[보고서]엔지니어링 규모 해저 탄성파탐사 3D 시스템 개발

김원식

보고서 정보

주관연구기관

한국지질자원연구원
Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

연구책임자

김원식

참여연구자

김성필 , 김영건 , 김영준 , 서갑석 , 손우현 , 신정균 , 이호영 , 주용환 , 조동우 , 하지호 , 황규덕 , 박찬호

보고서유형

최종보고서

발행국가

대한민국

언어

한국어

발행년월

2017-12

과제시작연도

2017

주관부처

과학기술정보통신부
Ministry of Science and ICT

등록번호

TRKO201800014589

과제고유번호

1711051641

사업명

한국지질자원연구원연구운영비지원

DB 구축일자

2018-06-02

키워드

소형선박탐사.3차원 탄성파탐사.첩방식 지층탐사기.자료처리.Small-vessel survey.3D seismic survey.Chirp SBP.Data processing.

DOI

https://doi.org/10.23000/TRKO201800014589

표 E&P and engineering seismic survey.
표 Conceptual picture to develop the wind farm in Jeju.
표 Conceptual picture, offshore structure attached to the seafloor as a rig-up type.
표 Foreign example. destruction of offshore structure.
표 Cable detection on Chirp seismic section in domestic offshore.
표 Conceptual diagram of difference between 2D and 3D survey.
표 Foreign example.
표 Chirp data acquisition.
표 GPU graphic card for parallel processing.
표 Target technology for development and the relation of participating institutes
표 The detachable types example(Müller, C. et al (2002)).
표 The detachable types example(Scheidhauer et al., 2005).
표 The detachable types example(Scheidhauer et al., 2005).
표 The detachable types example(Mjelde, R. (2013).
표 The assembled types examples(Henriet, J. P. et al., 1992; Marsset, B. et al., 1998).
표 The assembled types example(Missiaen, T. (2005)).
표 The assembled types example(Missiaen, T. (2005)).
표 The assembled types example(Missiaen, T. (2005)).
표 The assembled types examples(Müller, C. et al. (2009)).
표 The assembled types example(Müller, C. et al. (2009)).
표 (a) 3D Chirp high-resolution sub-bottom profiling system and (b) 3D Chirp data volume.
표 The commercial software ProMAX for seismic data processing(right) and the seismic section which is processed with ProMAX(left)
표 Flow chart of marine seismic survey.
표 Schematic diagram of marine seismic survey.
표 1차년도 소형선박 3차원 탐사를 위한 필요 구성장비 개념도
표 1차년도 일체형 3D 탐사 공정 개념도
표 1차년도 일체형 3D 탐사 시스템 제작 공정
표 1차년도 일체형 3D 탐사 시스템 현장적용
표 일체형 현장탐사 1차년도 (a)측선도 및 (b)수진시스템
표 1차년도 일체형 3D 탐사결과.
표 2차년도 일체형 3D 탐사 수진시스템 및 운용모식도
표 2차년도 일체형 3D 탐사 공정 개념도.
표 일체형시스템 2차년도 현장시험탐사 항적도(충남 태안군)
표 2차년도 일체형 3D 탐사 시스템 제작 공정
표 2차년도 일체형 3D 탐사 시스템 현장적용
표 일체형 탄성파 탐사 시스템 2차년도 현장 적용 결과 사례.
표 일체형 현장탐사 측선도
표 일체형 탐사 수진시스템(3차년도)
표 일체형 3D 탐사 공정 개념도.
표 일체형 3D 탐사 시스템 제작 공정(3차년도)
표 Directional hydrophone(BII-7078) specification
표 방향성수진기 음향신호 민감도
표 VRS GPS specification
표 VRS GPS 운영 모식도 및 위성 관측소 현황
표 일체형 현장탐사 위치도(태안 마도 인근해상)
표 일체형 탐사 수진시스템(4차년도)
표 일체형 3D 탐사 공정 개념도
표 (a)트리거(Trigger)와 GPS 자료의 저장 연결도, (b)트리거 신호 변환기, (c)무선통신시스템
표 해양 탄성파 탐사 시스템 견인 방법별 모식도(스트리머 고정기준).
표 1차년도 분리형 3D 탐사시스템 개념도
표 3D binning 신호처리 연결도
표 (a)분리형과 (b)일체형 Type 배열 설정 윈도우(EOS3D_Binning Ver 1.0)
표 3D Binning 프로그램 테스트 윈도우 (EOS3D_Binning Ver 1.0_
표 실시간 GPS 시스템 모니터링 윈도우(EOS 3D GPS Ver 1.0)
표 실시간 운용선박 모니터링 윈도우 (EOS 3D Navi Ver 1.0)
표 다중채널(8CH) 스트리머 제원
표 다중채널(8CH) 스트리머 설계도
표 다중채널 스트리머 제작과정.
표 Deflector 위치 및 운용모식도.
