• 대한토목학회논문집
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• 제38권2호
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• pp.357-367
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• 2018

최근 경주와 포항에서 발생한 지진으로 국내에서 액상화 현상에 대한 관심이 커지고 있다. 지반의 액상화는 포화된 상태에서 지진과 같은 동하중을 받았을 때 과잉간극수압이 발생하여 흙이 강도를 상실하고 물과 같이 거동하는 현상이며 지반 침하와 상부구조물의 전도와 같은 심각한 문제를 야기한다. 따라서 액상화 발생 가능성을 미리 파악하고 대비할 필요가 있다. 액상화의 발생 가능성과 액상화 피해 정도는 일반적으로 액상화 가능 지수(Liquefaction Potential Index, LPI)에 의해 정량적으로 평가된다. LPI의 계산은 시추공 별로 이루어지며 지반응답해석이 필수적인 작업으로 선행되어 많은 시간과 노력이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 지하수위 분포를 가지는 넓은 지역의 액상화 평가를 간단히 수행할 수 있도록 전단파 속도와 LPI의 상관관계를 이용한 액상화 평가 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 액상화 가능 층의 평균 전단파 속도(${\bar{V}}s^{\prime}liquefiable$)와 액상화 가능 층의 두께로 나누어 정규화한 정규화 LPI의 상관관계를 분석하여 지하수위 별로 다양한 암반노두가속도에 대해 적용 가능한 상관관계식을 제시하고 이용한다. 상관관계를 이용한 액상화 평가 방법의 적용성을 확인하기 위해 서울특별시의 104개 시추조사자료를 이용하여 지하수위 0m, 1m, 2m, 3m에 대해 상관관계식을 제시하였으며 제시한 상관관계식을 이용하여 서울특별시와 경주시의 액상화 발생 가능성을 평가하였다. 지반응답해석을 이용해 계산한 LPI와 상관관계식을 이용해 계산한 LPI를 비교하였으며 제안된 액상화 평가 방법의 적용성을 확인하였다. 마지막으로 제안된 액상화 평가 방법에 따라 결정된 LPI의 분포를 지구통계학적 기법인 크리깅을 통해 지도로 나타내었다.

• 터널과지하공간
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• 제30권4호
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• pp.382-393
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• 2020

고준위방사성폐기물을 처분하기 위한 심층처분시스템의 공학적 방벽은 처분 용기에서 방사성 핵종 누출이 발생하더라도 주변 암반으로의 누출 속도를 늦춰주는 역할을 수행해야하기 때문에 장기적으로 그 성능을 유지하여야 한다. 특히 벤토나이트 완충재와 같이 점토 물질을 다량 함유한 매질에서만 나타나는 기체 흐름 현상인 팽창 흐름은 벤토나이트 완충재의 장기 성능에 영향을 미칠 수 있기 때문에 이 현상을 명확히 규명하는 것이 매우 중요하다. 이에 따라 DECOVALEX-2019 Task A에서는 팽창 흐름에 대한 수리-역학적 메커니즘을 규명하고, 기체 이동 현상의 정량적 평가를 위한 새로운 수치 해석 기법 개발 및 검증을 수행하고자 진행되었다. 이를 위해 본 연구에서는 기존의 전통적인 다공성 매질에서의 2상 유동 및 유효응력 개념을 고려한 역학 모델을 기반으로, 손상도 개념을 적용함으로써 매질의 변형에 의한 기체의 팽창 흐름을 모사할 수 있는 수리-역학적 상호작용을 고려한 해석 모델을 개발하였다. 또한 개발된 모델을 이용하여 1차원 및 3차원 기체 주입 시험 결과와의 비교를 통해 모델 검증 및 적용성 검토를 수행하였다. 수치 해석 결과 기체 압력에 의한 팽창 흐름으로 인한 갑작스러운 공극 수압, 응력, 기체 주입량 및 유출량 증가 현상을 확인할 수 있었지만, 개발된 해석 모델에서 수리-역학적 상호작용의 영향이 과소평가 되는 한계를 확인할 수 있었다. 그럼에도 불구하고 본 연구는 팽창 흐름에 대한 예비 모델을 제공하고 후속 연구의 발전된 모델을 개발하기 위한 기반을 제공한다는 점에서 의의가 있다. 또한 본 연구에서 개발된 수리-역학적 상호작용을 고려한 수치 모델은 향후 실험실 및 현장 시험 결과 데이터 분석에 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 실제 고준위방사성폐기물 심층처분시스템의 장기 성능평가에도 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제53권4호
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• pp.413-423
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• 2020

