Abstract
The frequency-domain induced polarization (IP) response based on Cole-Cole model is expressed as a simple equation in close form. However, it is difficult to compute the time-domain IP response based on Cole-Cole model or any other relaxation model because it cannot be written in closed form. In this study, using numerical experiments, we compared three numerical methods for calculating the time-domain IP response of the Cole-Cole model asymptotically: series expansion, digital linear filtering and Fourier transform. The series expansion method is inadequately accurate for certain time values and converges very slowly. A digital linear filter specially designed to calculate the time-domain IP response does not present the desired accuracy, especially at later times. The Fourier transform method can overcome the abovementioned problems and present the time-domain IP response with adequate accuracy for all time values, even though more computing time is required.
Cole-Cole 모델에 대한 주파수영역 유도분극 반응은 닫힌 형태의 간단한 수식으로 정의된다. 그러나 시간영역 유도분극 반응은 닫힌 형태로 표현되지 않아 Cole-Cole 모델이나 다른 완화모델에 대한 반응을 계산하는 것은 쉽지 않다. 이 논문에서는 Cole-Cole 모델에 대한 시간영역 유도분극 반응을 계산하는 세 가지 방법, 즉 급수 전개법, 선형 필터링법 및 푸리에 변환법을 비교 분석하였다. 수치 실험 결과 급수 전개법은 안정적인 결과를 제시하지 못할 뿐 아니라 수렴 속도가 느리다는 문제점이 있다. 선형 필터링법은 후기 시간에서 만족할 만한 정밀도를 보이지 못 하였다. 푸리에 변환법은 계산시간이 더 많이 걸린다는 단점이 있으나 다른 방법에 비하여 보다 안정적인 것으로 확인되었다.