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      • KCI등재

        해양 탄성파 탐사에서 슬리브건 배열의 방향 특성

        유해수,양승진,Yoo, Hai-Soo,Yang, Sung-Jin 한국음향학회 1996 韓國音響學會誌 Vol.15 No.1

        해양조사선 온누리호에 장착되어 있는 슬리브건 배열의 특성을 분석하였으며, 탐사 자료와 비교하였다. 주파수 영역엣 빔폭의 변화는 송이 배열인 경우, 814Hz가지는 $179.5^{\circ}$로 일정하며 814-1631Hz 주파수 범위에서는 급격히 빔폭이 좁아진다. 반면에 길이 및 폭배열인 경우, 고주파수대로 갈수록 빔폭이 좁아지며 이때의 최적 주파수는 69Hz이다. 수직면 방향성에서 주엽은 위상 각도 $0^{\circ}$에서 최대 진폭 0dB를 나타낸다. 부엽이 생성되지 않는 최적주파수 범위는 송이배열인 경우 1631Hz 미만이며, 길이 및 폭배열인 경우 108Hz 미만이다. 따라서 송이배열은 천부 지층의 고분해능 탐사에 적합하며, 길이 및 폭배열은 저주파수대 심부지질구조 탐사에 적합함을 나타낸다. 송이배열을 이용한 탄성파 단면도를 동일 측선에서 폭배열을 이용하여 획득한 탄성파 단면도와 비교하였다. Characteristics of sleeve-gun arrays installed on the R/V Onnuri were analyzed and compared with survey data. In the case of cluster array, the beam width in the frequency range up to 814Hz is constant as $179.5^{\circ}$, and rapidly narrows in the frequency range of 814-1631Hz. However, in the case of long and wide arrays, as the frequency increases, the beamwidth decreases. The optimal frequency is 69Hz. the main lobe of vertical inclination has its maximum amplitude at phase angle $0^{\circ}$. The optimal frequency of cluster array which produces little side lobe is less than 1631Hz, and those of long and wide arrays are less than 108Hz. As a result, the cluster array produces a good source for high-resolution seismic survey, while the long and wide arrays are suitable for the survey of deep structures. The final high-resolution seismic section with cluster array was compared with that of long and wide arrays.

      • KCI등재

        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.

      • KCI등재
      • 동해 키타-야마토 뱅크 주변 해역의 지질구조 및 퇴적층서 해석

        허식,유해수,박찬홍,한상준,주형태,Huh Sik,Yoo Hai Soo,Park Chan Hong,Han Sang Joon,Jou Hyeong Tae 한국석유지질학회 2003 한국석유지질학회지 Vol.9 No.1

