Depositional Environment of Late Quaternary Sediments and Suspended Particulate Matter on the Southeastern Continental Shelf, Korea

Bong Chool Suk(石奉出) 대한지질학회 1986 지질학회지 Vol.22 No.1

지진조기경보를 위한 신속 진앙위치 결정

김광희,석봉출,Kim. Kwang-Hee,Rydelek. Paul A.,Suk. Bong-Chool 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.6

경제규모의 증가, 산업화, 도시화 등은 결과적으로 우리국민의 잠재적 지진 위험 증가를 야기하였다. 최근에는 비록 우리나라에서 지진으로 인한 인명과 재산의 손실이 미비했지만, 과거 문헌 기록을 보면 우리나라에서도 대규모 피해를 야기한 지진이 발생한 바 있었으므로, 향후 피해를 유발할 수 있는 지진발생 가능성을 간과할 수는 없다. 현재의 과학기술력으로는 단기 지진 예보가 불가능함을 고려할 때 지진재해 저감을 위하여 취할 수 있는 대비책의 하나로써 지진조기경보체계 확립의 중요성이 점차 증가하고 있다. 지진조기경보체계 확립의 취지는 지진발생 후 강진동이 시작하기 전 수 초 혹은 수십 초의 지진대비시간을 확보하고 미리 계획된 조치를 취함으로써 지진재해를 저감하는 것이다. 본 논문에서는 신속한 지진 발생위치 결정을 위하여 진원 부근 2개의 지진 관측소에서 확보한 초동 도착시간과 주변의 다른 관측소에서는 아직 초동이 관측되지 않았다는 사실을 이용한다. 우리나라 내륙 및 주변해역에서 발생한 주요 지진의 신속한 진앙 위치결정에 이 기술을 적용하였다. 관측소 외부에서 지진이 발생할 경우 이 기술로는 효과적인 지진위치의 결정이 어렵지만, 관측망 내부에서 지진이 발생할 경우 본 기술을 이용하여 지진의 위치를 신속히 결정 할 수 있다. 수도권의 경우 <TEX>$10{\sim}50$</TEX>초의 지진대비시간을 확보할 수 있을 것으로 예상되며, 주어진 시간 내에 사전 준비된 조치를 취함으로써 유사시 지진재해저감에 크게 기여할 것이다. Economic growth, industrialization and urbanization have made society more vulnerable than ever to seismic hazard in Korea. Although Korea has not experienced severe damage due to earthquakes during the last few decades, there is little doubt of the potential for large earthquakes in Korea as documented in the historical literature. As we see no immediate promise of short-term earthquake prediction with current science and technology, earthquake early warning systems attract more and more attention as a practical measure to mitigate damage from earthquakes. Earthquake early warning systems provide a few seconds to tens of seconds of warning time before the onset of strong ground shaking. To achieve rapid earthquake location, we propose to take full advantage of information from existing seismic networks; by using P wave arrival times at two nearest stations from the earthquake hypocenter and also information that P waves have not yet arrived at other stations. Ten earthquakes in the Korean peninsula and its vicinity are selected for the feasibility study. We observed that location results are not reliable when earthquakes occur outside of the seismic network. Earthquakes inside the seismic network, however, can be located very rapidly for the purpose of earthquake early warning. Seoul metropolitan area may secure <TEX>$10{\sim}50$</TEX> seconds of warning time before any strong shaking starts for certain events. Carefully orchestrated actions during the given warning time should be able to reduce hazard and mitigate damages due to potentially disastrous earthquakes.

건 간격에 따라 탄성파탐사 성능에 미치는 영향

유해수,허식,석봉출,김성렬,장재경,Yoo, Hai-Soo,Huh, Sik,Suk, Bong-Chool,Kim, Seong-Ryul,Chang, Jae-Kyeong 한국음향학회 1998 韓國音響學會誌 Vol.17 No.6

배열이론 및 컴퓨터 모의과정을 이용하여 건 간격에 따른 빔 패턴 변화를 확인하였 으며 남극탐사자료와 비교하였다. 154 Hz에서 송이배열 및 폭배열의 빔 폭 변화는 배열 형 태보다는 건 간격에 보다 큰 영향을 받으며 선형간섭이 줄어드는 것 간격은 2.43m로 밝혀 졌다. 남극탐사자료는 건 간격이 증가함에 따라 주신호 진폭은 약하게, 기포는 강하게 증가 하며 빔 패턴 변화에서도 주엽의 빔 폭이 좁고 강한 빔 패턴을 나타냄으로서 실측자료와 서 로 잘 일치한다.

