중력이상 및 수치고도모델을 이용하여 한반도 모호면 심도를 추출하였다 중력이상값은 인공위성고도레이더 관폭값을 주로 이용한 전지구 모델을 이용하여 데이터영역 뿐 만 아니라 주파수영역에서도 자료의 균질성을 확보하였다. 모호면 추출은 Kim et al. [2000a]에 의해 제안된 스펙트럼 대비법 및 후리에급수를 이용한 파워스펙트럼분석법을 이용하였다. 전자는 지각근형을 전제로, 지형에 의한 중력효과와 후리에어 중력이상을 파동수영역에서 대비하여 모호면의 심도를 계산하는 방법이고, 후자는 완전부우게 중력이상으로부터 푸리에변환을 이용하여 지하 밀도 변화층의 심도를 계산하는 방법이다. 이 두 모호면은 서로 0.53의 상관관계를 갖고 있으며, 이는 모호면 산출의 방법론적인 차이 및 계산상의 오차인 것으로 사료된다. 이렇게 두 가지 독립적인 방법으로 추출된 모호면을 하나로 통합하기 위한 한 방법으로, 두 모호면의 차이를 계산한 후, 이를 최소자승법을 이용, 두 모호면을 보정하였다. 결과적으로 한반도의 최종 모호면의 평균심도는 32.0km, 표준편차는 2.5km 이며, 최소, 최대 심도는 20.3, 36.6km으로 나타났다. 이 경우 지형에 의한 중력효과는 스펙트럼대비법에 의해 제거된 결과이나, 한반도의 지각이 완전한 지각판 내에 놓여 있어서 Airy-Heiskanin 지각균형설의 가정이 타당성이 있는가, 혹은 국부적인 응력장에 의해 한반도의 지각이 과연 얼마나 지지되고 있는가 하는 것에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 이에 앞서, 일정한 밀도차를 갖는 연속적인 밀도변화층이 존재한다는 가정이 반드시 필요하다.에는 관련성을 갖고 있으며, 이는 유류 분해정도를 파악하는 지시자로써 특정 무기 오염물질을 이용할 수 있을 가능성이 있으므로 좀더 이들 관계성에 대한 연구가 진행될 필요성이 있다고 판단된다.고 과학적으로 분석할 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다. 의미를 되새기는 것으로 짧은 연구를 시작하겠다. 등은 활성 값이 70% 이상으로 퇴적물 독성이 상대적으로 낮았다. 이중나선 DNA 함량은 28.4 % - 49%로 대조군에 비해서 감소가 크다. 대부분의 정점이 대조군의 30% 내외로 정점 간의 차이는 크지는 않다. 그러나 다른 측정자료와 같이 정점 22에서 18%로 최소치를 나타내고, 정점 2, 12에서 20% 내외의 값을 보인다. 종합적으로 볼 때 오염물질의 유입이 크고, 광양제철 인근 정점 들이 모두 다른 정점에 비해서 낮아서, 퇴적물 독성이 높은 정점으로 조사되었다.hiwo의 광합성 능력은 낮은 농도들에서는 대조구와 유사하였으나, 5 $\mu\textrm{g}$/l의 높은 농도에서는 초기에 매우 낮은 광합성 능력을 보이다가 시간이 경과하면서 대조군보다 더 높은 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 식물플랑크톤이 benso[a]pyrene의 낮은 농도에서 노출될 때는 이 물질을 탄소원으로 사용할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benso[a]pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내정여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.TEX>5.2개)였으며, 등급별 회수율은 각각 GI(8.5%), GII
중력이상 및 수치고도모델을 이용하여 한반도 모호면 심도를 추출하였다 중력이상값은 인공위성고도레이더 관폭값을 주로 이용한 전지구 모델을 이용하여 데이터영역 뿐 만 아니라 주파수영역에서도 자료의 균질성을 확보하였다. 모호면 추출은 Kim et al. [2000a]에 의해 제안된 스펙트럼 대비법 및 후리에급수를 이용한 파워스펙트럼분석법을 이용하였다. 전자는 지각근형을 전제로, 지형에 의한 중력효과와 후리에어 중력이상을 파동수영역에서 대비하여 모호면의 심도를 계산하는 방법이고, 후자는 완전부우게 중력이상으로부터 푸리에변환을 이용하여 지하 밀도 변화층의 심도를 계산하는 방법이다. 이 두 모호면은 서로 0.53의 상관관계를 갖고 있으며, 이는 모호면 산출의 방법론적인 차이 및 계산상의 오차인 것으로 사료된다. 이렇게 두 가지 독립적인 방법으로 추출된 모호면을 하나로 통합하기 위한 한 방법으로, 두 모호면의 차이를 계산한 후, 이를 최소자승법을 이용, 두 모호면을 보정하였다. 결과적으로 한반도의 최종 모호면의 평균심도는 32.0km, 표준편차는 2.5km 이며, 최소, 최대 심도는 20.3, 36.6km으로 나타났다. 