Abstract
We performed a long-term monitoring of self-potential(SP) using the Cu-CuSO₄non-polarizable electrode and copper-clad electrodes(CCE) in a test site in order to analyze the effects of surrounding environmental noises such as temperature, rainfall and soil moisture content on the electrodes. Analysis of the temperature dependence of the non-polarizable electrodes showed that is temperature coefficient was about +0.5 mV/°Fwhen its end was exposed to atmosphere while it was less than +0.5 mV/℃ when submerged into the subsurface, which reflects that there exists an 8 to 11 hour lag between temperatures at the depth of 15 cm and atmosphere. CCE was independent of atmospheric temperature in subsurface but showed temperature coefficient of 1.0 mV/℃ when exposed to atmosphere. Drifts of 1 to 2 mV recorded with the non-polarizable electrode directly related to the soil moisture content when it was buried in subsurface. Drift with CCE also showed similar trend to the soil moisture content, and 5 mV drift was recorded according to 5% of daily variation. The soil moisture content had strong effects on the measurement with CCE in rainfall since the flow potential is generated on the surface of the electrode.
자연전위에 대한 환경 잡음요소로 기온, 강수, 토양수분함량 및 지중 온도 등을 분석하기 위하여 별도로 제작된 시험포장에서 Cu-CuSO₄비분극전극과 구리를 입힌 금속전극(CCE)에 대한 장기 모니터링 실험을 실시하였다. 온도 영향에 대한 실험 결과 Cu-CuSO₄비분극전극의 상부를 대기에 노출시킨 경우는 기존의 연구결과인 +0.5 mV/°F의 온도계수가 적용될 수 있지만, 15 cm 깊이의 지중온도 변화가 대기온도 변화에 대하여 약 8∼11 시간의 지연효과가 나타남에 따라, 땅 속에 묻어 설치한 경우는 0.5 mV/℃ 이하의 미약한 영향이 나타는 것으로 밝혀졌다. CCE의 경우는 땅속에 묻어 설치하였을 때에는 대기온도와 무관하지만, 전극이 직사광선에 노출된 경우는 약 1 mV/℃ 정도의 온도 편차가 있는 것으로 나타났다. 토양수분함량 변화 영향에 대한 실험에 의하면 Cu-CuSO₄비분극전극을 땅 속에 묻어 설치한 경우 토양수분함량 변화가 그대로 반영됨에 따라, 1∼2 mV의 미약한 편차는 주로 토양수분함량 변화에 의한 것임이 밝혀졌다. CCE의 경우는 전체적으로 토양수분함령 변화와 유사한 주기를 가지며 약 5% 이내의 일변화에 대하여 금속전극 대부분에서 약 5 mV 내외의 변화가 나타났으며, 강수기간 동안에는 금속전극의 표면에서 발생되는 흐름전위의 영향이 나타남에 따라 토양수분함량의 영향이 상대적으로 크게 작용함을 확인하였다.
