Effect of Different Misfired Source on Seismic Survey Quality

다중채널 탄성파 음원배열에서 불발 음원에 따라 탐사 성능에 미치는 영향을 확인하기 위하여 음원배열의 빔 패턴과 원거리장 파형 변화를 비교 분석하였다. 원거리장 파형의 주신호 진폭은 전체 건 부피의 약 40%에 해당하는 음원들이 불발을 일으킬 경우, 탐사성능이 66% 정도 유지되는 것으로 확인되었다. 154㎐에서 같은 간격의 음원들이 불발 시에는 배열 형태와 관계없이 길이 및 폭 배열의 빔 폭이 동일하게 나타난다. 길이 배열의 빔 패턴에서는 불발된 음원의 부피가 증가됨에 따라 빔 폭이 41°에서 34°로 좁아지는 경향을 나타낸다. 따라서 부피가 작은 음원 배열일수록 빔폭이 좁고 양호한 파형이 생성되므로 작은 에너지가 요구되는 천부 지층탐사에 적합한 것으로 확인되었다. The beam patterns of source array and changes in the far-field signatures are compared and analyzed each other in order to identify the seismic capability affected by the misfired source at the multi-channel seismic source array. In the primary pulse amplitude of far-field signature, the 66% of seismic capacity are sustained if approximately 40% of source are misfired among whole gun volume. When the sources with the same distances are misfired at the 154㎐, the beam width of the long- and wide-array which is identical regardless of arraying pattern. The beam width has a tendency to narrow now from 41 to 34 according to increase the volume of misfired source at the long-array beam pattern. Therefore, the source array of small volume are suitable for the shallow seismic survey because of producing adequate beam patterns with narrow beam width.33Nkciothe

The Russian Naval Cruiser Dmitrii Donskoi and King Gojong

드미트리 돈스코이호는 러일전쟁 당시 러시아 발틱함대를 새로 재편 한 제2태평양함대 소속으로 동해해전에 참가하였다가 일본군함과의 격전 끝에 1905년 5월 29일 새벽 울릉도 앞바다에 자침한 러시아 순양함이다. 돈스코이호는 1981년 조선일보의 보도 등으로 인해 제정러시아의 보물이 실려 있을 가능성이 큰 보물선으로 알려져 왔을 뿐이며 돈스코이호와 한국과의 관계에 대한 연구도 거의 없었다. 고종은 1882년 임오군란 이후 조선의 내정간섭에 적극적으로 나선 청나라와 을미사변으로 조선에 대한 침략정책을 본격적으로 시행한 일본세력을 타개할 목적으로 러시아와 군사적 협력관계를 타진한다. 1888년 첫 극동항해에 나선 돈스코이호 함장은 고종을 알현하여 협력 관계를 맺었고, 을미사변 이후 정국타개책으로 단행한 고종의 아관파천시에는 서울에 군대를 파견하여 러시아공사관 수비임무를 담당하여 고종을 호위하였다. 본고는 이러한 돈스코이호와 고종과의 관계를 고찰한 논문이다.Dmitrii Donskoi, the Russian battleship, fought in the battle of Tsushima and sunk at the offshore of Ulleungdo around 6:40 AM, May 29, 1905 as a result of the fierce battle during the Russo-Japanese War. Japan's increasing threats of invasion to Korea since the Eulmi Incident in 1985 and China's growing influence on Korea's domestic affairs resulted in King Gojong's signing of the agreement on military cooperation between Korea and Russia in 1905. In 1888, the captain of the Donskoi cruiser made his first long voyage to the Far Eastern Asia. He was granted an audience with King Gojong so that they could sign the agreement. The captain deployed Russian military to Seoul not only to guard the Russian legation but also to escort King Gojong when he carried out the royal refuge to the Russian legation after the Eulmi Incident. This paper deals with the relations between the Donskoi cruiser and King Gojong

침몰선 'Dmitri Donskoi'호의 탐사 해역 설정 과정과 수중 유물 발굴의 방법론

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Free-surface Boundary Condition in Time-domain Elastic Wave Modeling Using Displacement-based Finite-difference Method

