한국지질자원연구원에서 2000년부터 2018년까지 수행한 중력 탐사 자료를 처리하여 중력 이상도를 작성하였다. 2016년까지는 전국을 대상으로 하는 중력 이상도 작성에 필요한 자료를 빠르게 획득하기 위하여 약 $4km{\times}4km$ 당 1점의 측점 밀도로 약 6,400 점에서 측정을 하였다. 이와는 별개로 광산 개발과 관련하여, 관계 화성암 혹은 기반암의 분포를 규명하기 위하여, 2013년에는 제천 NMC 몰랜드 광산의 주변에서, 그리고 2015년에서 2018년까지는 태백산 광화대 일대에서 수백 미터에서 2 km 정도의 간격으로 탐사를 수행하였다. 한편 2016년과 2017년에는 경주와 포항에서 규모가 큰 지진이 발생하였는데, 이들 진앙지 일대에서는 측점 간격이 250 m 정도가 되도록 더욱 정밀하게 탐사를 하였다. 이들까지 포함한 전체 측점은 9,600여 점이다. 한편, 효율적인 탐사를 위하여 일부 지역에 대해서는 부산대학교의 자료를 사용하였다. 중복점과 임시 기준점을 제외하면 전체 측점은 약 16,000여 점이며, 이를 바탕으로 순높이 이상, 부게 이상, 지각 평형 이상을 계산하였다. 이 중력 이상도는 우리나라에서 가장 고르게 분포하면서 가장 많은 측점을 사용한 중력 이상도로서의 의미를 가진다.
한국지질자원연구원에서 2000년부터 2018년까지 수행한 중력 탐사 자료를 처리하여 중력 이상도를 작성하였다. 2016년까지는 전국을 대상으로 하는 중력 이상도 작성에 필요한 자료를 빠르게 획득하기 위하여 약 $4km{\times}4km$ 당 1점의 측점 밀도로 약 6,400 점에서 측정을 하였다. 이와는 별개로 광산 개발과 관련하여, 관계 화성암 혹은 기반암의 분포를 규명하기 위하여, 2013년에는 제천 NMC 몰랜드 광산의 주변에서, 그리고 2015년에서 2018년까지는 태백산 광화대 일대에서 수백 미터에서 2 km 정도의 간격으로 탐사를 수행하였다. 한편 2016년과 2017년에는 경주와 포항에서 규모가 큰 지진이 발생하였는데, 이들 진앙지 일대에서는 측점 간격이 250 m 정도가 되도록 더욱 정밀하게 탐사를 하였다. 이들까지 포함한 전체 측점은 9,600여 점이다. 한편, 효율적인 탐사를 위하여 일부 지역에 대해서는 부산대학교의 자료를 사용하였다. 중복점과 임시 기준점을 제외하면 전체 측점은 약 16,000여 점이며, 이를 바탕으로 순높이 이상, 부게 이상, 지각 평형 이상을 계산하였다. 이 중력 이상도는 우리나라에서 가장 고르게 분포하면서 가장 많은 측점을 사용한 중력 이상도로서의 의미를 가진다.
We present gravity anomaly maps based on KIGAM's gravity data measured from 2000 to 2018. Until 2016, we acquired gravity data on about 6,400 points for the purpose of regional mapping covering the whole country with data density of at least one point per $4km{\times}4km$ for reducing the...
We present gravity anomaly maps based on KIGAM's gravity data measured from 2000 to 2018. Until 2016, we acquired gravity data on about 6,400 points for the purpose of regional mapping covering the whole country with data density of at least one point per $4km{\times}4km$ for reducing the time of the data acquisition. In addition, we have performed local gravity surveys for the purpose of mining development in and around the NMC Moland Mine at Jecheon in 2013 and in the Taebaeksan mineralized zone from 2015 to 2018 with data interval of several hundred meters to 2 km. Meanwhile, we carried out precise gravity explorations with data interval of about 250 m on and around epicenter areas of Gyeongju and Pohang earthquakes of relatively large magnitude which occurred in 2016 and in 2017, respectively. Thus we acquired in total about 9,600 points data as the result. We also used additional data acquired by Pusan National University for some local areas. Finally, gravity data more than 16,000 points except for the repetition and temporal control points were available to calculate free-air, Bouguer, and isostatic gravity anomalies. Therefore, the presented anomaly maps are most advanced in spatial distribution and the number of used data so far in Korea.
