모서리 반응을 이용한 효과적인 Structure-Oriented Filter-Edge Preserving (SOF-EP) 기법

김보나,변중무,설순지,Kim, Bona,Byun, Joongmoo,Seol, Soon Jee 한국지구물리물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.3

탄성파 탐사 영상에 적절한 평활화 기법을 적용하게 되면 무작위 잡음이 제거되고 신호의 연속성이 증가되어 보다 정밀한 해석을 할 수 있다. 자료의 특성을 해치지 않으면서 효율적으로 탄성파 탐사자료를 평활화 하기 위해서 최근까지 활발하게 연구 및 사용되고 있는 방법 중 하나가 SOF-EP (Structure-Oriented Filter-Edge Preserving) 기법이다. 이 기법은 자료의 진폭이 큰 곳에서 작은 곳으로 확산되는 원리를 이용하며, 수평층과 같은 연속성이 있는 구조에서는 층을 따라 확산 혹은 평활화가 일어나게 해줌으로써 층 내의 연속성을 증가시키고 무작위 잡음을 제거하는 효과를 가져온다. 또한, 단층과 같은 불연속적인 주요 구조 경계에서의 확산 혹은 평활화를 막기 위하여 연속성 결정 인자를 설정함으로써 평활화 기법의 정밀성을 높일 수 있다. 하지만, 연속성 결정인자를 계산하기 위하여 사용되어 온 구조지향 닮음(structure-oriented semblance) 기법의 경우, 사용하는 필터의 크기나 자료의 양에 따라 많은 시간이 소요되기 때문에 효율성이 떨어지는 한계를 가진다. 이 연구에서는 먼저 SOF-EP 기법을 구현하고, 현장자료에 단계적으로 적용함으로써 그 효용성을 확인하였으며 다음으로 효율적으로 연속성 결정인자를 계산할 수 있는 모서리 반응 기법(corner response method)을 제안 및 적용하여 기존의 방법과 비교하였다. 그 결과 약 6000배 이상 계산 시간을 단축할 수 있음을 확인하였다. To interpret the seismic image precisely, random noises should be suppressed and the continuity of the image should be enhanced by using the appropriate smoothing techniques. Structure-Oriented Filter-Edge Preserving (SOF-EP) technique is one of the methods, that have been actively researched and used until now, to efficiently smooth seismic data while preserving the continuity of signal. This technique is based on the principle that diffusion occurs from large amplitude to small one. In a continuous structure such as a horizontal layer, diffusion or smoothing is operated along the layer, thereby increasing the continuity of layers and eliminating random noise. In addition, diffusion or smoothing across boundaries at discontinuous structures such as faults can be avoided by employing the continuity decision factor. Accordingly, the precision of the smoothing technique can be improved. However, in the case of the structure-oriented semblance technique, which has been used to calculate the continuity factor, it takes lots of time depending on the size of the filter and data. In this study, we first implemented the SOF-EP method and confirmed its effectiveness by applying it step by step to the field data. Next, we proposed and applied the corner response method which can efficiently calculate the continuity decision factor instead of structure-oriented semblance. As a result, we could confirm that the computation time can be reduced by about 6,000 times or more by applying the corner response method.

탄성파 탐사자료와 전자탐사자료를 이용한 저류층 물성 동시복합역산

유정민,변중무,설순지,Yu, Jeongmin,Byun, Joongmoo,Seol, Soon Jee 한국지구물리·물리탐사학회 2018 지구물리와 물리탐사 Vol.21 No.1