        동해 울릉분지 북동부에 위치한 키타-야마토 뱅크 주변해역에서는 대륙지각내 열개작용에 의한 분지형성과 관련된 지질구조, 화성활동 등의 중요한 정보가 확인된다. 키타-야마토 뱅크는 마이오세 초에 불완전한 열개작용에 의해 생성된 소규모 분지로, 분지내에서는 수심, 음향기반암의 깊이 및 퇴적층의 두께가 급격히 변화하고 있다. 연구지역은 신장력에 의해 확장성 지각변동을 받았으며, 초기 마이오세에 울릉분지가 열림에 따라 대륙지각의 분열이 시작되면서 기반암이 침강하기 시작하였다. 계속되는 확장과 열개 운동에 의해 대륙지각 파편 내에서 대규모 경계단층인 동시 열개성 정단층에 의해 둘려 쌓인 지구 및 반지구를 형성하였다. 반면에 퇴적암내의 소규모 후기 열개성 정단층들은 큰 지구조적 변형을 받지 않고 분지 침강, 퇴적물 하중 및 화성활동에 의해 계속 재활성되면서 생성되었다. 지구 및 반지구의 좁고 긴 함몰지대 내의 불규칙한 음향기반암 위에는 최대 1.2초 두께의 마이오세부터 홀로세에 이르는 퇴적물이 쌓여 있으며, 동시 열개성 퇴적층으로 추정되는 층단위 V와 IV는 확장에 수반된 화성활동과 기반암까지 연장된 정단층들에 의해 변형되어 있다. 급경사의 분지 경계부의 상부층에는 대규모의 사면사태에 의해 형성된 함몰침식대의 퇴적구조를 보여준다. The study area in the East Sea is located on the northeastern margins of the Ulleung Basin near the Kita-Yamato Bank. The research area provides the important clue to the development of Miocene basins which are characterized by the normal faults and volcanic activities related to rifting in the continental crust. Kita-Yamato Bank is a small sediment-filled graben which was formed by failed rifting in the Early Miocene. The basins rapidly vary the bathymetry, depth of acoustic basement and thickness of sedimentary layer. The tension in the study area caused the extensional lithospheric deformation before/during the Early Miocene. In consequence, tectonic forces resulted in the depression or subsidence of basement from continental rifting in the Kita-Yamato Bank followed by the opening of the Ulleung Basin, and caused the onset of graben or half-graben structure bounded by large blocked syn-rift faults. Afterward no significant tectonic deformation exists, with the consequence that post-rift normal faults with small heave were formed and reactivated by the resultant forces such as tectonic subsidence, sediment loading and volcanic activity. The Cenozoic sediment layer has a maximum thickness of 1.0 s along the center of the graben or half-graben, which overlies the consolidated acoustic basement. Seismic units V and IV supposed to be syn-rift sedimentary rocks are deformed by both the volcanic activities and numerous basement-involved normal faults induced from extension. In the uppermost layer, slump scars resulted from the slope failure are recognized.

      • 동해 울릉분지 남부해역에 분포하는 가스 하이드레이트층의 특성 연구

        허식,유해수,김한준,한상준,이용국,Huh Sik,Yoo Hai-Soo,Kim Han-Joon,Han Sang-Joon,Lee Yong-Kuk 한국석유지질학회 2004 한국석유지질학회지 Vol.10 No.1

        한국해양연구원에서는 1996년 이래로 동해 울릉분지에서 가스 하이드레이트층의 부존 확인과 특성을 규명하기 위하여 다중채널 반사파 탐사, 고해상 천부지층 탐사, SeaBeam 등의 지구물리 자료와 12 m 길이의 시추퇴적물 시료들을 획득하였다. 동해 울릉분지 남부 해역에는 대규모 천부 가스층이 배태되어 있는데 고해상 천부 탄성파자료에 나타나는 음향이상인 음향 공백상, 음향 혼탁상 그리고 포크마크 등으로 확인할 수 있다. 이 해역에서 채취된 시추 퇴적물들은 대기 하에서 가스팽창으로 야기된 균열조직을 보이는데, 이는 퇴적물 내 가스함유를 지시한다. 이 시추 퇴적물들은 저해수면 시기에 가스 하이드레이트 해리로 인하여 생성된 사면사태에 의해서 공급된 쇄설류와 질량류 퇴적물들로 구성되어 있다. 탄성파 단면도 상에서는 해저면 모방 반사면 (BSR), 진폭 공백 및 위상 반전 현상 등이 특징적으로 나타난다. 가스 하이드레이트층은 수심 2,100 m 정도에서 해저면하 약 200 m의 깊이에 위치하며 BSR 상부에는 대규모 천부가스가 존재한다. 탄성파 자료 해석에 의하면 가스 하이드레이트층은 시대적으로 플라이스토세와 홀로세층 사이에 존재한다. 이와 같이 울릉분지 남부 해역에서 관찰되는 가스함유 퇴적물, 음향이상, BSR등은 가스 하이드레이트층의 부존 특성을 보여주고 있다. To identify and interpret the distribution and the characteristics of the gas hydrate layers in the Ulleung Basin, we have surveyed and gathered the multi-channel seismic data, Chirp sub-bottom profiler, SeaBeam and 12 m piston core samples since 1996. In previous works, high-resolution seismic profiles showed acoustic anomalies such as acoustic void, acoustic turbidity and pock mark which indicate the presence of gas-charged sediments. The patterns of horizontal degassing cracks originated from free methane expansion is the strong indicator of shallow gas-charged sediments in the core samples. The observation of submarine slides and slumps from destabilizing the sediments in the southern part of the Ulleung Basin may also point out that the gas had been released from gas hydrate dissociation during lowstand of sea level. The multi-channel seismic data show BSR, blanking and phase reversal. The gas hydrate layers above which large-scale shallow gases are distributed exist at the depth of about 200 m from the sea-floor with water depth of 2,100 m. From the interpretation of seismic sections in the southern Ulleung Basin, gas hydrate layers occur in the Pleistocene-Holocene sediments. These gas-charged sediments, acoustic anomalies and BSR may be all related to the existence of gas hydrate layers in the study area.

