• 지구물리와물리탐사
• /
• 제22권3호
• /
• pp.132-148
• /
• 2019

최근 안전 및 환경 등이 사회의 주요 이슈가 되고 있다. 특히 공사 현장 주변의 지반 침하 등에 따른 피해를 막기 위해 지하안전특별법까지 제정되는 등 안전에 대해서는 구체적인 노력이 진행되어 왔다. 환경 오염문제와 관련해서도 대상 지역의 지중유체 이동경로 파악 등을 통해 가능한 환경 오염 영역을 특성화 하고 지중에서 오염의 처리 및 모니터링에 대한 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로, 기존에는 주로 자원 탐사, 지질 특성 파악, 지반 탐사 등에 이용되었던 물리탐사 기법이 환경 오염 영역 파악에 적용되고 있다. 이 논문에서는 환경 오염 지역 특성화를 위한 물리탐사 연구의 기초 연구로서, 유류, 침출수, 중금속 및 질소산화물 등 여러 오염원의 특성에 따른 오염지역의 전기적 물성 변화 특성을 알아보았다. 또한 이러한 물성 변화를 파악할 수 있는 물리탐사 기법들 즉, 전기비저항 탐사, 유도분극 탐사, 지표투과레이더 탐사 등의 오염 탐사 적용 가능성에 대해 검토한 후, 다양한 오염지역에서의 실제 수행된 물리탐사 사례들을 분석하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제55권1호
• /
• pp.111-125
• /
• 2022

산사태가 발생하면 많은 시설에 큰 위험을 초래할 수 있기 때문에, 이를 예방하기 위해 사면의 특성을 상세하게 조사하고 불안정한 사면에 대해서는 적절히 보강을 수행해야 한다. 물리탐사는 사면을 교란시키지 않고 비교적 저렴한 비용으로 넓은 영역의 특성을 조사할 수 있는 방법으로, 외국에서는 사면의 안정성 조사에 널리 쓰이고 있는 반면 국내에서는 물리탐사 외의 직접적인 조사 방법들이 주로 쓰이고 있다. 이 논문에서는 물리탐사를 이용하여 사면의 특성을 파악하여 안정성을 평가한 사례들을 분석하고자 한다. 먼저 불안정한 사면물질, 균열 위치 및 연결성, 지하수위 분포에 따른 물성의 변화 등을 알아본 뒤, 이러한 물성 변화를 파악하기 위해 적용된 물리탐사 기법들인 전기비저항 탐사, 탄성파 탐사를 비롯해 자연전위 탐사, 유도분극 탐사, 지표투과레이더 탐사 등의 적용법에 대해 알아본다. 이에 기초하여, 기존의 여러 사면에서 실제로 수행되었던 물리탐사 사례들을 분석하였다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제20권3호
• /
• pp.137-145
• /
• 2017

다양한 화학산업에서 사용되는 고품위 석회석은 국내 태백산 분지 일대 상부 풍촌층에 분포하고 있다. 물리탐사는 광범위한 지표면 아래의 지질구조를 조사하는데 가장 효율적인 방법이다. 고품위 석회석 조사와 관련된 물리탐사 연구사례가 거의 선행되지 않았으므로 석회석 조사에 적절한 탐사전략이 아직 마련되지 않았다. 따라서 이 연구에서 암상별 물성연구를 바탕으로 최적의 고품위 석회석 탐사방법을 제안하고, 탐사결과 해석에서 필요한 데이터베이스를 축적하는데 초점을 두었다. 연구를 위한 암석시료는 정선 일대 하부 화절층, 풍촌층, 암맥류를 대상으로 현장 시추 코어에서 채취했고, 실내 물성 측정과 암석 기재를 수행했다. 풍촌층 암석의 대자율은 하부 화절층과 암맥보다 확연히 낮으므로 이러한 암상 경계는 자력 탐사로 구분할 수 있을 것으로 보인다. 또한, 중부 풍촌층 암석의 전기적 물성, 특히 충전성은 상부/하부 풍촌층과 비교하면 차이가 나므로 상부 풍촌층의 고품위 석회석은 유도분극 탐사로 찾을 수 있을 것으로 판단했다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제24권4호
• /
• pp.180-193
• /
• 2021

