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남해 대륙붕 도미분지 탄성파자료의 층서해석을 고려한 전산처리
정순흥,김원식,구남형,이호형,신원철,박근필,Cheong, Snons,Kim, Won-Sik,Koo, Nam-Hyung,Lee, Ho-Young,Shin, Won-Chul,Park, Keun-Pil 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.6
남해 대륙붕 도미분지는 제주분지의 북동단에 위치하는 지역으로 동해의 울릉분지와 인접해 있으며 그 발달시기에 대한 연구가 지속적으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 도미퇴적분지의 해석에 적합한 탄생파자료 전산처리 모듈을 시험하고 매개변수를 도출하였다. 도미분지 천부 퇴적층인 제3기 층의 경우 반사파 신호의 연속성 향상과 페그레그(peg-leg) 다중반사파 억제가 요구되었고 이를 위하여 중합 층서속도분석(Horizon Velocity Analysis, HVA)과 표면-연관 파동방정식 다중반사파 제거(Surface Relative Wave Equation Multiple Rejection, SRWEMR)모듈을 조합하여 중합단면의 품질을 제고하였따. 연구결과 제작된 도미분지 탄성파 중합단면에서 퇴적층서가 구분되는 부정합면이 인지되었다. 분지의 발달양상 규명에 적절한 중합단면이 도출되었고 다중반사파의 억제로 백악기 기반암의 해석에 도움이 되었다. 본 연구를 통하여 검증된 전산처리과정은 도미분지와 인근 소라분지, 북소라분지의 탄성파 자료 전산처리 품질의 규격화 및 처리속도 향상에 기여할 것으로 기대된다. The Domi Basin in the South Sea of Korea is located between the Jeju Basin and Ulleung Basins, and is characterized by several sediment sags that are interested to have formed by crustal extension. This paper aims to derive an optimized seismic data processing procedure which helps stratigraphic interpretation of the Domi Basin. In particular, our data processing flow incorporated horizon velocity analysis (HVA) and surface-relative wave equation multiple rejection (SRWEMR) to improve the quality of stack section by enhancing the continuity of reflection events and suppressing peg-leg multiples respectively. As a result of processing procedures in this study, unconformities were recognized in the stack section that defines the early and middle Miocene, Eocene-Oligocene sequences. In addition, the overall quality of the stack section was increased as essential data to investigate the evolution of the basin. The suppression of multiple resulted in the identification of the Cretaceous basement. The data processing scheme evaluated through this study is expected to improve the standardization of processing sequences for seismic data from the Domi and adjacent Sora and north-Sora Basins.
이호영 ( Ho Young Lee ),구남형 ( Nam Hyung Koo ),김원식 ( Won Sik Kim ),김병엽 ( Byoung Yeop Kim ),정순홍 ( Snons Cheong ),김영준 ( Young Jun Kim ) 한국지구물리·물리탐사학회 2013 지구물리와 물리탐사 Vol.16 No.4
해양지질 조사 또는 엔지니어링 목적의 해양 탄성파 탐사에서 해상의 너울로 인하여 탐사자료의 품질이 저하된다. 1 ~ 2 m의 너울은 탐사 중에 종종 발생하는데, 1 m 이내의 정밀도를 요하는 고해상 해저탐사자료에서 이를 보정하여 줌으로써 탄성파 단면도의 수평적 연속성을 높일 수 있다. 이 연구에서는 8채널 고해상 에어건 탐사자료와 3.5 kHz천부지층탐사자료에 대하여 너울영향 보정을 적용하였다. 너울영향을 효율적으로 보정하기 위해서는 탐사자료에 나타나는 해저면의 위치를 정확하게 산출하는 것이 중요하다. 이 연구에서는 해저면 수심값 추출을 위하여 해저면 부근의 최대진폭을 이용하거나 최대진폭값의 일정 기준을 넘어서는 지점을 해저면 위치로 추출하는 방법 등을 사용하였다. 품질이 낮은 자료에 대해서는 수심값 추출이 용이하도록 엔벨로프 또는 해저면 요소파(wavelet) 신호와 상호상관을 수행한 자료를 사용하였다. 이와 같은 방법으로 산출한 수심값으로부터 평균값을 구한 후, 그 차이를 보정하여 주었다. 시험 적용된 에어건 탐사자료에서는 약 0.8 m, 2종의 3.5 kHz 천부지층탐사자료에서는 각각 약 0.5 m와 약 2.0 m 범위의 너울영향을 보정하였다. 자료의 상태에 따라 적절한 해저면 수심값 추출 방법을 사용하여 탐사자료의 너울 영향을 보정함으로써 지층의 연속성이 향상된 고품질의 고해상 해저 탄성파 단면도를 제작할 수 있었다. The seismic data quality of marine geological and engineering survey deteriorates because of the sea swell. We often conduct a marine survey when the swell height is about 1 ~ 2 m. The swell effect correction is required to enhance the horizontal continuity of seismic data and satisfy the resolution less than 1 m. We applied the swell correction to the 8 channel high-resolution airgun seismic data and 3.5 kHz subbottom profiler (SBP) data. The correct sea bottom detection is important for the swell correction. To detect the sea bottom, we used maximum amplitude of seismic signal around the expected sea bottom, and picked the first increasing point larger than threshold value related with the maximum amplitude. To find sea bottom easily in the case of the low quality data, we transformed the input data to envelope data or the cross-correlated data using the sea bottom wavelet. We averaged the picked sea bottom depths and calculated the correction values. The maximum correction of the airgun data was about 0.8 m and the maximum correction of two kinds of 3.5 kHz SBP data was 0.5 m and 2.0 m respectively. We enhanced the continuity of the subsurface layer and produced the high quality seismic section using the proper methods of swell correction.