남극 세종과학기지 주변은 넓은 지역에 눈과 얼음이 덮여있지 않은 육지가 드러나 다른 남극 지역에 비해 활동층이 비교적 두꺼우며 그 아래 동토층이 존재한다. 전기비저항탐사의 배열법 중 웨너 배열법과 쌍극자 배열법을 이용하여 세종과학기지 주변 동토 지역에 결빙기 기간 동안 시간 변화에 따른 활동층의 변화를 조사하였다. 시간 변화에 따른 전기비저항 결과는 식생 분포, 지상 온도 및 적설량의 상태에 따라 잘 일치하였다. 극 천부인 수평적인 고비저항대(>1826 Ωm)에서는 시간에 따른 두께 변화를 보여주었는데, 이는 지중 온도의 감소로 공극내 존재하던 공극수가 얼어 상대적으로 전기비저항 값이 높아지는 것으로 보인다. 적설이 발생하지 않는 식생활동이 활발한 구간은 깊이 0.5 m까지 토양 속에 혼재된 많은 자갈로 인해 비저항이 높았고 깊이 0.5~3 m 에서는 그 아래 동토층이 존재한다. 반대로, 적설량이 많은 식생이 존재하지 않는 구간에서는 전기비저항값이 약 2000 Ωm 이상의 고비저항대가 나타나는데 이곳은 연중 얼어있는 것으로 해석된다. 결빙기에 두꺼워지는 활동층은 차후 해빙기에 추가 탐사를 할 경우 이와 반대로 점차 얇아지는 두께로 보다 명확히 검증될 수 있을 것으로 보인다.

• 환경생물
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• 제23권3호
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• pp.293-303
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• 2005

송사리(Oryzias latipes)는 한국, 일본 및 중국 등을 포함하는 동북아시아에 분포하는 어종으로. 주로 담수계 독성 실험용 표준시험생물로 이용되고 있다. 본 연구는 담수에 주로 분포하는 송사리가 marine receiving water, 공극수 또는 해양투기물질과 같은 해수의 생태독성평가를 위한 표준시험생물로서 가능성을 구명하기 위하여 염분 내성 및 표준독성물질을 이용한 민감도 실험을 수행하였다. 송사리의 염분 내성을 구명하기 위하여 다양한 염분에서 사망률, 성장률 및 부화율 실험을 실시하였다. 담수에서 산란 및 수정이 이루어진 개체를 이용하여 $0\~35$psu 구간에서 부화율 실험을 실시한 결과, 전 염분구간에서 대조구(Opsu)와 유의한 차이를 보이지 않았다(p=0.24). 반면 담수에서 부화된 자어는 염분이 25psu를 초과할 경우 사망률이 급증하였으나, 담수에서 산란, 수정되어 기수에서(13.8및 14.2psu)부화된 자어는 전염분 구간에서 약 $90\%$ 이상 생존하였다. 또한 기수에서 부화된 자어의 성장률(체장) 역시 염분에 따른 차이가 없었다(p=0.64, p=0.32). 염분 별로 노출된 송사리 자어의 아가미 조직의 염세포 출현율을 검경한 결과,고염분에서 염세포 출현이 급증하여 송사리의 염분 적응력은 매우 높은 것으로 사료된다. Zinc chloride를 이용한 표준물질독성실험 결과 송사리 자어의 96시간 $LC_{50}=8.84\;mg\;L^{-1}$로 북미에서 널리 이용되는 Cyprinodon variegatus(Sheepshead minnow)보다 민감한 반응을 보였으며, 타 표준시험생물과도 유사한 민감도를 보였다 따라서 송사리는 생태독성실험에 주로 이용되는 부화율과 자어 사망률을 이용한 해수 생태독성 실험에 매우 유용한 실험생물이며, 담수, 기수 및 해수의 독성실험에 포괄적으로 이용될 수 있는 생태 독성 평가용 실험생물로 판단된다.