자유면 경계조건을 정착하게 묘사할 수 있는 변위근사 유한차분법을 이용하는 시간영역 탄성파 모델링법을 고안하였다. 기존의 변위근사 유한차분법의 경우 변위와 매질의 물성을 격자점에 정의하는 격자군(격자점 기반의 격자군)을 이용하였으나, 이 연구에서 제시하는 새로운 유한차분법에서는 변위는 격자점에 정의하지만 매질의 물성을 격자점으로 둘러싸인 면에 정의하는 격자군(셀 기반의 격자군)을 이용한다. 매질의 물성을 셀에 정의할 경우 자유면에서 응력이 사라진다는 자유면 경계조건을 추가로 적용할 필요가 없으며 매질의 물성 변화만으로 자유면 경계조건을 표현할 수 있다. 수치예를 통한 정확도 분석 결과 셀 기반의 격자군을 이용할 경우 계산된 수치석인 해가 해석적인 해에 매우 근사함을 알 수 있었다. We designed a new time-domain, finite-difference, elastic wave modeling technique, based on a displacement formulation. which yields nearly correct solutions to Lamb's problem. Unlike the conventional, displacement-based, finite-difference method using a node-based grid set (where both displacements and material properties such as density and Lame constants are assigned to nodal points), in our new finite-difference method, we use a cell-based grid set (where displacements are still defined at nodal points but material properties within cells). In the case of using the cell-based grid set, stress-free conditions at the free surface are naturally described by the changes in the material properties without any additional free-surface boundary condition. Through numerical tests, we confirmed that the new second-order finite differences formulated in the cell-based grid let generate numerical solutions compatible with analytic solutions unlike the old second-order finite-differences formulated in the node-based grid set.33Nkciothe

Time-Domain Elastic Wave Modeling using Weighted-Averaging Finite-Element Method

We developed a weighted-averaging finite-element method for an accurate and efficient time-domain elastic wave modeling technique. Our method, based on frequency-domain weighted-averaging finite-element methods, is achieved by composing stiffness and mass matrices for four kinds of different-size finite-element sets and then averaging them with weighting coefficients. Unlike the frequency-domain weighted-averaging finite-element methods, in the time domain we cannot use both consistent and lumped mass matrices because using the consistent matrix degrades computational efficiency. For this reason, we only use lumped mass matrices to approximate mass terms. By determining optimal weighting coefficients via a Marquardt-Levenberg method which is one of least-square inversion techniques, we can reduce the number of grid points per shear wavelength to 8 to keep the errors within 1%. By comparing numerical solutions obtained by the time-domain weighted-averaging finite-element method with analytic or numerical solutions for an infinite homogeneous, a semi-infinite homogeneous, and a two-layer model, we ensured that the time-domain weighted-averaging finite-element method yields correct solutions. We could also generate synthetic seismograms for a vertical-step model successfully. 탄성파 모델링법의 효율성과 정확성을 높이기 위한 방법으로 가중평균 유한요소법을 제시 하였다. 이는 주파수 영역에서 고안된 가중평균 유한요소법에 기초를 둔 것으로 크기가 다른 네종류의 유한 요소군에 대하여 강성행렬(stiffness matrix)과 질량행렬(mass matrix)을 구성한 후 이들을 가중계수를 이용하여 평균하는 방법이다. 시간영역에서는 주파수 영역에서처럼 일치질량행렬(consistent mass matrix)과 집중질량행 렬(lumped mass matrix)을 함께 이용할 경우 계산상의 효율성이 떨어지므로 집중질량행렬만을 이용한다. 반복 적인 역산방법의 하나인 Marquardt-Levenberg법을 이용하여 최적의 가중계수를 결정함으로써 1%의 오차를 고 려할 때 파장 당 격자수를 8개까지 줄일 수 있었다. 무한 균질매질, 반무한 균질매질, 수평 2층 구조에 대하 여 시간영역 가중평균 유한요소법을 이용하여 구한 수치적인 해를 해석적인 해 또는 기존방법으로 구한 수치 적인 해와 비교함으로써 시간영역 가중평균 유한요소법의 정확성을 확인하였다. 또한 계단모양구조에 대하여 정확한 합성탄성파 단면도를 작성함으로써 시간영역 가중평균 유한요소법이 다양한 모델에 대하여 적용 가능 함을 알 수 있었다.22Nkc

Application of an iterative tensor stripping to the sea effect correction

When magnetotelluric (MT) data is obtained in vicinity of the coast, the sea can distort observed MT responses of subsurface, especially deep part of subsurface. We introduce an iterative method to correct the sea effect, based on the previous topographic correction method which removes the distortions due to topographic changes in seafloor MT data. The method first corrects the sea effect in observed MT impedance, and then inverts corrected responses in a model space without the sea. Due to mutual coupling between sea and subsurface structure, the correction and inversion steps are iterated until changes in each result become negligible. The method is tested for 1-D and 2-D structure using synthetic MT data produced by 3-D forward modeling including surrounding seas. In all case, the method closely recovers the true structure assumed in generating synthetic responses after a few iterations. To test the applicability of the proposed method to field data, we have generated pseudo-synthetic MT data for the Jeju Island whose 1-D conductivity structure is well known, using 3-D forward modeling. The distortions due to the surrounding sea start to appear below about 1Hz, and this result strongly suggests that the sea effect should be corrected in order to obtain more accurate and reliable interpretation on the subsurface.2

