Yong )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제2호, 82~93페이지(총12페이지)

저수지 안전진단을 위하여 수행되는 전기비저항 모니터링 자료는 대기의 온도에 영향을 받는다. 특히 국내와 같이 사계절의 온도 변화가 큰 환경에서는 지중온도 변화에 의한 전기비저항의 변화를 무시하기 어렵다. 따라서 온도효과는 전기비저항 모니터링 자료의 정밀한 해석을 어렵게 한다. 이 연구에서는 저수지에서 획득된 다점온도 모니터링 자료를 분석하여 시공간적 지중온도를 추정하고, 이를 이용하여 역산 결과 얻어진 지하 전기비저항 모델에 대하여 온도보정을 수행하였다. 온도보정 결과, 계절변화에 의한 온도 효과는 주로 상부에 국한되며, 심부에서는 무시할 수 있는 것으로 해석되었다. 그러나 댐 제체의 온도 분포만을 가지고 온도 보정을 수행하면 그 효과를 완전히 제거할 수 없다. 이 문제를 극복하기 위해, 저수지 물의 온도 변화에 의한 효과는 대기온도 변화도 함께 포함되어야...

TAG 전기비저항 모니터링, 온도효과, 저수지, Resistivity monitoring, temperature effects, embankment dam

합성탄성파자료를 이용한 지진파 간섭법의 가상반사파 영상 특성

김기영 ( Ki Young Kim ) , 박이슬 ( Iseul Park ) , 변중무 ( Joongmoo Byun )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제2호, 94~102페이지(총9페이지)

지진파 간섭법으로 구한 심부 가상 반사파 영상 특성 분석을 위하여, 벌림 범위, 무작위 잡음, 손실 자료, 정적이상 등의 요인이 간섭파 단면에 미치는 영향을 분석하였다. 중심주파수 5 Hz의 지표 점샘에서 발생한 지진파 입자운동 속도의 수직성분을 1 km 간격으로 100 m 깊이에 매설된 201개 수신기에서 유한차분법으로 계산하였다. 모든 합성지진파 트레이스의 쌍을 교차 상관하여 간섭파를 구하였고, 통상적인 반사파 처리방법으로 반사단면을 작성하였다. 분석결과, 반사파 간섭법의 광각반사에 따른 문제점들은 최대 벌림범위를 설정하여 최소화할 수 있었으며, 무작위 잡음, 손실 자료, 정적 이상 등은 수직 시간차 보정시 이완뮤트의 영향으로 가상 샘으로부터 퍼져나가는 형태의 처리잡음이 발생함이 밝혀졌다. 이들 처리잡음의 수준은 공통 중간점 겹쌓기 단면...

TAG 지진파 간섭법, 가상 반사파 영상, 합성탄성파, 이완뮤트, 처리잡음, seismic interferometry, virtual reflection image, synthetic seismic data, stretch mute, processing noise

시간차 보정을 적용한 Matching Pursuit 내삽 기법 연구

이재강 ( Jaekang Lee ) , 변중무 ( Joongmoo Byun ) , 설순지 ( Soon Jee Seol ) , 김영창 ( Young Kim )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제2호, 103~111페이지(총9페이지)

탄성파 내삽 기법의 최근 연구방향은 공간적 알리아싱이 존재하는 자료에서의 내삽을 효과적으로 수행하는 것이다. 다양한 내삽 기법 중 기저함수를 정의하여 트레이스를 가장 잘 복원할 수 있는 기저함수의 조합을 찾아내는 Matching Pursuit 내삽 기법이 개발된 바 있다. 그러나 이 방법은 공간적 알리아싱 문제를 해결하지 못하는데 이를 해결하기 위해 다성분 Matching Pursuit 방법이 제안되었고 또한 시간차 보정(moveout correction) 방법도 소개된 바 있다. 다성분을 이용한 방법은 P파만을 갖는 다성분 자료가 획득되어야 하는데 해저면에서 다성분을 측정하는 OBC (Ocean Bottom Cable) 자료의 경우에는 P파 성분만을 분리하는 작업이 어려워 현장자료 적용이 힘들게 된다. 따라서 이 연구에서는 P파와 S파가 혼재...

