충남지역 초염기성 암체의 지구물리학적 연구: 탄성파 속도 특성

서만철,우영균,송석환,Suh, Man-Cheol,Woo, Young-Kyun,Song, Suck-Hwan,Tianyao, Hao 한국지구과학회 2000 韓國地球科學會誌 Vol.21 No.3

충남 일원에 분포하는 초염기성 암석과 이에 수반되는 각섬암, 편암, 편마암에 대해 탄성파 및 밀도가 실험실에서 측정되었다. 밀도측정 결과 사문암은 2.6${\sim}$2.86g/cm$^3$, 활석은 2.25${\sim}$2.81g/cm$^3$, 변성암류는 2.74${\sim}$3.07g/cm$^3$의 범위를 갖는다. 이 결과 활석은 사문암으로부터의 변성과정으로 사문암 및 각섬암보다 넓은 범위를 보였다. P파와 S파의 속도는 사문암에서 각각 5719${\sim}$6062m/s, 2898${\sim}$3351m/s 이고, 활석에서 4019${\sim}$5478m/s, 2241/${\sim}$2976m/s, 각섬암에서 5375${\sim}$6372m/s, 3042${\sim}$3625m/s, 편암에서 5290${\sim}$5499m/s, 2968${\sim}$3137m/s, 편마암에서 4788m/s, 2804m/s를 보였다. P파의 속도는 밀도가 증가함에 따라 S파의 속도보다 1.47배 빠르게 증가하였다. 탄성파 속도와 밀도 사이에 비례관계가 성립하며, 특히 밀도에 따른 P파 속도 증가율이 S파 속도증가율보다 약 1.47배 크게 나타났다. 탄성파속도의 이방분석결과 편리와 직각 방향의 속도값이 평행방향의 값보다 높았는데, 특히 변성암이 더 큰 차이를 보이는바, 이는 변성암의 형성이 지체구조성 압력의 영향으로 인한 광역변성작용에 의한 것임을 시사한다. 압력의 변화에 따른 탄성파속도 변화분석 결과 대체로 압력이 20 MPa에서 70 MPa로 증가함에 따라 변성암의 탄성파속도 증가가 다른 암석에 비하여 크게 나타났다. 재계산된 탄성파속도는 각섬암이 이 지역 하부 지각에 대한 탄성파 특성을, 편마암류 및 편암은 상부지각 암석의 탄성파 특성을 지시한다고 생각된다. 한편 사문암의 측정치는 높은 사문암화 정도를 반영하기는 하지만 상부 맨틀의 암석에 대한 탄성파의 특성을 지시한다 볼 수 있다. Compressional and shear wave velocities (Vp and Vs) and densities have been measured for serpentinite, amphibolite, amphibole and biotite schist, and gneiss from western part of Chungnam Province at room temperature. Ranges of the density are 2.6${\sim}$2.86g/cm$^3$ for serpentinite, 2.25${\sim}$2.81g/cm$^3$ for talc, and 2.74${\sim}$3.07g/cm$^3$ for metamorphic rocks. Of these rocks, talc shows wider ranges than serpentinite and amphibolites due to its metamorphic process from serpentinite. Values of Vp and Vs are 5719${\sim}$6062m/s and 2898${\sim}$3351m/s for serpentinites, 4019${\sim}$5478m/s and 2241/${\sim}$2976m/s for talc, 5375${\sim}$6372m/s and 3042${\sim}$3625m/s for amphibolite, 5290${\sim}$5499m/s and 2968${\sim}$3137m/s for schist, and 4788m/s and 2804m/s for gneiss, respectively. Velocity of P wave increases 1.47 times faster than S wave with increase of density. The results of seismic velocity measurement show anisotropy, higher velocity across than along the schistocity of rocks, especially in metamorphic rocks. This fact indicates that there were regional metamorphism related with tectonic forces. Values of seismic velocity increase with increasing pressure from 20 MPa to 70 MPa, especially in metamorphic rocks. Overall recalculated Vp and Vs values suggest that the serpentinite indicates for upper mantle in the respects of seismic characteristics, in spite of high degree of serpentinization. In addition, those of the amphibolite do for low crust, and gneiss and schist for upper crust.

