일본에서는 오래 전부터 물리탐사 기술을 토목${\cdot}$건설분야에 널리 활용해왔다. 특히 굴절법 탄성파탐사는 지반조사법으로 이미 확립되었다고 해도 과언이 아닐 정도로 산악 터널, 댐, 산사태 등의 조사에 주로 사용되었다. 그러나 사회의 가치관의 변화와 환경문제가 대두되면서 사용되는 물리탐사기술 및 그 적용범위가 많이 다양해졌다. 그리고 컴퓨터를 비롯한 디지털기술의 발달에 힘입어 측정기술과 해석기술이 발전함에 따라 짧은 시간에 대량의 데이터를 측정할 수 있으며, 객관성과 신뢰성이 높은 해석결과를 얻을 수 있게 되었다. 또한 지반의 가시화기술로 탐사결과를 보다 알기 쉽게 영상화할 수 있게 되었다. 최근에는 지반개량 효과의 판정, 터널 막장의 전방탐사, 지하수의 거동, 오염 및 정화 과정의 모니터링 등에 관한 물리탐사기술이 눈부시게 발전하고 있으며, 자연재해 방지를 위한 지반조사에도 널리 사용되고 있다. 현재는 3차원의 물리탐사 기술이 완성단계에 이르러 이의 토목${\cdot}$건설분야에 대한 활용이 눈앞에 와 있다.

전기비저항 탐사는 국내에서 가장 성공적으로 적용되고 있는 물리탐사 기술의 하나로서 최근에는 토목 건설분야의 지반조사 등에서의 역할이 증대되고 있다. 이와 같은 역할의 증대에 따라 더욱 정확한 해석기법의 등장이 요구되었으며, 특히 국내의 경우 매우 복잡한 지질구조와 험난한 지형여건을 고려할 수 있는 해석기술이 요구되고 있다 이러한 맥락에서 최근에 3차원 전기비저항 탐사자료의 역산기술이 개발되었다. 개발된 3차원 전기비저항 역산법은 유한요소법을 이용한 3차원 전기비저항 모델링 알고리듬을 근간으로 함으로써 국내와 같이 험난한 지형 및 복잡한 지질구조에 대하여 정확한 지하구조의 3차원 영상을 제공할 수 있으며, 특히 ACB법 (Active Constraint Balancing method)의 채용으로 지하구조에 대한 분해능의 향상을 기대할 수 있게 되었다. 개발된 3차원 영상화 기술을 토대로 토목${\cdot}$건설분야의 지반조사에 3차원 전기비저항 탐사가 동원되고 있으며, 지반조사 대상지역에 있어서 중요한 지하구조에 대한 정보인 기반암 심도, 연약대 및 파쇄대 발달상황, 지하공동의 분포 등을 제공할 수 있었다.

전자탐사는 매우 다양한 탐사 방법론 및 탐사장비가 개발되어 있으며 그 적용 분야 또한 매우 넓다. 전자탐사는 탐사기법 및 사용되는 기기 즉, 특정 송${\cdot}$수신 배열이나 사용 주파수 대역 등에 따라 탐사심도 및 분해능이 서로 다른 결과를 제공한다 그러나 이러한 전자탐사 방법의 다양성은 주어진 문제를 해결할 수 있는 여러가지 기술 중 가장 적절한 방법을 선택할 수 있는 기회를 부여하므로 전자탐사의 중요한 장점중의 하나이다. 또한 현대의 전자탐사 측정장비는 그 복잡성에 비추어 장비의 이동성이 뛰어나다. 전자탐사는 최근 급속한 컴퓨터 기술의 발달에 힘입어 정확한 모델링 및 정밀 해석기술이 계속 개발됨에 따라 그 적용이 확대되고 있으며, 특히 지반조사 및 환경분야에의 적용이 활발히 추진되고 있다. 여기서는 다양한 전자탐사 방법 중에서 환경분야 및 지반조사에 효과적이고 현재 국내에서 수행 가능한 방법 및 조속한 시일 내에 국내에 도입 가능한 기술에 대하여 현장자료를 위주로 소개한다.

탄성파 굴절법 탐사를 이용한 지반조사시 탐사 결과로부터 표토층 및 풍화대 깊이, 연암 또는 기반암의 심도, 단층 파쇄대나 연약지반의 위치 및 규모, 지질경계 등을 파악, 지하 속도분포를 도출함으로서 Rippability 등 지반 공학적 특성의 정량적 평가가 가능하다. 양질의 자료 취득을 위하여는 조사목적과 탐사심도에 맞는 측선길이 및 배치, 수진점과 진원점 간격 및 배치, 지형기복 여부 등 현장조사 파라미터의 설정이 중요하다. 택지개발 지역의 절토 사면부에서는 수진점 간격을 3${\~}$5m, 터널 지역에서는 5${\~}$10m 정도가 적합하며 측선의 배열은 주측선과 주요 지점에서 이에 사교하는 부측선 배치가 필요하다. 굴절법 토모그라피 해석기법의 적용시, 조사장비의 가용 채널 수에 1/2 이상의 진원점으로부터 자료를 취득해야 자료처리시 지형의 영향을 받지 않는다. 편마암 지대인 절토사면부에서 시추자료와 비교하여 탄성파 속도에 의한 지반분류는 토사 700m/s 이하, 풍화암 700${\~}$l,200m/s, 연암 1,200${\~}$l,800ni/s이고 굴삭난이도(리퍼빌리티)는 리핑암 700~l,200m/s, 발파암 1,800m/s 이상으로 나타났다. 터널 지역에서는 전통적인 해석기법을 적용하였으며 터널 계획고와 탄성파 속도 1,200m/s${\~}$l,900m/s에 해당되는 연암층과 접하는 구간에서는 지질조사 및 비저항 탐사결과로부터 해석된 3개의 지질 구조선과 만나고 있으므로 터널 설계/시공 시 이의 결과 반영이 필요하다.