탄성파 역산은 유가스 집적이 가능한 구조의 탐지에 고해상도의 분해능을 가지는 반면, 인공송신원을 이용한 해양전자탐사 역산은 유가스의 직접적인 탐지가 가능하다. 이런 이종의 물리탐사자료를 함께 이용한 복합역산은 단일 역산의 불확실성을 줄일 수 있고, 각각의 탐사자료가 가지는 장점 또한 함께 이용할 수 있다. 이 연구에서는 암석물리모델을 이용하여 탄성파탐사자료와 전자탐사자료가 동시에 최적화 될 때의 저류층의 물성값을 추출할 수 있는 동시복합역산 알고리듬을 개발하였다. 상호구배(cross-gradient) 방법을 적용하여 구조적인 해상도를 향상시켰으며, 최대우도추정법을 이용한 상대 가중치를 적용하여 자료간의 균형을 조절하였다. 개발된 알고리듬을 단순한 고립 가스층 모델에 적용한 결과, 동시복합역산으로 고해상도의 저류층 물성 추출이 가능함을 확인하였다. 하지만 오일 저류층을 모사한 배사구조의 모델에서는 적용된 모델 가중 행렬에 따라 전혀 다른 결과를 획득할 수 있었다. 따라서, 기존의 알고리듬을 각각의 모델 변수에 적합한 모델 가중 행렬을 사용하도록 수정하여, 평활화 기법과 감쇠항 기법을 수포화율과 공극률에 각각 적용하였다. 개선된 알고리듬을 오일 저류층 모델에 다시 적용한 결과, 저류층의 공극률과 수포화율을 성공적으로 추출할 수 있었다. 개발한 복합역산 알고리듬을 이용하여 획득한 결과는 유가스전 저류층의 매장량 계산에 직접적인 정보로 사용될 수 있을 것이다. Seismic inversion is a high-resolution tool to delineate the subsurface structures which may contain oil or gas. On the other hand, marine controlled-source electromagnetic (mCSEM) inversion can be a direct tool to indicate hydrocarbon. Thus, the joint inversion using both EM and seismic data together not only reduces the uncertainties but also takes advantage of both data simultaneously. In this paper, we have developed a simultaneous joint inversion approach for the direct estimation of reservoir petrophysical parameters, by linking electromagnetic and seismic data through rock physics model. A cross-gradient constraint is used to enhance the resolution of the inversion image and the maximum likelihood principle is applied to the relative weighting factor which controls the balance between two disparate data. By applying the developed algorithm to the synthetic model simulating the simplified gas field, we could confirm that the high-resolution images of petrophysical parameters can be obtained. However, from the other test using the synthetic model simulating an anticline reservoir, we noticed that the joint inversion produced different images depending on the model constraint used. Therefore, we modified the algorithm which has different model weighting matrix depending on the type of model parameters. Smoothness constraint and Marquardt-Levenberg constraint were applied to the water-saturation and porosity, respectively. When the improved algorithm is applied to the anticline model again, reliable porosity and water-saturation of reservoir were obtained. The inversion results indicate that the developed joint inversion algorithm can be contributed to the calculation of the accurate oil and gas reserves directly.

인도네시아 머루압 유전에 이산화탄소 주입 시 균열대 생성 여부 모니터링

김도완 ( Dowan Kim ),변중무 ( Joongmoo Byun ),김기석 ( Kiseog Kim ),안태웅 ( Taewoong Ahn ) 한국지구물리·물리탐사학회 2016 지구물리와 물리탐사 Vol.19 No.1

