영상 자료 획득시의 오류가 전자토모그래피 결과에 미치는 영향 고찰-모델 시뮬레이션을 중심으로

주형태,이수정,김윤중,석봉출,Jou, Hyeong-Tae,Lee, Su-Jeong,Kim, Youn-Joong,Suk, Bong-Chool 한국현미경학회 2008 Applied microscopy Vol.38 No.1

전자 토모그래피의 첫 단계인 2차원 투시영상의 획득 과정에서 발생하는 잡음 중 영상형식과 입사빔 값의 영향이 토모그램에 미치는 영향을 모델링 시뮬레이션을 통해 평가하였다. 사용된 두 가지의 모델은 타원체의 흡수계수 차이가 매우 적은 원래의 3D head phantom 모델과, 흡수계수의 차이가 40% 이상인 수정된 3D head phantom 모델이다. 흡수계수의 차이가 매우 적은 모델에서 8-bit 영상형식을 사용한 토모그램 결과가 매우 큰 잡음들로 인해 심하게 왜곡되어 나타났으며, 흡수계수의 차이가 큰 모델에서는 영상 형식의 차이가 큰 영향을 주지 않았다. 비어의 법칙을 무시하고 투과빔 값을 그대로 사용한 경우는 흡수계수의 차이가 매우 적은 경우 토모그램은 심각하게 왜곡되었다. 흡수계수가 큰 경우에도 z축 방향을 따라 바깥쪽에 잡음이 심하게 나타났다. 비어의 법칙에 따라 입사빔 값을 취하더라도 잘못된 값을 넣게 되면 흡수계수의 차이가 매우 적을 경우 다소 왜곡된 토모그램을 얻었으며, 흡수계수의 차이가 큰 경우에도 심한 잡음을 유발하는 것으로 확인되었다. 따라서 구별이 힘든 내부 구조를 3차원적으로 재구성하는 토모그래피 본래의 특성을 최대한 살리기 위해서는 정화한 입사빔 값을 비어의 법칙에 따라 취하되, 가능한 한 16-bit 영상 형식으로 처리하여야 영상의 왜곡이나 작위적인 결과를 만들지 않고 토모그램의 분해능을 저하시키는 잡음도 감소시킬 수 있다. This simulation study examined the effect of data acquisition error including the data type of TEM image, and incident beam intensity of the tilt series on 3D tomograms. Simulation was performed with the 3D head phantom model of Kak and Slaney, and the slightly modified 3D head phantom model with enhanced difference in absorption coefficients. Reconstructed tomogram for the original head phantom model using 8-bit gray-scale image was distorted with extremely high level of noise, while an acceptable result was obtained for the modified model. The results for the original model using wrong formulation for the transmitted beam intensity was proved to be incorrect. The high level of noise along the z direction was found in case of the modified model. On the other hand, the wrong value of incident beam intensity in both models gave distorted results. In order to reconstruct an artifacts-free 3D structure from the projections with invisible features in electron tomography, the 16-bit projection images should be used with the correct incident beam intensity which is applied to Beer's law.

단보 : 천해역 탄성파 굴절법 탐사를 위한 해수면 기록장비 제작

주형태 ( Hyeong Tae Jou ),김한준 ( Han Joon Kim ),박건태 ( Gun Tae Park ),이광훈 ( Gwang Hoon Lee ),장남도 ( Nam Do Jang ),정백훈 ( Baek Hoon Jung ) 한국지구물리탐사학회 2009 지구물리와 물리탐사 Vol.12 No.4

일반 라돈 변환에 의한 지진 데이타 필터링

주형태(Hyeong Tae Jou),김한준(Han Joon Kim),서정희(Jung Hee Suh) 한국지진연구소 1994 지진연구논문집 Vol.1 No.1

조간대(갯벌)에서의 탄성파 탐사 : 민어포 지역의 사례

주형태 ( Hyeong Tae Jou ),김한준 ( Han Joon Kim ),이광훈 ( Gwang Hoon Lee ),이상훈 ( Sang Hoon Lee ),정백훈 ( Baek Hoon Jung ),조현무 ( Hyun Moo Cho ),장남도 ( Nam Do Jang ) 한국지구물리탐사학회 2008 지구물리와 물리탐사 Vol.11 No.3

조간대(갯벌)에서의 탄성파 탐사 : 민어포 지역의 사례

주형태 ( Hyeong Tae Jou ),김한준 ( Han Joon Kim ),이광훈 ( Gwang Hoon Lee ),이상훈 ( Sang Hoon Lee ),정백훈 ( Baek Hoon Jung ),조현무 ( Hyun Moo Cho ),장남도 ( Nam Do Jang ) 대한지구물리학회 2008 지구물리 Vol.11 No.3