We present gravity anomaly maps based on KIGAM's gravity data measured from 2000 to 2018. Until 2016, we acquired gravity data on about 6,400 points for the purpose of regional mapping covering the whole country with data density of at least one point per $4km{\times}4km$ for reducing the time of the data acquisition. In addition, we have performed local gravity surveys for the purpose of mining development in and around the NMC Moland Mine at Jecheon in 2013 and in the Taebaeksan mineralized zone from 2015 to 2018 with data interval of several hundred meters to 2 km. Meanwhile, we carried out precise gravity explorations with data interval of about 250 m on and around epicenter areas of Gyeongju and Pohang earthquakes of relatively large magnitude which occurred in 2016 and in 2017, respectively. Thus we acquired in total about 9,600 points data as the result. We also used additional data acquired by Pusan National University for some local areas. Finally, gravity data more than 16,000 points except for the repetition and temporal control points were available to calculate free-air, Bouguer, and isostatic gravity anomalies. Therefore, the presented anomaly maps are most advanced in spatial distribution and the number of used data so far in Korea.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
가설 설정
, 2009)를 이용하였다. 밀도는 지각과 해수에 대해서 각각 2670 kg/m 3 , 1027 kg/m 3인 것으로 하고, 모호면에서의 밀도 차는 500 kg/m 3 으로 하였고, 표준 지각 두께는 30 km로 가정하여 계산하였다. 이 상수들은 지역에 맞게 분석하여 적용하거나 평균적인 값을 가정 하여 사용할 수 있는데, 여기서는 우리나라 지역의 선행 연구 (Choi and Shin, 1996; Shin, 2006a; Shin et al.
밀도는 지각과 해수에 대해서 각각 2670 kg/m 3 , 1027 kg/m 3인 것으로 하고, 모호면에서의 밀도 차는 500 kg/m 3 으로 하였고, 표준 지각 두께는 30 km로 가정하여 계산하였다. 이 상수들은 지역에 맞게 분석하여 적용하거나 평균적인 값을 가정 하여 사용할 수 있는데, 여기서는 우리나라 지역의 선행 연구 (Choi and Shin, 1996; Shin, 2006a; Shin et al., 2006)와 거의같은 값을 가정하였다. 다른 중력 연구에서도 비슷한 값을 적용하며(Heiskanen and Vening Meinesz, 1958; Balmino et al.
제안 방법
따라서 이미 절대 중력을 알고 있는 기준점으로부터 탐사 대상 지역으로 측점을 연결하여 측정함으로써 관측 중력을 결정한다.
이 망조정 방법은 반복 측점 간의 오차를 선형으로 간주하여 처리하기 때문에 실질적으로는 계기 보정을 포함하여 처리하게 되는 것인데, 이럴 경우에는 추정 오차가 계기 보정을 거친 경우보다는 크게 표현되기는 하지만 실질적인 관측 중력의 결정에는 별다른 영향을 미치지 않게 된다. 따라서 지질자원연의 자료를 처리하는 과정에서 계기 보정을 망조정에 포함하여 처리하였다.
육상 중력 탐사는 전국에 약 4 km × 4 km 당 1 점의 측점 밀도를 갖는 중력 이상도 작성을 목표로 하였으며 접근이 어려운 일부 지역을 제외한 대부분의 지역에 대해서 측정을 하였다.
가장 먼저 계산하는 순높이(고도) 이상은 관측 중력에서 측정점의 높이 차이에 의한 중력 효과를 보정한 후의 중력 이상이다. 이를 결정하기 위해 대기 질량 보정과 순높이(고도) 보정을 한 후에 그 지점에서의 표준 중력과의 차이를 계산한다. 순높이 이상은 지하의 밀도 분포 외에 지형에 의한 영향을 직접적으로 크게 받기 때문에 지하 구조 연구에 직접적으로 사용할 수는 없다.
지질자원연에서 2000년부터 2018년 현재까지 측정한 중력 자료를 처리하고, 부분적으로 부산대의 자료로 보완함으로써 가장 고르게 분포하면서 가장 많은 측점을 사용한 중력 이상 도를 작성하였다(Fig. 3). 이들 자료는 모두 똑같은 자료 처리방식과 지형 자료를 이용하여 자료 처리를 하였으나, 지질자원 연의 자료 처리에서 표고를 결정하기 위해 EGM2008 지오이드 모델을 사용한 것과는 다르게 부산대의 자료 처리에서는 PNU95 지오이드 모델(Choi et al.