• 대한수의학회지
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• 제38권1호
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• pp.147-159
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• 1998

A survey of the internal parasites in 115 fishes of Ophicephalus argus was carried out in Kyungpook province during the period from January 1995 to November 1997. A species of trematode from the stomach and a species of nematode from the caeca of the fishes was discovered respectively. The trematode was identified as Azygia hwangtsinyi (Tsin, 1993) and the nematode as Pingus sinensis ($Hs\ddot{u}$, 1993). The fluke was pressed at thick of 0.1mm~0.2mm between slide glasses and fixed in 70% ethyl alcohol solution. The fluke was washed with tap water after fixation and stained with hematoxylin-carmin and mounted in balsam through routine methods. The nematode was fixed in 5% formalin solution and mounted with lactophnol or glycerine jelly. Morphology : Arygia hwantsinyi ; The fluke is elongate body with approximately parallel margins and rounded extremities in pressed preparations(Fig 1). The cuticle is unarmed. The oral sucker is ventro-subterminal in position. The ventral sucker is slightly smaller than oral sucker and positioned at 14.2% of body length from the oral sucker. The cirrus sac and genital pore is in mid-ventral line, slightly anterior to the ventral sucker. The oral sucker is succeeded by a well developed muscular pharynx. It is succeeded by a short inverted Y-shaped oesophagus. The inner wall of oesophagus is consisted of many fine folded membrane. The fine tubes of esophagus pass into the intestinal heads which are distended and presented a marked borderline between the fine tube and intestinal heads. The Intestinal heads start at level of pharynx and pass caudad in a zigzag course to end quite near caudal margin. The uterine coils occupy the intercecal area between the level of the cephalic margin of the ovary and about the level of the ventral sucker. The uterus is filled with many eggs. The testes are round or oval and placed one behind the other generally a little diagonally. The posterior testis is placed at level of 75.1% of body length. The ovary is oval, placed ahead the anterior testis. The shell gland not discernible outline is contacted with ovary ahead it. The vitelline glands are consisted of small oval vesicles. The vesicles occupy extracecal regions and between a little posterior of the ventral sucker and near caudal margin. Pingus sinensis : Female ; The cuticle is smooth and the cervical alae are well developed. The mouth opening is small, triangular, and without lips. The anterior end bears four sub-medial papillae. The oesophagus is divided into a muscular and glandular portion. The nerve ring is situated just at the junction of the muscular and glandular portions of the oesophagus. The vulva which has a prominent flap, is placed behind the middle of the body about one-third of the length of the worm from the posterior extremity. The vagina is strongly muscularised and after running anteriorly about $68{\mu}$, divides itself into two broad uterine tubes with an anterior and a posterior one. There are a few eggs in the uterine tubes. The tail is slender, straight and pointed. The ovary extends almost to the posterior extremity. Male : Male is smaller than female. The tail is pointed, curved and carrying well-developed caudal alae. A prominent muscular precloacal sucker is characteristic. The spicules are equal and short. There are four pairs of pedunculated pre-anal papillae, of which the most anterior pair are situated just at the level anterior to the muscular sucker. Two pairs of pedunculated papillae are present before the anus. There are five pairs of post-anal papillae of which the most anterior pair and the second counted from the posterior end are ventral and more marked than the ones which are situated laterally.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권5호
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• pp.47-56
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• 2014