      • KCI등재

        동해 울릉분지 남서 사면지역에서 탄성파 특징으로부터 유추한 가스 수화물의 존재 가능성

        홍종국,유해수,주형태,한상준,최동림,Hong, Jong-Kuk,Yoo, Hai-Soo,Jou, Hyeong-Tae,Han, Sang-Joon,Choi, Dong-Lim 한국해양학회 2001 바다 Vol.6 No.4

        고해상 Chirp 자료와 다중채널 탄성파 자료를 이용하여 울릉분지 남서 상부대륙사면지역에 가스수화물의 존재 가능성에 대해 분석하였다. Chirp 자료에서 퇴적층내 천부 가스의 분포를 지시하는 음향혼탁상, 음향 공백상, 그리고 포크마크가 보인다. 가스수화물의 분해와 관련된 것으로 생각되는 사면붕괴 구조도 확인된다. BSR이 수심 750${\sim}$1130m사이 지역에서 해저면 아래 60${\sim}$110m부근에 발달한다. BSR위의 상부퇴적층은 음향 블랭킹 양상을 보이는데, 이는 퇴적물과 가스수화물의 혼합에 의한 진폭 감소의 결과로 해석된다. 탄성파 자료 속도분석으로부터 계산된 지층의 구간속도는 BSR위의 퇴적층이 1,650m/sec이고 아래 퇴적층은 1,080m/sec을 나타낸다. BSR 상부의 퇴적층 두께가 수심이 증가할수록 얇아지는 양상은 울룽분지의 지열류량이 수심의 증가와 함께 증가하는 발달분포와 매우 밀접한 관계가 있을 것으로 예상된다. A high resolution Chirp seismic profile and a multichannel seismic reflection profile were analysed to study the possibility of gas hydrate presence in the southwestern upper slope of the Ulleung Basin. The Chirp profile shows acoustic turbidity, acoustic void, and pockmarks, suggesting the presence of shallow gas in the sediments .Slope failures appear to have occurred in association with decomposition of gas hydrated sediments. A bottom-simulating reflector (BSR) is seen in subbottom depths of 60 to 110 m below the seafloor at water depths of 750 to 1130 m. The sediments above BSR are characterized by acoustic blanking probably due to amplitude reduction caused by a mixture of gas hydrate with sediments. The interval velocity above the BSR is 1,650 m/sec and it drops abruptly to 1,080 m/sec below the BSR. The sediment column between seafloor and the BSR thins with increasing water depth, which is very closely related to increasing geothermal gradient with increasing water depth in the Ulleung Basin.

      • 북한 해양분지의 석유지질학적인 특징과 남북한 해양과학기술 협력 방안

        허식,유해수,권석재,오위영,배성환,Huh, Sik,Yoo, Hai-Soo,Kwon, Suk-Jae,Oh, Wee-Yeong,Pae, Seong-Hwan 한국석유지질학회 2006 한국석유지질학회지 Vol.12 No.1