GPR이 국내에 소개된지 6년 이상이 지났으며 그 동안 GPR이 가지는 다양한 적용 분야 및 그 방법의 편의성과 경제성에 의해 많은 건설현장에서 수많은 이용 사례들이 축적되었다. 따라서 본 논문에서는 이들 실제 사례들을 중심으로 GPR이 가지는 특성 및 제한을 살펴보고자 하였다.

전기, 전자 토모그래피는 전기적인 물성을 이용하여 지하의 고분해능 영상을 획득하는 방법이며 주파수에 의하여 전기비저항, 전자탐사, 레이다 토모그래피로 나뉘어진다. 이들 중 전기비저항, 레이다 토모그래피는 최근 들어 국내에서도 특히 지반조사 분야에서 활발하게 이용되기 시작하고 있다 본 논문에서는, 전기, 전자 토모그래피 법 중 국내에서 사용되는 전기비저항 토모그래피 및 레이다 토모그래피를 포함한 시추공을 이용한 레이다 탐사의 원리 및 적용에 대하여 국내의 탐사 사례를 중심으로 논하였다. 특히 시추공을 이용한 레이다 탐사의 방법론적인 접근에 있어서는, 방향탐지 안테나를 이용한 레이다 반사법 탐사법과 이방성 토모그래피 문제가 석산 탐사 및 지반조사 사례를 이용하여 논의되었다 한편 전기비저항 토모그래피에서는 각종의 전극 배열의 장단점이 논의되었으며, 전기전도도가 높은 시추공 공내수 내에 전극이 위치하기 때문에 발생하는 시추공 효과에 대하여 설명하였다. 대부분의 사례들은 알려져 있는 지질 정보, 시추코아 검층자료, 텔레뷰어 등의 자료와 비교하여 논의하였다.

대규모 터널 및 지하공간 건설시 지질조건을 정확히 파악하는 것은 사업의 성패를 가늠하는 중요한 요소이다. 사전조사단계의 지구물리탐사는 부지의 조건 및 탐사방법상 제한된 해상도 등으로 심부 터널 및 지하공간 대상부지의 지질을 정밀하게 파악하는데 한계가 있다. 설계단계의 사전조사에서 정확하게 파악하지 못했던 지질조건을 정밀하게 파악하기 위하여 VSP탐사를 터널에 적용한 터널내 탄성파(TSP)탐사를 지하공동 및 터널에서 실시하였다. 평택 LPG지하저장공동을 시공하는 중에 TSP 탐사를 실시하여 저장기지 인근의 남양호 하부에 예상되었던 단층파쇄대의 위치 및 방향성을 파악하였고, 터널내 시추조사를 통하여 이를 확인하였으며, TSP탐사와 시추조사 결과를 토대로 지하공동의 규모 및 연장에 대한 기존 설계 내용을 변경하였다. 또한 지형상의 한계로 설계단계에서 정확하게 파악하기 힘들었던 문의재터널의 불량암질 예상구간에서 TSP탐사를 실시하여 터널 전방의 지질구조대 위치와 규모 등을 파악하여 기존 설계를 변경하고 적절한 지보대책을 강구하였다.

