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손정술,김정호,이명종 한국지구물리탐사학회 2007 지구물리와 물리탐사 Vol.10 No.2
이 연구에서 복소 전기비저항을 이용한 2차원 IP 모델링 알고리듬과 이를 이용한 역산 알고리듬을 개발하였다. 복소 전기비저항을 이용한 IP 탐사기법은 크기인 전기비저항과 위상정보를 제공함으로써 지하의 수리지질학적인 특성 및 내부 공극수 종류 등 다양한 정보의 제공이 가능하여 활용성이 확대되고 있다. IP 탐사 모델링 및 역산 알고리듬은 기존의 전기비저항 모델링 및 역산 알고리듬을 복소 연산을 포함하도록 확장함으로써 개발되었다. IP 모델링은 유한요소법을 이용한 2.5차원 모델링 알고리듬을, 역산 알고리듬으로는 평활화 제한을 가한 감쇠 최소자승법을 이용하였다. 모델링의 검증에는 슐럼버저 배열에 대하여 3차원 층서모형에 수치필터링을 이용한 1차원 모델링 결과와 비교하였으며, 쌍극자 배열에 대하여 고립이상체 모형에 3차원 적분방정식 IP 모델링 알고리듬과 비교하여 그 타당성을 확인하였다. 역산의 타당성을 확인하기 위하여 전기비저항 및 위상 중 하나는 배경매질과 동일하고 다른 물성 하나만 차이를 가지는 모델에 대하여 역산 실험을 수행하였으며, 전기비저항 및 위상 이상체를 정확히 영상화하고 있음을 확인하였다. 역산의 실제 복잡한 지질모델에의 적용성을 확인하기 위해, 3차원 층서구조 내에 두 번째 층의 일부에 위상 이상체가 존재하는 모형을 설정하여 수치실험을 수행한 결과 전기비저항 단면에서는 이상체가 잘 확인되지 않으나, 위상 단면에서 그 이상체가 명확히 나타나는 것을 확인하였다.
손정술 ( Jeong-sul Son ),신승욱 ( Seungwook Shin ),박삼규 ( Sam-gyu Park ) 한국지구물리·물리탐사학회 2021 지구물리와 물리탐사 Vol.24 No.4
복소 전기비저항 탐사기법은 진동수 영역에서 전기비저항과 위상을 측정하여 지하 매질의 다양한 특성정보를 획득할 수 있는 탐사기법으로 최근 그 활용성이 증가하고 있다. 이 논문에서는 복소 전기비저항 탐사기법의 활용성을 높이기 위하여 획득한 자료에 대한 3차원 역산 알고리듬을 개발하였다. 이를 위한 모델링에는 전자기 커플링 효과를 무시하는 경우에 적용할 수 있는 포아송 방정식을 적용하였으며, 역산에는 기존의 평활화된 역산법을 복소수로 확장하는 방법으로 알고리듬을 개발하였다. 역산의 안정성 및 현장자료의 적용성을 높이기 위하여 라그랑지 곱수를 역산 과정에서 오차 벡터와 모델 증분 벡터의 크기에 따라 자동적으로 조정되도록 하는 기법을 도입하였다. 또한, 잡음이 많이 포함된 위상자료로 인한 자료의 손실을 보완하기 위하여 역산반복 단계에서 초반부는 전기비저항 자료만을, 후반부는 전기비저항 자료와 위상 자료를 모두 역산하는 두 단계로 구성된 역산기법을 제시하였다. 수치 모형실험에 대한 역산 시험결과 안정적인 역산 결과를 얻을 수 있었으며, 개발된 3차원 역산 알고리듬을 국내 천열수 광산 인근에서 수행한 복소 전기비저항 탐사자료 해석에 적용하여 그 타당성을 확인하였다. The complex resistivity method is an exploration technique that can obtain various characteristic information of underground media by measuring resistivity and phase in the frequency domain, and its utilization has recently increased. In this paper, a three-dimensional inversion algorithm for the CR data was developed to increase the utilization of this method. The Poisson equation, which can be applied when the electromagnetic coupling effect is ignored, was applied to the modeling, and the inversion algorithm was developed by modifying the existing algorithm by adopting comlex variables. In order to increase the stability of the inversion, a technique was introduced to automatically adjust the Lagrangian multiplier according to the ratio of the error vector and the model update vector. Furthermore, to compensate for the loss of data due to noisy phase data, a two-step inversion method that conducts inversion iterations using only resistivity data in the beginning and both of resistivity and phase data in the second half was developed. As a result of the experiment for the synthetic data, stable inversion results were obtained, and the validity to real data was also confirmed by applying the developed 3D inversion algorithm to the analysis of field data acquired near a hydrothermal mine.
