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도깨비파 제거를 통한 광대역 탄성파 탐사 기술
Broadband Seismic Exploration Technologies via Ghost Removal 원문보기

지구물리와 물리탐사 = Geophysics and geophysical exploration, v.21 no.3, 2018년, pp.183 - 197  

최우창 (인하대학교 에너지자원공학과) ,  편석준 (인하대학교 에너지자원공학과)

초록
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탄성파 탐사를 이용한 지질구조 규명에 있어 정확한 속도모델 구축이나 영상화 기술 개발만큼 중요한 것이 자료의 분해능을 높이는 기술이다. 일반적으로 자료취득 과정에서 고주파 송신원을 사용하거나 자료처리 과정에서 곱풀기(deconvolution) 등의 기법을 적용하여 분해능을 향상시킬 수 있다. 그러나 해양 탄성파 탐사에서 분해능을 저해하는 가장 큰 원인은 도깨비파에 의한 특정 주파수 성분의 손실이다. 따라서 도깨비파를 제거하면 주파수 손실을 방지하여 광대역 탄성파 자료를 얻을 수 있고, 결과적으로 높은 분해능의 지층 영상을 얻을 수 있다. 도깨비파 제거는 자료처리 과정에서 적절한 필터를 적용하여 수행할 수 있지만, 최근에는 탐사 장비의 발전과 탐사 설계의 혁신을 통해 효과적인 광대역 탄성파 탐사 기술이 개발되고 있다. 해외 탐사전문 기업들은 오버/언더 스트리머나 가변 심도 스트리머와 같이 새로운 수신기 배열을 개발하거나 이중 센서 스트리머를 이용한 도깨비파 제거 기술을 확보하여 고분해능 영상화 기술을 제공하고 있다. 안타깝게도 국내에서는 광대역 탄성파 탐사 장비나 기술에 대한 연구가 거의 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 국내 광대역 탄성파 탐사 연구에 도움이 될 수 있도록 그 기본 이론과 기술 현황을 소개하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the delineation of geological structures using seismic exploration, it is very important to improve resolution of seismic data as well as accurate velocity model building and subsurface imaging. The resolution of seismic data can be enhanced by employing high-frequency energy sources or by applyi...

주제어

#광대역 탄성파 탐사   #분해능   #도깨비파  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
도깨비파란 무엇인가? 탄성파 탐사에서 분해능을 저해하는 가장 큰 원인은 도깨비(ghost)파이다. 도깨비파는 해수면이나 지표면 등 자유면(free surface) 아래에 송신원과 수신기가 위치할 때 자유면으로부터 반사되어 기록된 신호를 의미한다(Leet, 1937; Van Melle andWeatherburn, 1953). Fig.
탄성파 탐사에서 분해능이 낮으면 어떤 문제를 야기할 수 있나? 탄성파 탐사에서 분해능은 취득한 자료를 통해 얼마나 얇은 두께를 갖는 층을 해석할 수 있는지를 의미한다(Widess, 1973). 분해능이 낮은 경우 사진이나 영상이 뭉개지는 것과 같이 탄성파 자료의 분해능이 낮을 경우 연속적으로 쌓여 있는 얇은 층 들이 마치 하나의 층처럼 보여 정확한 해석을 방해하게 된다. 또한 점들의 개수로 분해능을 구분하는 것과 같이 탄성파 탐사에서도 몇 가지 기준을 사용하여 분해능을 정의하게 된다.
송신원 도깨비파 제거에 초점을 맞춘 대표적인 기술에는 무엇이 있나? 앞에서 설명한 기술들은 다양한 수신기 배열을 통해 수신기 도깨비파의 영향을 제거하는 기술이며, 이와 마찬가지로 송신원 도깨비파의 영향을 제거하기 위한 기술들 또한 연구되고 있다. 송신원 도깨비파 제거에 초점을 맞춘 대표적인 기술들로는 CGG사의 BroadSource(Siliqi et al., 2013)와 PGS사의 GeoSource (Parkes and Hegna, 2011) 등이 있다. 이러한 기술들은 서로 다른 깊이에 위치한 에어건(air-gun)들을 약간의 시간 지연을 갖고 발파하여 1차 반사파의 진폭은 증폭시키고 도깨비파는 상쇄시킴으로써 송신원 도깨비파의 영향을 제거해주게 된다.
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