겨울철의 낮은 기온으로 인하여 지반 내부의 간극수는 동결과 융해를 반복한다. 지반에 이러한 동결-융해작용이 반복되면 흙의 입자구조 변형이 발생하며 이는 지중 기반시설에 손상을 가져올 수 있다. 본 연구는 흙의 동결-융해 과정에서의 탄성파 속도변화를 통하여 흙의 강성 변화 양상을 알아보기 위하여 수행되었다. 40 %, 60 %, 80 %의 3가지 모래-실트의 무게비를 가진 모래-실트 혼합토를 포화도 40 %, 상대밀도 70 %로 동일하게 조성하였다. 각 시료를 동결-융해를 위해 제작된 사각형 형태의 셀에 다짐법으로 조성하였다. 탄성파를 측정하기 위하여 한 쌍의 벤더 엘리먼트와 피에조 디스크 엘리먼트를 시료 양편에 설치하였으며, 시료의 온도 변화 양상을 관찰하기 위하여 탄성파 트랜스듀서와 같은 깊이의 중앙부에 열전대를 설치였다. 조성한 시료에 대하여 시료를 $20^{\circ}C$에서 $-10^{\circ}C$까지 동결시킨 후 $-20^{\circ}C$를 18시간 동안 유지하였으며, 다시 실험실 상온($20^{\circ}C$)까지 온도를 서서히 올려 융해시켰다. 이 과정에서 온도, 전단파, 그리고 압축파를 측정하였다. 연구결과, 융해 이후의 탄성파 속도는 같은 온도의 동결 이전보다 감소하였다. 이때 전단파의 속도가 압축파의 속도보다 더 큰 비율로 감소하는 모습을 보였다. 실트의 함량이 40 %에서 80 %까지 증가함에 따라 탄성파의 속도는 증가하는 양상을 보였다. 본 연구를 통해 동결-융해가 불포화토의 입자구조를 느슨하게 만들며, 그 영향은 압축파에 비해 전단파 속도의 변화에서 잘 나타남을 알 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권4호
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• pp.501-506
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• 1999

육상수조식 양식장의 사육환경을 개선하기 위하여 청소를 하지 않은 상태에서 5개월 동안 유입수에 필터 (망목, 60$\mu$m) 및 자외선등 (조사량, 0.5 $mWS/cm^2$)을 설치$\cdot$운행하면서 수온, 염분, DO, 영양염류 ($NO_3-N,\;NO_2-N,\;NH_4-\;PO_4-P$), 부유물질, 탁도, 세균수 및 비브리오균수의 변화를 검토하였다. 본 시스템의 설치 운행에 따라 5개월 후의 사육수의 수온, 염분, pH, DO, 세균수 및 비비리오균수의 정화효과는 관찰되지 않았다. 그러나, 사육수의 부유물질 및 탁도는 필터를 설치하지 않은 실험구에서 실험종료시 각각 39.7$\~$41.2mg/$\ell$, 23$\~$24 FAU까지 상승하였으나, 필터를 설치한 실험구 에서 각각 21.6$\~$22.3mg/$\ell$, 16$\~$17 FAU가 증가하여 5개월 후 필터의 설치$\cdot$운행에 의해 각각 $43.8\~45.6\%$ (평균, $44,7\%$), $29.2\~33.2\%$ (평균, $31,3\%$)가 제거되었다. $NO_3-N,\;NO_2-N,\;NH_4-N$ 및 $PO_4-P$는 필터를 설치하지 않은 실험구에서 5개월 후 각각 7.95$\~$8.01, 2.98$\~$3.01, 3.87$\~$3.92, 2.35$\~$2,42$\mu$g-at/$\ell$까지 증가하였으나, 필터를 설치한 실험구에서는 각각 6.21$\~$6.30, 2.23$\~$2.30, 3.18$\~$3.23, 1.87$\~$1,96 $\mu$g-at/$\iota$까지 증가하여 필터의 설치에 의해 각각 $21.3\~21.9\%$ (평균,$21.6\%$), $24.1\~25.2\%$ (평균, $24.7\%$), $17.6\~17.8\%$ (평균, $17.7\%$) 및 $19.0\~20.4\%$ (평균, $19.7\%$)의 제거 효과를 보았다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.31-48
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• 2019

