현장 관측자료 적용 및 분석

된 조립질 모래층일 것으로 판단된다. 3층은 머드와 실트로 구성된 층으로 구 성되어 있으며, 상부 퇴적층의 하중에 의한 영향으로 함수율이 낮아졌을 것으 로 판단된다. 4층은 모래, 자갈질의 육상기원의 비교적 조립질 퇴적물이 우세하 게 퇴적되어 있을 것으로 판단된다(고휘경, 2013).

Table 20은 Hamilton(1972)이 퇴적물 분류에 따라 실내 시험을 통하여 계산된 Q-factor를 요약 정리한 자료이다.

Sediment type Q_p 1/Q_p 

Sand

Coarse 32 0.031 0.099

29 0.034 0.107

Medium 31 0.032 0.101

35 0.028 0.089

Fine 31 0.032 0.100

31 0.032 0.101

44 0.023 0.071

Very fine 32 0.031 0.093

29 0.034 0.107

Sandy silt 23 0.044 0.138

54 0.018 0.058

Sand-silt-clay 31 0.033 0.102

Clayey silt 104 0.010 0.030

111 0.009 0.028

114 0.009 0.028

118 0.009 0.027

263 0.004 0.012

437 0.002 0.007

Sand-silt-clay 368 0.003 0.009

Table 20 Q-factor according to sediment classification(Hamilton, 1972)

탄성파 전파를 전달하는 매질로써 작용하는 퇴적물은 입자와 공극의 사이에 해수로 충진되어 있으며, 이에 대한 탄성파의 전파 속도는 퇴적물의 탄성특성 에 의해 결정된다. 산출된 Q-factor 값을 볼 때 1층과 2층의 경우 미고결 퇴적 층으로 구성되어 있는 것으로 판단되며, 머드나 실트질 모래로 구성된 퇴적층 내 입자간의 마찰에 의해 열로 전환되어 에너지가 매질에 흡수되는 고유감쇠와 지층 구성 입자의 공극에 따른 흡수손실 및 해수와 퇴적층의 경계면에서 발생 하는 음향손실의 영향이 클 것으로 판단된다. 3층 및 그 하부층의 경우 산출된 Q-factor 값으로 볼 때 머드와 실트로 구성되어 있고, 모래 자갈층으로 구성되 어 있을 것으로 사료된다. 산출된 Q-factor만으로 분석하기에는 한계가 존재하 며, 시추코어를 채취한 뒤 실내 시험으로 얻어진 결과 값과 비교분석을 통하여 정확한 결과 값을 도출해야 될 필요가 있다.

제 4 장 결 론

본 논문은 무작위잡음이 포함된 탄성파 트레이서에서의 두 가지의 방법 Spectral ratio method와 Peak frequency shift를 이용하여 탄성파 감쇠를 표현 하는 Q-factor을 산출하여 그 값에 대하여 비교분석을 실시하였다. 이를 통해 무작위 잡음이 포함된 트레이스의 감쇠특성에 대하여 다음과 같은 결론을 도출 할 수 있었다.

1. 수치모형실험의 결과, 무작위 잡음이 포함되지 않은 경우에는 SRM과 PFS 방법이 모두 설정된 값과 일치하는 경향을 나타냄을 확인할 수 있었으며, 음원 -수진기 간격의 영향을 받는 것으로 판단된다. 이는 굴절이나 회절에 의해 발 생하는 산란의 효과가 발생하기 때문에 정확한 결과 값을 도출하기 어려울 것 으로 판단된다.

2. 무작위 잡음이 포함된 경우 SRM보다 PFS의 방법이 정확한 결과 값을 도 출할 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 무작위 잡음이 추가됨으로써 이벤트 구 간의 신호에 해당하는 주파수 정보가 다양하게 삽입이 되어 SRM의 경우 정확 한 결과 값을 산출하는데 어려움이 존재하는 것을 확인할 수 있었다.

3. 무작위 잡음을 크기에 따라 추가시키고 SRM과 PFS 방법을 이용하여서 Q-factor 산출 오차율을 분석한 결과는 다음과 같다. 음원-수진기 간격이 0m일 때 취득된 데이터에 SRM을 이용하여 산출한 Q-factor는 3층까지 20% 이내의 오차율을 보이고 있으며, 음원-수진기 간격이 20m 일 때의 경우 4층까지 20%

이내의 오차율을 보이고 있다. 이에 비해 PFS 방법을 이용하여 산출된 Q-factor의 오차는 무작위 잡음의 크기에 상관없이 20% 이내의 오차율을 보이 는 것으로 나타났다.

4. PFS 방법의 경우 주파수의 변화량을 이용하여 Q-factor를 산출하는 방법 으로써 무작위 잡음의 유무에 따라 영향을 적게 받으며 비교적 정확한 값을 산 출할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.

