소규모 천부 불균질대가 레일리파의 전파 및 분산특성에 미치는 영향에 대해 알아보기 위해 반무한 균질 매질과 2층 층서구조상의 소규모 천부 불균질대를 상정하고 이 불균질대의 심도, 규모 등을 변화시키면서 레일리파의 전파양상과 분산특성에 대해 고찰하였다. 불균질대의 크기가 최소파장을 기준으로 한파장 이상의 경우 레일리파의 분산 현상이 확인되었으며 이러한 현상은 불균질대의 크기가 클수록 커지며 심도가 깊어질수록 작아지고 심도와 수직적 크기변화보다는 수평적 크기변화에 더 민감한 것을 확인하였다. 분산으로 인한 위상속도의 변화 양상은 불균질대의 크기가 일정정도 이하일 경우에는 탄성파 기록상에서는 확인하기 어려우나 분산된 레일리파의 반사 및 투과 이벤트와 그로 인한 진폭변화를 통해 불균질대 존재 여부를 확인하는 지시자로 사용될 수 있을 것으로 판단되며 이런 결과는 소규모 불균질대나 공동탐지를 위한 현장탐사나 새로운 해석방법 개발에 있어 한 지침을 제공할 것으로 기대된다.
The effect of small-scale near surface inhomogeneity on Rayleigh wave propagation and dispersion has been investigated in this study using two-dimensional FEM elastic modeling. Various inhomogeneity models with a variety of geometrical shape and embedment depth which exist in homogeneous half-space and two-layered media are considered. Results show that any near surface inhomogeneity greater than one wavelength in terms of minimum wavelength of Rayleigh wave shows dispersion characteristics. Such dispersion effect become stronger as the dimensions of the inhomogeneity increase. The effect of horizontal dimension is more dominant factor governing the dispersion characteristics than vertical dimension. However, the dispersion effect can not be identifiable in seismogram if the horizontal dimension is not wide enough. Nonetheless, even in this case, the existence of inhomogeneity can be inferred by the reflection or transmission event of Rayleigh wave. The results can be expected to provide insights on the behavior of Rayleigh wave which may be helpful for designating field work or new processing scheme to detect near surface inhomogeneity by surface wave method.
