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김빛나래,조아현,조성오,남명진,편석준,Koich Hayashi 한국지구물리.물리탐사학회 2019 지구물리와 물리탐사 Vol.22 No.4
Surface wave (SW) surveys, which have been applied to numerous application fields ranging from micro-scale ultrasonic analysis to geological scale analysis, are widely used to monitor near-surface stability. The survey method is basically made through analysis on dispersion of SW propagating along the earth surface, in order to delineate shear velocity structure of subsurface. SW survey data are inverted with assuming one-dimensional (1D) layered-earth in order to recover shear wave velocities of each layer, after being analyzed to make the dispersion curve that shows phase velocity of SW with respect to frequency. This study reviews surface wave surveys with explaining the basic theory including the characteristics of dispersion and the procedure of general data processing. Even though surface wave surveys can be categorized into active and passive methods, this paper focuses only on active surface wave methods which includes continuous SW (CSW), spectral analysis of SW (SASW) and multichannel analysis of SW (MASW). Passive method will be reviewed in the subsequent paper. 표면파 탐사는 매우 작은 규모의 초음파 분석부터 지질공학 규모의 분석까지 다양한 분야에서 활용하고 있으며, 특히 천부 지질의 지반 안정성을 평가하는 데 활발히 이용되고 있다. 표면파 탐사는 기본적으로 지표면을 따라 전파하는표면파의 분산 특성에 기초하여 매질의 전단 속도 분포를 파악하는 탐사법이다. 즉, 지하 구조가 1차원 구조라는 가정 하에 탐사를 수행하는 표면파 탐사는, 진동수와 전파 속도의 관계인 분산곡선을 분석하고 1차원적 역산을 통해 층서구조속도를 계산하게 된다. 이 논문에서는 천부 지질 조사를 위한 표면파 탐사법의 기초적인 이론부터 전반적인 자료처리 과정을 기술보고를 통해 설명하고자 한다. 먼저, 표면파에 대한 개략적인 설명과 가장 큰 특징 중 하나인 분산 특성에 대하여 설명한 후 일반적인 표면파 자료처리 순서에 대하여 설명하였다. 표면파 탐사법은 인공적인 송신원의 유무에 따라능동 표면파 탐사법과 수동 표면파 탐사법으로 나눌 수 있으나 이 논문에서는 능동 표면파 탐사법인 CSW, SASW, MASW 에 대하여 집중적으로 기술하였다. 수동 표면파 탐사법에 대해서는 다음 기술보고에서 다루고자 한다.
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조성오,정인석,김빛나래,장한나,장성형,Koich Hayashi,남명진 한국지구물리.물리탐사학회 2022 지구물리와 물리탐사 Vol.25 No.1
The passive surface wave method measures seismic signals from ambient noises or vibrations of natural phenomena without using an artificial source. Since passive sources are usually in lower frequencies than artificial ones being able to ensure the information on deeper geological structures, the passive surface wave method can investigate deeper geological structures. In the passive method, frequency dispersion curves are obtained after data acquisition, and the dispersion curves are analyzed by assuming 1D-layered earth, which is like the method of active surface wave survey. However, when computing dispersion curves, the passive method first obtains and analyzes coherence curves of received signals from a set of receivers based on spatial autocorrelation. In this review, we explain how passive surface wave methods measure signals, and make data processing and interpretation, before analyzing field application cases. 수동 표면파 탐사는 인공 송신원 없이 생활잡음 또는 자연 발생 소음 등을 송신원으로 이용해 탄성파 신호를 측정한다. 수동 송신원은 낮 은 진동수 대역에서 발생하기 때문에 수동 표면파 탐사는 일반적인 능동 탐사법 보다 더 깊은 심도의 지질 정보를 확보할 수 있어 심부 부지 평가 분야에 많이 활용되고 있다. 수동 표면파 탐사 자료는 능동 표면파 탐사 자료 해석과 마찬가지로 자료 획득 후 진동수 분산곡 선을 구하여 1차원으로 가정한 속도구조를 해석한다. 하지만 수동 표면파 탐사 자료는 송신원이 무작위로 발생한다는 특성 때문에 여러 수신기에서 측정된 신호들의 공간자기상관을(spatial autocorrelation) 이용해 수신 자료들의 일관성(coherence) 곡선을 구하고 이로부터 분 산곡선을 구하게 된다. 이 기술보고에서는 수동 표면파 탐사 이론, 탐사 방법, 자료처리 기법을 살펴보고 실제 적용 사례를 분석한다.
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