경주지역 발생 지진에 대한 지진손실예측 시뮬레이션

강수영,김광희,석봉출,유해수,Kang. Su-Young,Kim. Kwang-Hee,Suk. Bong-Chool,Yoo. Hai-Soo 한국방재학회 2008 한국방재학회논문집 Vol.8 No.3

지진이 발생하기 전에 피해규모를 물리적, 경제적, 사회적 재해로 구분하여 예측하고, 이를 이용하여 사전에 충분히 대처한다면 그 피해를 최소한으로 경감할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 HAZUS의 결정론적 방법을 이용하여 경주지역 규모 6.7의 가상지진에 의한 재해를 예측해보았다. 이 방법을 이용하기 위해, 본 연구에서는 한반도 감쇠특성과 가장 잘 부합한다고 판단되는 Sadigh 등(1997)의 식에 지반분류 B, C와 D를 적용하였다. 그 외에도 이 방법에서 사용이 가능한 여러 감쇠식을 적용하여 같은 지역의 지진재해를 예측한 후 서로 상이하게 나타나는 피해규모를 살펴보았다. 각기 다른 감쇠식 적용에 따라 재해예측결과는 다소 다르게 나타남을 알 수 있었다. 이번 연구에서 산출한 지진재해 예측결과는 연구지역의 지진재해위험성을 미리 살펴 재해발생 시 인명 및 재산 피해를 최대한 경감시키고, 응급상황에 신속히 대처할 수 있도록 재해저감 정책수립 단계에서 효과적으로 활용될 수 있으리라 사료된다. Knowledge of expected losses in terms of physical, economic, and social damages due to a potential earthquake will be helpful in the effort to mitigate seismic hazards. In this study, losses due to a magnitude 6.7 scenario earthquake in the Gyeongju area have been estimated using the deterministic method in HAZUS. The attenuation relation proposed by Sadigh et al.(1997) for site classes B, C, and D, which are assumed to represent the characteristics of the strong-motion attenuation in the Korean Peninsula, has been applied. Losses due to the hypothetical earthquake have been also calculated using other attenuation relationships to examine their roles in the loss estimation. The findings indicate differences among the estimates based on various attenuation relationships. Estimated losses of the Gyeongju area by a scenario earthquake using HAZUS should be seriously considered in the planning of disaster response and hazard mitigation.

한국 남동부 영일만의 천부 지질구조

최동림,김성렬,석봉출,오재경,Choi Dong-Lim,Kim Seong-Ryul,Suk Bong-Chool,Oh Jae-Kyung 한국석유지질학회 1993 한국석유지질학회지 Vol.1 No.1

영일만에서 획득한 고해상 천부탄성파 탐사자료의 정밀분석을 통해 지질구조의 특성을 연구하였다. 영일만의 해저는 구룡반도 쪽으로 좀 더 깊게 북동-남서 방향으로 깊어진다. 영일만 내해와 구룡반도의 인근해역은 하부의 제4기 하천성 퇴적물과 상부의 뻘질 퇴적층에 의해 평탄한 해저면을 형성한다. 우목리 외해역은 제3기 퇴적암이 침식작용을 받아 해저면에 노출되어 있다. 제3기 퇴적층에는 단층 및 습곡구조가 매우 잘 발달해 있다. 구조발달 경향은 동쪽지괴가 서쪽지괴를 고각도로 트러스트하는 역단층들이 주로 남-북 내지 북북서-남남동 방향성의 구조선을 보이며 우세하게 발달해 있다. 또한 정단층이 일부 지역에서 북서-남동 내지 서북서-동남동 방향으로 나타난다. 우목리 인근해역에는 북동-남서 방향성의 규모가 큰 습곡구조가 특징적으로 발달해 있다. 영일만에 발달한 지질구조들은 후기 마이오세 초 동-서 내지 북서-남동 방향으로 부터 압축응력작용을 받은 결과로 해석된다. The geologic structure of the Yongil Bay was studied in detail based on high resolution seismic profiles. The seafloor trends NE to SW with a deeper part off the Kuryong Peninsula. The seafloor is rather smooth due to the Quaternary fluvial deposits in the lower part and muddy sediments in the upper part. The seafloor off Umockri is very irregular due to erosion where Tertiary sedimentary rocks crop out. The underlying basement rocks were strongly deformed with faults and folds. High-angled reverse faults mostly trend N-S and NNW-SSE and are indicative of westward thrusting. Normal faults in NW-SE and WNW-ESE directions occur locally. Large folding structures trend NE-SW nearshore area of Umockri. The geologic structure suggests that the bay was subject to compressional stress regimes trending E-W and/or NW-SE prior to the early Late Miocene.