해저면 신호가 약한 천부해저지층 탐사자료의 너울영향 보정
이호영 ( Ho-young Lee ),구남형 ( Nam-hyung Koo ),김원식 ( Won Sik Kim ),김병엽 ( Byoung-yeop Kim ),정순홍 ( Snons Cheong ),김영준 ( Young-jun Kim ),손우현 ( Woo Hyun Son ) 한국지구물리·물리탐사학회 2015 지구물리와 물리탐사 Vol.18 No.4
3.5 kHz 또는 첩(chirp) 천부해저 지층탐사는 해양지질 조사나 엔지니어링 탐사에 널리 사용되고 있다. 그러나 해상에서의 너울은 탐사자료의 품질을 저하시킨다. 이와 같은 너울의 영향을 보정함으로써 연속성이 향상된 탐사자료를 얻을 수 있다. 정확한 해저면의 위치 선정은 너울영향 보정에 매우 중요하다. 이 연구에서는 원자료와 이를 엔벨로프 또는 에너지비율자료로 변형시킨 자료들에 대해 최대 진폭값의 일정 기준을 초과하는 지점을 선정하는 방법으로 해저면 위치 선정을 시도하였다. 그러나 파도의 잡음으로 인하여 해저면 신호가 분명하지 않은 품질이 낮은 자료에서는 개별 트레이스에서의 자동적인 해저면 위치 선정이 어려웠다. 이 연구에서는 이전 트레이스에서 구한 해저면 평균값을 고려하여 해저면 선정범위 내에서 해저면을 선정하는 방법과, 선정 결과의 신뢰도가 낮은 경우에는 이를 보정에서 제외하는 방법을 사용함으로써 품질이 낮은 자료의 해저면 선정에서도 만족스러운 결과를 얻었다. 개별 트레이스에서 해저면을 선정할 때에는 에너지비율자료를 사용한 경우에 오류가 가장 적었으며, 이전 트레이스 해저면 평균값을 고려하는 방법에서는 원자료를 직접 사용한 경우에 보정결과가 비교적 양호하였다. A 3.5 kHz or chirp sub-bottom profiling survey is widely used in the marine geological and engineering purpose exploration. However, swells in the sea degrade the quality of the survey data. The horizontal continuity of profiler data can be enhanced and the quality can be improved by correcting the influence of the swell. Accurate detection of sea bottom location is important in correcting the swell effect. In this study, we tried to pick sea bottom locations by finding the position of crossing a threshold of the maximum value for the raw data and transformed data of envelope or energy ratio. However, in case of the low-quality data where the sea bottom signals are not clear due to sea wave noise, automatic sea bottom detection at the individual traces was not successful. We corrected the mispicks for the low quality data and obtained satisfactory results by picking a sea bottom within a range considering the previous average of sea bottom, and excluding unreliable big-difference picks. In case of trace by trace picking, fewest mispicks were found when using energy ratio data. In case of picking considering the previous average, the correction result was relatively satisfactory when using raw data.
