• 지구물리와물리탐사
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• 제12권1호
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• pp.33-40
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• 2009

쌍극자-쌍극자 전기비저항 탐사를 수행하여 자료를 얻다 보면 종종 음의 겉보기 비저항값을 얻게 된다. 음의 겉보기 비저항이란 겉보기비저항 가단면도 상에서 주변자료와 반대되는 부호를 갖고 나타나는 비저항을 의미한다. 이러한 음의 겉보기 비저항은 보통 측정오차로 간주되어 현장 자료 해석시 무시되어 왔다. 일부 측정기기에서는 겉보기 비저항의 절대간이 기록되므로 이러한 음의 비저항값들이 주변값과 같은 부호를 갖는 것으로 환산되어 해석되기도 한다. 현장에서의 여러 실험 결과 옴의 겉보기 비저항갈은 측정오차나 자연전위의 영향에 의해 나타나는 현상이 아니었으며, 유도분극에 의한 영향도 아니었다. 한가지 가능성으로 지하 지질구조에 의한 영향으로 생각할 수 있다. 이 연구에서는 수치모델링을 통하여 평탄한 지형에서 음의 비저항이 지하 지질구조에 의하여 나타날 수 있다는 것을 보여준다. 현장자료를 시뮬레이션하기 위하여 3차원 전산모델링 알고리즘을 이용하였으며, 3차원 결과로부터 2차원 가단면도를 얻었다. 음의 비저항을 발생시키는 모델로는 U자형과 초승달모양의 전도체 모델을 가정하였다. 수치모델링 결과 이러한 지질구조로부터 음의 비저항이 나타날 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 일반적으로 전류전극으로부터의 거리가 멀어질수록 전위값이 증가하게 되면 전위차 곡선들이 서로 교차하면서 음의 비저항값이 나타나는데, 본 연구에서 제시된 결과들에 대해 전극위치에 대한 전위차 그래프를 그려봄으로써 이를 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시한 수치예제들은 현장조사에서 획득한 음의 겉보기 비저항값들이 지하 지질구조에 의해 발생할 수 있는 가능성을 제시하며, 향후 현장조사 자료 해석시 이를 고려하여 해석할 것을 제안한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권2호
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• pp.108-117
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• 2002

이 연구에서는 $1\;kHz\~1\;MHz$ 주파수 대역의 수평 자기쌍극자 송신원에 의한 Cagniard 임피던스를 이용하여 지하매질의 2차원적인 전기전도도 분포에 대한 해석기법을 개발하고자 하였다. 먼저, 균질 반무한 공간과 수평 층서구조 모형에서 수평 자기쌍극자 송신원이 존재하는 경우, 서로 직교하는 수평 전기장과 자기장의 비로 정의되는 Cagniard 임피던스로부터 겉보기 비저항을 계산하는 방법에 대해 고찰하였다. 평면파 가정을 이용하는 종래의 방법을 이용하여 Cagniard 임피던스로부터 겉보기 비저항을 계산할 경우에는 유한한 송신원의 영향으로 음의 겉보기 비저항이 나와 이의 적용을 어렵게 한다. 이에 반해, 수평 자기쌍극자 송신원을 고려할 경우 안정적인 양의 겉보기 비저항을 구할 수 있었으며, 이를 통해 지하매질의 개략적인 전기전도도 분포를 획득할 수 있었다. 다음으로, 전도성 또는 비전도성 고립이상체가 존재하는 2차원 모형을 설정하여 Cagniard 임피던스와 송신원 효과를 고려한 겉보기 비저항의 적용성을 고찰하였으며, 그 결과 배경매질과 이상체의 전기전도도 분포를 구할 수 있었다. 또한, 전도성과 비전도성 고립이상체가 복합적으로 존재하는 2차원 모형에서 주파수에 따른 겉보기 비저항 가단면도와 Cagniard 임피던스 위상 가단면도를 작성하였으며, 이를 통해 2차원 구조에 의한 소로브에 의해 다소 왜곡되기는 하지만 전기적 이상체의 위치와 개략적인 전기전도도 분포를 획득할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권4호
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• pp.364-369
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• 2010