CO2-EOR (CO2-Enhanced Oil Recovery)은 석유회수증진법 중 하나로, 석유 생산량을 증대시키는 동시에 이산화 탄소를 지중에 격리시킬 수 있는 기술이다. 하지만 이산화탄소 주입 시, 지층 내 균열이 발생하는 경우 저류층 내에 이산화탄소의 영구저장이 어려워지고, 지하수 및 토양의 오염을 야기할 수 있다. 따라서 이 연구에서는 인도네시아 머루압 유전에 이산화탄소 주입 시, 미소진동 모니터링을 수행하여 저류층 내 균열의 발생여부를 파악하고자 하였다. 미소진동 초동 발췌에는 Improved MER (Modified Energy Ratio) 방법을 이용하였다. 초동 발췌 후에는 이벤트의 방위각을 계산하기 위하여 다성분 지오폰에서 기록된 트레이스를 이용해 호도그램 분석을 수행하였다. 최종적으로 초동 발췌 결과와 호도그램 분석 결과를 이용하여 미소진동 위치결정을 수행하였다. 미소진동 위치결정 결과를 통해 저류층 주변에 균열의 발생여부를 확인해 본 결과, 미소진동 발생 위치는 모두 지표에서 나타나고 있으며 저류층 내 균열은 확인되지 않았다. 또한 잡음의 특성을 분석하여 초동 발췌된 이벤트가 대부분 규칙적인 기계적 잡음에 의한 것임을 확인할 수 있었다. CO2-EOR (Carbon Dioxide-Enhanced Oil Recovery), one of the enhanced oil recovery methods, helps to not only enhance the production of oil, but also store carbon dioxide in underground. However, if micro fractures occur when during the injection of CO2, it is difficult to make permanent storage of CO2 in reservoir and can cause contamination of groundwater and soil. Therefore, in this study, we performed microseismic monitoring to investigate the occurrence of fractures during the CO2 injection at the Meruap oil reservoir, Indonesia. To pick the first arrivals of microseismic events, Improved MER (Modified Energy Ratio) method was used. After picking the first arrivals, hodogram analysis was carried out by using the data recorded at three component geophones to calculate the back azimuth of events. Finally, locations of microseismic events were decided by using the results of first arrival picking and hodogram analysis. Estimated locations showed that all microseismic events were occurred at surface and any fracture did not occur around the reservoir. Moreover, by analyzing noise characteristic, we confirmed that almost of picked first arrivals were due to the repetitive mechanical noise.

미소진동 자료를 이용한 EGS 사이트에서의 효율적인 모니터링 알고리듬 개발

이상민 ( Sangmin Lee ),변중무 ( Joongmoo Byun ) 한국지구물리·물리탐사학회 2016 지구물리와 물리탐사 Vol.19 No.3

지열발전을 위해 심부에 인공적으로 균열대를 생성시키는 EGS (Enhanced/Engineered Geothermal System) 지열 발전 기술에서는 유체의 이동통로가 되는 균열의 연결성 향상이 매우 중요하며, 다단계에 걸쳐 이루어지는 수압파쇄시 발생되는 균열의 정보는 미소진동 모니터링을 통해 확인이 가능하다. 하지만 각 단계별 수압파쇄시 발생되는 균열에 의해 변화된 속도구조를 고려하지 않고 미소진동 모니터링을 수행하게 되면, 다음 단계의 수압파쇄시 발생된 균열의 위치정보는 실제 위치와는 차이를 보이게 된다. 이 연구에서는 Kim et al. (2015)에 의해 개발된 미소진동 위치역산 알고리듬을 심부 수 km 하부를 대상으로 하는 EGS 지열발전에 적합하도록 개선시켰으며, 각 단계별 수압파쇄시 발생되는 균열에 의해 변화된 속도구조를 측정된 미소진동 자료를 이용하여 영상화할 수 있는 3차원 속도역산 알고리듬을 개발하였다. 아이코날 방정식(Eikonal equation)을 사용하여 단순 층서구조뿐만 아니라 복잡한 속도구조의 경우에도 적용가능하도록 하였고 그림자 영역(shadow zone)에 대해서도 어느 위치에서나 정확한 주시계산이 이루어지도록 하였으며, 프레넬 볼륨(Fresnel volume)을 이용한 자코비안(Jacobian) 계산을 통하여 속도역산의 계산시간을 효과적으로 단축시켰다. 또한, EGS 사이트를 모사한 속도모델에서 얻어진 미소진동 자료를 개발된 알고리듬에 적용시킨 결과, 전 단계에 이루어진 수압파쇄에 의해 변화된 속도를 반영하는 향상된 속도모델을 얻을 수 있었고 이를 이용하여 위치 재결정을 수행한 결과 실제 위치와 거의 일치하는 결과를 얻었다. In order to enhance the connectivity of fracture network as fluid path in enhanced/engineered geothermal system (EGS), the exact locating of hydraulic fractured zone is very important. Hydraulic fractures can be tracked by locating of microseismic events which are occurred during hydraulic fracture stimulation at each stage. However, since the subsurface velocity is changed due to hydraulic fracturing at each stage, in order to find out the exact location of microseismic events, we have to consider the velocity change due to hydraulic fracturing at previous stage when we perform the mapping of microseimic events at the next stage. In this study, we have modified 3D locating algorithm of microseismic data which was developed by Kim et al. (2015) and have developed 3D velocity update algorithm using occurred microseismic data. Eikonal equation which can efficiently calculate traveltime for complex velocity model at anywhere without shadow zone is used as forward engine in our inversion. Computational cost is dramatically reduced by using Fresnel volume approach to construct Jacobian matrix in velocity inversion. Through the numerical test which simulates the geothermal survey geometry, we demonstrated that the initial velocity model was updated by using microseismic data. In addition, we confirmed that relocation results of microseismic events by using updated velocity model became closer to true locations.