TAG 시간차보정, Matching Pursuit, 내삽, OBC, Moveout correction, Interpolation

파동장 분리와 미러 이미징을 이용한 해저면 탄성파 탐사 자료의 참반사 보정 영상 개선

이강훈 ( Ganghoon Lee ) , 편석준 ( Sukjoon Pyun )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제2호, 112~124페이지(총13페이지)

해저면 탄성파 탐사는 4성분 수신기를 해저면에 설치하여 자료를 측정하는 자료 취득 기법으로 기존의 탄성파탐사 자료 취득 기법보다 향상된 품질의 자료를 얻을 수 있다. 그러나 해저면 탄성파 탐사는 자료 취득 비용이 매우 높아 사용할 수 있는 수신기의 개수가 제한된다는 단점이 있다. 자료 취득에 적은 수의 수신기만을 사용하기 때문에 해저면 탄성파 탐사로 취득한 자료는 트레이스 간의 연속성이 떨어지고, 이로 인해 공간 알리아싱 등의 문제가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 수신기 개수가 적은 해저면 탄성파 자료의 영상 품질을 향상시키기 위해 미러 이미징(mirror imaging)알고리즘을 사용해 키르히호프(Kirchhoff) 참반사 보정을 구현하였다. 미러 이미징 알고리즘을 적용하기 위해서는 상향/하향 파동장을 분리한 후 하향 파동장을 사용해야 하며, 본 ...

TAG P-Z summation, 미러 이미징, 하향 파동장, 키르히호프 참반사 보정, mirror imaging, down-going wavefield, Kirchhoff migration

포항 지진의 진원 깊이 연구

정태웅 ( Tae Woong Chung ) , 이영민 ( Youngmin Lee ) , 모하메드자파르 ( Muhammad Zafar Iqbal ) , 정진아 ( Jina Jeong )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제2호, 125~131페이지(총7페이지)

2017년 11월 15일 포항지진(규모 5.4)은 깊이효과로 경주지진(규모 5.8) 보다 피해가 더 컸으나, 정확한 깊이가 확증되지 않고 있다. 진원 깊이를 진원재결정을 통하여 역산한 결과, 대부분의 모델의 진원 깊이가 얕은 표층으로 도출된 반면, 지각구조가 가장 근접한 모델은 6.0 ~ 11.5 km 구간의 깊이로 산출되었다. 지온분석에서는 7.5 km 근방에서 300℃의 온도가 관찰되어 지진유발층의 사례에 입각한 포항지진의 진원은 근접한 모델로 얻어진 7 km 근방인 것으로 추정되어진다.

TAG 포항지진, 근접한 모델, 진원깊이, 지온분석, 7 km, Pohang earthquake, close model, focal depth, geothermal study

전기비저항탐사 2차원 모델링에서 송수신 간격을 고려한 푸리에 역변환

조인기 ( In-ky Cho ) , 정다빈 ( Da-bhin Jeong )  한국지구물리·물리탐사학회, 지구물리와 물리탐사 [2018] 제21권 제1호, 1~7페이지(총7페이지)

전기탐사 2차원 모델링에서는 다수의 파수영역 전위를 계산하고 이를 푸리에 역변환하여 공간영역 전위를 계산한다. 푸리에 역변환은 여러 개의 서로 다른 파수에서의 파수영역 전위를 사용하여 수치적으로 얻어진다. 적분의 정확도를 향상시키기 위하여 파수의 크기에 따라 적분 구간을 지수 근사와 대수 근사 구간으로 분할하는 방법이 널리 사용되고 있다. 푸리에 역변환에는 크게 구간 적분법과 가우스 적분법이 사용되고 있다. 그러나 이들 방법은 송수신 간격을 고려하지 못하므로 송수신 간격에 따른 오차를 피할 수 없다. 특히 송수신 간격이 매우 작거나 클 경우 오차가 급격하게 증가하는 문제점을 가지고 있다. 이 연구에서는 송수신 간격을 고려하여 가우스 좌표값 및 가중값을 적용하는 새로운 수치 적분법을 개발하였다. 반무한 공간에 대한 수치 실험 결과, 개발된 수치 적분법은 송수신...

TAG 2차원 모델링, 푸리에 역변환, 가우스 적분, Two-dimensional modeling, inverse Fourier transform, Gaussian quadrature

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