• 지구물리와물리탐사
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• 제8권3호
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• pp.224-231
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• 2005

현장 물리탐사 수행 시 상용화된 장비로는 탐사 대상 매질의 물성, 대상체의 크기, 모양 등의 탐사목적 및 현장여건에 의해 탐사가 불가능 하거나 탐사 목적에 맞는 분해능을 얻지 못하는 경우를 종종 만나게 된다. 이러한 다양한 현장 조건 및 탐사 목적에 효과적으로 적용할 수 있는 다목적 물리탐사 측정 시스템을 개발하였다. 이 다목적 측정 시스템은 PXI를 기반으로 하며 A/D 변환기 또는 GPIB 인터페이스를 이용한 측정 장치를 통해 신호를 측정하게 되며 확장성이 커 다양한 문제에 적용이 가능하다. 구성된 측정 시스템을 이용하여 시추공 레이다 탐사 시스템과 시추공 초음파 탐사 시스템, 전자기적 잡음 측정 시스템을 구축하였다. 시추공 레이다 탐사 시스템은 네트워크 분석기를 GPIB를 통해 제어하고 현장 조건에 따라 임의로 안테나의 길이 조절이 가능한 스텝 주파수 레이다 탐사 시스템이며, 시추공 초음파 탐사 시스템은 압전 송수신기 센서, 고출력 송신기와 A/D 변환기로 구성되어 시추공 내에서 초음파를 이용하여 착맥된 지하공동의 범위를 측정하기 위해 구성된 시스템이며, 전자기적 잡음 측정 시스템은 3개의 자기장 센서와 2개의 전기장 센서 그리고 A/D 변환기로 구성되며 임의로 측정시간과 샘플링 주파수의 조절이 가능하고 임의의 시간에 예약 측정이 가능한 시스템이다. 시추공 레이다 탐사 시스템은 상용 시스템으로 불가능했던 지하공동의 넓이와 지장물을 찾는 탐사에서 효과적인 결과를 보여주었으며, 시추공 초음파 탐사 시스템도 지하공동의 넓이를 측정하는 실험에서 가능성을 확인할 수 있었다. 한편 전자기적 잡음 측정 시스템을 이용하여 도심지 내 전자기적 잡음특성을 파악할 수 있었으며, 이를 변형하여 전기비저항 탐사 시 사용되는 다양한 케이블에 대한 케이블 내의 전자기적 유도 현상 및 그에 따른 신호 왜곡을 규명하는 실험에 적용하여 시스템의 확장성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권11호
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• pp.1121-1129
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• 2009

본 논문에서는 펄스형 시추공 레이더 시스템에 사용되는 UWB 모듈인 펄스 발생기와 광대역 가변 이득 저잡음 증폭기를 설계 및 제작하고, 기존의 시스템과 비교하여 성능을 분석하였다. 공동을 포함하는 지하 매질의 최대 경로 손실을 구하여 시스템 버짓과 규격을 결정하였다. 펄스 발생기는 40 kHz의 펄스 반복율과 5 ns 미만의 펄스폭을 가지고 피크 레벨이 +73 dBm으로 제작되었다. 광대역 저잡음 증폭기는 주파수 20 MHz에서 200 MHz 범위 내에서 3.77 dB의 잡음 지수와 100 dB의 가변 이득 범위를 가지게끔 설계되었다. 실제 시험장에서 기존 시스템과 비교한 결과, 제작된 시스템은 탐사가 되지 않는 영역도 낮은 잡음 지수를 갖는 저잡음 증폭기에 의해서 탐사가 가능하였다.

• 자원환경지질
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• 제33권1호
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• pp.41-50
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• 2000

Geo-radar survey which has the advantage of high-resolution and relatively fast survey has been widely used for engineering and environmental problems. Three-dimensional effects have to be considered in the interpretation of geo-radar for high-resolution. However, there exists a trouble on the analysis of the three dimensional effects. To solve this problem an efficient three dimension numerical modeling algorithm is needed. Numerical radar modeling in three dimensional case requires large memory and long calculating time. In this paper, a finite difference method time domain solution to Maxwell's equations for simulating electromagnetic wave propagation in three dimensional media was developed to make economic algorithm which requires smaller memory and shorter calculating time. And in using boundary condition Liao absorption boundary. The numerical result of cross-hole radar survey for tunnel is compared with real data. The two results are well matched. To prove application to three dimensional analysis, the results with variation of tunnel's incident angle to survey cross-section and the result when the tunnel is parallel to the cross-section were examined. This algorithm is useful in various geo-radar survey and can give basic data to develop dat processing and inversion program.

