물리검층은 최근에 토목지반조사분야에 대한 활용성이 증가하고 있다. 이것은 물리 검층이 시추공 내에서 분해능 높은 다양한 원위치 물성정보를 제공할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 현재 토목지반조사분야에서 적용되고 있는 것은 주로 암상구분, 파쇄대 인식과 동탄성계수의 산출, 지하수흐름검층 등이다. 이와 관련하여 최근에 활용성이 증가하는 물리검층법에 대한 소개와 지반조사와 관련한 물리검층 사례, 그리고 완전파형음파검층에 의한 탄성파 속도와 암반분류와 관계에 대한 사례를 소개한다.
A combination of drilling, geophysical well logging, and electrical soundings was performed to evaluate seawater intrusion in Baeksu-eup, Youngkwang-gun, Korea. The survey area extends for over 24 $km^2$. To delineate the extent of seawater intrusion, 60 vertical electrical soundings (VES) have been carried out. Twelve wells were also drilled for the collection of hydrogeological, geochemical, and geophysical well logging data, to delineate the degree and vertical extent of seawater intrusion. To map the spatial distribution of seawater in this coastal aquifer, geophysical data and hydrogeochemical results were used, and the relation between the resistivity of groundwater and equivalent NaCl concentration was found. Layer parameters derived from VES data, various in-situ physical properties from geophysical well logging, and the estimated equivalent NaCl concentration were very useful for quantitative evaluation of seawater intrusion. Our approach for evaluating seawater intrusion can be considered a valuable attempt at enhancing the use of geophysical data.
To investigate the vertical petrological and hydrological characteristics of fractured rock, geophysical and chemical logging were executed at 5 boreholes installed in the study area. The geophysical and hydrochemical logging data were analysed by using principal components analysis (PCA). Three main variables from PCA explained 86.4% of total variance of geophysical log data. The PCA results showed that PCl is closely related to groundwater properties and PC2 and PC3 are influenced by rock and fracture properties. Hydrochemical analysis indicated the presence of highly fractrued zone at the depth of 60m.
When subsurface is polluted, contaminants tend to migrate through groundwater flow path. The groundwater flow path is highly dependent upon underground geological structures in the contaminated area. Geophysical survey is an useful tool to identify subsurface geological structure. In addition, geophysical logging in a borehole precisely provides detailed information about geological characteristics in vicinity of the borehole, including fractures, lithology, and groundwater level. In this work, surface seismic refraction and electrical resistivity surveys were conducted in a test site located in Namyangju city, South Korea, along with well logging tests in five boreholes installed in the site. Geophysical data and well logging data were collected and processed to construct an 3D geological map in the site.
The understanding of underground geologic structures is of great importance for the surface and subsurface constructions, prevention of natural hazards such as land-slides and subsidence, and many other areas. To get the information on the geologic conditions, many of investigations such as geologic survey, geophysical explorations, testings on the physical properties of rocks, drilling tests and logging, and groundwater surveys are usually conducted, and tremendous data are collected accordingly. In general, however, these huge amount of data are interpreted in the individual areas only. If these data are analyzed collectively, much more information on the geologic conditions can be obtained. In this study, 3D visualization of borehole logging data is attempted. Borehole logging data are obtained at the urban subsidence area. To compare the 3D logging data with other geologic and geophysical data such as resistivity tomography data, interface module was developed. The 3D visualization of logging data and the comparison with other data can be helpful for the understanding of underground geologic structures.