지표레이더(GPR) 탐사자료를 이용한 지하공동 분석 시 신뢰도 향상을 위한 영상처리기법의 활용

김보나 ( Bona Kim ),설순지 ( Soon Jee Seol ),변중무 ( Joongmoo Byun ) 한국지구물리·물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.2

최근 도심 내 지반침하 사고가 증가하면서 지하공동 분포의 정밀한 조사를 위하여 지표레이다 탐사가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 지표레이다 탐사 자료의 일반적인 해석은 기초적인 자료처리만 적용된 후, 주관적인 분석이 수행되기 때문에 해석 결과의 신뢰도 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제를 개선하기 위하여 이 연구에서는 영상처리 분야 기술 중에 하나인 모서리 탐지 기법을 지표레이다 탐사 자료의 공동 및 파이프와 같은 강력한 회절원에 의한 이벤트에 적용시켜 그 특성을 분석하였다. 분석을 위하여 공동 또는 매설관로 등에 대해 얻어진 지표레이다 탐사 현장자료에 영상처리 기술을 적용하였다. 그 결과, 모서리 탐지 기법을 이용하여 공동 또는 매설관로 등의 회절원에 의한 주요 이벤트들이 효과적으로 분리되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 급격한 경사를 가지며 기록되는 강력한 회절원에 의한 이벤트와 달리 지반침하를 일으키는 공동은 비교적 넓은 규모를 가지고 있어 완만한 경사 이벤트로 기록되기 때문에 진폭변화에 따른 방향성 분석을 통해 회절원에 의한 이벤트들과 효과적으로 분리할 수 있었다. 효과적으로 분리된 결과들을 바탕으로 해석을 수행하게 되면 지하공동 분석 시 신뢰도를 향상시킬 수 있을 것이라고 생각한다. 향후, 이러한 기법들이 많은 현장자료에 대해 검증을 거친다면 방대한 양의 지표레이다 탐사 자료 해석의 반자동화에도 기여할 수 있을 것이라고 기대된다. Recently, ground-penetrating radar (GPR) surveys have been actively carried out for precise subsurface void investigation because of the rapid increase of subsidence in urban areas. However, since the interpretation of GPR data was conducted based on the interpreter`s subjective decision after applying only the basic data processing, it can result in reliability problems. In this research, to solve these problems, we analyzed the difference between the events generated from subsurface voids and those of strong diffraction sources such as the buried pipeline by applying the edge detection technique, which is one of image processing technologies. For the analysis, we applied the image processing technology to the GRP field data containing events generated from the cavity or buried pipeline. As a result, the main events by the subsurface void or diffraction source were effectively separated using the edge detection technique. In addition, since subsurface voids associated with the subsidence has a relatively wide scale, it is recorded as a gentle slope event unlike the event caused by the strong diffraction source recorded with a sharp slope. Therefore, the directional analysis of amplitude variation in the image enabled us to effectively separate the events by the subsurface void from those by the diffraction source. Interpretation based on these kinds of objective analysis can improve the reliability. Moreover, if suggested techniques are verified to various GPR field data sets, these approaches can contribute to semiautomatic interpretation of large amount of GPR data.