복소 전기비저항 탐사기법은 진동수 영역에서 전기비저항과 위상을 측정하여 지하 매질의 다양한 특성정보를 획득할 수 있는 탐사기법으로 최근 그 활용성이 증가하고 있다. 이 논문에서는 복소 전기비저항 탐사기법의 활용성을 높이기 위하여 획득한 자료에 대한 3차원 역산 알고리듬을 개발하였다. 이를 위한 모델링에는 전자기 커플링 효과를 무시하는 경우에 적용할 수 있는 포아송 방정식을 적용하였으며, 역산에는 기존의 평활화된 역산법을 복소수로 확장하는 방법으로 알고리듬을 개발하였다. 역산의 안정성 및 현장자료의 적용성을 높이기 위하여 라그랑지 곱수를 역산 과정에서 오차 벡터와 모델 증분 벡터의 크기에 따라 자동적으로 조정되도록 하는 기법을 도입하였다. 또한, 잡음이 많이 포함된 위상자료로 인한 자료의 손실을 보완하기 위하여 역산반복 단계에서 초반부는 전기비저항 자료만을, 후반부는 전기비저항 자료와 위상 자료를 모두 역산하는 두 단계로 구성된 역산기법을 제시하였다. 수치 모형실험에 대한 역산 시험결과 안정적인 역산 결과를 얻을 수 있었으며, 개발된 3차원 역산 알고리듬을 국내 천열수 광산 인근에서 수행한 복소 전기비저항 탐사자료 해석에 적용하여 그 타당성을 확인하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
• /
• pp.197-202
• /
• 2005

최근 제주도에서 실시된 자기지전류(Magnetotelluric) 탐사 자료에서 일본의 Kii 반도 남동쪽 해상에서 발생한 지진활동과 관련된 전자기 현상이 관측되었으며, 이러한 동지진 전자기장 신호의 특성과 메카니즘을 분석하였다. 전파속도, 파워 스펙트럼의 특성, 지진 기록과의 비교, MT 임피던스의 변화, 타원분극 방향 등의 분석으로부터 전자기장 변동이 지진파 전파 과정에서 측점 주변에서 유도된 전자기장으로 판단되며, 측점 주변의 지전기 및 수리지질학적 구조에 의해 전자기장 변동이 크게 좌우됨을 알 수 있다. 전기역학적 효과의 간단한 고찰을 통해 관측된 전자기장의 크기가 이론적 근사와 유사함을 알 수 있었으며 전자기장의 파워가 가속도 파워와 밀접히 관련되어있음을 알 수 있으나 측점에 따라 전자기장의 크기와 방향이 크게 차이가 나는 것은 설명하기 위해서는 전기역학적 메카니즘 이외의 효과를 고려할 필요가 있다.

• 지구물리
• /
• 제2권3호
• /
• pp.225-233
• /
• 1999

암석의 비저항값은 암석 자체의 성질뿐만 아니라 유체의 종류, 온도, 물 포화율, 접촉상태, 유도분극, 측정기기 및 사용전원의 주파수 등, 여러 요인에 의하여 영향을 받는다. 이 연구는 암석의 비저항을 정확하고 정밀하게 측정하기 위한 기초 연구의 일환으로서, 비저항 실측자료를 비교 분석하는 과정을 통하여 비저항 측정에 영향을 주는 다양한 요소들을 추적하고, 아울러 비저항 측정에 있어서 최적의 환경 조건을 찾고자 하였다. 특히 온도, 물 포화율, 시료와 전극의 접촉상태, 측정 주파수의 영향 등이 종합적으로 분석되었으며, 전도성 접착제와 절연 테이핑 방법 그리고 시계열 비저항자료의 이용이 비저항 측정의 정확도와 정밀도 향상에 크게 기여할 수 있음을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제25권2_spc호
• /
• pp.55-69
• /
• 2020

Permeability-analyzing methods commonly involve small-scale drilling, such as pumping or slug test, but it is difficult to identify overall distribution of permeability of the entire target sites due to high cost and time requirement. Spectral induced polarization (SIP) method is known to be capable of providing distributions of both the porosity and the pore size, the two major parameters determining permeability of the porous medium. The relationship between SIP variables and permeability has been studied to identify the hydrological characteristics of target sites. Kozeny-Carman formula has been improved through many experiments to better predict fluid permeability with electrical properties. In this work, the permeability prediction techniques based on SIP data were presented in accordance with the hydrogeological and electrical characteristics of a porous medium. Following the summary of the techniques, various models and related laboratory experiments were analyzed and examined. In addition, the field applicability of the prediction model was evaluated by field case analysis.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제25권2_spc호
• /
• pp.86-100
• /
• 2020