인공동결공법(artificial ground freezing method)은 연약지반 및 도심지에서의 지하구조물 시공에 적합한 차수 및 지반보강 공법이다. 인공동결공법은 동결관(freezing pipe)을 지중에 매설한 후 냉매(refregerant)를 순환시켜 대상 지반에 차수벽 및 지지체의 역할을 수행하는 동결벽체(frozen wall)를 형성한다. 그러나 간극수의 동결에 따른 간극수의 부피팽창은 지반의 변형을 야기시킬 수 있고, 시공완료 후 동결토의 융해에 따른 지반의 소성변형 및 입자의 재배치 등은 지반의 역학적 특성을 변화시킨다. 본 논문에서는 인공동결공법에 따른 해성 점토지반(marine clay)의 동결속도를 평가하기 위하여 인공동결공법 현장실증시험을 수행하였다. 현장실증시험은 지중에 3.2 m 깊이로 매설된 동결관 1공 내로 초저온 냉매인 액화질소를 순환시키는 방법으로 수행되었다. 또한, 원지반과 인공동결공법에 의해 동결/융해된 지반에 대한 피에조 콘 관입시험(piezo cone penetration test, CPTu) 및 공내재하시험(lateral load test, LLT)을 수행함으로써 동결/융해(freezing-thawing)에 따른 해성 점토지반의 강도 및 강성 특성의 변화를 평가하였다. 시험결과, 부피가 약 $2.12m^3$인 원기둥 모양의 동결체를 형성하는데 총 3.5일이 동안 약 11.9 ton의 액화질소가 소요되었다. 동결/융해에 따른 지반의 강도 및 강성 저하는 각각 48.5%, 22.7%로 산정되었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권1호
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• pp.106-127
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• 2019

국가해양생태계종합조사의 일환으로 우리나라의 주요 하천인 한강, 금강, 낙동강 하구역에 서식하는 저서동물 군집 특성을 파악하였다. 현장조사는 2015년부터 2017년에 걸쳐 매 계절별(겨울: 2월, 봄: 5-6월, 여름: 7-9월, 가을: 11월)로 수행하였다. 시료채집은 한강 하구역에 7개, 금강 하구역에 6개, 낙동강 하구역에 7개의 정점을 설정하여 총 20개의 정점에서 수행되었다. 대형저서동물 채집은 van Veen grab(채집면적 $0.1m^2$)을 사용하여 각 정점 당 3회씩 반복채집 후 1 mm 망목의 표준체를 이용하여 펄을 제거하였다. 조사결과 총 1,008종의 저서동물이 출현하였으며 한강 하구역에서 602종, 금강 하구역에서 612종, 낙동강 하구역에서 619종이 출현하여 유사한 양상을 보였다. 평균 밀도는 $1,357ind./m^2$로서 한강 하구역에서 $1,127ind./m^2$, 금강 하구역에서 $1,357ind./m^2$ 및 낙동강 하구역에서 $1,587ind./m^2$으로 한강 하구역이 가장 낮고 낙동강 하구역이 가장 높았다. 평균 생체량은 $116.8g/m^2$으로 한강 하구역에서 $49.0g/m^2$, 금강 하구역에서 $129.0g/m^2$ 및 낙동강 하구역에서 $174.2g/m^2$이 출현하여 밀도와 유사한 양상을 보였다. 한강과 금강, 낙동강 하구역 모두 환형동물이 출현종수와 밀도에서 우점 분류군이었다. 한강과 금강 하구역에서는 연체동물이, 낙동강 하구역에서는 극피동물이 생체량 우점 분류군이었다. 각 하구역에서 4% 이상의 밀도 점유율을 보이는 우점종은 모두 다모류로서 한강 하구역의 경우 Dispio oculata와 Heteromastus filiformis, Aonides oxycephala였으며, 금강 하구역에서는 Heteromastus filiformis와 Scoletoma longifolia, 낙동강 하구역에서는 Pseudopolydora sp.와 Aphelochaeta sp.였다. 이러한 우점종들은 하구역에 따라 출현밀도의 차이가 있었다. 본 연구 결과 한강 하구역에서는 평균 입도, 금강 하구역에서는 염분 및 실트함량, 낙동강 하구역에서는 염분, 용존산소, 강열감량, 실트 함량이 군집 조성에 영향을 미치고 있었다. 따라서 한강 하구역의 경우 퇴적환경 변화를 초래하는 요인들(골재채취, 제방축조, 매립 등)에 대한 관리가 우선되어야 할 것으로 판단되며, 금강 하구역에서는 금강으로부터의 담수유입 및 주변 퇴적 환경에 변화를 줄 수 있는 요인들에 대한 관리가 우선시 되어야 할 것으로 보인다. 또한 낙동강 하구역의 경우 마산만 내측의 빈산소수괴 발달 양상과 주요 우점종의 공간분포에 대한 모니터링을 중점적으로 해야 할 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.194-201
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• 2021