A Study of Seismic AVO Characteristics on Hydrate Formation

하이드레이트는 특정 온도 및 압력조건하에서 형성된 얼음과 같은 결정체로서 이로부터 얻을 수 있는 탄화수소량은 석유, 천연가스, 석탄에서 얻을 수 있는 양의 약 2배로 예상되어 이의 탐지 기술은 미래 에너지 자원 확보를 위해 아주 중요하다. 본 연구에서는 하이드레이트 층의 몇 가지 생성 상태와 하이드레이트 함유율 및 지층의 조성광물과 부존 심도 등에 따른 탄성파 P 파 및 S 파 속도와 밀도 및 포아송비 등의 물성을 이론식으로 계산하고 이 물성에 따른 하이드레이트 층 상·하 경계면에서의 입사각에 따른 탄성파 반사계수를 계산하여 탄성파 AVO 특성을 고찰해 보았다. 본 연구 결과 하이드레이트 층 하부에 소량의 가스를 함유하는 퇴적층이 있을 경우 그 경계면에서 강한 음의 진폭이 나타나며 음원-수진기 거리가 증가할수록 진폭의 절대치가 커지는 특성을 보인다. 하이드레이트 층 하부에 가스가 없는 해수 포화층이 있을 경우에는 미약한 음의 진폭이 나오며 거리에 따라 진폭 변화가 거의 없다. Hydrate is an ice-like crystalline lattice, formed at appropriate temperature and pressure, in which gas molecules are trapped. It may contain twice as much hydrocarbon as available from coal, oil, and natural gas worldwide. It is essential to develop the exploration of gas hydrate in order to reserve this future energy resources in our country. In this paper, seismic AVO characteristics are examined at hydrate layers with various formation mechanism, hydrate saturations, sediment compositions and burial depths. This is performed by calculating the P and S-wave velocities and density for each of the assumed formation models and computing the reflection coefficients at the incident angles corresponding to offset distances. The results of this study show that strong and negatively increasing AVO at the lower interface of the hydrate layer in the case where the sediment below the interface contains a little amount of free gas. The amplitude is small and AVO is nearly constant if the hydrate layer were bounded by brine-saturated sediments.33Nkciothe

International Movement for EEZ (Exclusive Economic Zone)

세계 각국은 미래의 자원수요에 대비코자 해양관할권을 확대․강화하면서 극심한 해양분할의 경쟁도 불사하고 있다. 따라서 우리나라도 21세기의 해양경쟁시대에 대비하고 국가경제의 지속적 성장과 국민의 삶의 질을 향상시키기 위하여 과학적인 해양관리체제를 구축하여야 할 것이다. 특히 주변해양인 동해, 황해, 동중국해가 모두 반폐쇄해로서 인접국가간의 거리가 400해리에 이르지 못하여 필연적으로 해양경계획정을 둘러싼 국가간 분쟁이 예상되는 바, 동북아시아 해역에서 상호협력적 차원에서의 해양개발과 해양환경보전을 위한 국가해양정책 수립과 실천이 시급히 요망된다. 남한 육지면적의 4.5배에 이르는 약 44만 ㎢의 해양관할권을 효율적으로 관리하기 위해서는 이를 위한 법제도정비는 물론이거니와 주변해양의 특성 및 부존자원을 파악하기 위한 종합적인 조사와 관리계획이 수립되어야 할 것이다. 또한 미래의 경제영역을 개척을 위하여 광대한 대양을 대상으로 하는 전략도 수립되어야 할 것이다. 광대한 해양관할권이 우리에게 주어진다 하여도 이를 효율적으로 관리하지 못한다면 이러한 영역을 우리에게 물려준 선조들과 후손들에게 책임을 다하지 못한 부끄러운 세대가 될 것이다. 우리가 해양을 통하여 얻고자 하는 것이 국가경제의 지속적인 성장과 국민생활의 향상 그리고 국가방위능력의 확충이라고 할 때, 이러한 목적을 이루기 위해서 국민적 노력을 집중하여야 할 것이다. 배타적 경제수역 선포에 따라 국가정책을 수립하는 경우, 보전 혹은 관할해야 할 해역이 광대하므로 그 해역에서 얻어지는 수산, 광물, 에너지 자원을 이용함으로써 국민의 생활과 복지를 향상시키는 점을 고려하여야 한다. 따라서 이 수역은 국토의 일부로서 관리하는 대책을 마련하여야 하며, 국가의 주권적 권리와 배타적 관할권이 외국 또는 외국인으로부터 손상 받지 않도록 해양력을 증강하는 것이 배타적 경제수역을 관리하는 제도의 본질이라 할 수 있다.2