• 제목/요약/키워드: 공곡

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시추공 공곡 측정의 원리 - 좌표계 변환의 응용 (Tutorial on the Principle of Borehole Deviation Survey - An Application of the Coordinate Transforms)

  • 송윤호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제23권4호
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    • pp.243-252
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    • 2020
  • 이 논문에서는 시추공을 이용한 탐사나 자료 해석 시에 중요한 시추공 궤적 정보 획득 방법에 대한 이해를 공유하고자, 깊이에 따른 시추공의 좌표를 구하는 시추공 공곡 측정 문제를 좌표계 변환 공식에 기초하여 수학적으로 정리하였다. 먼저, 철재 케이싱이 설치되어 있지 않은 시추공에 적용 가능한 방법으로서 3성분 가속도계와 3성분 자력계를 함께 이용하여 시추공의 방위각, 편차각 그리고 센서회전각을 구하는 원리를 정리하였다. 다음으로, 철재 케이싱이 설치되어 있을 경우에 자이로스코프에서 3성분 각속도가 측정되었을 때, 좌표계 변환 행렬의 시간 미분 관계식에 기초해 각속도의 시간에 따른 적분을 통해 요-피치-롤 각을 구하는 수학적 이론을 정리하고 지구 자전의 영향을 제거함으로써 측정자료의 시간 적분에 의해 시추공의 궤적을 구하는 방법을 설명하였다. 오차가 포함된 측정 자료로부터 시추공 공곡 결정의 정확도를 높이는 중요한 방법으로 센서 또는 측정 자료를 융합하는 원리도 예를 들어 설명하였다. 시추공 공곡 측정원리는 GPS 수신이 불가능한 터널내에서의 궤적 추적 또는 무인비행체를 이용한 공중 탐사나 항공 탐사 시 센서의 자세 측정에도 활용될 수 있다. 또한, 센서의 융합에서 필수적으로 접목되어야 할 최적화 필터에 대해서도 중요 문헌 및 사례를 소개함으로써, 앞으로의 연구에 도움을 주고자 하였다.

전기비저항 토모그래피에 의한 파쇄대 및 터널의 3차원 영상화 (Imaging of Fractures and Tunnel by 3-D ERT)

  • 이명종;김정호;손정술
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제11권4호
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    • pp.302-309
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    • 2008
  • 3차원 전기비저항 토모그래피는 토목 및 수리지질분야 등에서 매우 고분해능의 지하구조 영상을 획득할 수 있는 강력한 성능을 제공한다. 이 논문에서는 특히 3차원 이상대가 주탐사 대상인 경우에 대한 3차원 전기비저항 토모그래피의 두가지 성공적 응용사례를 소개한다. 첫번째 예는 수리지질분야에의 응용을 위한 파쇄대 영상화 사례로서, 여기서는 시추공의 공곡변화가 중요한 문제로 대두되었으며 이에 따라 시추공 공곡변화를 토모그래피 역산과정에 포함함으로써 파쇄대의 3차원 영상을 획득할 수 있었다. 두번째 예에서는 크기 $2m{\times}2m$의 내부가 비어있는 터널의 영상화 문제를 다루었으며, 3차원 토모그래피를 통하여 터널의 발달을 3차원 공간상에 영상화할 수 있었다. 이들 예로부터 3차원 전기비저항 토모그래피가 3차원 지하구조 영상화에 강력한 성능을 보임과 아울러 특히 3차원 이상대인 파쇄대, 공동 또는 터널의 영상화에 더욱 향상된 영상화 능력을 제공할 수 있음을 보였다.

철재 케이싱이 설치된 시추공에서도 적용가능한 공곡검층기 K-DEV (K-DEV: A Borehole Deviation Logging Probe Applicable to Steel-cased Holes)

  • 송윤호;조영욱;김성도;이태종;김명선;박인화;이희순
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제25권4호
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    • pp.167-176
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    • 2022
  • 심지층 특성화 기술 확보에 필요한 자체 기기 개발의 일환으로 철재 케이싱이 설치된 시추공에도 적용가능한 공곡검층기 K-DEV를 설계하고 500 m 깊이 용 시작품을 개발하였다. K-DEV는 디지털 출력을 제공하고 이미 성능이 입증된 센서들을 장착하며, 기존에 국내에서 사용하는 윈치시스템과 호환성을 갖추도록 설계되었다. K-DEV 시작품은 외경 48.3 mm 비자성 스테인레스강 하우징을 채용했으며 실험실 내에서 20 MPa까지의 방수 시험, 그리고 1 km 깊이 시추공에 삽입하여 내구성 시험을 거쳤다. 시작품을 이용해 600 m 깊이까지의 하향 및 상향 연속 검층을 수행하여 작동의 안정성 및 자료의 반복성을 확인하였다. 철재 케이싱이 설치되어 있는 시추공내에서 방위각 결정에 필수적인 자이로 센서로 K-DEV 시작품에서는 고정밀도 MEMS 자이로스코프를 채택하였다. 여기에 가속도계 자료와 각속도 자료를 융합하고 무향 칼만 필터링(Unscented Kalman Filtering)을 통해 최적화 함으로써 정확한 궤적 추적을 수행하는 알고리듬을 고안하였다. 시험 시추공에서 K-DEV 시작품과 상업적 기기와의 비교 검층을 통해 서로 매우 근접한 결과를 얻었다. 특히, MEMS 자이로 센서의 시간에 따른 drift에 의한 오차 누적 문제는 검층 전 후에 정두에서 동일한 방향으로 위치한 정지 상태에서 측정한 자료로부터 각속도를 보정함으로써 해소될 수 있으며, 철재 케이싱이 설치된 시추공에서의 공곡검층이 나공 상태에서의 결과와 거의 동일한 궤적 추정 결과를 제공함을 확인할 수 있었다. 이러한 시작품 적용 결과로서 K-DEV 개발의 방법론, 시작품의 안정성 및 자료의 신뢰성을 확보하였다고 판단된다.