전기비저항 탐사자료는 각종 잡음에 노출되어 있으므로 역산에 앞서 적절한 자료편집과정이 요구된다. 전기비저항 탐사자료의 편집은 주로 겉보기 비저항 가단면도상에서 지나치게 높거나 낮은 값을 보이는 자료나 쌍극자배열의 팔자형 효과를 위배하는 자료를 제거하는 방법이 널리 사용되고 있다. 또한 보다 정밀한 편집을 위하여 전위감쇠곡선을 이용하기도 한다. 본 연구에서는 3차원 이상체가 존재할 때, 전기비저항 탐사에서 널리 사용되는 단극배열, 단극-쌍극자 배열 및 쌍극자배열에 대한 전위감쇠곡선의 거동 특성을 분석하고, 그 정당성에 대하여 재검토하였다.

• 지구물리
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• 제3권1호
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• pp.57-66
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• 2000

울산단층의 구조와 위치는 한반도 동남부의 지각 진화 해석에 중요한 역할을 한다. 울산단층을 피복하고 있는 충적층의 두께와 충적층 하부의 단층 수반 파쇄대를 조사하고 가능하다면 주단층의 정확한 위치를 파악하기 위하여 굴절법 탄성파탐사와 쌍극자 전기비저항탐사를 수행하고 분석하였으며, 이들 결과와 함께 이 지역에서 독립적으로 수행된 타연구의 반사법 탄성파탐사 결과를 도입하여 종합적인 해석을 하였다. 전기비저항탐사에서 동천 동쪽에서의 탐사선에서는 단층으로 사료되는 비저항 이상대가 발견되지 않았으나, 동천 서족 탐사선에는 잘 발달된 연속적인 낮은 비저항이상대를 발견하였다. 이는 울산단층의 주단층은 동천이나 동천 서쪽에 위치하는 것을 시사한다. 동천 동쪽 탐사선에서 실시한 굴절법 탄성파탐사에서는 기반암과 충적층의 경계 및 지하수면으로 사료되는 두 굴절면을 발견하였으며, 충적층의 두께는 약 30 m정도로 해석되었다. 결과해석의 신뢰도를 높이기 위하여 본 조사와 별도로 실시된 반사법 탄성파 자료를 참고한 결과 반사법 탄성파 탐사에서 발견된 많은 단층대가 굴절법탐사나 비저항탐사에서는 나타나지 않았다. 낮은 비저항 이상은 파쇄대를 따른 함수량의 영향보다는 점토의 영향에 밀접한 관련이 있는 것으로 가정할 때 고원인은 설명되나, 굴절법탐사나 비저항탐사의 해상도와 관련이 있을 수 있다. 정확한 원인구명을 위해서는 정밀한 연구가 필요하다. 일반적으로 전기비저항 탐사는 단층위치 파악에 유용한 지구물리학적 탐사법으로 알려져 있으나 본 조사에서는 반사법 탄성파 탐사에 비해 그 효과가 뚜렷하지 못하였다. 쌍극자 전기비저항탐사에서 해상도를 유지하면서 가탐심도를 증가시키기 위해서는 전개수를 늘려야 한다. 그러나 배경잡음 때문에 한계점을 가지는데, 본 조사에서 측정치의 통계학적 성질을 볼 때 조사지역에서의 측정치가 전개수 16까지는 충분한 의미를 가짐을 알 수 있었다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권1호
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• pp.1-9
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• 1998

