• 자원환경지질
• /
• 제39권2호
• /
• pp.163-171
• /
• 2006

본 연구는 단열지질조사를 통한 대상지역의 지하수 단열 모델을 규명하여 지하수를 개발한 사례이다. 경기도 문산 동쪽에 위치하고 있는 산업시설물에서는 시설물 유지에 필요한 용수 수급용 지하수개발이 요구되었다. 지하수 개발 대상 지역은 $0.15Km^2$ 면적으로 제한되어 있었을 뿐만 아니라, 지하 매설물, 건물 등의 시설물을 피하여 선정, 개발해야 되는 매우 어려운 지리적 조건을 가지고 있었다. 지하수 개발 대상지역은 지하 매설물이 설치되어 있어 지구물리탐사가 불가한 곳으로 지질조사에만 의존하여 지하수개발을 수행하였다. 편마암의 엽리와 암상조사로 엽리 궤적도를 작성하며 조사대상지역에 발달하고 있는 남북방향 습곡축의 향사형 습곡이 인지되었다. 동서방향의 지질단면 분석에서는 아이스크림 스푼 모양의 F2 향사형 중첩습곡이 해석된다. 광역조사에서 인지된 $N20^{\circ}E,\;N30^{\circ}W$, NS 주향의 단층연장 상에 위치하는 평평한 조사대상지역에 수반성 인장단열들의 존재 가능성을 예측하였다. 우수향 운동감각을 갖고 있는 $N20^{\circ}E$ 단층 은 F2 향사형 습곡에 발달하고 있는 두 조의 요곡성 공액형인 P-전단단층으로 해석된다. NE 주향 지질단면상에서, $N20^{\circ}E$ 단층과 엽리 간의 교각으로 약 100m 심도에서 지하수저장이 가능한 삼각 프리즘형태의 공간형성이 가능함을 알 수 있어, 중첩습곡의 서쪽 날개 쪽이 지하수개발 가능지역으로 예측하였다 또한 $N40^{\circ}E$ 단층도 지하수공급원이 될 수 있다. 단열지질조사와 단면해석을 기초로 하여 $N20^{\circ}E$와 $N40^{\circ}E$ 단층을 따라서 지하수 개발가능 위치를 선정하였으며, $N20^{\circ}E$ 단층선 상에 위치한 한 지점을 선정한 결과 이곳에서 145 ton/day의 지하수를 개발하였다. 결론적으로 개발에 성공한 지하수는 중첩습곡에 수반된 요곡단층과 엽리 교차로 형성된 지하수 저장고의 불투수 공간으로부터 공급된 것으로 해석되었다.

• 자원환경지질
• /
• 제51권3호
• /
• pp.249-277
• /
• 2018

이 자료는 학술지 "자원환경지질(구(舊). 광산지질)"에 수록된 논문을 대상으로 전반적인 연구동향을 살펴봄으로써 현재까지의 연구성과를 점검하고 앞으로의 발전과제를 탐색하기 위한 목적으로 수행되었다. 이를 위해 10년을 단위로 하는 시대별, 학회지명 변경 시점별, 10권을 단위로 하는 권호별로 구분하여 연구동향을 분석하였다. 분석대상은 1968년 창간호부터 최근 2017년까지 게재된 학술논문 1,886편이다. 분석결과를 바탕으로 다음과 같은 결론을 도출하였다. 전체적으로 보면, 창간이후 현재까지 '암석학 및 지구화학' 분야의 논문이 30.4%로 가장 높은 비중을 차지하며, 그 다음으로 '금속광상'과 '지구물리 및 탐사' 분야가 각각 18.3%, 14.9%로 비교적 높은 분포를 나타내고 있다. 학회지명 변경 시점을 기준으로 가장 뚜렷한 차이를 보이는 영역은 '암석학 및 지구화학' 분야이다. "광산지질"에서 "자원환경지질"로 학회지명 변경 이전인 1993년까지는 '암석학 및 지구화학'의 논문이 21.5%(121편)였지만 "자원환경지질"로 변경된 1994년 이후는 34.1%(452편)를 차지한다. 학술지 권호 및 연구분야별 분석결과에 따르면, '암석학 및 지구화학'의 논문은 21-30권호부터 급증하는 경향을 보이고 있다. 그러나, '금속광상'과 '비금속광상' 영역은 최근호로 올수록 감소하는 추세가 두드러지고 있다. 본 자료는 학술지 "자원환경지질"의 50년 역사를 종합적으로 재조명하기 위해 수록된 논문들을 양적으로 분석하고 이를 토대로 향후 발전과제를 탐색해 봄으로써 총체적 모습을 파악하기 위한 단초를 제공했다는데 의의가 있다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제10권4호
• /
• pp.383-392
• /
• 2007