Analyzing and monitoring environmental contaminants based on geophysical exploration techniques have become important and it is now widely applied to delineate spatial distribution geophysical characteristics in wide area. Among the techniques, induced polarization (IP) method, which measures polarization effects on electrical potential distribution, has drawn much attention as an effective tool for environmental monitoring since IP is sensitive to changes in biochemical reactions. However, various reactions stemming from the presence of multiple contaminants have greatly enhanced heterogeneity of polluted sites to result in highly variable electrical characteristics of the site. Those contaminants influence chemical and physical state of soil and groundwater to alter electrical double layer, which in turn influences polarization of the media. Since biochemical reactions between microbes and contaminants result in various IP effects, IP laboratory experiments were conducted to investigate IP responses of the contaminated soil samples under various conditions. Field IP surveys can delineate the spatial distribution of contamination, while providing additional information about electrical properties of a target medium, together with DC resistivity. Reviewing IP effects of contaminants as well as IP surveys can serve as a good starting point for the application of IP survey in site assessment for environmental remediation.

• 자원환경지질
• /
• 제17권1호
• /
• pp.49-55
• /
• 1984

유도 분극법에서 지하의 경사 물체에 대한 3차원 표준곡선을 해석하였다. 이들 물체 대한 쌍극자 IP 응답은 적분 방정식을 이용한 수치계산 방법으로 구해졌다. 이때 물체의 경사각은 각각 0,20. 45,70 및 90도 이다. 물체가 수평 (경사각 0 도) 및 수직(경사각 90도)일 때는 단면도에서 대칭성 IP 패턴이 되지만, 20, 45 및 70도로 경사하고 있을 때는 최대값의 등치선이 물체의 경사 방향과 반대 방향으로 기울어져 있는 비대칭성 패턴을 나타낸다. 이중 가장 현저한 비대칭성 패턴은 20도 경사 모델에서 나타났다. 쌍극자 IP 데이터로서 70도 경사물체와 수직물체를 식별하기는 어렵다. 또한 측선이 물체의 중심에서 주향방향으로 멀어질 때의 반응은 IP anomaly가 작은 값으로 단면도에서 보다 깊은 곳에 나타나게 된다. 한편, 탐사대상물의 위치를 추정할 때 평면도는 단연도보다 유용할 것으로 생각된다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제12권1호
• /
• pp.33-40
• /
• 2009

쌍극자-쌍극자 전기비저항 탐사를 수행하여 자료를 얻다 보면 종종 음의 겉보기 비저항값을 얻게 된다. 음의 겉보기 비저항이란 겉보기비저항 가단면도 상에서 주변자료와 반대되는 부호를 갖고 나타나는 비저항을 의미한다. 이러한 음의 겉보기 비저항은 보통 측정오차로 간주되어 현장 자료 해석시 무시되어 왔다. 일부 측정기기에서는 겉보기 비저항의 절대간이 기록되므로 이러한 음의 비저항값들이 주변값과 같은 부호를 갖는 것으로 환산되어 해석되기도 한다. 현장에서의 여러 실험 결과 옴의 겉보기 비저항갈은 측정오차나 자연전위의 영향에 의해 나타나는 현상이 아니었으며, 유도분극에 의한 영향도 아니었다. 한가지 가능성으로 지하 지질구조에 의한 영향으로 생각할 수 있다. 이 연구에서는 수치모델링을 통하여 평탄한 지형에서 음의 비저항이 지하 지질구조에 의하여 나타날 수 있다는 것을 보여준다. 현장자료를 시뮬레이션하기 위하여 3차원 전산모델링 알고리즘을 이용하였으며, 3차원 결과로부터 2차원 가단면도를 얻었다. 음의 비저항을 발생시키는 모델로는 U자형과 초승달모양의 전도체 모델을 가정하였다. 수치모델링 결과 이러한 지질구조로부터 음의 비저항이 나타날 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 일반적으로 전류전극으로부터의 거리가 멀어질수록 전위값이 증가하게 되면 전위차 곡선들이 서로 교차하면서 음의 비저항값이 나타나는데, 본 연구에서 제시된 결과들에 대해 전극위치에 대한 전위차 그래프를 그려봄으로써 이를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 수치예제들은 현장조사에서 획득한 음의 겉보기 비저항값들이 지하 지질구조에 의해 발생할 수 있는 가능성을 제시하며, 향후 현장조사 자료 해석시 이를 고려하여 해석할 것을 제안한다.