        북한의 서한만 분지는 일일 생산량 450 배럴의 원유가 생산되고 있어 석유부존 가능성이 확인되었고, 중국에서 큰 유전중 하나인 발해만 유전지대와 지리적으로 근접해 있어 대규모 매장 가능성도 있다. 지금까지 북한의 석유탐사 및 투자 현황을 살펴보면, 탐사가 진행중인 곳은 3개 지역으로 서한만 B&C 광구 (스웨덴 Taurus사), 북부 서한만 및 육상 안주분지 (캐나다 SOCO사), 동한만 광구 (호주 Beach Petroleum사) 등이다. 상기 이외의 해저에는 원유가 부존할 만한 분지가 존재하지 않으며, 길주-명천 지구대 등 일부 육상 지역에서는 원유가 발견된 곳도 있으나 경제성이 없는 것으로 추정된다. 지금까지 밝혀진 북한 서한만의 지질은 중국의 발해만과 유사하다. 후기 원생대와 초기 고생대에 생성된 기반암 위에는 최대 $6,000{\sim}10,000\;m$ 두께의 중생대 탄산염암 및 퇴적암과 $4,000{\sim}5,000\;m$ 두께의 신생대 퇴적암이 집적되어 있다. 근원암은 3,000 m 이상되는 쥬라기 및 $1,000{\sim}2,000\;m$ 두께의 백악기 흑색 셰일 그리고 수천 m 두께의 중생대 이전의 탄산염암으로 구성되어 있다. 저류층은 높은 공극률을 가진 중생대부터 신생대에 퇴적된 사암과 중생대전에 균열된 탄산염암이다. 원유 트랩은 배사구조, 단층구조, 파묻혀 있는 언덕 (buried hill) 그리고 층서형 트랩 형태다. 따라서 서한만에서의 퇴적층들은 다양한 형태의 근원암을 가지며 또한 공극률과 투수율이 높고, 많은 단층에 의한 이동경로를 가지게 되므로, 사암으로 이루어진 석유 저장지만 발견하면 석유를 생산할 수 있을 것으로 추정된다. 연안국의 200해리 배타적 경제수역 설정 등 해양관할권 확대가 주류를 이루는 새로운 국제해양질서가 구축되고 있는 상황과 동일한 해역을 대상으로 하는 남북한 해양개발의 인접성 등을 감안할 때, 실리주의적 세계의 변화에 공동으로 대처하고 남북한 상호 경제발전을 도모하기 위해서는 남북한 해양과학기술 협력교류의 활성화와 새로운 첨단 해양기술의 공동 연구 개발 둥 남북 상호간의 능동적이고 적극적인 협력자세가 무엇보다 필요하다고 생각된다. 또한 한반도 주변해양에서 남북한 각기 독자적인 해양관리 및 해양산업의 전개보다는 양국 공동협력에 의해 주변국의 한민족 공동체가 참여하는 방안이 시급한 과제라고 판단된다. The possibility of oil reserve has been conformed because the oil has been produced by 450 barrel per day in the West Korea Bay basin of the North Korea. There is also possibility of giant oil reserve since it is geographically close to one of the biggest oil fields of Bohai Basin, China. Based on the on-going oil exploration and the present condition of investment, the areas of ongoing oil exploration are three: West Korea Bay B&C prospect explored by Swedish Taurus, the north of West Korea Bay and Anju basin explored by Canadian SOCO, and East Korea Bay explored by Australian Beach Petroleum. However, there is little or no possibility of oil reserve in the rest sea areas of three. Even though oil reserves were discovered in the some parts of land areas such as Kilju and Myungcheon, it was presumed to have no economical efficiency. Geology in West Korea Bay off the North Korea is similar to that in Bohai Bay off China. The basement consists of thick carbonate rock of the Late Proterozoic and Early Paleozoic overlain by Mesozoic ($6,000{\sim}10,000\;m$) and Cenozoic ($4,000{\sim}5,000\;m$) units. Source rocks are Jurassic black shale (3,000 m or more), Cretaceous black shale ($1,000{\sim}2,000\;m$), and pre-Mesozoic carbonates (several thousand meters). Reservoir rocks are Mesozoic-Cenozoic sandstone with high porosity and pre-Mesozoic fractured carbonate rocks. Petroleum raps are of the anticline, fault sealed, buried hill, and stratigraphic types. It absolutely needs to take up a positive attitude, the activation of ocean science and technology exchange, and the joint research and development of modern MT (Marine Technology) considering the state of establishing new international ocean order forcing on building up 200 nautical mile EEZ (exclusive economic zone) among coastal nations. Both South and North Koreas should extend the ocean jurisdiction and contiguity, and MT development dealing with the same sea areas. It is more urgent problem to find a way to have the North Korea participated in, and then to develop ocean management and ocean industry individually.