한반도 지각의 무브아웃 속도 및 유효비타원율 시험적 산출

김기영 ( Ki Young Kim ),박이슬 ( Iseul Park ),변중무 ( Joongmoo Byun ),이정모 ( Jung Mo Lee ) 한국지구물리·물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.2

2002년에 기록한 굴절파 시험자료에 지진파 간섭학적 방법을 적용하여 구한 가상파원자료를 이용하여 한반도 지각의 무브아웃 속도와 이방계수 유효비타원율을 8개 장소에서 시험적으로 구하였다. 대략적 모호 깊이의 반사파 이벤트무브아웃 속도는 6.30 ± 0.25 km/s이며, 원거리 옾셋 반사파 주시를 테일러 근사식 3항까지 전개하여 구한 지각의 유효비타원율은 0.18 ± 0.07이다. Virtual source data were produced by applying the seismic interferometry to the 2002 experimental seismic refraction data. Using the data, moveout velocities and effective anellipticity were experimentally computed for the crust at eight sites in the Korean peninsula. The moveout velocities of reflection events at approximate Moho depths were yielded to be 6.30 ± 0.25 km/s using near-offset traveltimes. Expanding the Taylor approximation to the 3^rd term for far-offset traveltimes, the effective anellipticity parameters were computed to be 0.18 ± 0.07 for the crust material.

셰일 저류층에서 케로젠, GOR 변화에 따른 속도 변화 및 AVO 반응 분석

최준환 ( Junhwan Choi ),이재욱 ( Jaewook Lee ),변중무 ( Joongmoo Byun ),김보나 ( Bona Kim ),김소영 ( Soyoung Kim ) 한국지구물리·물리탐사학회 2016 지구물리와 물리탐사 Vol.19 No.1

최근 셰일 저류층의 암석물리학적 모델(Rock Physics Model)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 셰일 저류층에서는 케로젠(Kerogen)과 GOR (Gas-Oil Ratio)을 통해서 숙성도를 파악할 수 있는데, 케로젠에 대한 암석물리학적 모델연구는 활발히 진행된 반면, GOR 변화에 대한 셰일 저류층 연구는 아직 미미하다. 따라서 이 연구에서는 GOR 및 케로젠 변화에 따른 속도 및 밀도 변화와 AVO (Amplitude Variation with Offset) 반응을 분석하였다. 판상구조로 이루어진 셰일은 수직 가로 등방성(Vertical Transverse Isotropy; VTI) 성질을 갖기 때문에 Backus averaging 기법을 적용하여 셰일 저류층의 속도 및 밀도를 도출하였고 이를 기반으로 AVO 반응을 분석하였다. GOR변화에 대해서는 속도 변화가 작았지만 케로젠 함량에 따른 속도 변화는 상대적으로 크게 나타났다. 중질오일과 경질오일을 구분할 수 있는 GOR이 180 (Litre/Litre)일 때에는 케로젠의 부피비가 5%에서 35%으로 증가할 때 층에 대해 수직방향인 P파 속도가 51%까지 증가하였다. 즉, 속도 구분을 통해 케로젠의 숙성도를 파악하는데 도움을 줄 수 있다. 한편, 가스와 오일을 합친 유체의 비율이 클 때에는 GOR 변화에 따른 속도 변화가 상대적으로 크게 나타났다. 케로젠의 부피비가 5%일 때에는 중질오일(GOR 40)에서의 층에 대해 수직방향인 P파 속도가 1.46 km/s2로 측정되었지만 경질오일(GOR 300)일 때에는 1.36 km/s2로 측정되었다. AVO 반응을 분석해본 결과, GOR과 케로젠 함량을 변화시켜도 포아송 비의 변화량이 작게 나타났으므로 Class 4의 양상이 나타났다. 이를 통하여 셰일 저류층에서는 Class 4의 양상이 나타날 수 있음을 확인할 수 있었다. Recently, the studies about rock physics model (RPM) in shale reservoir are widely performed. In shale reservoir, the degree of the maturity can be estimated by kerogen and GOR (Gas-Oil Ratio). The researches on the rock physics model of shale reservoir with the amount of kerogen have been actively carried out but not with GOR. Thus, in this study, we analyzed the changes in seismic velocity and density, and AVO (Amplitude Variation with Offset) response depending on changes in GOR and the amount of kerogen. Since the shale consists of plate-like particles, it has vertical transverse isotropy (VTI). Therefore we estimated the seismic velocity and density by using Backus averaging method and analyzed AVO responses based on these estimated properties. The results of analysis showed that the changes in the velocity with the GOR variation are small but the velocity changes with the variation in kerogen amount are relatively larger. In case, GOR 180 (Litre/Litre) which is boundary between heavy oil and light oil, when volume fraction of kerogen increased from 5% to 35%, the P-wave velocity normal to the layering increased 51%. That is, it helps estimating maturity of kerogen through the velocity. Meanwhile, when rates of oil-gas mixture are large, the effect of GOR variation on the velocity change became larger. In case volume fraction of kerogen is 5%, the P-wave velocity normal to the layering was estimated 1.46 km/s2 in heavy oil (GOR 40) but 1.36 km/s2 in light oil (GOR 300). The AVO responses analysis showed class 4 regardless of the GOR and amount of kerogen because variation of poisson’s ratio is small. Therefore, shale reservoir has possibility to have class 4.