표 각도 조절형 Deflector.
표 날개 부착형 Deflector.
표 GPS 시스템 시작품 제작 사진.
표 3D 탐사 자료취득 프로그램.
표 현장실증 시험 수행 지역 위치도 (울산 신항 부근)
표 에어건 시스템 테스트.
표 분리형 3D 탄성파 탐사 전경 및 탐사 측선도
표 분리형 3D 탐사 시스템 제작 공정
표 분리형 3D 탐사 시스템 현장적용
표 탈부착형 디플렉터 현장 테스트.
표 개발된 탄성파탐사 신호처리장치
표 아날로그 신호처리기 제원
표 A/D 변환기 제원
표 3D 탐사시스템의 현장 전개 과정
표 탄성파탐사자료의 shot gather (shot 4507～4516).
표 1, 4, 9, 16번 채널의 탄성파 단면도
표 탄성파탐사 자료처리 순서도.
표 ProMAX 3D 자료처리 모듈.
표 빈닝 매개변수 및 중합수 도면.
표 빈닝 후의 time slicemap.
표 플렉서블 빈닝 후의 time slicemap.
표 인라인 방향의 시간단면도
표 크로스라인 방향의 시간단면도
표 3D 큐브.
표 심도구정보정 후의 탄성파 시간단면도(Z=25m, 50m)
표 심도구정보정 후의 탄성파 시간단면도(Y=360 m, 455 m, 500 m)
표 IDW를 활용한 3D 플렉서블 빈닝 결과
표 IDW를 적용한 16채널 탄성파자료의 중합 3D 큐브
표 3D 큐브 결과자료에서 추출한 탄성파 시간단면도.
표 과거자료와의 결과단면도 비교
표 현장 시험탐사 수행지역 위치도(포항 영일만항)
표 분리형 탐사 전경 및 측선도
표 분리형 탐사 시스템 운용 모식도
표 분리형 탐사 수행 사진.
표 고압공기압축기 예비 저장장치(설계도면 및 실물사진)
표 현장 시험탐사 수행지역 위치도(포항 영일만항)
표 분리형 탐사 장비 설치 및 탐사 전경
표 4차년도 분리형 3D 탐사결과_3D Cube
표 4차년도 분리형 3D 탐사결과_Inline Section
표 4차년도 분리형 3D 탐사결과_Crossline Section
표 Structure of SEG-Y format
표 Contents of EBCDIC header.
표 Contents of binary header.
표 Data sample format code of binary header.
표 Comparison of big-endian and little-enddian
표 Converting code from big-endian to little endian.
표 IBM format
표 IEEE format
표 부동소수점 변환방법
표 Converting code of developed software
표 VTK modules.
표 Visualization of seismic data using VTK.
표 comparison of data type between C/C++ and Fortran language.
표 Conceptual diagram of developing the program using multi-language.
표 Conceptual diagram of developing the program considering the cooperation.
표 Name and roll of project in developing system.
표 The input seismic data.
표 The output seismic data after low pass filtering.
표 The frame of developed software.
표 The frame of developed software with displaying the seismic section and SEG-Y header..
표 MAC OS version software with displaying the seismic section and SEG-Y header.
표 Components of developed software.
표 Window of file information dock.
표 SEG-Y file list in the window of developed software.
표 SEG-Y header when file is not recognized.
표 SEG-Y header when file is recognized.
표 Window of filter process dock.
표 SVN server for the management of software version(left) and WIKI sever pages for developing issues(right)
표 Wiggle trace view
표 Image view
표 색상표
표 그레이스케일 이미지
표 색상표 적용 이미지
표 탄성파 자료 디스플레이 프로그램 기능 명세
표 탄성파 자료 디스플레이 프로그램 화면 인터페이스
표 Text Header 화면 예시
표 File Header 화면 예시
표 Trace Header 화면 예시
표 Cross Language 구현 구조도
표 UI with Console App 구현 구조도
표 데이터 분석 GUI 프로그램 기능 명세
표 데이터 분석 GUI 프로그램 인터페이스
표 File View 화면 예시
표 Process View 화면 예시
표 기존 자료처리 프로세스
표 개선된 자료처리 프로세스
표 속도모델(.velo) 파일 양식
표 피킹파일(.pick) 파일 양식
표 개선된 EOS-Pro Analyzer 프로그램 인터페이스
표 모듈 변수 설정 및 입출력 파일 지정 화면
표 탄성파 자료처리 프로그램 기능 명세
표 탄성파 자료처리 모듈
표 개선된 EOS-Pro Viewer 프로그램 인터페이스
표 파일 열 때, Endian 설정 화면
표 프로그램 인터페이스
표 파일 열기(파일 경로와, NTRPTR 값 지정)
표 파일 로딩 화면
표 3차원 탄성파탐사 결과 도시 화면
표 Bandpass filtering의 입력변수 및 전·후 변화
표 46 Gain의 입력변수 및 전·후 변화
표 Normal moveout correction의 입력변수 및 전·후 변화
표 Predictive deconvolution의 입력변수 및 전·후 변화
표 Resmple의 입력변수 및 전·후 변화