지질조사 및 광물자원탐사를 위한 KIGAM 드론 플랫폼 구축
방은석,손정술,강웅,이희욱,김창렬,이창원,김보나,황세호,노상건,손영선,조성준 한국지구물리.물리탐사학회 2020 지구물리와 물리탐사 Vol.23 No.3
A drone platform built by Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM) is introduced. The platform consists of various drone systems developed at KIGAM for photogrammetry, remote exploration, physical exploration, field operation methods, a vehicle-based drone control center, as well as a drone data platform for data storage, sharing, analysis, and visualization of the acquired data. The performance of the drone platform is verified using results obtained with the various systems, which are tested individually and in various combined applications. Finally, the possibility of using the KIGAM drone platform for geological surveys and mineral resource exploration is discussed. 한국지질자원연구원에서 구축하고 있는 드론 플랫폼을 소개하였다. 구축중인 플랫폼은 사진측량, 원격탐사, 물리탐사 등을 위한 다양한 드론 시스템과 현장에서 각 시스템을 운용하기 위한 방안과 차량형 드론관제센터, 그리고 취득한자료의 저장, 공유, 분석, 시각화 등을 위한 드론 데이터 플랫폼 등으로 구성된다. 구축한 드론 시스템의 개별적 적용 또는 복합적 적용을 통해 획득한 결과들로부터 그 성능을 검증하였으며 지질조사 및 광물자원탐사를 위한 KIGAM 드론 플랫폼의 활용 가능성에 대해 고찰하였다.
考古學的인 장소에서 磁力探査의 효율적인 適用에 관한 硏究
林晟根,손정술,송영수,金楨浩,李允秀,柳基正 한국자원공학회 2004 한국자원공학회지 Vol.41 No.1
Many shallow subsurface objects in the archaeological site can be quickly investigated by magnetic survey, and the results can provide useful information for the excavation. We applied magnetic survey both with total magnetic intensity measurement and with vertical gradiometry to archaeological investigation to locate possible archaeological remains at the site presumed to be a group of old tombs in GongJu city. Soil susceptibility distribution around the target site is incorporated to improve the feasibility of the magnetic survey in detecting near surface archaeological area. A non-magnetic sensor-carrying device designed specially for this research was also used to minimize the influence of the man-made noise near the magnetic sensor. Although the magnetic anomaly was very weak, we could acquire clearly isolated anomalies corresponding to the known old tombs. As possible hidden old tombs, several anomalies were recommended through the comparison of three kinds of magnetic anomaly distributions. All the results showed that the magnetic method might be a useful tool for the archeological survey even where the magnetic susceptibility contrast was quite low. 고고학적인 장소에서 비교적 얕은 심도의 대상체는 자력탐사에 의해서 빠르게 조사가 가능하며, 그 결과는 유물을 발굴하는데 유용한 정보를 제공한다. 이 연구에서는 공주시 일원의 고분군으로 추정되는 장소에서 총자기장과 함께 수직 변화율 측정 방법으로 자력탐사를 적용하여 예상되는 유적의 위치를 나타내고자 하였다. 천부를 대상으로 하는 고고학적인 장소에서 자력탐사의 유용성을 향상하기 위해서, 조사 대상 지역 주위로 채취된 토양의 대자율 분포를 사용하였다. 또한 본 연구를 위하여 특별히 고안한 비자성 재질인 자력 센서의 이동 기구를 이용하여 인공적인 주변 잡음의 영향을 최소화 하고자 노력하였다. 이상체에 의한 자기 이상이 아주 작은 값을 가짐에도 불구하고, 이미 확인된 고분의 형태와 유사한 고립된 형태와 위치를 뚜렷하게 구할 수 있었다. 다른 형태의 세 가지 자기 이상 분포도로부터 몇 군데의 이상대, 즉 다른 고분이 존재할 가능성이 높은 지점으로 추천할 수 있었다. 이상과 같이 자력탐사는 고고학적 탐사와 같이 배경 매질과 이상체 사이의 대자율 대비가 거의 없는 곳에서도 매우 유용한 방법이다.