• 지구물리와물리탐사
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• 제1권3호
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• pp.176-182
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• 1998

시추공 레이다 반사법 탐사는 기반암 하부에 대한 고해상도 영상을 얻을 수 있으나, 그 원리상 반사층의 방위각 정보의 획득이 불가능하기 때문에 감지된 지하 불균질대가 시추공을 중심으로 어느 방향에 위치하는가를 알 수가 없다는 문제가 있다. 반사층의 방위각 정보의 획득을 위하여, 방향탐지 안테나를 이용한 탐사가 이용된다. 그러나 지금까지 사용되고 있는 방향탐지 안테나 탐사자료의 해석 방법은 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라, 때로는 해석에 있어서 오류를 유발할 가능성까지 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 반사층의 방위각을 자동 결정할 수 있는 방법을 개발하였다. 알고리듬은 최소자승 오차의 개념 하에서 최대 또는 최소진폭을 나타낼 수 있는 전자파의 입사각을 결정함에 그 원리를 두고 있다. 새로이 개발된 알고리듬을 이용하여 석산자원탐사 목적으로 수행된 탐사자료의 방위각 영상을 작성하였으며, 이를 통하여 거의 대부분의 반사층의 방위각에 대한 정보를 획득할 수 있었다. 지질조사 결과 확인된 단층 및 암맥, 그리고 지표에 인위적으로 존재하는 채석단면의 위치 등의 알려진 구조의 위치와, 방향탐지 안테나 영상에서 확인된 방위각과 매우 잘 일치하고 있음이 확인되었으며, 이러한 사실은 본 연구에서 개발된 방위각 자동 결정 알고리듬의 정확성을 대변하여 주고 있다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 1999년도 제2회 학술발표회
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• pp.202-216
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• 1999

대형구조물일수록 깊은 기초를 사용하게 된다. 깊은 심도, 대구경의 기초일수록 제자리 기초공법을 채택하는 경우가 많은데 이 때는 적합한 콘크리트의 품질검사와 품질확인 작업이 요구된다. 이를 위해 콘크리트 건전도 시험이 수행된다. 또한 구조물의 개보수 공사 혹은 안전진단시 기초의 건전도와 근입깊이에 대한 정보가 필요하다. 그러나 여러 사정에 의해 기초의 근입깊이를 알 수 없는 경우가 많으므로 이를 알아내기 위한 기법도 요구된다. 음파검층, 탄성파탐사 기법이 이러한 기초구조물의 건전도 시험에 응용되고 있다. 송수신 분리형의 수평검측법은 시공시 매설된 복수의 검측공에서 적용되어 매우 정확한 건전도시험을 수행할 수 있으며, 단일채널 반사법 탄성파탐사는 제자리 기초는 물론 기성말뚝에 대한 건전도시험도 가능하다. 정확도는 검층법이 더 우수하다. 깊은 기초의 근입깊이 조사를 위해서는 평행탄성파법, 시추공레이다법, 시추공자력탐사가 적용될 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권1호
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• pp.69-76
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• 2007

시추공 지중레이다 고주파수 전자기파 전파와 관련된 현상은 복잡하다. 그 물리적 과정을 보다 잘 이해하기 위해서 본 연구에서는 원통좌표계에서 맥스웰방정식의 유한차분 시간영역 해를 이용하였다. 이 방법은 시추공간 레이다탐사에서 전자기파의 전파형을 모델링할 수 있다. 그리고 원통좌표계는 계산 효율이 높고, 파동장의 3 차원적인 기하학적 확산을 정확하게 계산할 수 있으며 또 작은 크기의 시추공을 이산화할 때 효과적이다. 수치계산 결과를 통해 물로 채워진 시추공은 전파 파형에 영향을 주는 강한 도파관 효과를 일으킬 수 있으며, 그 도파관 효과는 시추공의 크기와 안테나의 길이에 의존한다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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• pp.313-316
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• 2007

Ground-penetrating radar (GPR) is an effectiveness tool for imaging spatial distribution of hydrogeologic parameters. An artificial groundwater recharge test has been conducted in Nagaoka City in Japan, and time-lapse crosshole GPR data were collected to monitor infiltration processes in a vadose zone. Since radiowave velocities in a vadose zone are largely controlled by variations in water content, the increase in traveltimes is interpreted as an increase in saturation in the test zone. We use a finite-difference time-domain method in two-dimensional cylindrical coordinates to simulate field results. Numerical modeling successfully reproduces the major feature of velocity changes in the filtration process.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.328-334
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• 2003