화산섬 제주도에서 용암분출에 따른 물리검층 반응특성을 고찰하기 위하여 다양한 물리검층을 수행하였다. 지질조사 목적으로 다양한 물리검층을 수행한 사례가 없어 제주도 지질의 특이성에 대한 이해의 폭이 물리검층 자료의 해석에 매우 중요한 역할을 한다. 제주도의 지하수자원의 체계적인 개발과 보전 목적으로 해안을 중심으로 해수침투관측망을 구축하고 있다. 이들 해수침투관측망 중에서 나공 시추공에 대한 물리검층 결과, 지하수위 하부인 포화대 구간에서의 물리검층 반응은 용암의 누층과 관련된 반응이 뚜렷이 확인되었으며 특히, 중성자검층, 감마-감마(밀도)검층 및 전기비저항검층은 용암유동의 특성을 잘 반영하였다. 수중화산쇄설성퇴적층은 높은 공극률, 낮은 전기비저항과 밀도를 나타냈다. 제주도 지역에서 수행한 물리검층 자료는 지질학적인 특성을 잘 반영하고 있어 물리검층의 적용성이 높은 것으로 판단된다.
효율적인 검층검색을 위한 기초연구의 일환으로 검층에서의 심도 오차의 원인과 범위를 추적하고 심도보정을 실시하였다. 이를 위하여 강원도 혼천군 서석면 일대를 중심으로한 소규모 퇴적분지의 하나인 풍암분지 내의한 시험시추공을 대상으로 물리검층 예비시험과 물리검층, 코어검층, 그리고 코어물성측정을 실시하고 그 결과를 종합적으로 분석하였다. 연구결과는 물리검층 자체에서 나타나는 심도오차의 크기는 무시할 수 있는 수준임을 밝혔으며 이로부터 물리검층에서의 심도를 시추공 조사의 심도기준으로 정할 수 있었다. 아울러 코어물성측정 결과는 코어시료의 심도 보정에 효과적으로 적용될 수 있음을 보였다.
The gamma-gamma logging method appplying in geophysical research are presented in this paper_ The logging probe assembly was designed which permits changing the source-to-detector spacing while conditions of proceeding ${\gamma}-{\gamma}$ logging, which a collimated gamma ray source ($^{60}Co$, 0.5mCi and/or 2 mCi) is separated from the scintillation detector as shown in Fig. 2 and 3, size is 6.0 cm in diameter and 120.0 cm in long and the exposed parts are made of stainless steel pipe. The results is confirmed by the experiment performed mainly in granite rock where a slightly constant shape was obtained but sometimes was shown sharpness shape for the measured scattered gamma-ray intensity. Consequently, the experimental results are obtained an adequate intensity of scattered gamma-rays and favourable response to density change, and also very closely correspond to between core samples of the test boring and to used this method of ${\gamma}-{\gamma}$ logging in the test bore-hole of the strata.
지반 내부에 설치된 시트파일(sheet pile)의 근입 심도 확인을 위해 두 종류의 탐사기법을 활용하여 조사를 수행하였다. 탄성파탐사 원리를 활용하여 지반을 통해 전달되는 P파의 이동 속도 및 3성분 운동방향 분석을 통해 근입 심도를 추정하였다. 또한 시추공내의 전극배열에 따른 겉보기 비저항을 측정하는 전기 검층의 원리를 활용하여 단극-단극(pole-pole) 방법과 단극-쌍극(pole-dipole) 방법으로 각각 분석하여 근입 심도를 추정하였다. 그 결과, P파 검층에서 근입 심도는 9.0 m (±1.5 m), 전기검층에서 근입 심도는 7.5 m로 확인되었다. 다양한 물질들이 지반 내부에 존재하는 현장의 특성 상 전기탐사의 노이즈가 적어 탐사에 적합한 것으로 판단된다.
한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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pp.432-436
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2003
Geophysical well logging techniques which are useful for delineating permeability of geological formation have been reviewed. A new technique for obtaining permeability using conductivity log technique has been discussed. This conductivity logging technique has been tested by monitoring the conductivity change within the model hole using borehole environment water and incoming-outgoing water of different salinity with constant flow rate by maintaining balance between inflow and outflow. Conductivity variation features depended mainly on flow rate, density contrasts due to salinity and temperature contrasts between fluid within the hole and incoming-outgoing fluid. The results of the experiment show uniform change of fluid conductivity within bore hole with time, and a fairly good correlation between the flow rate and the conductivity change rate. This conductivity logging technique is expected to be an efficient tool for determining permeability.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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