지하 공동은 토지의 이용과 개발을 제한할 뿐 아니라 안전과 환경에 심각한 우려를 준다. 우리나라는 석회암이 널리 분포하고 폐광산이 많으며 도심이 확장되고 토지의 개발이 활발하여, 지하 공동에 의한 지반 안전과 환경 보존 문제를 안고 있다. 전남 무안군 덕보들에 한국지질자원연구원에서 마련한 물리탐사 실험장에서 지하 공동의 탐지와 모니터링을 위한 고정밀 중력탐사를 하였다. 중력은 약 30 m 간격의 논둑길을 따라 5 m 간격으로 모두 800여 측점에서 AutoGrav CG-3 중력계로 측정하였으며, 측점의 절대적 위치 오차는 수 mm 이하로 유지하였다. 중력 측선은 MS (minimum support) 역산으로 밀도 분포를 작성하였으며, 고분해능 3차원 중력 역해의 비유일성을 줄이기 위하여 Euler 디컨벌루션의 해를 제한 조건으로 이용하는 역산 방법을 고안하였다. 역산에 의하여 작성한 밀도 분포는 잔여 중력 분포와 전체적으로 잘 일치하였으며, 특히 공동과 관련된 것으로 예상되는 3곳의 중력 이상대의 밀도 분포 형태, 즉 공동의 위치 뿐 아니라 공동형태와 발달 양상을 잘 보여주었다. 이러한 해석 결과는 시추 주상도와 매우 잘 일치하였다. 탐사 실험장의 진입로에서 그라우팅을 전후하여 시간차 중력 모니터링을 하였다. 탐사 조건에 의한 불일치는 기준점의 관측 중력을 비교하여 조정하였다. MS 역산으로 작성한 그라우팅 전, 후의 밀도 분포를 비교하여 그라우팅의 효과를 검토하였다. 이 현장 사례를 통하여 ${\mu}Gal$ 수준의 정밀도와 정확도의 고정밀 중력탐사는 지하 공동을 탐지할 뿐 아니라 공동의 분포와 발달 양상을 확인하는 가장 직접적이고 효과적인 수단이 됨을 보여주었다. 또한, 시간차 중력 모니터링은, 여러 가지 오차 요인들이 있지만, 시간의 경과에 따른 지하 밀도 분포의 변화를 관측하는 데 효과적임을 보여주었다.

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

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제56권3호
• /
• pp.174-193
• /
• 2023

우리나라는 지형적으로 바다로 둘러싸여 있으며 내륙 곳곳에 바다로 이어지는 강들이 분포한다. 이러한 지형 특성에 의해 예로부터 바다를 통하여 세계 여러 나라와 교류 및 해전이 있었으며 강에서는 나루터를 두어 세금으로 지불되는 곡식, 물품을 운송하는 선박 운항 및 승객 수송을 하는 등 바다와 강은 과거부터 우리나라의 삶에 많은 영향을 주었다. 그로 인해 바다나 강 속에는 많은 문화유산이 존재하고 있을 것으로 예상되며 이러한 문화유산은 과거의 사회와 문화 이해 및 한 국가의 정체성을 나타내므로 이를 찾기 위한 노력이 계속되고 있다. 하지만, 수중문화유산은 바다나 강 속에 있어 육안 관찰의 어려움과 접근이 제한된 환경으로 인해 발견하기가 매우 어렵다. 이와 같은 문제를 극복하기 위해 지구물리탐사 기법을 활용할 수 있다. 지구물리탐사 기법은 탄성파의 반사와 굴절의 물리적 성질을 이용해 수중지형조사, 수중저면조사 및 지층조사를 수행하여 수중에 있는 물체나 지층이 갖는 물리적 특성을 감지하고 그 차이를 분석하여 수저면 위에 놓여 있거나 매장되어 있는 수중문화유산을 조사한다. 수중지형 조사에는 음향측심기를 사용하고 수중저면조사에는 측면주사음파탐지기를 사용해 수저면에 놓여 있거나 일부 노출된 수중문화유산을 탐사할 수 있다. 지층조사는 탄성파지층탐사기를 사용해 해저에 매장되어 있는 수중문화유산을 찾을 수 있다. 다만, 현재까지는 국내에서 발견된 수중문화유산은 어로 작업 중이던 어부나, 낙지잡이, 잠수사에 의해 우연히 발견되었다. 본 연구에서는 수중문화유산 탐사를 목적으로 수행된 지구물리탐사 기반의 수중지형조사, 수중저면조사 및 지층조사에 대한 최신 해외 연구 동향을 분석 정리해 국내의 수중문화유산 탐사 기법 연구에 기여하고자 한다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제11권4호
• /
• pp.368-372
• /
• 2008