이 경우 지형에 의한 중력효과는 스펙트럼대비법에 의해 제거된 결과이나, 한반도의 지각이 완전한 지각판 내에 놓여 있어서 Airy-Heiskanin 지각균형설의 가정이 타당성이 있는가, 혹은 국부적인 응력장에 의해 한반도의 지각이 과연 얼마나 지지되고 있는가 하는 것에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 이에 앞서, 일정한 밀도차를 갖는 연속적인 밀도변화층이 존재한다는 가정이 반드시 필요하다.에는 관련성을 갖고 있으며, 이는 유류 분해정도를 파악하는 지시자로써 특정 무기 오염물질을 이용할 수 있을 가능성이 있으므로 좀더 이들 관계성에 대한 연구가 진행될 필요성이 있다고 판단된다.고 과학적으로 분석할 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다. 의미를 되새기는 것으로 짧은 연구를 시작하겠다. 등은 활성 값이 70% 이상으로 퇴적물 독성이 상대적으로 낮았다. 이중나선 DNA 함량은 28.4 % - 49%로 대조군에 비해서 감소가 크다. 대부분의 정점이 대조군의 30% 내외로 정점 간의 차이는 크지는 않다. 그러나 다른 측정자료와 같이 정점 22에서 18%로 최소치를 나타내고, 정점 2, 12에서 20% 내외의 값을 보인다. 종합적으로 볼 때 오염물질의 유입이 크고, 광양제철 인근 정점 들이 모두 다른 정점에 비해서 낮아서, 퇴적물 독성이 높은 정점으로 조사되었다.hiwo의 광합성 능력은 낮은 농도들에서는 대조구와 유사하였으나, 5 $\mu\textrm{g}$/l의 높은 농도에서는 초기에 매우 낮은 광합성 능력을 보이다가 시간이 경과하면서 대조군보다 더 높은 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 식물플랑크톤이 benso[a]pyrene의 낮은 농도에서 노출될 때는 이 물질을 탄소원으로 사용할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benso[a]pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내정여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.TEX>5.2개)였으며, 등급별 회수율은 각각 GI(8.5%), GII
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가설 설정
즉 파동수 영역에서 각 성분 사이의 상관계수를 이용하여 이들을 서로 양으로 대비되는 (positively correlated) 성분, 즉 지형과 연관성을 갖는성분을 추출한 후 이들을 후리에어 중력이상에서 제거하여 지각 하부의 보상면, 즉 모호면으로부터 생성되었다고 가정되는 성분을 추출하고, 이를 Gausaian-Legendre 적분법을 이용하여 구면좌표겨】(spherical coordinate)에서 정산(forward) 및 역산(inverse) 모델링을 반복하여 모호면의 기복을 추출하였다. 이때 하부지각과 상부 맨틀의 밀도차는 (Mg/cm3로 가정하였다. 이로부터 추출된 모호면의 기복은 Fig.
심도 역산은 불연속면의 평균 깊이상 . 하부에 존재하는 암체의 밀도는 균일하다고 가정하고, 상부에 존재하는 암체의 중력효과를 계산하여 불연속면의 심도를 계산한다. 따라서 초기에 설정한 평균밀도보다 낮은 밀도의 암체가 상부에 대규모로 존재하는 경우 그 질량을 보상하기 위하여 고 심도를 보인다.
이용하였다. 후리에어 중력이상은 지각의 평균밀도를 2.74g/cm3, 해수의 평균밀도를 1.03g/cm3으로 가정하여 부우게 보정을 실시하여 부우게 중력이상을 주줄하였다. Fig.
제안 방법
Table 1. Statistical comparison between the three different Moho models estimated by spectral correlation analysis, power spectrum analysis, and least-squares adjustment (unit: km).
5). 따라서 본 연구에서 스펙트럼대비법을 위해서는 Fig. 2의 후리에어 중력이상과 Fig. 4의 지형에 의한 중력이상을, 파워스펙트럼법을 위해서는 Fig. 5의 완전 부우게 중력이상값을 사용하였다. 즉, 불연속면의 평균심도를 구하기 위하여, 보정을 거친 중력이상을 주파수 영역에서 스펙트럼 분석에 의해 절단주파수를 결정하고, 결정된 파수를 이용한 파워스펙트럼분석을 실시하였다.