동해 울릉분지 해역의 중력이상

서만철,이미경 한국지구과학회 1992 지구과학교육 학술발표회 Vol.1992 No.-

Hawaii 동남부 심해저 분지에 대한 지구물리학적 연구 : 중력, 자력 및 탄성파 탐사

서만철,박찬홍 한국해양학회 1991 韓國海洋學會誌 Vol.26 No.1

A multi-disciplinary geophysical study including gravity, magnetic, and seismic reflection profiling was carried out in the area between the Clarion fracture zone and the Clippertone fracture zone o the northeastern equatorial Pacific basin. There are small free-air gravity anomalies of less than 20 mgal over seamounts and the east-west trending abyssal hills. The negative residual gravity anomalies over seamounts may indicate the existence of low density seamount roots compared to surrounding oceanic crust. Non-existence of magnetic lineations and the magnetic anomalies of small smplitude with no polarity change in the east-west direction support that the study area belongs to the Cretaceous magnetic quite zone. Positive magnetic anomalies over seamounts offset 100 km in the east-west direction in the southern part of the study area suggest a possibility of left-lateral movement of those seamounts along unknown fractures. The sedimentary section in the study area can be divided into three units (Unit I, unit IIA, and Unit IIB) n the basis of reflection characteristics. the total thickness of sedimentary section varies from 200 to 400 meters and the sedimentary section is thicker in the southern area of rough topography near the seamount belt than in the northern flat area. Manganese nodules are abundant in the southern part of the study area where the ridges are developed and the Unit I layer is thicker than 100 meters.

공주,부여지역의 백제문화유산을 세계문화유산으로

서만철 충남발전연구원 2009 열린충남 Vol.46 No.-

총장칼럼 - 시스템이 결여된 도덕은 위험하다

서만철,Seo, Man-Cheol 한국대학교육협의회 2011 大學敎育 Vol.174 No.-

황, 산소 및 질소 헤테르 고리화합물의 방향족 치환반응성에 관한 분자궤도론적 해석

朴柄珏,金鎬順,徐萬哲 嶺南大學校附設 基礎科學硏究所 1986 基礎科學硏究 Vol.6 No.-

The electrophilic substitution reascivities were invesitigated for sulphur-, oxygen-, and nitrogen-containing aromatic compounds by simple Huckel MO method, separatively. It was found that electrilic reactivity index, S??, for sulphur-containing aromatic compound was related in parallel with the experimental partial rate factor contant, σ+. The reactivities of each position are predicted for the same type of hetero compounds in which N or O atom is substituted for S atom on the basis of observed good parallelism between the S?? and the σ+ for the sulphur-containing aromatic compounds.

A Seismic Study of an Impact Structure : Fossil Meteorite Crater and Formation of a Small Oil Field

서만철 한국지구과학회 1990 韓國地球科學會誌 Vol.11 No.2

A seismic study combined with well data of a circular oil field in Cass County, Michigan, indicates that the structure's origin may be related to an impact event. The structural closures in the time structure maps and drilling results both show a central uplift. The fault system in the Trempealeau Formation shows a structure similar to other proven astroblemes. Undisturbed layers just beneath the central uplift also provide an evidence of an impact structure. The impact event occurred on the Utica shale of the Late Ordovician age. The subsequent uplifting and erosion formed the missing of some Late Ordovician rocks in the center of the oil field. A delayed isostatic adjustment may resulted in the structural closures of the Silurian and Devonian sedimentary formations which played the role of structural trap as a hydrocarbon reservoir. The diameter of the original crater was at least 2 kilometers. The meteorite seems likely to be as heavy as about 9×10⁴ tons and as large as 36-50 meters in its diameter depending on itscomposition.

무령왕릉의 보존을 위한 지반공학적 고찰

서만철 한국문화재보존과학회 1999 보존과학회지 Vol.8 No.1

백제시대의 대표적 문화유적인 무령왕릉의 보존대책을 제시하기 위한 벽체 거동 관측, 지하 수관측, 비파괴 물리탐사 등의 지반공학적 연구를 실시하였다. 무령왕릉의 구조거동은 전체적으로 전실쪽인 남쪽방향으로 일어나며 동측 벽 및 서측 벽은 바깥쪽으로 미약한 거동을 보여 구조안전에 무제가 있는 것으로 판단된다. 왕릉의 구조거동은 우기에는 그 변위가 건기의 약 2배에 달하는 것으로 판단되어 지반이 침투수에 노출되는 우기에는 고분의 구조안전에 심각한 문제가 있는 것으로 판단되며, 또한 무령왕릉의 벽체 거동의 현저한 반응은 왕릉내부의 온도변화와 강수에 기인되는 것으로 판단된다. 그러므로 왕릉 부지내로의 침투수를 방지하여야 하며 또한 고분내부를 항온 상태를 유지할 필요가 있다 주된 강우의 침투경로는 왕릉상부의 누수방지용 강회다짐의 균열현상 때문으로 확인되므로 효과적인 누수 방지층의 보강이 시급한 것으로 판단된다. 무령왕릉 상부의 누수방지층에서 발견되는 다수의 균열은 주로 북서쪽과 남동쪽에 집중되어 일정방향의 장력의 존재를 지시하며 이는 무령왕릉의 벽체거동 방향과 일치하고 있다. 이러한 사실은 구조 변형에 대한 대책이 없는 한, 새로운 시공을 하여도 균열이 재발될 것을 예측케한다. 무령왕릉의 보존을 위한 보수대책은 남쪽 방향으로의 벽체 거동을 저지하는 구조안전대책과 누수방지대책이 가장 중요하다. 그러므로, 무령왕릉의 관람용 전실을 원래대로 복구하여 구조변형 요인을 제거한 후 누수방지층의 보강공사가 필요하다.