모델 제약조건이 적용된 MWNI (Minimum Weighted Norm Interpolation)를 이용한 트레이스 내삽

최지현 ( Jihyun Choi ),송영석 ( Youngseok Song ),최지훈 ( Jihun Choi ),변중무 ( Joongmoo Byun ),설순지 ( Soon Jee Seol ),김기영 ( Kiyoung Kim ),이정모 ( Jeongmo Lee ) 한국지구물리·물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.2

MWNI (Minimum Weighted Norm Interpolation)를 이용한 내삽 방법은 고차원으로 확장이 용이하고 상대적으로 계산 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있으나 알리아스 효과가 존재하는 자료의 내삽에 취약하다. 이런 문제의 개선을 위해 제안된 방법이 모델제약(model-constrained) MWNI이다. 이 논문에서는 MWNI를 이용한 방법과 모델제약 MWNI방법의 두가지 모듈을 개발한 후 알리아스 효과가 존재하는 자료의 내삽 결과를 비교하였다. 시공간 영역(t-x domain)과 주파수-파수 영역( f-k domain)의 결과 그림을 통해서 모델제약 MWNI를 적용했을 때의 결과가 더 효과적임을 확인할 수 있었다. 동해 울릉분지의 가스 하이드레이트 부존 지역의 현장 자료에 내삽을 적용한 결과, 가스침니 구간 전후로 진폭이 급격하게 변하는 자료에서도 내삽이 가능함을 확인할 수 있었다. 또한 매우 불규칙하고 넓은 구간에서 누락된 인공지진파 자료의 정규화를 통해 신호의 연결성 향상이 가능함을 보일 수 있었다. 결과적으로 이 논문에서 개발된 모듈은 현장의 다양한 여건에 의해 불규칙하거나 넓은 간격으로 얻어진 탄성파 자료의 정규화나 내삽에 효율적으로 활용될 수 있음을 확인하였다. For efficient data processing, trace interpolation and regularization techniques should be antecedently applied to the seismic data which were irregularly sampled with missing traces. Among many interpolation techniques, MWNI (Minimum Weighted Norm Interpolation) technique is one of the most versatile techniques and widely used to regularize seismic data because of easy extension to the high-order module and low computational cost. However, since it is difficult to interpolate spatially aliased data using this technique, model-constrained MWNI was suggested to compensate for this problem. In this paper, conventional MWNI and model-constrained MWNI modules have been developed in order to analyze their performance using synthetic data and validate the applicability to the field data. The result by using modelconstrained MWNI was better in spatially aliased data. In order to verify the applicability to the field data, interpolation and regularization were performed for two field data sets, respectively. Firstly, the seismic data acquired in Ulleung Basin gas hydrate field was interpolated. Even though the data has very chaotic feature and complex structure due to the chimney, the developed module showed fairly good interpolation result. Secondly, very irregularly sampled and widely missing seismic data was regularized and the connectivity of events was quite improved. According to these experiments, we can confirm that the developed module can successfully interpolate and regularize the irregularly sampled field data.

