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단일주파수 일방향파동방정식을 이용한 주시계산
Travel Time Calculation Using Mono-Chromatic Oneway Wave Equation 원문보기

물리탐사 = Geophysical exploration, v.3 no.4, 2000년, pp.119 - 124  

신창수 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ,  신성렬 (한국해양대학교 해양개발공학부) ,  김원식 (서울대학교 지구환경시스템공학부) ,  고승원 (한양대학교 자원공학과) ,  유해수 (한국해양연구소 해저유물 자원연구센터)

초록
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본 연구에서는 단일주파수 일방향파동방정식을 이용하여 주파수영역에서 얻어진 파동장을 델타함수(delta function)화하고 로그(logarithm)변환을 하여 정확하고 계산시간이 적은 새로운 주시계산 방법을 개발하였다. 주시 오차를 최소화하기 위하여 여러 가지 실험을 통해 격자간격과 주파수간의 경험식을 구하였다. 아이코날 방정식(eikonal equation)에 의해 얻어진 주시곡선이나 유한차분 모델링을 이용해서 얻은 스냅샷(snapshot)의 파면 등, 다른 주시 계산 방법들에 의한 결과가 본 연구에서 얻은 결과와 아주 유사하였다. 위 두 가지 방법과 달리 본 알고리즘은 투과파의 주시만을 계산한다. 본 연구에 의해서 구한 주시를 이용하여 구조보정을 해 본 결과, 원 모델과 아주 유사한 좋은 단면을 얻을 수 있었다. 본 연구의 결과를 볼 때 이 새로운 주시계산 알고리즘은 지하구조보정과 투과 토모그래피 (transmission tomography)에 필요한 직접파의 주시를 더 빨리 계산하는 방법이다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A new fast algorithm for travel time calculation using mono-chromatic one-way wave equation was developed based on the delta function and the logarithms of the single frequency wavefield in the frequency domain. We found an empirical relation between grid spacing and frequency by trial and error met...

주제어

#oneway wave equation   #travel time   #mono-chromatic  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 일반적인 쌍곡선 파동방정식 (hyperbolic wave equation)과는 달리 일방향파동방정식에서는 시간영역파동장인 #가 하향 또는 상향으로만 전파한다. 그래서 하향의 파동장만 계산할 경우에 다중 반사파나 상향으로 전파하는 굴절파 등이 생기지 않으므로, 본 연구에서 구하고자. 하는 직접 투과된 주시 계산에 적절하다.
  • 본 연구에서는 일방향파동방정식을 이용하여 사각형 격자에 대하여 주시를 계산하는 알고리즘을 개발하였으며, 이 알고리즘을 이용하여 전형적인 지하지형 모델에서 상향 전파되는 굴절파들을 제거할 수 있었다. 몇 가지 모델에 적용하여 본 주시 계산 방법의 적합성을 검토하였으며, 키르히호프 구조보정에 적용하여 본 주시가 구조보정에 적합한가를 검증하였다.
  • 본 연구에서는 일방향파동방정식의 90도 근사식을 이용하여 구조보정 및 투과토모그래피에 필요한 직접 투과파를 계산하는 주시계산 알고리즘을 개발하였다. 단일주파수를 이용하여 간단한 로변환으로 주시를 구할 수 있었으며, 계산시간도 작게 소요되었다.
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