HAZUS의 결정론적 방법을 이용한 경주지역의 지진재해예측

강수영,김광희,석봉출,유해수,Kang. Su-Young,Kim. Kwang-Hee,Suk. Bong-Chool,Yoo. Hai-Soo 한국방재학회 2008 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2008 No.1

Observed ground motions from the January 2007 magnitude 4.9 Odaesan earthquake and the events occurring in the Gyeongsang provinces are compared with the previously proposed ground attenuation relationships in the Korean Peninsula to select most appropriate one. The selected relationship from the ones for the Korean Peninsula has been compared with attenuation relationships available in HAZUS. Then, the attenuation relation for the Western United States proposed by Sadigh et al.(1997) for the Site Class B has been selected for this study. It has been used for the earthquake loss estimation of the Gyeongju area located in southeast Korea using the deterministic method in HAZUS with a scenario earthquake (M=6.7). Application of the improved methodology for loss estimation in Korea will help decision makers for planning disaster responses and hazard mitigation.

영상 자료 획득시의 오류가 전자토모그래피 결과에 미치는 영향 고찰-모델 시뮬레이션을 중심으로

주형태,이수정,김윤중,석봉출,Jou, Hyeong-Tae,Lee, Su-Jeong,Kim, Youn-Joong,Suk, Bong-Chool 한국현미경학회 2008 Applied microscopy Vol.38 No.1

전자 토모그래피의 첫 단계인 2차원 투시영상의 획득 과정에서 발생하는 잡음 중 영상형식과 입사빔 값의 영향이 토모그램에 미치는 영향을 모델링 시뮬레이션을 통해 평가하였다. 사용된 두 가지의 모델은 타원체의 흡수계수 차이가 매우 적은 원래의 3D head phantom 모델과, 흡수계수의 차이가 40% 이상인 수정된 3D head phantom 모델이다. 흡수계수의 차이가 매우 적은 모델에서 8-bit 영상형식을 사용한 토모그램 결과가 매우 큰 잡음들로 인해 심하게 왜곡되어 나타났으며, 흡수계수의 차이가 큰 모델에서는 영상 형식의 차이가 큰 영향을 주지 않았다. 비어의 법칙을 무시하고 투과빔 값을 그대로 사용한 경우는 흡수계수의 차이가 매우 적은 경우 토모그램은 심각하게 왜곡되었다. 흡수계수가 큰 경우에도 z축 방향을 따라 바깥쪽에 잡음이 심하게 나타났다. 비어의 법칙에 따라 입사빔 값을 취하더라도 잘못된 값을 넣게 되면 흡수계수의 차이가 매우 적을 경우 다소 왜곡된 토모그램을 얻었으며, 흡수계수의 차이가 큰 경우에도 심한 잡음을 유발하는 것으로 확인되었다. 따라서 구별이 힘든 내부 구조를 3차원적으로 재구성하는 토모그래피 본래의 특성을 최대한 살리기 위해서는 정화한 입사빔 값을 비어의 법칙에 따라 취하되, 가능한 한 16-bit 영상 형식으로 처리하여야 영상의 왜곡이나 작위적인 결과를 만들지 않고 토모그램의 분해능을 저하시키는 잡음도 감소시킬 수 있다. This simulation study examined the effect of data acquisition error including the data type of TEM image, and incident beam intensity of the tilt series on 3D tomograms. Simulation was performed with the 3D head phantom model of Kak and Slaney, and the slightly modified 3D head phantom model with enhanced difference in absorption coefficients. Reconstructed tomogram for the original head phantom model using 8-bit gray-scale image was distorted with extremely high level of noise, while an acceptable result was obtained for the modified model. The results for the original model using wrong formulation for the transmitted beam intensity was proved to be incorrect. The high level of noise along the z direction was found in case of the modified model. On the other hand, the wrong value of incident beam intensity in both models gave distorted results. In order to reconstruct an artifacts-free 3D structure from the projections with invisible features in electron tomography, the 16-bit projection images should be used with the correct incident beam intensity which is applied to Beer's law.