대상 데이터
광역 탐사 외에도 광산 개발과 관련하여 관계 화성암 혹은 기반암의 분포를 규명하기 위하여 2013년에는 제천 NMC 몰랜드 광산의 주변에서, 그리고 2015년에서 2018년까지는 태백산 광화대 일대에서 수백 미터에서 2 km 정도 간격으로 탐사를 하였다. 이들은 광역 탐사와 비슷한 시기에 진행하였기 때문에 서로 측정 지역이 겹치지 않도록 하였으며, 이후 2017년과 2018년 탐사에서는 특정 광산 지역에 집중하여 조밀하게
부게 이상과 지각 평형 이상을 계산하기 위해서는 지형과 지각의 뿌리/반뿌리에 의한 중력효과를 계산하여야 하는데, 이를 위한 지형 자료로는 SRTM3 (Digital topography data from three arc-seconds Suttle Radar Topography Mission) (Farr et al., 2007)과 SRTM30_plus (Becker et al., 2009)를 이용하였다. 밀도는 지각과 해수에 대해서 각각 2670 kg/m 3 , 1027 kg/m 3인 것으로 하고, 모호면에서의 밀도 차는 500 kg/m 3 으로 하였고, 표준 지각 두께는 30 km로 가정하여 계산하였다.
지질자원연에서는 2016년까지 전국에 약 4 km × 4 km 당 1 점의 측점 밀도로 중력 측정 작업을 마무리하였는데, 이러한 광역 중력 이상도 작성 과정에서 부산대학교(이하 부산대)와의 협의로 양질의 데이터 활용이 가능한 지역은 탐사 지역에서 제외함으로써 측정 기간을 단축할 수 있었다. 지질자원원에서 수행한 광역 탐사 외에도 광물 자원 개발과 관련하여 2013년에 제천의 NMC 몰랜드 광산과 2015년부터 2018년까지 태백산 광화대 지역에 대한 중력 탐사를 수행하였고, 2016년과 2017년에 경주와 포항에서 있었던 지진 진앙지 주위에서의 탐사를 2017년과 2018년에 수행하여 해당 지역에서는 광역 탐사의 경우에서보다 훨씬 더 조밀한 데이터를 확보하였다. 결과적으로 지질자원연은 이전에 중력 이상도를 작성할 때보다 전국에 걸쳐 가장 많고, 또 고르게 분포하는 양질의 육상 중력 데이터를 확보하였는데, 이를 이용하여 중력 이상도를 작성함으로써 여러 분야에서 활용할 수 있는 기초 자료로 제공할 수 있게 되었다.
이론/모형
이들을 보정하는 것을 각각 조석 보정과 계기 보정 이라 한다. 가장 먼저 처리하게 되는 조석 보정을 위해서는 현재 Tamura (1982)의 JTIDAL 프로그램을 많이 사용하고 있으며, 여기서도 오래 전부터 해오던 중력 탐사 자료 처리와의 일관성을 위하여 이것을 사용하였다. 한편, Na et al.
위와 같은 과정을 거쳐 관측 중력을 결정하였는데, 측점의 좌표는 위성항법시스템을 이용하여 World Geodetic System 1984 (WGS84) 타원체(NIMA, 2000) 기준의 경위도와 타원체 높이를 얻고, 표고는 Earth Gravitational Model 2008 (EGM2008) 지오이드 모델(Pavlis et al., 2012)을 이용하여 계산하였다. 망조정으로 계산한 관측 중력의 추정 오차와 향후 검증 혹은 보완해야 할 측점들을 Fig.
3). 이들 자료는 모두 똑같은 자료 처리방식과 지형 자료를 이용하여 자료 처리를 하였으나, 지질자원 연의 자료 처리에서 표고를 결정하기 위해 EGM2008 지오이드 모델을 사용한 것과는 다르게 부산대의 자료 처리에서는 PNU95 지오이드 모델(Choi et al., 1997)을 사용하였다. 이에 의한 높이 차이는 대체로 수 cm 정도로 크지 않기 때문에 중력 이상에 미치는 영향은 현재 중력 이상도의 오차 수준 이내일 것이겠지만, 앞으로는 똑같은 지오이드 모델을 사용하여 다시 처리할 예정이다.