5. 급격하게 물성이 변하는 구역에서 이론 값과 계산 값의 오차가 크게 발생 하는 것을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 정밀탐사나 진폭보상이 수반되지 않 을 경우 지층의 감쇠특성에 대한 잘못된 정보를 제시할 가능성이 높을 것으로 사료된다.

6. 단일채널 탄성파 탐사를 통해 취득한 현장 자료에 대하여 Q-factor를 산출 하였다. 미고결 퇴적층으로 구성된 상부층에서 하부층으로 내려 갈수록 입자간 의 압축률과 지층을 구성하는 공극의 크기가 커지고, 공극내에 충진된 해수의 함수율이 감소하므로 전파거리에 따른 기하학적 확산손실보다는 매질의 상태나 지층의 경계조건에 따라 좌우되는 고유감쇠에 의한 영향이 큰 것으로 판단된 다.

7. 본 연구를 통해 무작위 잡음에서 비교적 정확한 결과 값을 산출할 수 있 는 방법을 이용하여 현장자료에 적용한 뒤 정확도 검증이 필요할 것으로 판단 된다. 이후 엔지니어링 목적의 탄성파 탐사에서 퇴적물 분류를 하기위한 변수 로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구에서 분석한 탄성파 감쇠 특성에 대한 수치모형실험의 자료는 보다 다양한 현장 자료에 대한 적용을 통해 향후 석유, 가스 혹은 가스 하이드레이 트 등 지하자원탐사를 위하여 다양하고 심도 깊은 연구를 위한 기초자료로 활 용 될 수 있을 것이라 사료된다.

감사의 글

2년간의 대학원 생활을 되돌아보면 후회와 많은 아쉬움이 있지만, 좋은 환경 에서 좋은 사람들과 함께 지내며 행복했던 적이 더 많았던 것 같습니다. 대학 원 생활을 마치며 부족한 논문이지만 도움을 주신 분들께 이 글로써 감사의 마 음을 전할까 합니다.

제가 연구실에서 공부를 할 수 있게 물심양면으로 도와주시고, 안식년 중에 도 많은 가르침으로 저를 깨우쳐 주신 신성렬 교수님께 감사의 말씀을 드리고 자 합니다. 바쁘신 와중에도 항상 걱정해주시고 논문 검토와 많은 조언을 해주 신 정우근 교수님께도 감사의 말씀을 드립니다. 그리고 항상 아버지와 같은 자 상함으로 격려해주시고 보살펴주신 장원일 교수님, 열정적으로 강의를 해주시 는 임종세 교수님, 항상 밝은 미소를 지으시며 대해주신 유경근 교수님, 많은 가르침을 주신 윤지호 교수님께도 감사의 말씀을 드립니다. 교수님들의 걱정 어린 조언과 격려의 말씀을 항상 가슴 깊이 새겨 훌륭한 사회인이 되도록 노력 하겠습니다.

아무것도 모르는 저를 처음부터 가르쳐주시고 알려주신 하지호 박사님께 감 사의 말씀을 드립니다. 연구실에서 생활하는 동안 선배로써 형으로써 좋은 말 도 해주고 모범을 보여준 휘경이형님, 연진이형님 고맙습니다. 대학교 입학할 때부터 같이 조별활동을 하고 석사과정동안 많은 대화를 하며 서로에게 의지해 이겨낼 수 있게 도와주웠던 채현이형, 부족한 형들 뒷바라지 한다고 고생한 다 운이, 연구실 막내로써 이것저것 허드렛일을 하면서 묵묵히 형들을 도와줬던 대철이, 묵묵히 도와주는 수윤이, 연구실의 홍일점인 예리에게도 감사의 말을 전합니다. 대학원 동기인 승현이, 상훈이, 지유, 유정이, 동훈이형 모두 고맙습 니다. 그리고 대학원생활을 하면서 힘들 때 웃음과 도움을 주신 각 실험실의

선배님 및 후배님들과 학교생활을 하는데 있어서 많은 편의를 봐주신 안숙현 조교님, 김민혜 실장님에게도 감사의 말씀을 드립니다. 학창 시절부터 같이 어 울리고 고민을 나눴던 철훈이, 희재, 승준이, 종현이, 학수, 용한이, 준영이, 진 우 모두 감사의 말씀을 드리고 싶습니다.

항상 손자를 위해 기도해주시고 걱정해주시는 외할머니와 응원해주시는 삼 촌, 외삼촌내외분들에게도 감사의 말씀을 전하고 싶습니다.

마지막으로 말 안 듣고 사고치고 다녔던 아들을 위해 기도해주시고 걱정해주 신 사랑하는 부모님과, 멘토와 같은 존재인 우리 형, 그리고 형수님, 세아, 힘들 때 응원해준 사랑하는 여자친구에게도 감사의 인사를 전하고 싶습니다. 지금까 지 부족하지만 여러 가지로 도움을 주신 모든 분들께 이 논문을 바치며, 감사 함으로 살아갈 수 있게 해주신 하나님 아버지께 감사드립니다.

2017년 1월 권 준 석 드림

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