시추공 케이싱을 고려한 인공송신원 전자탐사 반응 고찰

오석민 ( Seokmin Oh ),노규보 ( Kyubo Noh ),설순지 ( Soon Jee Seol ),변중무 ( Joongmoo Byun ) 한국지구물리·물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.4

최근 인공송신원 전자탐사 분야에서 시추공 케이싱의 영향에 대한 연구가 큰 주목을 받고 있다. 이 연구에서는 케이싱을 전기 쌍극자 송신원의 집합으로 근사하는 방법에 기초하여 시추공 케이싱을 고려한 전자탐사 모델링 알고리듬을 개발하고 그 타당성을 검증하였다. 개발된 알고리듬을 이용해 시추공 케이싱이 측정되는 전자기반응에 미치는 영향을 확인하기 위해, 지열 저류층을 모사하는 합성모델을 구성하였으며 이를 통해 케이싱으로 인한 전자기반응의 변화 양상을 확인하였다. 시추공 케이싱에 의한 전자기반응의 변화는 케이싱 주변부에서 지배적으로 나타나며 송신원이 케이싱에 가까워짐에 따라 크게 나타나는 것이 확인되었다. 또한, 청수의 주입으로 인한 파쇄영역 형성에 따른 반응 분석을 통해, 송신원과 케이싱이 충분히 멀 때에는 주입 후의 자료를 케이싱에 대한 고려 없이 역산하여 파쇄영역을 영상화할 수 있다고 판단하였다. 하지만 송신원과 케이싱이 가까울 때에는 시추공 케이싱에 의한 영향이 커지므로 이러한 접근이 불가능 하지만 이 경우에는 주입 전과 후의 자료의 차이를 이용하면 케이싱을 고려하지 않는 해석이 가능함을 보여주었다. 이러한 다양한 연구는 모니터링 환경에 대한 정밀한 분석이 선행될 때 가능하며, 이 연구에서 소개된 접근법 및 알고리듬이 이러한 분석을 수행하는 데에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. Recently, steel casing became an interesting issue when applying controlled-source electromagnetic (EM) method to various fields because effects of steel casing on EM responses are not negligible. This study employed an approach that approximates the steel casing as a series of electric dipole sources in order to develop the numerical algorithm for the efficient simulation of EM responses in the presence of steel casing. After verifying the validity of the developed algorithm, we analyze effects of steel casing on EM responses with the synthetic model simulating geothermal reservoir environment. The analysis showed that the effects of steel casing on EM responses are localized near the casing and increase as the transmitter becomes close to the casing. In addition, through the analysis on the EM responses by the injection of clean water, we confirm that the effects of casing are negligible when interpreting the after-injection data acquired using the transmitter located far enough from the casing. Considering the difference in EM responses between before and after injection in inversion, the effects of the casing can be neglected although after-injection data shows considerable difference due to the close distance between the transmitter and casing. To investigate this kind steel casing effect, the precise analysis on EM responses should be preceded. The algorithm introduced in this study will contribute to the reliable calculations of EM responses distorted by the conductive steel casing.