142 2010 추계지질과학연합학술발표회 초록집
마르코프체인 기반 지구통계 모델을 이용한 지질구조 3차원 모델링
박은규
경북대학교 지질학과, [email protected]
최근 들어 방사성 폐기물 지중처분, 이산화탄소 지중 저장, 지하수/지열/자원 탐사 등 지하 를 대상으로 하는 다양한 프로젝트가 수행되면서 지하 지질구조의 공간적 분포를 특성화하기 위한 다각도의 접근이 수반되고 있다. 지질구조 3차원 모델링은 지질구조의 상호관계와 자료 의 불완전성으로부터 비롯되는 불확실성에 대한 정보를 제공하여 지하 프로젝트를 수행함에 있어 효율성 및 경제성을 증대시키기 위하여 일정 이상의 규모를 갖는 지하 프로젝트 설계를 위하여 사업 초기에 반드시 이루어져야 한다. 과거에는 지하 지질구조에 대한 3차원 정보를 구 성하기 위해서 지표지질 조사 혹은 보어홀 로깅 자료로부터 얻어진 주요 구조들의 상대적 위 치 내지 오리엔테이션에 대한 정보를 3차원적으로 배열하는 작업이 주로 실시되었다. 그러나 이러한 방법은 구성 자료의 한계성으로 인한 불확실성에 대하여 효과적으로 대처하지 못하며 해석자의 주관이 전체 결과에 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서 해석자의 숙련도와 해당지역 지 질에 대한 심화된 정보가 확보되지 않았을 경우 양질의 예측을 기대하기 어렵다. 불확실성 및 주관성의 경우 고전적 지구통계(geostatistics) 기법을 통하여 일부 극복할 수 있으나 세미베리 오그램 및 크리깅에 기반하는 기존 모델은 효과적으로 지질구조의 공간적 상호관계를 묘사하 기 어렵고 여전히 일부 해석자의 주관을 배제하기 어렵다는 한계가 있다. 최근 이러한 문제점 을 해결하기 위한 국내외적 노력이 다수 이루어지고 있으며, 이 중 GCMC (Generalized Coupled Markov Chain) 모델은 실제 지질구조가 갖는 지향적 이방성을 보다 효과적으로 다룰 수 있고 모델 입력 파라미터의 객관성을 확보하기 위한 자료 전처리 과정을 도입한 추계론적 예측 모 델로 기존 지구통계 기법의 한계를 극복할 수 있는 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 GCMC 모델을 이용하여 국내 2개 지역(A 및 B 지역)에 대한 지질구조 3차원 모델링을 실시하였다.
이 중 A 지역은 총 12개의 보어홀의 상세 로깅 정보가 가용하며 지표지형이 평탄하고 대부분 육성 토양 및 기반암으로 이루어져 있으며 B 지역은 총 125개의 보어홀 로깅 정보가 가용한 해저 지질로 완만한 지표경사를 가지며 상부 쇄설성 퇴적물과 하부 기반암으로 이루어진 지역 이다. 단일 재현을 통한 지질구조에 대한 추계론적 예측 결과 지하 지질의 3차원적 분포 및 구 조가 양호하게 예측됨을 확인할 수 있었다. 또한 다수의 재현을 통한 각 지질 분포 3차원 확률 도를 구성한 결과 추정되는 각 지질 간의 경계와 출현 가능성에 대한 정보를 얻을 수 있었다.
이러한 결과를 토대로 마르코프체인 기반 지구통계 모델은 다양한 목적의 지질구조 3차원 모 델링 분야에 매우 효과적으로 이용될 수 있음을 확인하였다.
12. 지질공학 | 응용지질학 구두발표 / 제4발표장 / 좌장 : 송인선 10월 28일(목)
구두 12-1