학술논문발표회 / 제2분과 발표논문 초록 : 탄성파 탐사법을 이용한 충남 광시광상 사문암체의 특징 및 지하구조

서만철,우영균,이원국 한국지구과학회 1998 지구과학 교육심포지엄 및 춘계학술발표회 Vol.1998 No.-

경북 포항시 일월동 택지개발지구의 지반상태 파악을 위한 탄성파탐사

서만철,Seo, Man Cheol 한국지구물리물리탐사학회 1999 지구물리 Vol.2 No.1

경북 포항시 일월동 지역에서 482 m 길이의 동서 방향의 측선에 대한 탄성파 굴절법 및 반사법탐사를 실시하였다. 자료수집에서 지오폰 간격과 오프셋은 각각 2 m로 설정하였으며, 발파는 끝점 발파 배열 방법을 이용하여 한 발파점마다 24채널을 기록하였다. 발파 간격은 2 m로 하여 측선의 전구간에서 탄성파 자료를 취득하였다. 굴절법탐사 자료의 해석은 수평다층구조 이론을 적용하여 실시하였으며, 반사파 자료 처리는 트레이스 편집, 이득조절, 공심점 분류, 수직경로시차 보정, 뮤트 과정을 거친 후 동일 오프셋 모음을 취하여 단일중첩 탄성파 단면을 작성하고 필터링을 거친 후 해석에 이용하였다. 굴절법탐사 자료 해석결과 조사 측선 구간의 천부지반은 크게 2층으로 구분되는데, 상부층은 267∼566 m/s 의 P파 속도 분포를 보여 대체로 미고결 퇴적층이며, 하부층은 1096∼3108 m/s 의 P파 속도 분포를 보여 풍화암∼경암의 암반으로 구성되었음을 알 수 있다. 상부 미고결층은 수평적으로 큰 변화를 보이고 있는 바, 측선의 동측 구간에는 평균 400 m/s 의 P파 속도를 보이는 미고결 사암층이 3∼5 m 두께로 발달되어 있으며, 측선의 서측 구간은 평균 340 m/s 의 P파 속도를 갖는 매립토층이 8∼10 m 두께로 발달된 것으로 해석된다. 반사파 단면도에서 조사구간에 3개의 고각의 단층대가 분포하며, 이들 단층대를 경계로 기반암이 나누어져 있으며 단층대 사이의 구간은 비교적 안정된 지반으로 해석된다. 대형 건물의 위치는 단층대를 피하여 안정된 지반 구간에 위치해야 함을 고려할 때, 그 기초를 3∼10 m 깊이 하부에 위치하는 기반암 내에 설치되도록 설계되어야 할 것이다. Seismic refracrion and reflection surveys were conducted along an E-W trending track of 482 m long in Ilwall-dong, Pohang. End-on spread was employed as source-receiver configuration with 2 m for both geophone interval and offset. Seismic data were acquired using 24 channels at every shot fired every 2 m along the track. Refraction data were interpreted using equations for multi-horizontal layers. Reflection data were processed in the sequence of trace edit, gain control, CMP sorting, NMO correction, mute, common offset gathering, and filtering to produce a single fold seismic section. There are two layers in shallow subsurface of the study area. Upper layer has the P-wave velocities ranging from 267 to 566 m/s and is interpreted as a layer of unconsolidated sediments. Lower layer has P-wave velocities of 1096-3108 m/s and is interpreted as weathered rock to hard rock. Most of the lower layer classified as soft rock. Upper layer has lateral variations in both P-wave velocity and thickness. The upper layer in the eastern part of the seismic line is 3-5 m thick and has P-wave velocity of 400 m/s in average. The upper layer in the western part is 8-10 m thick and has P-wave velocity of 340 m/s in average. The eastern part is interpreted as unconsolidated beach sand, while the western part is interpreted as infilled soil to develop a construction site. Three fault systems of high angle are imaged in seismic reflection section. It is interpreted that the area between these fault systems are relatively safe. Large buildings should be located in the safe ground condition of no fault and footings should be designed to be in the basement rock of 3-10 m deep below the surface.