Capacitively-coupled Resistivity Method - Applicability and Limitation

비접지식 전기비저항 탐사 - 적용성과 한계

Capacitively-coupled resistivity (CCR) system is known to be very useful where galvanic contact to earth is impossible, such as the area covered with thick ice, snow, concrete or asphalt. This system injects current non-galvanically, i.e., capacitively to earth through line antenna and measures potential difference in a same manner. We derived geometric factor for two types of antenna configuration and presented the method of processing and converting the data obtained with CCR system suitable to conventional resistivity inversion analysis. The CCR system, however, has limitations on use at conductive area or electrically noisy area since it is very difficult to inject sufficient current to earth with this system as with conventional resistivity system. This causes low SM ratio when acquiring data with CCR system and great care must be taken in acquiring data with this system. Additionally the uniform contact between line antennas and earth is also crucial factor to obtain good S/N ratio data. The CCR method, however, enables one to perform continuous profiling over a survey line by dragging entire system and thus will be useful in rapid investigation of conductivity distribution in shallow subsurface.

비접지식 전기비저항 탐사는 땅에 접지전극을 설치하기 어려운 곳에서 전기비저항 탐사를 수행할 수 있는 방법으로 국내에서도 관심이 높아지고 있는 방법이다. 이 방법의 기본원리는 땅과 송수신 안테나의 용량결합(capacitive coupling)에 의하여 지하로 전류를 주입하고 이에 의한 전위차를 측정하여 자료를 획득하는 것이다. 본 연구에서는 쌍극자 및 단극 형태의 송수신 안테나를 일렬로 배치하는 방사 배열(radial array)에 대한 기하학적 상수를 유도하였다. 또한, 기존의 접지식 전기비저항 해석 알고리듬을 이용하여 비접지식 전기비저항 자료를 해석하기 위한 자료 전처리 및 변환 과정을 제시하였다. 즉, 획득된 탐사 자료를 기하학적 상수를 이용하여 일단 겉보기 비저항으로 변환한 후 쌍극자 배열이나 변형된 쌍극자 배열 자료로 보간 혹은 재샘플링함으로써 기존의 접지식 전기비저항 역산 알고리듬을 이용하여 해석하였는데, 동일 측선에서 수행한 접지식 및 비접지식 탐사 자료와 비교하여 그 타당성을 검증하였다. 비접지식 전기비저항 탐사법은 전류를 많이 주입할 수 없는 기기 상의 단점을 갖고 있음을 알 수 있었는데, 특히 전기비저항이 낮은 곳이나, 전기적 잡음이 심한 곳, 그리고 송수신 안테나의 접촉이 좋지 않은 지역에 적용함에 있어 세심한 주의가 요구된다. 그러나, 송수신 안테나를 일렬로 배열하여 견인함으로써 연속적으로 탐사 자료를 획득할 수 있고 전극 설치가 불가능한 지역에서 전기비저항 탐사를 수행할 수 있으므로, 신속하게 지하 천부에 대한 전기비저항 분포를 알고자 할 때 유용하게 쓰일 것으로 생각된다.