한국 동쪽 대륙주변부의 구조적 진화와 동해의 형성

김한준,주형태,이광훈,유해수,박건태,Kim Han-Joon,Jou Hyeong-Tae,Lee Gwang-Hoon,Yoo Hai-Soo,Park Gun-Tae 대한자원환경지질학회 2006 자원환경지질 Vol.39 No.3

해양탄성파 프로파일을 정밀수심 및 자력자료와 함께 해석하여, 일본열도가 분리되어 동해가 형성된 한반도의 대륙 주변부에서 진행된 리프팅과 지각의 분리 과정을 연구하였다. 한반도의 주변부는 바다쪽으로 리프트분지와 융기된 리프트 측면부, 그리고 경사가 급한 대륙사면이 연속된, 비활성 대륙주변부에서 전형적으로 볼 수 있는 기본적인 리프트구조로 이루어져 있다. 북쪽지역에서는 한반도로부터 연장되고 부분적으로 분절된 대륙지각인 한국대지에서 리프팅이 발생하였다. 한국대지는 상대적으로 넓은 신장지역을 제공하여 많은 수의 리프트를 형성하였다. 한국대지 내에서 두 개의 눈에 띄는 리프트 분지(온누리와 반달 분지)는 주된 synthetic 단층과 더 작은 규모의 antithetic 단층에 의해 형성되어 넓고 대칭적인 구조를 갖는다. 이들 분지에서 변위가 큰 경계단층지역은 볼록한 경사면을 가지며 주향방향으로 지그재그 모양을 보인다. 대조적으로, 남쪽 주변부에는 비대칭적인 반지구로서 하나의 좁은 리프트분지(후포 분지)가 길게 형성되어 있다. 한반도 주변부의 리프팅은 주향이동 운동에 의한 변위가 아니라 대륙사면의 기저부를 따라 발생하였다고 유추되는 지각의 분리에 수직하는 서쪽 및 남동방향의 신장의 결과인 정단층작용에 의해 주로 유도되었다고 해석된다. 리프팅 동안에는 화산작용이 거의 없었으나 해저면 확장의 초기단계에서는 상당한 화산작용이 수반되었으며 이것은 특히 남쪽지역에서 리프트에 의해 유도되는 맨틀대류뿐만 아니라 슬랩에 의해 유도되는 약권의 상승을 반영한다고 보여 진다. 동해의 생성과 관련된 한반도 주변부의 구조 및 화산운동은 후열도 환경에서의 약권 상승에 의해 영향을 받는 화산작용을 수반한 비활성 대륙주변부에서 일어나는 과정으로 설명할 수 있다고 해석된다. We interpreted marine seismic profiles in conjunction with swath bathymetric and magnetic data to investigate rifting to breakup processes at the Korean margin leading to the separation of the Japan Arc. The Korean margin is rimmed by fundamental elements of rift architecture comprizing a seaward succession of a rift basin and an uplifted rift flank passing into the slope, typical of a passive continental margin. In the northern part, rifting occurred in the Korea Plateau, a continental fragment extended and partially segmented from the Korean Peninsula, that provided a relatively broader zone of extension resulting in a number of rifts. Two distinguished rift basins (Onnuri and Bandal Basins) in the Korea Plateau we bounded by major synthetic and smaller antithetic faults, creating wide and symmetric profiles. The large-offset border fault zones of these basins have convex dip slopes and demonstrate a zig-zag arrangement along strike. In contrast, the southern margin is engraved along its length with a single narrow rift basin (Hupo Basin) that is an elongated asymmetric half-graben. Rifting at the Korean margin was primarily controlled by normal faulting resulting from extension in the west and southeast directions orthogonal to the inferred line of breakup along the base of the slope rather than strike-slip deformation. Although rifting involved no significant volcanism, the inception of sea floor spreading documents a pronounced volcanic phase which seems to reflect slab-induced asthenospheric upwelling as well as rift-induced convection particularly in the narrow southern margin. We suggest that structural and igneous evolution of the Korean margin can be explained by the processes occurring at the passive continental margin with magmatism intensified by asthenospheric upwelling in a back-arc setting.

Texture Electron Diffraction Pattern에 의한 결정구조 해석

이수정,주형태,김윤중,문희수,Lee, Su-Jeong,Jou, Hyeong-Tae,Kim, Youn-Joong,Moon, Hi-Soo 한국현미경학회 2002 Applied microscopy Vol.32 No.3

Texture electron diffraction pattern을 이용한 결정구조 해석 이론은 러시아어로 씌여졌거나, 영문판 저서의 일부에 간단히 소개 되어있어 이해에 어려움이 있다. 이들의 이론은 벡터의 이론과 관련된 여러 관계식을 이용해서 설명될 수 있으며, 이로서 몇 개의 식에 포함된 오류를 수정하였다. The works of texture electron diffraction patterns for crystal structure analysis are written in Russian or introduced briefly in books written in English, which makes it difficult to be understood. In addition to working out the equations, vector theory corrects some errors included in the established formulas for texture electron diffraction patterns.