성능/효과
지질자원원에서 수행한 광역 탐사 외에도 광물 자원 개발과 관련하여 2013년에 제천의 NMC 몰랜드 광산과 2015년부터 2018년까지 태백산 광화대 지역에 대한 중력 탐사를 수행하였고, 2016년과 2017년에 경주와 포항에서 있었던 지진 진앙지 주위에서의 탐사를 2017년과 2018년에 수행하여 해당 지역에서는 광역 탐사의 경우에서보다 훨씬 더 조밀한 데이터를 확보하였다. 결과적으로 지질자원연은 이전에 중력 이상도를 작성할 때보다 전국에 걸쳐 가장 많고, 또 고르게 분포하는 양질의 육상 중력 데이터를 확보하였는데, 이를 이용하여 중력 이상도를 작성함으로써 여러 분야에서 활용할 수 있는 기초 자료로 제공할 수 있게 되었다.
후속연구
, 2006)와 거의같은 값을 가정하였다. 다른 중력 연구에서도 비슷한 값을 적용하며(Heiskanen and Vening Meinesz, 1958; Balmino et al., 2012), 탄성파를 기반으로 만들어진 다양한 지구 모델을 참고하여 밀도 모델을 만들어 적용할 수도 있을 것이다. 지형 보정을 위한 적분 반지름은 Bullard B 반경으로 알려진 166.
순높이 이상은 지하의 밀도 분포 외에 지형에 의한 영향을 직접적으로 크게 받기 때문에 지하 구조 연구에 직접적으로 사용할 수는 없다. 따라서 여기서 지형에 의한 중력 효과를 더 보정하여 준 부게 이상을 지하의 밀도 분포에 대한 연구에 활용한다. 더 나아가 지각 평형이상은 지각 평형을 가정하여 지각의 뿌리 혹은 반뿌리에 의한 중력 효과까지 보정한 것으로서 지각 평형 상태를 평가하는 데에 도움이 된다.
, 1997)을 사용하였다. 이에 의한 높이 차이는 대체로 수 cm 정도로 크지 않기 때문에 중력 이상에 미치는 영향은 현재 중력 이상도의 오차 수준 이내일 것이겠지만, 앞으로는 똑같은 지오이드 모델을 사용하여 다시 처리할 예정이다. 그리고 Park et al.
이와 같은 예에서 보듯이 중력 자료의 공간 해상도를 높이는 것은 자원 개발이나 지질 과학의 연구에 있어서 활용 범위를 넓혀주기 때문에 앞으로도 중력 이상도 향상을 위한 지속적인 노력이 필요하다. 현재 상태의 처리 결과 자료를 우리나라의 지체 구조 연구와 광물 자원 개발을 위한유용한 자료로 활용할 수 있도록 전국 규모의 자료를 배포하고 있으며(www.kigam.re.kr의 정보광산/간행물구매/), 앞으로 몇몇 특정 지역에 대하여는 각 지역의 상황에 맞는 해상도의 격자 중력 자료를 만들어 제공할 계획이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
지질 조사에서 중력이란 무엇인가?
중력은 지하의 밀도 분포를 추정하는 가장 직접적인 물리탐사 방법으로 자원탐사나 지체구조 연구를 위한 기초 자료로 활용된다. 따라서 나라마다 지질 주제도의 하나로서 중력 이상 도를 작성하고 있으며, 한국지질자원연구원(이하 지질자원연) 에서도 꾸준히 중력을 측정하여 연구에 활용해오고 있다.
중력 탐사에 사용하는 중력계는 보통 무엇인가?
중력 탐사에 사용하는 중력계는 일반적으로 두 지점 사이의 중력 차이를 측정하는 상대 중력계이다. 따라서 이미 절대 중력을 알고 있는 기준점으로부터 탐사 대상 지역으로 측점을 연결하여 측정함으로써 관측 중력을 결정한다.
스프링의 드리프트를 최소화하고 자료처리에 반영하여 보정하는 것이 중력 탐사 현장에서 까다로운 이유는?
중력 탐사 현장에서 가장 까다로운 것은 스프링의 드리프트를 최소화하는 것과 이를 자료 처리에 반영하여 보정하는 일이다. 이는 스프링의 드리프트가 일정한 규칙을 가지지 않기 때문인데, 대부분의 경우 탐사의 시작과 끝을 같은 지점에서 측정하도록 하여 이들 두 지점의 중력 차이를 선형으로 가정 하여 처리하고 있다. 그러나 반복 측정 지점을 두 점 이상 운영하면 야외에서의 스프링의 드리프트가 선형이 아니고, 따라서 까다로운 처리를 하여야 함을 바로 알 수 있게 된다. 이를 위해 Choi et al.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.