텔레뷰어는 초음파를 이용하여 공벽을 검층하는 기법이다. 시추공 중심에서 방사된 초음파 빔이 공벽에서 반사되어 다시 중심으로 되돌아 왔을 때의 초음파 빔 진폭 및 주시는 공벽 암반의 물성 및 시추공 내벽 상태 파악을 위한 기본자료가 된다. 이러한 측정 과정이 공벽 전체를 대상으로 이루어지면 그 결과는 2차원(심도 ${\times}$ 방사각) 진폭 및 주시 분포(진폭이미지 및 주시이미지)로 표현된다. 여기서 초음파 빔의 초점화는 절리의 분산현상을 함께 유발하게 되며 그에 따라 큰 폭으로 하락된 진폭치는 주위 암반의 것과 크게 차별화되어 절리의 특성(예 : 크기, 열린상태)이 이미지에서 훌륭하게 반영된다. 한편, 시추 후의 공벽상태는 암반이 연약할수록 그만큼 거칠게 됨이 관찰되고 있으며 이에 대한 빔의 산란은 별도의 진폭하락을 초래하고 있다. 따라서, 텔레뷰어 진폭치는 공벽 암반의 임피던스 이외에도 암반의 견고성파 연관됨을 볼 수 있으며 특히 풍화암일 경우에는 더욱 그러하다. 이러한 현상은 무엇보다 암층분리의 정확성을 높히는 것이 된다. 텔레뷰어 주시이미지는 바로 3D caliper log로 쉽게 전환될 수 있으며 그 결과는 우선 공벽의 크기 및 거친 정도뿐만 아니라 나아가서 시추공 주위 응력분포에 대한 정보도 제시할 수 있다. 따라서 본 논문은 상기 특유의 초음파 빔 특성과 또한 양질의 텔레뷰어 이미지를 바탕으로 개발된 다양한 분석기법들을 소개하고 있으며 동시에 그에 따른 결과가 특히 토목설계 및 시공에서 요구하는 지반조사 매개변수를 훌륭하게 대변하고 있음을 보여주고 있다.>이용이 검토되어질 수 있다.에 비해 결코 우월한 위치에 있지 않다. 오히려 많이 낙후되었다고 할 수 있다. 경제규모와 위상과 발전상태에 비추어 보면 실로 부끄러운 일이 아닐 수 없다. 이렇게 된 배경에는 연약지반이 사회의 문제로 대두되는 일이 미미하여 이 분야에 쓸리는 관심이 상대적으로 적은 점이 주원인이라고 볼 수 있다. 연약지반이 기술현장에서 문제로 떠오르기 시작한지도 째 오랜 시간이 경과하였다. 이제 더 이상 우리의 기술수준을 이대로 방치할 수는 없는 시점에 와 있는 것이다. 연약지반에 몸담고 있는 우리 스스로가 위상을 지키려는 노력을 배가하여야 한다. 연약지반 공학자들은 스스로 고급의 데이터를 생산하고 평가하고 예측하는 기법을 활발하게 적용하고 발전시킴으로써 자신들의 위치를 지켜야 할 것이다. Clean-handed-research만을 고집하는 환상에서 깨어나 국외의 변모하는 모습을 빠르게 수용하고 국내의 연약지반 관련 자료를 국외에 널리 알릴 수 있는 위치로 발돋움할 때 연약지반 공학자의 위상도 제고될 것이다.'ity, and warm water discharges from a power plant, etc.h to the way to dispose heavy water adsorbent. Through this we could reduce solid waste products and the expense of permanent disposal of radioactive waste products and also we could contribute nuclear power plant run s

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.

지반조사를 위하여 흔히 시행하는 시추공 탄성파탐사, 즉 하향 탄성파탐사(downhole seismic), 수직 탄성파탐사(vertical seismic profiling; VSP), 시추공간 속도측정(crosshole seismic), 탄성파 토모그래피(seismic tomography)에 대하여 원리, 현장측정, 자료처리 등을 간략히 설명하고, 현장자료의 예를 제시하였으며 토목공학적 응용에 대해 검토하였다.

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.

일반적으로 사면에 대한 조사방법은 지표지질조사를 실시하여 불연속면의 정보를 획득하는 것이 보편화 된 방법이나 제한된 영역의 정보만을 획득하게 되는 문제점을 가지게 된다. 일반적으로 절취사면에서 활동면 또는 활동가능면을 추정하는 방법으로 토모그래피, 전기비저항탐사, 탄성파 탐사와 같은 지구물리탐사 방법을 이용하나 최근에 사용된 카메라 장치를 이용하는 방법은 시추공벽의 화상을 촬영하여 직접 육안으로 확인 할 수 있는 방법으로 다른 방법들에 비해 보다 확실한 방법이라고 생각된다. 그러므로 본 논문은 고속도로 현장에서 붕괴가 발생된 사면의 활동면 위치를 파악하기 위해 총 4 개공의 시추를 실시하였고 BIPS(Borehole Image Processing System) 장비를 도입하여 활동면의 위치를 파악하였다. 그 결과, 철탑구간은 지표에서 20m 하부구간까지 암질이 매우 불량하고 점토층이 충전된 파쇄대층이 존재하고 철탑좌측구간은 이미 인장균열이 발생되었으며 점토층이 충전된 층리면 존재하고 층리면은 사면방향으로 경사져 붕괴가능성이 클 것으로 나타났다. BIPS 결과는 사면안정대책 방안에 수립하는 데 이용하여 억지말뚝으로 사면보강공을 선정하였다.

우리나라의 저수지 총수 18,032 개소의 $16\%$에 달하는 저수지가 누수를 겪고 있다. 이러한 불안전 시설물 조사에 있어서 물리탐사기법의 활용은 경제적 측면에서 지극히 자연스러운 흐름이다. 본 연구에서는 전기비저항탐사에 의해 이미 조사된 자료들을 분석하여 현장측정값의 모형을 보여주고 저수지에서의 누수조사 현장경험을 기술하였으며 토질과 전기비저항값의 상관관계를 분석하여 모래함량과의 연관성을 얻었다. 또한 SP탐사기법은 방조제뿐만 아니라 저수지 누수 조사에서도 효과가 있는 것으로 분석되었다.