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문제 정의
- 7. Experiments for the determination of the microseismic event azimuth by the hodograms of P-wave first arrivals. (a) Black circles indicate the locations of the weight drop sources.
- P파 초동주시만을 이용하는 역산은 대체로 발췌가 용이한 P파 초동주시만을 이용한다는 장점이 있는 반면 초기치에 따라 정해로 수렴하지 않는 경우도 있다는 단점을 가지고 있고, PS 시를 이용한 진원위치 결정방법은 진원의 x, y 좌표는 큰 오차를 보이지 않는다는 장점이 있으나 P파 및 S파의 탄성파 속도에 대한 정확한 정보가 정확하지 않다면 z 좌표의 오차가 크게 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 PS 시를 이용한 진원위치 결정을 우선 수행하고 이에 대한 결과를 초기치로 하여 P파 초동주시만을 이용한 역산을 수행하였 다. 이는 PS시를 이용한 진원위치 결정방법과 P파 초동주시만을 이용한 역산기법의 장점만을 활용하는 것이라 할 수 있다.
- 미소지진 모니터링 현장실험은 음성군 금왕읍에 있는 유일광업에서 수행하였으며, 중추낙하 발생원(weight drop source) 및 시험발파에 의한 3성분 수진기의 계측자료를 이용하여 P파 초동의 입자움직임으로 진원 방향 추정, P파 초동주시만을 이용한 역산과 P파와 S파의 초동주시 차이를 이용한 진원위치 결정방법을 활용하여 미소지진 진원의 정확도 향상을 위한 연구를 수행하였다.
- 미소지진 자료로부터 진원 위치를 결정하는 방법은 P파 초동주시만을 이용하는 역산방법, PS시(P파 및 S파 초동주시 차)를 이용하는 방법, S파 초동주시만을 활용하는 방법 등 여러방법이 있을 수 있다. 본 연구에서는 P파 초동주시만을 이용한 역산방법과 PS시를 이용한 진원 위치 결정방법을 활용하여 진원 위치의 오차를 줄이는 방법을 고찰하였다.
- 본 연구에서는 미소지진 모니터링에서 진원위치의 정확도를 향상시키기 위해 P파 초동주시뿐만 아니라 S파 초동주시도 활용할 수 있도록 3성분 수진기를 이용한 현장 실험을 수행하였다.
- 본 연구에서는 시추공 3성분 수진기를 이용한 미소지진 모니터링 소규모 현장실험을 통해 미소지진 진원의 정확도 향상에 기여할 수 있는 요소들을 검토하였다. 일반적으로 미소지진 현장 계측에서 3성분 수진기만을 사용하면 측정 채널의 증가로 계측장비의 수가 크게 증가하기 때문에 단성분 수진기들도 많은 현장에서 사용하고 있다.
가설 설정
- (c) Grouting for geophone fixation. (d) X component alignment to magnetic north.
- 우선 P파 초동주시만을 이용하는 역산은 최소자승법의 하나인 Marquart-Levenberg 알고리듬(Kim, 2011)을 이용하였으며 P파 속도는 일정하다고 가정하였다. 여기서 구하고자 하는 역산 변수는 진원의 x, y, z 좌표와 trigger time이며, P파 탄성파 속도는 상기 시험발파에 의한 속도분석에서 얻어진 5,300 m/ sec를 사용하였다.
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