[2002a]에 의해 제안된 방법이며 후자는 지하 밀도변화층의 심도를 계산하는 일반적인 방법이다. 따라서 본 연구에서는 두 가지 독립적인 방법으로 추출된 모호면으로부터 하나의 모호면을 산출하기 위한 하나의 방법으로, 우선 두 모호면의 차이를 계산한 후, 최소자승법 (least-squares method)을 적용하여 두 모호면을 보정하여 한반도의 모호면을 추출하였다.
또한 본 연구에서는 기존의 파워스펙트럼을 이용한 방법의 장점을 살리며, 동시에 스펙트럼대비법의 문제점을 보완 할 수 있도록, 파워스펙트럼법을 이용한 모호면을 계산 한 후이들을 통합하여 하나의 모호면을 추출하였다.
4g/cmM 밀도차를 이용하였다. 또한 본 연구에서는 해의 안정화와 각주간의 변화량을 조절할 수 있는 제한조건의 크기를 변화시켜 계산하는 평활화 제한법을 사용하여 모호면의 기복도를 작성하였다.
수치고도모델(DEM, Digital Elevation Model)은 Sandwell의 2'분간격'자료를 이용하였다. 본 연구에서는 두 가지 방법을 이용하여 모호면의 기복을 계산하였다. 하나는 지각균형을 전제로, 지형으로부터의 중력이상값과의 스펙트럼 대비를 이용한 것이고, 다른 하나는 완전부우게(complete Bouguer) 중력이상으로부터 푸리에 변환(Fourier transform)을 이용한 것이다.
본 연구에서는 모호면의 심도계산을 위하여 지표에서의 중력이상과 두 층의 밀도차, 각직사각주의 초기심도를 역산의 초기 입력 값으로 사용하였다. 상부층과 하부층이 일정한 밀도차를 갖는 동일한 넓 이의 직사각주 모델을 설정하였으며, 연구지역 전체를 대상으로 50km X 50km의 넓이의 각주로 연구지역을 322개로 격자화 하였다.
두 모델의 통계적인 비교는 Table 1에 요약되었다. 본 연구에서는 이 두 모호면으로부터 하나의 모호면을 산출하기 위해서 우선 두 모호면의 차이를 계산하여 이를 저역통과필터를 이용하여 평활화하고, 이를 이용하여 최소자승법을 적용, 두 모호면을 보정하였고, 이들의 공통성분을 추출하였다[Kim, 1996]. 이로부터 계산된 모호면의 모델이 Fig.
본 연구에서는 전술한 후리에 변환을 이용, 중력이상값을 파장별로 분리하여 필터링 한후 3차원 역산법을 이용하여 모호면을 구하여 Fig. 9에 도시하였으며, 모호면의 평균심도는 23.1km, 표준편차는 2.1km 이다.
본 연구에서는 중력이상 및 수치고도모델을 사용하여 한반도의 심부지각구조, 즉 모호면의 심도를 추출하였다. 본 연구에 사용된 중력이상값은 Sandwell and Smith[1997]의 모델로부터 계산되었다.
이렇게 두 가지 독립적인 방법으로 추출된 모호면을 하나로 통합하기 위한 한 방법으로, 두 모호면의 차이를 계산한 후, 이를 최소자승법을 이용, 두 모호면을 보정하였다. 결과적으로 한반도의 최종 모호면의 평균심도는 32.
, 2000b]에 의해서 후리에 변환(Fourier transform)의 파동수영역 (wavenumber domain)에서 서로 대비하여 Airy-Heiskanen 지각균형을 전제로 모호면으로부터 파생된 중력이상을 추출하였다. 즉 파동수 영역에서 각 성분 사이의 상관계수를 이용하여 이들을 서로 양으로 대비되는 (positively correlated) 성분, 즉 지형과 연관성을 갖는성분을 추출한 후 이들을 후리에어 중력이상에서 제거하여 지각 하부의 보상면, 즉 모호면으로부터 생성되었다고 가정되는 성분을 추출하고, 이를 Gausaian-Legendre 적분법을 이용하여 구면좌표겨】(spherical coordinate)에서 정산(forward) 및 역산(inverse) 모델링을 반복하여 모호면의 기복을 추출하였다. 이때 하부지각과 상부 맨틀의 밀도차는 (Mg/cm3로 가정하였다.
5의 완전 부우게 중력이상값을 사용하였다. 즉, 불연속면의 평균심도를 구하기 위하여, 보정을 거친 중력이상을 주파수 영역에서 스펙트럼 분석에 의해 절단주파수를 결정하고, 결정된 파수를 이용한 파워스펙트럼분석을 실시하였다.