표 Source delay compensation의 입력변수 및 전·후 변화
표 Swell effect correction의 입력변수 및 전·후 변화
표 Frequency spectrum의 입력변수 및 전·후 변화
표 Arithmetic operation의 입력변수 및 전·후 변화
표 Stack의 입력변수 및 전·후 변화
표 Trace normalization의 입력변수 및 전·후 변화
표 Trace window의 입력변수 및 전·후 변화
표 Merge의 입력변수 및 전·후 변화
표 Coordinate range의 입력변수 및 전·후 변화
표 Binning 3D의 입력변수 및 전·후 변화
표 Comparison of partial derivative wavefield about velocity from FD method and modeling using virtual source
표 Flowchart for waveform inversion
표 True(step) and initial velocity model
표 Modeling parameter
표 Comparison of observed and 1st modeled trace
표 Comparison of observed and 5th modeled trace
표 Comparison of true and inverted velocity model
표 Error curve according to iteration
표 Comparison of true and initial velocity model at 4.4km
표 Comparison of true and inverted velocity model at 4.4km
표 Error curve according to iteration at 4.4km
표 CPU time according to iteration at 4.4km
표 Comparison of true and estimated source wavelet
표 Comparison of observed and modeled trace at 4.4km
표 Marmousi2 p-wave velocity model
표 Synthetic seismogram from marmousi2 P-wave velocity model
표 Error curve according to iteration
표 CPU time according to iteration
표 역산 알고리즘 순서도
표 새로운 경사방향과 헤시안행렬 구성 방식
표 소규모 탄성파 탐사 역산 알고리즘 순서도
표 송수신기 위치
표 속도모델 (a)실제속도모델, (b)초기속도모델, (c)역산횟수 1회의 업데이트된 속도모델, (d) 역산횟수 35회의 업데이트된 속도모델
표 XZ평면 경사방향 3차원 단면도
표 범례를 일치시킨 XZ평면 경사방향 2차원 단면도
표 YZ평면 경사방향 3차원 단면도
표 범례를 일치시킨 YZ평면 경사방향 2차원 단면도
표 단일 트레이스 정보
표 엔벨롭 변환 적용한 단일 트레이스 정보
표 단일 트레이스의 스펙트로그램
표 156Hz의 자료 정보 (a) Time domain, (b) Frequency domain
표 A result of applied reflection strength (a) before and (b) after
표 Comparison of reflection strength by seismic unix(SU) and KMOU
표 A result of applied instantaneous phase (a) before and (b) after
표 Comparison of instantaneous phase by seismic unix(SU) and KMOU
표 A result of applied instantaneous frequency.
표 Comparison of instantaneous frequency by seismic unix(SU) and KMOU
표 Flowchart of q-factor estimation module
표 A schematic of 4th layered P-wave velocity model
표 A schematic of 4th layered density model
표 A schematic of 4th layered Q-factor model
표 Physical properties of numerical model
표 A schematic diagram of numerical modeling test
표 Modeling parameter
표 Time domain waveform amplitude of resulting from numerical model
표 The spectral amplitude of resulting from fast fourier transform for numerical model
표 The spectral ratios between layers and the optimal linear range (a) linear regression analysis of 1st and 2nd interface (b) linear regression analysis of 2nd and 3rd interface
표 Result of Q-factor estimation
표 Single channel seismic data section
표 300th seismic trace extracted from seismic section
표 A result of muted seismic trace Red line is 1st interface signal and Blue line is 2nd interface signal
표 A result of frequency analysis Red line is 1st interface frequency signal and Blue line is 2nd interface frequency signal
표 The spectral ratios between layers and the optimal linear rangelinear regression analysis of 1st and 2nd interface
