The Crosshole Resistivity Method Using the Mixed Array

Resistivity tomography has become an important tool to image underground resistivity distribution. This method has been widely applied to site investigation for engineering and environmental purpose. In resistivity tomography, various electrode arrays can be used and each array has both merits and demerits. For example, the pole-pole array has high signal to noise ratio (S/N ratio), but its resolution is too low. The dipole-dipole array has low S/N ratio, but its resolution is very high. The Pole-dipole may has intermediate Snf ratio and resolution. The modified Pole-dipole array, recently proposed, shows reasonable S/N ratio and resolution, which are comparable to the pole-dipole array. These electrode arrays except the pole-pole array, however, have the problem that the apparent resistivity can diverge at some special electrode Positions. Also, the Pole-Pole array may not reflect the doe resistivity of an anomalous body. In this study, we propose a new electrode array, mixed array, where pole-dipole and modified pole-dipole ways are selectively used with the relative positions of current and potential electrodes. The mixed array has the same level of S/N ratio and resolution as the pole-dipole array and the apparent resistivity does not diverge in the receiver hole. Furthermore, the apparent resistivity using the array can reflect the true resistivity of the anomalous body.

혼합배열을 사용하는 시추공간 전기비저항 탐사

전기비저항 토모그래피는 지하의 전기비저항 분포를 영상화할 수 있는 매우 중요한 정밀 물리탐사법으로 지반조사 및 환경 오염대의 조사에 널리 사용되고 있다. 전기비저항 토모그래피 탐사의 경우 다양한 전극배열법이 사용될 수 있으며 각 배열법은 나름대로의 장단점을 가지고 있다. 예를 들어 단극배열의 경우에는 신호대 잡음비는 높으나 분해능이 벌어지며, 쌍극자배열의 경우에는 분해능은 높지만 신호대 잡음비가 너무 낮다. 단극-쌍극자 배열의 경우에는 중간정도의 분해능과 신호대 잡음비를 갖는다. 최근 개발된 변형된 단극-쌍극자 배열의 경우에는 단극-쌍극자 배열 수준의 신호대 잡음비와 분해능을 갖는다. 그러나 단극배열을 제외한 이들 전극배열법은 전류 및 전위 전극의 위치에 따라서는 겉보기 비저항이 발산할 수도 있다는 단점을 갖는다. 또한 단극배열의 경우에는 측정된 겉보기 비저항이 이상체의 전기비저항을 그대로 반영하지 못한다는 단점이 있다. 본 연구에서는 전류전극과 전위전극의 상대적인 위치에 따라 단극-쌍극자 배열과 변형된 단극-쌍극자 배열을 혼용하는 소위 혼합배열이라는 새로운 전극배열법을 제안하고자 한다. 이 새로운 전극배열법은 신호대 잡음비 및 분해능은 단극-쌍극자 배열의 수준을 유지하며, 측정 시추공상에서 겉보기 비저항이 발산하지 않는 특성을 갖는다. 또한 측정되는 겉보기 비저항은 항상 이상체의 전기비저항을 잘 반영한다.