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3성분 지오폰을 이용한 동포아송비의 2차원 분포 연구

A Study on the 2-D distribution of Dynamic Poisson's Ratio using 3-C Geophones

한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집, 2005 May 01, 2005년, pp.223 - 226  

홍명호 (강원대학교 지구물리학과) ,  황윤구 (강원대학교 지구물리학과) ,  조철희 (강원대학교 지구물리학과) ,  이윤정 (강원대학교 지구물리학과) ,  김기영 (강원대학교 지구물리학과)

초록
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동일한 파원에서 발생된 P, SH, SV 파를 3성분 지오폰으로 동시에 기록하는 방법을 연구하기 위해서, 94 m의 측선을 따라 2 m 간격으로 설치한 수신점에서 기록된 24채널 자료를 512 ms동안 기록하였다. 원시자료의 수직성분에는 P파가 초동으로 뚜렷하게 나타나며, 측선방향과 수직한 수평성분은 P파가 약화된 반면 S파의 신호/잡음비가 향상된 모습을 보인다. 토모그래피 역산을 통해 계산된 P파 및 S파의 속도 토모그램을 이용하여 동포아송비의 2차원적 분포를 산출한 결과, 동포아송비는 $0.2{\~}0.3$의 범위로 분포하며, 이는 한번의 타격으로 P파 및 S파의 속도분포와 더불어 및 동포아송비의 2차원적 분포까지 획득할 수 있다는데 큰 의의가 있다고 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In order to acquire 3 components data which has the good signal to noise ratio with only one shot, 3-C geophones were used, As a result, the vertical component showed the distinct first arrival of P-wave, and the horizontal component was improved the signal to noise ratio of S-wave, while was attenu...

AI 본문요약
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제안 방법

  • 깊이에 따라 속도가 증가하는 48X15 개의 쎌로 구성된 초기모델을 설정한 후, SIRT(Simultaneous Iterative Reconstruction Technique) 방식의 초동주시 토모그래피 역산과장을 거쳐 평균 제곱근 오차가 1.40 ms인 P파 및 3.96 ms인 S파의 속도토모그램(Fig. 3)을 각각 구하였다. 두 역산모델의 파선경로가 거의 일치하여 역산결과의 신뢰성을 확보한 것으로 보인다.
  • 최근들어 토모그래피 방법을 적용한 탄성파 굴절법 탐사를 통해 동포아송비의 연구가 이루어지고 있으나 아직 충분한 연구가 이루어졌다고 보기 어렵다. 이 방법은 동포아송비의 2차원적 분포를 나타내기 위해서는 P파 뿐만 아니라 S파의 2차원적 속도 분포도 함께 요구되며, 독립적인 2번의 조사로 P파 및 S파 속도단면을 각각 구하였다. 이에 따라 파원 및 수신기와 지면의 결합도가 일정하지 않고, 조사에도 시간이 많이 소요되는 문제점이 제기되어 왔다.
  • 3성분 지오폰을 사용하더라도 파원이 다를 경우 지면과의 결합도(coupling)에 차이가 발생하는 문제가 발생한다. 이런 문제를 해결하기 위하여 한번의 타격으로 P, SV, SH파를 모두 발생시킬 수 있는 천부조사용 타격방법을 고안하여 적용하였다.
  • 5 ms의 샘플율로 512 ms 동안 기록하였다(Table 1). 자료처리는 포맷변환, 트레이스 분류, 파원-수신기 배치정보 입력, 초동선택, 속도분석, 고도자료 입력, 토모그래피 역산 등의 순서로 실시하였다(Fig. 2).
  • 측선에 평행한 수평성분(X축)과 직각을 이루는 수평성분(y축), 그리고 지표면에 수직인 성분(z축)을 모두 발생시키기 위하여, 3개 축으로부터 각각의 축에 54° 정도 경사지게 사전에 준비한 지면을 타격하여 발생시킨 에너지를 3성분 지오폰을 이용해 신호를 수신하였다. 각 성분별로 트레이스를 분류한 결과, z축 성분 자료는 P파의 굴절 초동이 뚜렷하게 기록되어 있고, y축 성분은 굴절된 SH신호가 강하게 나타난 반면, X축 성분은 직접 도달한 P파와 PS 변환파가 상대적으로 강하게 기록되어 SV파의 구분이 뚜렷하지 않았다(Fig.
  • 타격은 한 전개당 7개 지점에서 실시하였고 각 발파점마다 5회 타격하여 신호/잡음비를 높였으며 38%의 임계감쇠를 가지는 OYO사의 GS-20DX 8 Hz 수진기를 이용하였다. 기록계는 OYO사의 McSeis-SX를 사용했으며, S파의 도달시간을 고려해 0.
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