Evaluating stability of dam foundations is one of the prime areas of any rock engineering investigations. Despite best engineering efforts in the design and construction of dam foundations, the foundation regime of a constructed dam suffers deterioration due to continuous erosion from backwater current of dam discharge and dynamic effects of loading and unloading process. Even during construction, development of frequent cracks due to sudden thermal cooling of concrete blocks is not uncommon. This paper presents two case studies from India and Bhutan. In the first case, the back current of water discharge from the Srisailam dam in India had continuously eroded the apron and has eaten into the dam foundation. In the second case with dam construction at Tala Hydroelectric Project in Bhutan, sudden overflow of river during the construction stage of dam had led to development of three major cracks across the dam blocks. This was ascribed to adiabatic cooling effect of concrete blocks overlain by chilled water flow. Non-destructive evaluation of rock mass condition in the defect regime by the borehole GPR survey helped in arriving at the crux so as to formulate appropriate restoration plan.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.401-408
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• 2005

Recently shield TBM tunnellings are being applied to subway construction in Korean cities. Generally these kinds of tunnellings have the problems in the stability of ground such as subsidence because urban subway is constructed in the shallow depth. A sinkhole occurred on the road just above the tunnel during tunneling in Kwangju, so a survey for upper layer of the tunnel was needed. But conventional Ground Probing Radar can't be applicable due to the presence of steel-mesh screen in the shield segment, so no existent geophysical method is applicable in this site. Because the outer surface of each shield segment is electrically insulated, dipole-dipole resistivity method which is popular in engineering site investigation, was tried to this survey for the first time. Specially manufactured flexible ring-type electrodes were installed into the grouting holes at an interval of 2.4 m on the ceiling. The K-Ohm II system which has been developed by KIGAM and tested successfully in many sites, was used in this site. The system consists of 1000Volt-1Ampere constant-current transmitter, optically isolated 24 bit sigma-delta A/D conversion receiver - maximum 12 channel simultaneous measurements, and graphical automatic acquisition software for easy data quality check in real time. Borehole camera logging with circular white LED lighting was also done to investigate the state of the layer. Measured resistivity data lack of some stations due to failing opening lids of holes, shows general high-low trend well. The dipole-dipole resistivity inversion results discriminate (1) one approximately 4 meter diameter cavity (grouted but incompletely hardened, so low resistivity - less than $30{\Omega}m$), (2) weak zone (100-200${\Omega}m$), and (3) hard zone (high resistivity - more than 1000${\Omega}m$) very well for the distance of 320 meters. The 2-D inversion neglects slight absolute 3-D effect, but we can get satisfactory and useful information. Acquired resistivity section and video tapes by borehole camera logging will be reserved and reused if some problem occurs in this site in the future.

• 한국측량학회지
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• 제39권6호
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• pp.497-505
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• 2021

최근 국내에서 빈번하게 발생하는 지하공간 사고에 기인하여 정부에서는 지하공간 안전관리 대책으로 지하공간통합지도(IUGIM: Integrated Underground Geospatial Information Map) 구축의 기본 계획을 2015년에 수립하여 2021년 현재 부분 구축이 완료된 상태이고, 지하공간 관리 주체 및 관계 기관 등이 활용 중이다. 본 연구는 지하공간통합지도의 활용성 향상 방안의 일환으로 수행 중이며, 현장에서 계측된 실시간 기반의 데이터와 지하공간통합지도 내에 저장되어 운용 중인 보관 데이터의 비교 작업을 수행하기 위한 가시화시스템을 구축하는 내용을 다룬다. 지하공간통합지도에 구축되어 관리되고 있는 시추공 데이터 및 지하시설물 6종에 대한 가시화 기능을 탑재한 시스템을 구축하였다. 지하시설물 6종은 상수도관, 하수도관, 전력관, 가스관, 통신관 및 난방관이다. 구축 완료된 시스템은 서울시 강남구, 서초구 일원 3지점에 대한 현장 실증을 수행하였다. 현장 실증은 모바일센터에 접속해서 지하공간통합지도 데이터 내려받기, 지하공간통합지도 데이터(지표면 생성, 시추정보, 지하시설물) 가시화 작업, 현장에서 취득한 GPR(Ground Penetrating Radar) 기반 데이터에 대한 가시화 등으로 진행하였다. 지하공간통합지도 데이터 및 GPR 기반 현장 데이터의 실증 결과 적합한 것으로 판정되었다. 본 연구의 결과로 굴착 현장에서 안전한 시공에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.