난지도 매립지 주변지역과 매립지내에서 1995년 8월과 12월에 걸쳐 슐럼버져 수직비저항탐사와 쌍극자 전기비저항탐사를 실시하였다. 탐사지점은 1994년 8월과 1995년 2월에 실시했던 비저항탐사 지점과 가능한 한 동일하도록 노력하였으며, 모두 50점의 수직탐사와 2측선의 쌍극자탐사를 실시하여 매립지내와 그 주변지역의 연간 비저항구조 변화를 규명하고자 하였다. 자료의 해석결과 1년전에 비하여 매립지 내부와 주변지역의 평균비저항이 낮아지고, 침출수에 의해 오염되거나 포화된 층의 두께도 전반적으로 두꺼워진 경향을 보였다. 특히 좌지도 내부와 그 주변지역은 침출수에 의해 포화된 층의 평균두께가 3∼6 m 정도 증가했으며 기반암의 비저항도 낮아진 것으로 나타났다. 이러한 저비저항대의 평균두께 증가폭은 현실적인 수리전도도를 고려할 때 다소 큰 것이어서, 자료측정시나 해석시 오차의 영향도 생각할 수 있으나 비저항값의 변화를 볼 때, 침출수에 의한 지층오염이 진행되고 있다는 것만은 분명하다고 판단된다 한편, 매립지뒤쪽에서의 수직탐사 자료는 이전의 자료와 커다란 차이를 보여주고 있지 앓는 것으로 보아 침출수에 의한 풍화대와 기반암의 오염은 주로 매립지 내부와 전방 주변지역에서 활발히 진행되고 있다고 생각된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권3호
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• pp.250-262
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• 2008

금속광산탐사에서 많이 이용되는 물리탐사 방법 중의 하나인 쌍극자-쌍극자 배열 전기비저항탐사의 실제 광산탐사에 대한 적용성을 평가하기 위하여 단순화된 광상구조에 대하여 현장자료 시뮬레이션 및 역산해석을 수행하였다. 실제 광상모형으로는 국내 여러 금속광상 중에서 가장 분포 빈도가 높은 맥상광상을 대상으로 하였다. 국내 맥상광상의 맥폭이 대부분 수십 cm에서 2m이내라는 점에 기초하여 맥폭을 변화시키고, 광맥의 물성을 변화시켰으며, 쌍극자-쌍극자 배열 전기비저항탐사의 전극간격은 40m로 가정하였다. 맥폭이 1m 이하일 경우 주변암과 광맥의 전기적 물성차가 300배 이상 되는 경우에도 저비저항대가 나타나지 않았다. 맥폭이 커질수록 그리고 비저항의 차가 클수록 저비저항대가 뚜렷하게 나타났으나, 넓은 전극간격과 역산에 이용된 셀 크기가 심부로 갈수록 커져서 대체로 저 비저항대의 폭이 과장되게 나타났고, 깊이 또한 실제 깊이보다 깊게 나타났다. 실제 천열수광상 모형을 가정하고 현재 가행 중인 광산에서 측정한 전기비저항을 근거로 하여 현장자료 시뮬레이션 및 역산을 수행한 결과 광맥의 전기비저항 값이 높은 경우에도 광맥에 의한 영향이 잘 나타나지 않는다는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 구조지질학적으로 광맥에 수반되는 열수변질대가 전기비저항탐사 자료에서 이상대로 포착되므로 천열수 광산의 경우 이러한 주변 열수변질대를 탐사대상으로 선정하는 것이 바람직하다. 이상의 결과들을 종합해 볼 때 광맥이 지하 깊은 곳에 존재하며 광맥과 주변암과의 전기적 물성차가 크지 않은 경우, 일반적으로 수행되는 지표면 전기비저항탐사로는 광맥의 존재여부조차 파악할 수 없는 경우가 있으며, 저비저항대가 나타난다 하더라도 실제 구조와 다른 과장된 양상으로 나타난다는 것을 알 수 있었다. 이 연구에서 제시한 모델링 및 역산자료는 기본적이고 단순한 모형실험이지만 일선 현장 자료를 바탕으로 수행한 실험연구로서 향후 보다 다양한 모형에 대하여 모델링을 수행하고 표준 및 정량적 지침을 제시해 나간다면 현장 측선 설계나 탐사결과의 해석시에 유용한 지침으로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2006