유도분극 효과는 지층 내 광물입자와 공극수 사이 계면에서의 전기화학적인 반응에 의해 발생하는 것으로 알려졌다. 광대역 유도분극 탐사는 다중 진동수의 교류전류를 지하로 송신할 때 측정되는 위상과 전기비저항 스펙트럼으로부터 지층 내 이상 구간을 파악하는 전기탐사 기술이다. 이 기술은 다양한 광물탐사에서 효과적으로 적용되고 있다. 경기도 포천시 관인면 고남산 일대에는 티탄철광석을 개발하는 광산이 운영되고 있다. 이 광석에는 0.4% 이상의 바나듐을 함유하고 있어서 함바나듐 티탄철광상으로 분류된다. 바나듐은 바나듐 레독스 흐름전지의 핵심원료이고, 이 전지는 대용량 에너지 저장시설에 적합한 것으로 알려졌다. 신규 잠두광체의 부존 여부를 파악하고, 잠재 자원량을 산정하기 위하여 체계적인 광물탐사가 이뤄졌다. 물리탐사에서 노두와 시추코어 시료를 이용한 실내 암석 물성 측정결과는 현장자료부터 신뢰할 수 있는 물성 모델을 생성하는데 도움이 된다. 따라서 이 연구는 함바나듐 티탄철광상의 광석과 주변암석사이의 유도분극 특성 차이를 이해하고, 이를 바탕으로 광대역 유도분극의 VTM 광상 탐사 적용성을 파악하고자 실내 광대역 유도분극 연구를 수행했다. 연구결과 갱도와 시추코어에서 확인한 광석의 위상과 전기비저항 스펙트럼 형상은 몬조섬록암과 석영 몬조섬록암으로 이루어진 주변모암의 스펙트럼 형상과 확연하게 달랐다. 암석의 유도분극 특성은 주로 100 Hz 이하의 진동수에서 반응 차이를 가지게 만든다. 이 진동수 영역에서 광석과 주변 암석의 평균 위상과 평균 전기비저항을 계산했다. 가장 낮은 진동수인 0.1 Hz 진동수에서 광석의 평균 위상은 -369 mrad, 주변 암석은 -39 mrad 이었다. 같은 진동수에서 광석의 평균 교류 전기비저항은 16 Ωm, 주변 암석은 2,623 Ωm이었다. 광석의 실내 광대역 유도분극 특성은 주변 암석과 상당한 차이가 나므로 광대역 유도분극 탐사가 함바나듐 티탄철광상 광물탐사에 효과적으로 적용할 수 있고, 이러한 특성은 현장 탐사 자료를 해석하는 데 도움이 될 것으로 판단된다.