광역주파수 음향반사자료의 K-L 변환을 이용한 해저면 분류: 지질음향 모델링을 위한 유용한 방법

장재경,김한준,주형태,석봉출,박건태,유해수,양승진,Chang, Jae-Kyeong,Kim, Han-Joon,Jou, Hyeong-Tae,Suk, Bong-Chool,Park, Gun-Tae,Yoo, Hai-Soo,Yang, Sung-Jin 한국해양학회 1998 바다 Vol.3 No.3

광대역 주파수변조(wide-band FM) 선호를 음원으로 사용하는 Chirp sonar 시스템을 이용하여 획득한 음향반사 자료의 통계학적 처리를 통하여 해저면을 분류하였다. 음향학적 분류변수로서 Chirp 자료의 K-L(Karhunen-Lo$\grave{e}$ve) 변환을 이용하여 계산된 유사도 지수(similarity index)를 고안하였다. 유사도 지수는 근접한 트레이스 자료들에 포함된 공통된 반사신호성분의 양을 지시하므로 해저면 퇴적물의 성분에 따른 음향학적 거침도를 반영한다고 할 수 있다. 유사도 지수는 0에서 1사이의 값을 가지며, 각기 다른 퇴적상을 나타내는 지점에서 획득된 Chirp 자료를 처리한 결과, 퇴적물의 성분이 균질할수록, 입자의 크기가 작을수록, 그리고 연한 퇴적층일수록 증가하는 것을 관측할 수 있었다. 실제의 응용 예로서 제주도 성산포 해역을 이 방법으로 분류하였으며, 그 결과를 검증하기 위해 동일해역에서 획득된 side-scan sonar 자료 및 퇴적물로부터 해석된 해저면의 퇴적상과 비교하였다. 그 결과 음향자료의 유사도 지수에 의해 분류된 해저면은 실제의 퇴적상을 매우 잘 반영할 뿐만 아니라 퇴적물 성분의 특성에 따른 음향반응을 더욱 세밀히 나타내었다. 그러므로 이러한 방법은 음향자료로부터 직접 해저면을 분류하는 지질음향 모델링으로서 매우 효과적이다. We introduce a statistical scheme to classify seabed from acoustic profiling data acquired using Chirp sonar system. The classification is based on grouping of signal traces by similarity index, which is computed using the K-L (Karhunen-Lo$\grave{e}$ve) transform of the Chirp profiling data. The similarity index represents the degree of coherence of bottom-reflected signals in consecutive traces, hence indicating the acoustic roughness of the seabed. The results of this study show that similarity index is a function of homogeneity, grain size of sediments and bottom hardness. The similarity index ranges from 0 to 1 for various types of seabed material. It increases in accordance with the homogeneity and softness of bottom sediments, whereas it is inversely proportional to the grain size of sediments. As a real data example, we classified the seabed off Cheju Island, Korea based on the similarity index and compared the result with side-scan sonar data and sediment samples. The comparison shows that the classification of seabed by the similarity index is in good agreement with the real sedimentary facies and can delineate acoustic response of the seabed in more detail. Therefore, this study presents an effective method for geoacoustic modeling to classify the seafloor directly from acoustic data.

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.

하동화력발전소 비산재의 입도크기와 미연탄소 함량이 지오폴리머의 압축강도에 미치는 영향

강남희,전철민,주형태,이수정,Kang, Nam-Hee,Chon, Chul-Min,Jou, Hyeong-Tae,Lee, Sujeong 한국재료학회 2013 한국재료학회지 Vol.23 No.9

Fly ash is one of the aluminosilicate sources used for the synthesis of geopolymers. The particle size distribution of fly ash and the content of unburned carbon residue are known to affect the compressive strength of geopolymers. In this study, the effects of particle size and unburned carbon content of fly ash on the compressive strength of geopolymers have been studied over a compositional range in geopolymer gels. Unburned carbon was effectively separated in the $-46{\mu}m$ fraction using an air classifier and the fixed carbon content declined from 3.04 wt% to 0.06 wt%. The mean particle size ($d_{50}$) decreased from $22.17{\mu}m$ to $10.79{\mu}m$. Size separation of fly ash by air classification resulted in reduced particle size and carbon residue content with a collateral increase in reactivity with alkali activators. Geopolymers produced from carbon-free ash, which was separated by air classification, developed up to 50 % higher compressive strength compared to geopolymers synthesized from raw ash. It was presumed that porous carbon particles hinder geopolymerization by trapping vitreous spheres in the pores of carbon particles and allowing them to remain intact in spite of alkaline attack. The microstructure of the geopolymers did not vary considerably with compressive strength, but the highest connectivity of the geopolymer gel network was achieved when the Si/Al ratio of the geopolymer gel was 5.0.