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신정균,하지호,서갑석,김영준,강년건,최종규,조동우,이한희,김성필 한국지구물리.물리탐사학회 2023 지구물리와 물리탐사 Vol.26 No.2
The use of ultra-high-resolution (UHR) seismic surveys to preceisly characterize coastal and shallow structures have increased recently. UHR surveys derive a spatial resolution of 3.125 m using a high-frequency source (80 Hz to 1 kHz). A digital streamer system is an essential module for acquiring high-quality UHR seismic data. Localization studies have focused on reducing purchase costs and decreasing maintenance periods. Basic performance verification and application tests of the developed streamer have been successfully carried out; however, a comparative analysis with the existing benchmark model was not conducted. In this study, we characterized data obtained by using a developed streamer and a benchmark model simultaneously. Tamhae 2 and auxiliary equipment of the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources were used to acquire 2D seismic data, which were analyzed from different perspectives. The data obtained using the developed streamer differed in sensitivity from that obtained using benchmark model by frequency band.However, both type of data had a very high level of similarity in the range corresponding to the central frequency band of the seismic source. However, in the low frequency band below 60 Hz, data obtained using the developed streamer showed a lower signal-to-noise ratio than that obtained using the benchmark model.This lower ratio can hinder the quality in data acquisition using low-frequency sound sources such as cluster air guns. Three causes for this difference were, and streamers developed in future will attempt to reflect on these improvements. 육지와 인접한 연안, 그리고 천부 구조의 특성을 정밀하게 규명하기 위하여 높은 주파수 대역(80 Hz~1 kHz)의 음원을 활용하여 3.125 m 수준의 공간 해상도를 도출하는 초고해상 탄성파 탐사의 활용범위가 증가하고 있다. 디지털 스트리머 시스템은 고품질의 초고해상 탄성 파 자료를 획득하기 위한 필수 모듈이며 도입 비용의 절감, 유지보수 기간의 단축 등을 위하여 국산화 연구가 이루어졌다. 개발된 국산화 스트리머에 대한 기본적인 성능 검증, 현장 운용성 검토 등은 해당 연구개발 과정에서 이루어졌으나 기존에 활용되는 벤치마크 모델과의 비교분석 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서는 국산화 스트리머와 벤치마크 모델을 활용해 동시에 자료를 취득하여 자료의 특성을 분 석하였다. 이를 위하여 한국지질자원연구원 탐해2호와 부대장비 등을 활용한 2차원 탄성파 탐사자료를 취득하고 다양한 측면에서의 분 석이 이루어졌다. 국산화 스트리머에서 취득된 자료는 벤치마크 모델에서 취득된 자료와 주파수 대역별 민감도 차이가 있었으나, 음원의 중심 주파수 대역을 고려한 범위에서는 매우 높은 수준의 유사성을 가지고 있다. 하지만, 60 Hz 이하의 낮은 주파수 대역에서는 벤치마 크 모델 대비 낮은 신호대잡음비를 나타내었으며 이는 클러스터 에어건 등 낮은 주파수 대역의 음원을 활용한 자료취득에서는 품질을 저해하는 요소로 작용할 것이다. 이러한 차이를 발생시키는 원인은 세 가지(1. 스트리머 내부 발생 잡음, 2. 스트리머 예인 진동, 3. 아날로그 필터 컷 오프 주파수 대역)가 발굴되었으며 향후 제작되는 국산화 스트리머에서는 이에 대한 개선을 반영하고자 한다.