Side Scan Sonar 모자이크 매핑에서 중첩영상의 처리

김성렬(Seong-Ryul Kim),석봉출(Bong-Chool Suk),이용국(Yong-Kuk Lee),정백훈(Baek-Hun Jung) 한국마린엔지니어링학회 2006 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.-

In the side scan sonar mosaic mapping, the adjacent imageries are overlapped in case that the survey track line interval is narrower than scan range. The general mapping process is that no good imageries are blanketed with the better imageries. Then the overlapped boundary portion of seafloor mosaic image stands out clearly, even though the sea-bottom feature is realistically pictured. The improved method on seafloor sonar image mosaic processing to separate the imageries of this smeared part and to get the high resolution mapping results is proposed.

광역주파수 음향반사자료의 K-L 변환을 이용한 해저면 분류: 지질음향 모델링을 위한 유용한 방법

장재경,김한준,주형태,석봉출,박건태,유해수,양승진,Chang, Jae-Kyeong,Kim, Han-Joon,Jou, Hyeong-Tae,Suk, Bong-Chool,Park, Gun-Tae,Yoo, Hai-Soo,Yang, Sung-Jin 한국해양학회 1998 바다 Vol.3 No.3

광대역 주파수변조(wide-band FM) 선호를 음원으로 사용하는 Chirp sonar 시스템을 이용하여 획득한 음향반사 자료의 통계학적 처리를 통하여 해저면을 분류하였다. 음향학적 분류변수로서 Chirp 자료의 K-L(Karhunen-Lo$\grave{e}$ve) 변환을 이용하여 계산된 유사도 지수(similarity index)를 고안하였다. 유사도 지수는 근접한 트레이스 자료들에 포함된 공통된 반사신호성분의 양을 지시하므로 해저면 퇴적물의 성분에 따른 음향학적 거침도를 반영한다고 할 수 있다. 유사도 지수는 0에서 1사이의 값을 가지며, 각기 다른 퇴적상을 나타내는 지점에서 획득된 Chirp 자료를 처리한 결과, 퇴적물의 성분이 균질할수록, 입자의 크기가 작을수록, 그리고 연한 퇴적층일수록 증가하는 것을 관측할 수 있었다. 실제의 응용 예로서 제주도 성산포 해역을 이 방법으로 분류하였으며, 그 결과를 검증하기 위해 동일해역에서 획득된 side-scan sonar 자료 및 퇴적물로부터 해석된 해저면의 퇴적상과 비교하였다. 그 결과 음향자료의 유사도 지수에 의해 분류된 해저면은 실제의 퇴적상을 매우 잘 반영할 뿐만 아니라 퇴적물 성분의 특성에 따른 음향반응을 더욱 세밀히 나타내었다. 그러므로 이러한 방법은 음향자료로부터 직접 해저면을 분류하는 지질음향 모델링으로서 매우 효과적이다. We introduce a statistical scheme to classify seabed from acoustic profiling data acquired using Chirp sonar system. The classification is based on grouping of signal traces by similarity index, which is computed using the K-L (Karhunen-Lo$\grave{e}$ve) transform of the Chirp profiling data. The similarity index represents the degree of coherence of bottom-reflected signals in consecutive traces, hence indicating the acoustic roughness of the seabed. The results of this study show that similarity index is a function of homogeneity, grain size of sediments and bottom hardness. The similarity index ranges from 0 to 1 for various types of seabed material. It increases in accordance with the homogeneity and softness of bottom sediments, whereas it is inversely proportional to the grain size of sediments. As a real data example, we classified the seabed off Cheju Island, Korea based on the similarity index and compared the result with side-scan sonar data and sediment samples. The comparison shows that the classification of seabed by the similarity index is in good agreement with the real sedimentary facies and can delineate acoustic response of the seabed in more detail. Therefore, this study presents an effective method for geoacoustic modeling to classify the seafloor directly from acoustic data.

