연구2024.03 – 2026.08

중력·자력 데이터 파수 상관 분석으로 지하 구조 규명 (석사 · SPE Journal 제1저자)

겹쳐 있는 중력·자력 신호를 파수 영역 상관 분석으로 분리하는 지표(SLFI·DLFI)를 설계해 암염·기반암 구조를 규명

지구물리컴퓨팅연구실 · 환경에너지융합학과 · 석사과정 연구원

SPE Journal 논문 ↗GitHub 코드 (WCF·SLFI·DLFI) ↗연구 이력 ↗

입력

항공 중력 자료

항공 자력 자료

아부다비 해상 가샤 — 8~10 km 퇴적층 아래 암염·기반암 신호가 겹침

1상향 연속상관계수 변화 곡선이 꺾이는 높이 1,500 m
2정규화단위가 다른 두 자료를 같은 척도로
3파수 상관 필터링 (WCF)파수별 상관계수 CC(k) 계산
4지표 설계SLFI · CC(k) 0.5 ~ 1.0 → 기반암DLFI · CC(k) −1.0 ~ −0.5 → 암염상관계수 vs 남는 신호 에너지 곡선의 균형점으로 구간 결정
5독립 검증해석법이 다른 기존 모델 3개 — 공간 비교 · 측선 4개 · 3D 밀도 단면

결과

기반암 구조(SLFI) — 독립 모델 3개와 일치

암염 분포(DLFI) 재현 + 가샤 서쪽 추가 융기 가능성

분석 흐름 — 석사 학위논문 Fig. 3 · SPE Journal 논문 기준으로 정리

문제

아부다비 해상 가샤 지역은 암염과 기반암이 8~10 km 두께의 퇴적층 아래에 겹쳐 있어, 중력·자력 신호가 섞이고 기존 해석법은 암염 깊이를 약 6,000 m로 실제(탄성파 기준 약 9,300 m)보다 크게 얕게 추정하는 한계가 있었음

역할

항공 중력·자력 데이터에서 기반암과 암염의 신호를 분리해 각 구조를 규명하는 분석 방법을 제안

한 일

상향 연속·정규화로 중력·자력 데이터를 전처리하고, 파수(wavenumber) 영역에서 두 신호의 상관계수 CC(k)를 계산하는 파수 상관 필터링(WCF) 파이프라인 구축
양의 상관 성분을 강조해 기반암을 드러내는 SLFI, 약한·음의 상관 성분으로 암염을 드러내는 DLFI 두 지표를 설계
기존 3개 독립 모델과 공간 비교·측선별 비교·3D 밀도 모델로 결과를 다각도 검증
정기 연구미팅에서 아부다비 자료 처리·분석 결과를 10회 이상 발표(2024.05–2026.01)하고, 2025.11 기초연구실 워크숍에서 연구 성과 발표
IITP 글로벌 인재양성사업 등 국가R&D 과제 참여 연구원
캐나다 캘거리대학교 장기 파견(2024.06–12, 약 6개월): 측지공학과 연구진과 공동 수행, 칼리파대학교(UAE)와 3개 기관 공동연구로 확장

결과

SLFI 기반 기반암 구조가 서로 다른 해석법의 기존 독립 모델 3개와 상관계수 0.94 이상으로 일치
DLFI로 암염 구조의 공간 분포를 재현하고, 가샤 서쪽의 추가 암염 융기 가능성을 새로 제시
SCIE 국제학술지 SPE Journal 제1저자 논문 (2026, 캘거리대·칼리파대 공동연구) · 학회 발표 3건 (2024)
2024 KSEG 추계학술대회 학생 우수논문(포스터) 발표상
석사 학위논문 「Characterization of Salt and Basement Structures in the Ghasha Area Using Wavenumber Correlation Analysis of Gravity and Magnetic Anomaly Data」 (전북대학교 대학원 환경에너지융합학과, 2026.08.21 학위 취득)

설계 판단 · 트레이드오프

무엇을 고르고, 그 대신 무엇을 포기했는지

상관계수 구간: 구간을 좁히면 두 데이터의 상관은 높아지지만 남는 신호 에너지가 줄어듦 → '상관계수'와 '남는 에너지 비율'을 함께 그려 균형점(SLFI는 CC 0.5~1.0, 신호 에너지 약 절반 유지)을 고름. 임계값을 감으로 정하지 않고 그래프로 설명할 수 있게 함

상향 연속 높이: 높일수록 얕은 잡음은 줄지만 해상도가 떨어짐 → 상관계수 변화 곡선이 꺾이는 지점(1,500 m)을 계산해 선택

검증 기준: 같은 데이터로 만든 기준은 검증이 될 수 없다고 보고, 해석법이 다른 독립 모델 3개와 공간·측선·3D 밀도 단면으로 비교 — 기준을 구하기 어려운 대신 순환 검증을 피함