표 Result of Q-factor estimation
표 Seismic data section with Q-factor calculation results
표 CUDA의 지시호출방식 예제
표 deviceQuery의 예시
표 address mappimg 방법
표 adress 정보를 이용한 binning.
표 openmo를 이용한 parallel code
표 GPU의 device kelnel 코드
표 Pohang tracf1 측정영역 및 cmp position
표 computing resource
표 CPU 결과
표 GPU 결과
표 CPU 결과와 GPU 결과의 차이영상.
표 window 3×3 binning 결과
표 window 7×7 binning 결과
표 window 15×15 binning 결과
표 CPU와 GPU를 각각 사용할 때 병렬화의 효과
표 Geodesic Active Contours를 이용한 2차원 sea bottom detection
표 segmentation 결과를 이용한 해저면 추출
표 그림. 12의 결과를 smoothing filter를 통해 보정한 해저면
표 CUDA의 지시호출 방식
표 deviceQuery를 이용한 정보확인
표 반복 stride 보완을 위한 interer type array.
표 physical index와 memory index의 덧셈연산
표 CPU로 구현한 IntializeStructureTensor
표 GPU로 구현한 InitializeStructureTensor
표 전체 프로세스에 대한 Pseudo Code
표 10line.drt
표 CPU구현과 GPU구현간의 일치성 확인
표 Noise Level 1.0/ Proc: 2.0/ Subproc: 2.0
표 Noise Level 2.0/ Proc: 2.0/ Subproc: 2.0
표 Noise Level 3.0/ Proc: 2.0/ Subproc: 2.0
표 Noise Level 4.0/ Proc: 2.0/ Subproc: 2.0
표 Noise Level 3.0/ Proc: 1.0/ Subproc: 2.0
표 Noise Level 3.0/ Proc: 2.0/ Subproc: 2.0
표 Noise Level 3.0/ Proc: 5.0/ Subproc: 2.0
표 Noise Level 3.0/ Proc: 10.0/ Subproc: 2.0
표 GPU를 이용한 알고리즘의 가속계산 및 가속성능.
표 Pascal Architecture의 mobile GPU spec.
표 The processing results of the developed Non-local denoising program.
표 (a) The 20 ms frequency-modulated Chirp SBP linearly sweeping from 2 to 7 kHz, (b) the amplitude spectrum of the Chirp SBP pulse and © the Klauder waveley from the autocorrelation of (a).
표 A synthetic example for Chirp SBP data processing.
표 Schematic diagram of Chirp data acquisition systems.
표 Chirp data acquisition systems and key parameters.
표 Flowchart of Chirp data processing.
표 Sweep signals and amplitude spectra according to pulse length.
표 Chirp data acquired at the Korea Strait shelf mud(KSSM) after correlation with source sweep signal as shown in the 표 3-4-2.
표 Sweep signals and amplitude spectra according to taper length.
표 Chirp data after correlation with source sweep signal as shown in the 표 3-4-3.
표 Correlated Chirp section.
표 Swell effect correction result by moving average method(blue: raw, red: corrected
표 Swell Correction workflow using Multi-beam Echo Sounder data.
표 (a) Before and (b) after correcting the swell effect
표 Final processed Chirp sections using (a) Bathy2010 and (b) new digital recording system.
표 Envelope sections from (a) section 그림. 3-2-9 (a) and (b) section 그림. 3-2-9 (b).
표 Flowchart of Pseudo 3D Chirp SBP data processing.
표 (a) Final Chirp SBP raw data section and (b) Envelope section.
표 Comparison before and after applying static correction using MBES.
표 Final Pseudo 3D Chirp SBP cube
표 Time section (a)9.3 ms, (b)9.5 ms

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연구책임자(Manager) :	-
과제기간(DetailSeriesProject) :	-
총연구비 (DetailSeriesProject) :	-
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연구목표(Goal) :	-
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기대효과(Effect) :	-

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