금풍광산 광화대에 대한 전기비저항 토모그래피탐사 자료의 복합해석 (Integrated Interpretation of ERT Data from the Mineralized Zone in Geumpung Mine)

  • 정연호;변중무
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권4호
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    • pp.322-331
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    • 2007
  • 본 연구에서는 충북 제천 소재 금풍광산 광화대에 대해 지표 물리탐사결과 탐지된 이상대의 원인규명 및 광화대의 부존특성을 파악할 목적으로 시추공 비저항 토모그래피탐사를 적용하였다. 경사 시추공으로 인한 토모그래피탐사 자료의 겉보기 비저항값의 보정을 위하여 정확한 전극위치를 파악코자 공곡측정을, 시추공 주변부에 대한 물성정보를 얻고자 전기비저항 및 자연감마 등의 물리검층을, 코어시료에 대해 전기비저항값과 물성들 간의 상관성을 파악코자 공극률, 밀도, 대자율, 전기비저항 등의 물성시험을 수행하였으며, 전도성 광물의 품위와 전기비저항과의 관계를 규명하고자 품위분석을 하였다. 물성시험 결과, 본 연구지역과 같은 전도성황화광체 부존지역에서는 전기비저항이 공극률, 함수율과 같은 물성보다는 대자율, 품위와 같은 물성에 압도적으로 지배되는 것으로 확인되었으며, 비저항 토모그래피 탐사자료의 역산 결과, 비저항 분포 단면이 물리검층 자료 및 주상도와 일치하는 양호한 결과를 얻었다. 따라서 비저항 토모그래피탐사가 전도성 황화광체의 부존 특성 파악에 탁월한 효과를 보이는 것을 알 수 있었다.

경재(褧齋) 오치익(吳致翼)의 경학관(經學觀) (Gyeongjae O Chiik's Views on Classical Studies)

  • 金暎鎬
    • 한국철학논집
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    • 제27호
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    • pp.145-166
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    • 2009
  • 본 논문은 조선 순조 대 산림(山林)인 노주 오희상의 차자(次子)인 경재(褧齋) 오치익(吳致翼)의 경학관(經學觀)에 대해 고찰한 것이다. 경재 경학관의 특징을 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 경재는 부친 노주와는 달리 성리설 보다는 고증학(考證學)에 관심을 두었다. 이에 경재는 『만록(漫錄)』과 『문집』에서 『시경』 『서경』 『주역』 『주례』 『예기』 『춘추』 등 제 경서의 성립 및 의문점에 대한 상세하고 해박한 고증학적 견해를 서술하고 있다. 둘째, 개방성을 들 수 있다. 경재는 『주역』을 신성시하지 않았다. 또한 당시까지만 해도 절대적인 권위로 군림하고 있던 정자(程子)의 『역전(易傳)』과 주자(朱子)의 『본의(本義)』만이 유일무이(唯一無二)의 해석이 아니라 보는 이의 각도에 따라서 얼마든지 다른 견해가 가능하며 또 그런 태도가 바람직한 태도임을 주장하고 있다. 이에서 경재의 주자학적(朱子學的) 세계관(世界觀)을 초탈한 일면을 볼 수 있다. 셋째, 한 대(漢代) 학설에 비중을 두었다. 이에 『논어』의 인명에 대한 견해에서도 경재는 당시까지 권위의 상징이던 주자설 보다도 오히려 유흠설(劉歆說)에 더 기울어지는 것을 감지(感知)할 수 있다. 넷째, 당시 조선시대 유학자들과 다르게 『공양전』과 『곡량전』에도 관심을 보이고 있다. 이에 『공양전』과 『곡량전』에서 문장이 아름다운 것을 선택하여 『공곡문선(公穀文選)』을 편찬하였다. 다섯째, 상수역학(象數易學)에 관심을 두고 있다는 것이다. 경재는 역(易)은 의리가 주가 아니라 상수와 점(占)임을 명확히 파악하고 있었다. 이에 『상점유회(象占類會)』를 편찬하였다. 이밖에 『주례』에 관심을 두기도 했다.