동해 한국대지 코어퇴적물의 특성과 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기비를 이용한 퇴적시기 규명

김진경,우경식,윤석훈,석봉출,Kim, Jin-Kyoung,Woo, Kyung-Sik,Yoon, Seok-Hoon,Suk, Bong-Chool 한국해양학회 2007 바다 Vol.12 No.4

동해 한국대지의 정상부 해저산 사면에서 획득한 코어퇴적물의 퇴적상 분석, 입도와 구성성분 분석, $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기비를 이용한 연대측정을 통하여, 세 단계에 걸친 코어퇴적물의 퇴적과정을 해석하였다. 코어의 하부 구간인 Unit I-a (코어깊이 $465{\sim}587cm$)는 주로 폭풍파에 의해 재동된 천해성 탄산염퇴적물로 이루어져 있으며, 이매패류와 부유성 유공충의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 초기비를 분석한 결과, 퇴적물의 생성시기가 약 $13{\sim}15Ma$(마이오세 중기)로 나타났다. 이는 당시 이 지역 일대가 폭풍파의 영향을 받는 천해환경이었음을 의미한다. Unit I-b (코어깊이 431$\sim$465 cm)는 저탁류에 의해 운반된 퇴적물로 이루어져 있으며, 이매패류와 부유성 유공충의 생성연대는 각각 약 $11{\sim}14Ma$, 약 $6{\sim}13Ma$인 것으로 분석되었다. 이로부터 11 Ma까지는 이 지역 일대가 천해환경을 유지하고 있었으나 그 이후로는 침강하기 시작하였음을 알 수 있다. 그러나 부유성 유공충은 11 Ma 이후에도 지속적으로 생성되어 퇴적물 내에 공급되었으며, 이렇게 생성된 퇴적물들은 연안이나 사면과 같은 근해역에 퇴적되어 있다가 6 Ma 경에 저탁류에 의해 사면 아래로 재동되어 퇴적된 것으로 해석된다. Unit II (코어깊이 $0{\sim}431cm$)는 주로 원양성 퇴적물로 이루어져 있으며, 부유성 유공충의 생성연대가 약 1 Ma로 분석되어, 이로부터 Unit I-b와 Unit II 사이에 약 5 Ma 정도의 결층(hiatus)이 있는 것을 알 수 있다. 또한 Unit II가 퇴적되었던 1 Ma 경에는 이 지역 일대가 충분히 침강하여 현재와 같이 수심 600 m 이상의 심해저환경을 이루고 있었으나, 때때로 주변의 급경사의 사면으로부터 암설류나 저탁류에 의해 조립질 천해퇴적물이나 화산쇄설물 등이 재동되어 퇴적된 것으로 해석된다. A piston core (587 cm long) was recovered from the upper slope of a seamount in the Korea Plateau. Three episodes of sedimentation were identified based on sedimentary facies, grain size distribution, carbonate constituents and initial $^{87}Sr/^{86}Sr$ ratio of carbonates. The lower part of the core, Unit I-a (core depth $465{\sim}587cm$) is composed of shallow marine carbonate sediments the deposited by storm surges, and is about $13{\sim}15Ma$ (Middle Miocene) based on $^{87}Sr/^{86}Sr$ initial ratio. This suggests that the depositional environment was relatively shallow enough to be influenced by storm activities. Unit I-b (core depth $431{\sim}465cm$) is mostly composed of turbidites, and Sr isotope ages of bivalves and planktonic formaminifera are about $11{\sim}14\;and\;6{\sim}13Ma$, respectively. This indicates that the Korea Plateau maintained shallow water condition until 11 Ma, and began to subside since then. However, planktonic foraminifera were deposited after 11 Ma and redeposited as turbidites as a mixture of planktonic foraminifera and older shallow marine carbonates about 6 Ma ago. Unit II (core depth $0{\sim}431cm$) is composed of pelagic sediments, and the Sr isotope age is younger than 1 Ma, thus the time gap is about 5 Ma at the unconformity. About 1 Ma ago, the Korea Plateau subsided down to a water depth of about 600 m. The sampling locality was intermittently influenced by debris flows and/or turbidity currents along the slope, resulting the deposition of re-transported coarse shallow marine and volcaniclastic sediments.