주파수-파선변수 영역에서 음원 및 수신기 고스트 제거를 통한 전통적인 해양 탄성파 자료의 광대역 자료처리
김수민 ( Su-min Kim ),구남형 ( Nam-hyung Koo ),이호영 ( Ho-young Lee ) 한국지구물리·물리탐사학회 2016 지구물리와 물리탐사 Vol.19 No.4
해양 탄성파 탐사를 통해 취득한 자료에는 지하 매질에서 반사되어 오는 신호뿐만 아니라 해수면에서 되반사되어 발생하는 고스트가 존재한다. 고스트는 특정 주파수 성분을 약화시켜 탄성파 자료의 시간 해상도를 저하시킨다. 고스트를 효과적으로 제거하기 위해서는 정확한 고스트의 지연시간과 해수면의 반사계수가 요구된다. 고스트 지연시간은 해수면의 상하 움직임, 에어건과 스트리머의 움직임 및 벌림(offset) 거리 등에 의해 변하며, 해수면의 반사계수도 주파수, 평면파의 입사각 그리고 해상 상태에 따라 변한다. 이러한 영향을 고려한 고스트 지연시간을 추정하기 위하여 이 연구에서는 고스트 제거 트레이스 및 이의 자기상관 자료의 L-1 norm, L-2 norm 그리고 첨도(kurtosis)를 비교하였다. 자기상관자료의 L-1 norm을 계산하여 고스트 지연시간을 추정하는 것이 오차가 가장 적게 발생하였다. 현장자료의 파고를 고려하고 키르히호프 근사식을 이용하여 해수면의 반사계수를 계산하여 음원 및 수신기 고스트 제거에 적용하였다. 고스트를 제거함으로써 약화된 주파수 성분을 복원하였으며 시간 해상도가 향상된 구조보정 단면을 얻었다. Marine seismic data have not only primary signals from subsurface but also ghost signals reflected from the sea surface. The ghost decreases temporal resolution of seismic data because it attenuates specific frequency components. For eliminating the ghost signals effectively, the exact ghost delaytimes and reflection coefficients are required. Because of undulation of the sea surface and vertical movements of airguns and streamers, the ghost delaytime varies spatially and randomly while acquiring seismic data. The reflection coefficient is a function of frequency, incidence angle of planewave and the sea state. In order to estimate the proper ghost delaytimes considering these characteristics, we compared the ghost delaytimes estimated with L-1 norm, L-2 norm and kurtosis of the deghosted trace and its autocorrelation on synthetic data. L-1 norm of autocorrelation showed a minimal error and the reflection coefficient was calculated using Kirchhoff approximation equation which can handle the effect of wave height. We applied the estimated ghost delaytimes and the calculated reflection coefficients to remove the source and receiver ghost effects. By removing ghost signals, we reconstructed the frequency components attenuated near the notch frequency and produced the migrated stack section with enhanced temporal resolution.
웨이브글라이더를 이용한 천해저 탄성파 굴절법 탐사 사례
김영준 ( Young-jun Kim ),정순홍 ( Snons Cheong ),구남형 ( Nam-hyung Koo ),천종화 ( Jong-hwa Chun ),김정기 ( Jeong-ki Kim ),황규덕 ( Kyu-duk Hwang ),이호영 ( Ho-young Lee ),허신 ( Sin Heo ),문기돈 ( Ki-don Moon ),정철훈 ( Cheol-hu 한국지구물리·물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.1
전세계적으로 장기 해양 관측에 많이 활용되고 있는 웨이브글라이더를 이용하여 천해저 굴절법 탐사의 적용가능성을 시험하였다. 굴절파 기록을 위해 웨이브글라이더에 무게 추가 달린 단일채널 스트리머와 탄성파를 기록하는 상용 소프트웨어를 탑재하였다. GPS 정밀 시간동기 신호와 RF(radio frequency) 통신을 이용하여 트리거 동기화 및 실시간 자료품질 관리를 수행하였다. 웨이브글라이더가 설정 지점에 위치하게 되면, 설계된 측선을 따라 2,000 J 용량의 스파커를 2초 간격으로 발파하면서 탐사하였다. 첫 시험탐사를 통해 성공적으로 해저 천부지층 탄성파 굴절파를 취득할 수 있었다. The applicability of refraction survey has been tested using a wave glider widely used in long-term ocean observations around the world. To record seismic refractions, a single channel streamer with metal weight and a seismic recording system were mounted on the wave glider. We used GPS precise time synchronization signal and radio frequency (RF) communication to synchronize shot and recorder triggers and to control acquired data quality in real time. When the wave glider is positioned close to the set point, a 2,000 J sparker is exploded along the designed track at 2 second intervals. Through the test survey, we were able to successfully acquire refractions from the subsurface.