이 연구는 카르스트 지역에서 발생하는 연약층 또는 지하 석회암 공동의 영상화를 위한 지표 전기비저항 탐사의 유용성을 파악하고자 수행되었다. 연약층 또는 공동은 잠재적인 위험성을 가지고 있으며, 이들은 도로 및 건축물의 붕괴를 야기한다. 따라서 이 연구에서는 이미 지반침하가 있었음이 보고된 바 있는 전남 무안군 영월리에 있는 한 도로를 따라 2-3차원 전기비저항 탐사를 수행하여 지반 침하 현상을 조사하였다. 이 지역의 쌍극자배열 전기비저항 탐사 결과, 풍화된 표토층과 연약층 또는 공동 그리고 기반암이 뚜렷이 구분되어 나타났으며, 또한 여러 곳의 저비저항 이상대가 나타났는데 이는 점토로 충전된 공동으로 시추결과 확인되었다. 아울러 시추 결과와 전기비저항 탐사 결과는 매우 일치함을 알 수 있었다. 따라서 지반 침하를 평가하는 데 있어 전기비저항 탐사를 통한 지하영상화 작업이 매우 높은 분해능을 가짐을 알 수 있었으며 또한 지반 침하 지역을 조사하고 이를 평가함에 있어 $2{\sim}3$차원 전기비저항탐사가 매우 유용함을 확인할 수 있었다. 이러한 탐사 결과를 바탕으로 연구지역 주변의 재해 취약정도를 작성하였다.

• 자원환경지질
• /
• 제47권3호
• /
• pp.227-235
• /
• 2014

본 연구에서는 지질자원 분야 연구개발 수월성을 제시할 수 있는 평가방법인 계량서지학(Bibliometrics)의 SCI논문 분석을 통해 질적평가 지표를 제시하고, 이를 KIGAM의 6개 세계수준 후보 연구실의 기술수준 분석에 적용했다. Heo et al. (2008), Cho (2013)에서 제시되었던 표준화된 순위보정 영향력 지수(mrnIF)를 연구수월성 지표로 활용하였다. 2012년 편당 IF는 희유자원활용 분야 KIGAM 연구실이 가장 높았으나 순위(position) 지수 및 표준화된 순위보정 영향력 지수(mrnIF)는 지하수(최고순위 적용 position/mrnIF), 자원탐사개발(평균순위 적용 position/mrnIF) 분야가 제일 높게 나타났다. 시계열 분석 결과 표준화된 순위보정 영향력 지수(mrnIF)는 지하수 분야 연구실이 2009년, 2011년 실적이 월등이 좋으나 타년도의 경우 도시광산 및 자원탐사개발 분야 연구실이 우수한 실적을 보이는 것을 알 수 있다. 수월성 지표로 전체 게재논문 중 표준화된 순위보정 영향력 지수(mrnIF)가 80 이상인 비율 및 90 이상인 비율로 비교한 결과, 2011년의 경우 지하수 분야 연구실이 가장 우수하였으나 다른 연도의 경우 지표별로 다른 순위를 보여 가장 우수하다고 보기 어려웠다. Cho (2013)의 최고등급 연구수월성 지표인 90 이상 논문 비율 20% 이상을 도시광산 분야 연구실이 만족하고 있으며 지하수 분야 연구실은 평균순위를 적용한 2010년을 제외하고 만족하고 있었다. 이와 같이 양적인 논문 수 뿐 만 아니라 논문의 질적 분석을 통해 해당 연구실의 기술수준을 비교할 수 있었다. 세계 수준의 연구실이 되기 위해서는 양적인 SCI 논문 수의 확대 뿐 만 아니라 논문의 질적 향상을 위해 노력해야 할 것이다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제17권3호
• /
• pp.137-146
• /
• 2014