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        탄성파 및 중자력자료에 의한 울릉분지의 지각특성 및 구조 연구

        허식,김한준,유해수,박찬홍,Huh, Sik,Kim, Han-Jun,Yoo, Hai-Soo,Park, Chan-Hong 한국해양학회 2000 바다 Vol.5 No.2

        울릉분지의 탄성파 단면에서 반사특성에 의해서 분류된 4개의 단위 퇴적층까지의 심도와 두께를 산출하고 분포도를 작성하였으며, 이를 중력 및 자기이상분포와 대비하여 울릉분지 심부구조의 특성을 해석하였다. 울릉분지 퇴적층은 중앙부에서 3,000-4,000 m이나 국지적으로 6,000m까지 두꺼워 지며, 북동쪽에서 남서쪽으로 두꺼운 지역의 분포가 넓어지는 양상을 보인다. 음향기반은 분지 중앙부에서 5,000 m, 남서단 및 서단에서 최대 7,500 m까지 지역적으로 깊어지며 전체적으로 남서-북동 방향의 긴 저지대를 이루면서 음향기반 상부 퇴적층들의 구조에 직접적인 영향을 주고 있다. 울릉분지 서쪽 및 남쪽 가장자리의 저중력분포는 두꺼운 퇴적층을 갖는 기반함몰대및 대륙-해양의 전이지각의 존재를 반영하며, 특히 기반함몰대는 탄성파 자료에 근거한 것과 같이 국지적이지 않고 북쪽의 한국대지 남단에서부터 울릉분지의 남단까지 주변부를 따라 연속적으로 발달하고 있다. 분지 중앙부에서 고중력이상분포는 북동단이 넓고 남서단쪽으로 좁아지는데, 이것은 고밀도 지각과 맨틀의 천부 존재를 지시한다. 울릉분지 중앙부의 북서부 및 남동부 가장자리를 따라 나타나는 한 쌍의 자기이상 선상분포는 탄성파 자료에서 밝혀진 분지내 기반암 저지대의 경계부와 대체적으로 일치한다. 이 자기선상 분포는 울릉분지가 해저확장하면서 형성된 대륙지각과 해양지각간 전이대의 열개된 지각틈새를 따라 관입 혹은 분출된 일련의 화성암체와 관련이있다. 탄성파 속도 분포가 울릉분지 중앙부에 해양지각이 존재할 가능성을 시사하는 것에 근거한다면 울릉분지내해양지각은 이 한 쌍의 자기선구조를 경계로 그 안쪽인 남서부에서 좁고 북동쪽으로 가면서 120 km까지 넓어지는 한정된 지역에만 분포하는 것으로 해석된다. 분지지각의 남쪽경계가 휘어져 있는 것은 필리핀판 등 해양지각판이 일본열도에 충돌할 때 받은 압축력의 영향으로 울릉분지 지괴가 변형 받았다는 것을 지시한다. Depths to four seismic sequence boundaries and the thickness of each sequence were estimated and mapped based on multi-channel seismic data in the Ulleung Basin. These depth-structure and isopach maps were incorporated into the interpretation of gravity and magnetic anomaly maps. The sediment thickness ranges from 3,000 m to 4,000 m in the central basin, while it reaches 6,000 m locally along the southwestern, western, and southeastern margins. The acoustic basement forms a northeast-southwest elongated depression deeper than 5000 m, and locally deepens up to 7,500 m in the southwestern and western margins. Low gravity anomalies along the western and southern margins are associated with basement depressions with thick sediment as well as the transitional crust between the continental and oceanic crusts. Higher gravity anomalies, dominant in the central Ulleung basin, broaden from southwest toward northeast, are likely due to the shallow mantle and a dense crust. A pair of magnetic elongations in the southeastern and northwestern margins appear to separate the central Ulleung basin from its margin. These magnetic elongations are largely dominated by intrusive or extrusive volcanics which occurred along the rifted margin of the Ulleung basin formed during the basin opening. The crust in the central Ulleung Basin, surrounded by the magnetic elongations, is possibly oceanic as inferred from the seismic velocity. The oceanic crust can be mapped in the central zone where it widens to 120 km from the southwest toward northeast. Bending of the crustal boundary in the southern part of the Ulleung Basin suggests that the Ulleung Basin has been deformed by a collision of the Phillipine plate into the Japan arc.

