Case Study on the Data Processing to Enhance the Resolution of Towed Chirp Sub-Bottom Profiler Data

Abstract

해양탄성파 탐사 중 하나인 고해상 Chirp 해저 지층 탐사는 일반적으로 다른 탄성파 탐사방법에 비해 송신되는 주파수 범위가 수 kHz의 광대역폭을 가지고 있기 때문에 최적의 지층 투과(penetration)와 수직 해상도(vertical resolution)을 얻을 수 있다. 이런 장점으로 Chirp 해저 지층 탐사는 연안환경조사, 항만개발, 준설작업, 해저 파이프라인 및 케이블 설치를 위한 엔지니어링 탐사와 석유, 가스 등의 해양자원 탐사 등에 널리 활용되고 있다. 연구선 선저에 설치된 Chirp 해저 지층 탐사기, HMCSBP(Hull Mounted Chirp Sub-Bottom Profiler)의 빔각(beam angle)은 주파수별로 다르지만 25 ~ 30°내외로 크다. 이러한 넓은 빔각은 평평한 해저 지형에서 취득되는 지층 자료에 영향이 크지 않지만, 수심이 급격히 변하는 깊은 지역의 해저면을 정확하게 탐지하지 못하는 원인이 된다. 본 연구는 이를 해결하기 위해 연구선 선미에서 Chirp 해저 지층 탐사기를 견인하여 운영되는 견인식 Chirp 해저 지층 탐사기, TCSBP(Towed Chirp Sub-Bottom Profiler)의 소개와 TCSBP를 운용 후 발생된 해저 지층 탐사 자료의 문제점과 해상도 향상을 위한 자료처리 방법을 제시하였다. 실해역 테스트 결과 운용 고도 변화에 따른 해저 지층의 불연속성이 나타나 지층 해석의 문제점이 확인되었다. 이런 문제를 보완하기 위해 트레이스간 견인 수심간 보간법을 도입하여, 해저 지층 탐사 결과의 해상도를 향상하였고 해석의 문제점을 보완하였다. 따라서 이번 자료 처리 연구가 견인식 Chirp 해저 지층 탐사 자료 향상에 많은 기여를 할 것이다. 향후 수심이 깊은 지역에서 그 효용성을 확인하는 추가 연구가 필요하다.