무안군 카르스트 지역의 지하공동 탐지를 위한 전기비저항 탐사 기술 적용

Application of Resistivity Technique for Identifying Cavities Near Surface in Karst Area, Muan-gun, South of Korea

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  • 박삼규 (한국지질자원연구원 지반안전연구부) ;
  • 송영수 (전북대학교 자원.에너지공학과) ;
  • 김정호 (한국지질자원연구원 지반안전연구부)
  • Farooq, Muhammad (Department of Mineral Resources and Energy Engineering, Chonbuk National University) ;
  • Park, Sam-Gyu (Geotechnical Engineering Division, KIGAM) ;
  • Song, Young-Soo (Department of Mineral Resources and Energy Engineering, Chonbuk National University) ;
  • Kim, Jung-Ho (Geotechnical Engineering Division, KIGAM)
  • 발행 : 2008.11.30

초록

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.

This study evaluates the usefulness and capability of surface electrical resistivity technique for identifying the weak zones or subsurface cavities in karst area with limestone formation. Weak zones or cavities near surface can be potentially dangerous and several problems are associated with collapse of roads or buildings accompanied by subsidence phenomena. In this paper, both two and three dimensional resistivity investigation were conducted to investigate subsidence along a road in Yongweol-ri, Muan-gun, South Korea. The results of the resistivity survey using dipole-dipole array provide a clear view of the weathered regolith, the distribution of weak zones or cavities and bedrock. Several low resistivity areas were identified and subsequent drilling led to the discovery of several weak zone or clay-filled underground cavities. The drilling results show excellent correlation with the resistivity images. It is illustrated, the ability of electrical technique to produce high resolution images of subsurface, which are useful for subsidence assessment. Also the results of this study have demonstrated that two and three dimensional electrical resistivity surveys are useful for delineating the subsidence area. Based on resistivity imaging, the map of hazardous zone has been developed.

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참고문헌

  1. Kim, C. R., Kim, J. H., Park, S. G., Park, Y. S., Yi, M. J., Son, J. S., and Rim, H. R., 2006, Application of geophysical methods to cavity detection at ground subsidence area in karst, Mulli-Tamsa, 9(4), 271-278
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  4. Yi, M. J., Kim, J. H., and Chung, S. H., 2003, Enhancing the resolving power of least-squares inversion with active constraint balancing, Geophysics, 68, 931-941 https://doi.org/10.1190/1.1581045
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