지형에 의한 중력효과를 효율적으로 제거하기 위해서 Sandwell의 2분 간격 DEM을 사용하여 지형보정을 실시하였다. Fig.
대상 데이터
초기심도를 역산의 초기 입력 값으로 사용하였다. 상부층과 하부층이 일정한 밀도차를 갖는 동일한 넓 이의 직사각주 모델을 설정하였으며, 연구지역 전체를 대상으로 50km X 50km의 넓이의 각주로 연구지역을 322개로 격자화 하였다. 역산에 사용된 밀도는 모호면의 심도를 계산하기 위해서는 0.
이론/모형
모호면 추출은 Kim et al. [2000a]에 의해 제안된 스펙트럼 대비법 및 후리에급수를 이용한 파워스펙트럼분석법을 이용하였다. 전자는 지각균형을 전제로, 지형에 의한 중력효과와 후리에어 중력이상을 파동수영역에서 대비하여 모호면의 심도를 계산하는 방법이고, 후자는 완전부우게 중력이상으로부터 푸리에변환을 이용하여 지하 밀도 변화층의 심도를 계산하는 방법이다.
심도를 추출하였다. 본 연구에 사용된 중력이상값은 Sandwell and Smith[1997]의 모델로부터 계산되었다. 이는 Geosat과 ERS1 등의 인공위성고도레이더 관측값을 주로 사용하여 계산된 2분 간격의 전지구 모델이다.
본 연구에서는 전지구 중력이상 및 수치고도모델(DEM, digital elevation model)을 사용하여 한반도의 모호면의 기복을 추출하였다. 본 연구에 사용된 후리에어(free-air) 중력이상값은 Sandwell and Smith [199기의 모델로부터 계산되었으며, 이는 Geosat, ERS1 등의 인공위성 레이더고도계(radar altiimeter) 관측값 및 저고도 탐사자료를 사용하여 계산된 2분간격의 전지구 모델이다.
본 연구에서는 주로 SandweU and Smith [199기의 2분 간격 중력이상모델을 이용하였다. 후리에어 중력이상은 지각의 평균밀도를 2.
이를 이용함으로써 데이터 영역 뿐만 아니라 주파수 영역에서도 자료의 공간적 균질성을 확보하였다. 수치고도모델은 Sandwell의 2분 간격 전지구 모델을 이용하였다.
성능/효과
결과적으로 한반도의 최종 모호면의 평균심도는 32.0km, 표준편차는 2.5km 이며, (최소, 최대) 심도는 (20.3, 36.6)km으로 나타났다. 이 경우 지형에 의한 중력효과는 스펙트럼대비법에 의해 제거된 결과이나, 한반도의 지각이 완전한 지각판 내에 놓여 있어서 Airy-Heiskanin 지각균형설의 가정이 타당성이 있는가, 혹은 국부적인 응력장에 의해 한반도의 지각이 과연 얼마나 지지되고 있는가 하는 것에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 이에 앞서, 일정한 밀도차를 갖는 연속적인 밀도변화층이 존재한다는 가정이 반드시 필요하다.
본 연구에서 제시된 세 가지 모호면 심도는, 심부 탄성파 탐사자료가 거의 전무한 시점에서, 모두 인공위성 자료로부터 유도된 중력이상자료 및 지형을 이용하여 계산되어졌으며, 또한 후리에 변환을 이용하여 데이터 영역과 주파수(혹은 파동수) 영역 모두에서 수학적으로 계산된 결과이다. 전술한 바와 같이 이들은 각각 장점 및 단점을 갖고 있으며, 이들을 통합하여 구축한 모델 역시 이들의 단점을 완전히 보완하지 못하였다.
여기서 Y1 과 Y2 모호면 및 콘라드 불연속면을 나타내며, Y3는 이들보다 천부인 밀도 불연속면을 나타낸다. 세 개의 수식으로부터 모호면까지의 평균심도는 27.2km 로, 콘라드면의 심도는 12.4km로 나타났고, 4.0 km 심부에 또 다른 밀도 변화층이 존재하는것으로 나타났다.
후속연구
6)km으로 나타났다. 이 경우 지형에 의한 중력효과는 스펙트럼대비법에 의해 제거된 결과이나, 한반도의 지각이 완전한 지각판 내에 놓여 있어서 Airy-Heiskanin 지각균형설의 가정이 타당성이 있는가, 혹은 국부적인 응력장에 의해 한반도의 지각이 과연 얼마나 지지되고 있는가 하는 것에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 이에 앞서, 일정한 밀도차를 갖는 연속적인 밀도변화층이 존재한다는 가정이 반드시 필요하다.
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