원주 KSRS 지진관측망을 이용하여 한반도 및 주변지역의 인공지진원을 식별하기 위한 연구를 수행하였다. 신호대 잡음비가 높은 자연지진 150개와 인공지진 56개를 선별하여 표본 집단을 형성하였다. 2차원 Pg/Lg 스펙트럼 진폭 비의 격자를 구성하여 지진원 식별이 용이한 최적의 주파수 영역으로 Pg(4-6 Hz)/Lg(5-7 Hz)을 도출하였다. 스펙트럼으로 부터 진폭에 대한 지진 규모와 진원 거리의 영향을 보정함으로써 식별 능력을 향상시키고자 하였다. 지진모멘트에 대한 모서리주파수의 역비례 관계로 인한 규모 의존 효과를 보정하기 위하여, Brune의 진원 모델을 가정한 이론 스펙트럼을 관측 스펙트럼에서 제거하였다. 진원 거리에 따른 감쇠효과를 제거하기 위하여, 최적의 감쇠상수를 계산하여 스펙트럼을 보정하였다. 지진파 전파 경로에 대한 보정으로 지역에 따라 스펙트럼 진폭 비가 달라지는 효과를 제거하였다. 자연지진과 인공지진 표본 집단 사이의 식별 정도를 각 보정 단계에서 Mahalanobis 거리 계산을 통하여 비교하였다. 규모와 거리 및 경로 보정 전후 두 표본 집단 사이의 Mahalanobis 거리가 1.98에서 3.01로 증가하여 식별 결과에 뚜렷한 향상이 있었다.

• 암석학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.337-348
• /
• 2009

전남 해남의 순신 천열수 금광상을 배태하고 있는 응회질암층은 규화변질작용과 견운모 변질작용을 받았으나 석영반정에는 포획될 당시의 조성이 보존되어 있는 투명하고 균질한 유리포유물이 산출되고 있다. 유리포유물의 크기는 $5-200\;{\mu}m$이며 유리(60~80 vol%) + 기포(15~30 vol%) $\pm$ 딸결정(<10 vol%)으로 구성되어 있다. 일정한 정육각형의 고온석영 결정형의 유리포유물은 석영 반정의 가장자리에 산출되는 경향이 있으며 모두 초생포유물이다. 유리포유물은 석영반정이 성장하고 있던 마지막 단계의 액상선 성분을 나타내는 것으로 매우 분화된 K 성분이 높은 칼크-알칼리계열에 속하는 유문암질암이다. 이 액상선의 멜트내의 $Au_2O_3$ 함량은 매우 미비하여(<0.30 wt%) Au 성분은 잔류용융체에 부화되지 않았음을 나타내고 있다. 유리포유물이 나타내는 조직적 특성은 마그마가 지표에 분출되기 전에 이미 2-4 wt%의 물에 포화되었음을 지시하며, 고온 석영형으로 산출되는 유리포유물의 모습은 모결정인 석영이 $\beta$-석영 안정영역에서 결정화작용이 끝났음을 의미한다. 유리포유물에 용해되어 있는 2-4 wt%의 물에 포화된 마그마의 포화압력은 약 300-900 bar를 나타낸다. 이는 해남의 화산암을 형성한 마그마는 적어도 지하 0.8-2.5 km의 깊이의 마그마 챔버에서 분출한 것으로 계산된다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제18권3호
• /
• pp.125-132
• /
• 2015

저류층의 탄화수소 매장량 평가에 있어서 매우 중요한 물 포화도($S_w$)는 Archie의 경험식을 이용하여 전기비저항지수(RI )로부터 구할 수 있다. 그러나 많은 경우, Archie 경험식에 사용되는 포화도 지수 n은 상수가 아니며, 물 포화도에 따라 변하는 것으로 알려져 있다. 또한 RI vs. $S_w$ 자료를 log-log 축에서 회귀분석하면 원점을 지나지 않는 경우도 흔히 발생한다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하고자 수정 Archie 경험식을 제안하였는데, 이 식은 RI vs. $S_w$ 대비도표의 추세가 직선이든 곡선이든, 원점을 지나든 아니든 모두 표현할 수 있는 장점을 갖는다. 수정 Archie 경험식을 사용하기 위해서는 전도성 지수 ${\mu}$, 임계 물 포화도 $S_c$, 포화 분포 계수 b 등의 계수를 결정해야 하는데, 이들 계수를 실내실험을 통하여 결정하는 방법을 제시하였다. 수정 Archie 경험식은 청결 사암 및 탄산염암 등 저류암의 공극 구조, 공극수 분포, 습윤성 등을 반영할 수 있어 현장 적용성을 높일 수 있을 것으로 생각된다.