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        북동중국해 코아 퇴적물의 희토류원소 분포양상과 기원

        정회수,임동일,유해수,Jung Hoi-Soo,Lim Dhong-il,Yang Shou Ye,Yoo Hai-Soo 대한자원환경지질학회 2006 자원환경지질 Vol.39 No.1

        Rare earth elements(REEs) in transgressive shelf core sediments were analysed to identify constraints of REE distribution patterns and sediment provenances in the northern East China Sea(ECS). Sediments of Chinese and Korean rivers, such as Huanghe and Yangtz rivers, Keum and Yeongsan rivers that supply sediments to the northern ECS, were also analysed to figure out their typical REE distribution patterns. The distribution patterns of Chinese and Korean river sediments, which are normalized with upper continental crust (UCC) REE values, appear to be enriched in middle rare earth elements (MREEs) in Chinese river sediments, whereas in light rare earth elements (LREEs) in Korean river sediments. We assign the MREE-enriched convex-type distribution pattern in Chinese river sediments as 'C-type', and the LREE-enriched linearly decreasing pattern in Korean river sediments as 'D-type'. A major constraint of the REE concentration in northern ECS core sediments is interpreted to be LREE-enriched monazite $((Ce,\;La)PO_4)$ that is ubiquitous in and around the study area. Meanwhile, the distribution pattern of northern ECS sediments appears to be between the C-type and the D-type. We suggest that the nothern ECS sediments are the mixture of China and Korea riverine sediments that have been accumulated in paleo-river mouth, paleo-coast, and present-day shelf environment as well. 북동중국해 코아 퇴적물중 희토류 원소(REE) 함량을 분석하여 REE함량의 분포양상을 파악하고 퇴적물 기원지를 추적하였다. 북동중국해로 퇴적물을 공급하는 한국 강(금강, 영산강 등사 중국 강(황하, 양자강 등)에서 유출된 퇴적물 중 REE함량도 분석되어 한국/중국 강에서 유출되는 퇴적물 중 REE함량의 전형적인 분포양상이 구해졌다. 상부지각 중 REE 함량으로 정규화 된 중국 강과 한국 강 퇴적물 중 REE 함량의 분포양상은 각각 중간 희토류 원소(MREE)와 가벼운 희토류원소(LREE)가 부화된 형태로 나타났다. 중국 강 퇴적물에서 나타나는 REE 함량의 분포양상은 "C-type" 즉 MREE가 부화되어 가운데가 불룩한 형태이고, 한국 강 퇴적물에서 나타나는 REE 함량의 분포양상은 "D-type" 즉 LREE가 부화되어 원자번호가 증가함에 따라 직선적으로 감소하는 형태를 보인다. 북동중국해 코아 퇴적물중 REE 함량의 주요 제한인자는 LREE가 부화되어 있고 연구해역 인근 어디에나 분포하는 모나자이트$((Ce,\;La)PO_4)$로 해석된다. 한편, 북동중국해 퇴적물 중 REE함량의 분포양상은 C-type과 D-type의 중간 형태를 보인다. 이러한 중간 형태에 근거할 때, 현재는 대륙붕 환경이지만 과거에는 강 하구였던 북동중국해의 퇴적물은 한국 강과 중국 강에서 유출된 퇴적물의 혼합체로 판단된다.

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