쌍극자 전기탐사현장에서 드물지않은 음의 겉보기비저항에 대해 선진 장비회사의 메뉴얼들에서 언급되되 정확한 현상이 규명 안되었으나, 국내에서 계측 측면 및 가능한 지질모델 제시와 함께 전산모델링 결과와 $-{\rho}a$ 포함유무 3차원 역산결과가 일부 보고된 바 있다. 전도성 탄층, 전봇대 접지, 신호등, 철케이싱 시추공 등과 관련한 현장문제가 계속되어 해석시 딜레마 극복 지침이 필요하다. 여기서는 단순 철케이싱 한개의 효과 전산 모델링 결과 및 일부 측선 설계요령과 해석시 유의사항을 고찰한다. $-{\rho}a$는 분명한 지하정보이지만 잘못 해석시 진실과 먼 결과 오류 가능성이 높으며, 향후 역산 알고리즘의 유용한 발전이 절실하다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제3권3호
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• pp.88-93
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• 2000

화강암이 분포하는 경기도 여주군 대신면 상구리 양지말 지역에서, 측선길이 400m에 걸친 2극법 전기비저항 탐사를 실시하여 약 l00m 심도까지의 지질구분 즉 신선한 암석, 연약지반, 대수층 등을 탐지할 수 있었다. 이어서 실시한 슬럼버저 수직탐사도 이를 뒷받침하는 결과를 보여주었다. 또한 물리탐사 종료 직후 실시한 시추에 의하여 암반 대수층의 존재를 60m 심도에서 확인하였다. 이 심도는 전기비저항 구조단면도에 나타난 것과 대체로 일치한다. 시추로서 추가 확인된 l00m 심도의 작은 대수층은 상기한 비저항 단면도에는 보이지 않는다. 간단한 수치모델링을 실시하여 다른 전극배열법으로는 상기한 제 2의 대수층을 확인할 수 있는가를 검토하였으나 웨너, 슐럼버저, 쌍극자, 단극-쌍극자 어떤 방법으로도 이 대수층을 탐지할 수 없다는 것을 알았다.

• 지질공학
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• 제29권3호
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• pp.223-236
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• 2019

전기비저항탐사는 지질 분포나 단층 파쇄대의 유무 등의 지질 구조, 지층의 풍화 및 변질 정도, 지하수 등을 파악하기 위하여 광범위하게 활용되는 탐사기법이다. 본 연구에서는 지하 전기비저항의 분포특성을 분석하기 위하여 총 6개 측선을 중심으로 울릉도 나리분지와 알봉분지 주변 지하 칼데라 퇴적층과 지질 구조를 파악하기 위하여 기존의 쌍극자배열법(A 방법과 C 방법)의 탐사결과와 함께 변형된 쌍극자배열법(D 방법)을 적용하여 연구를 수행하였다. 본 연구결과, 변형된 쌍극자배열법을 적용하여 최적의 지하 비저항 분포단면 분석을 통해 퇴적층과 연약대가 분포하는 구간인 500 ohm-m 이하의 저비저항대와 화산암체인 조면안산암질 암류가 분포하는 5,000 ohm-m 이상의 고비저항대의 경계를 명확하게 파악할 수 있었다. 알봉분지의 퇴적층은 평균 50~100m 내외, 나리분지의 퇴적층은 평균 약 100~200m 내외의 두께로 분포하는 것으로 추정되며, 칼데라 단층으로 추정되는 이상대는 지표부근에서 탐사심도 하부까지 500 ohm-m 이하의 저비저항대가 수직으로 연장성을 가지면서 암반 내 연약대와 구분되는 것으로 분석되었다.

• 자원환경지질
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• 제29권3호
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• pp.345-355
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• 1996

2차원 지하구조를 해석함에 있어 1차원 역산에 근거한 수직탐사자료 해석의 타당성과 수평탐사에 있어 여러가지 전극배열법의 효율성이 연구되었다. 수직암맥, 판상기둥, 매몰수직단층, 램프 (ramp), 복합구조와 같은 2차원 모델로부터 유한차분법을 이용하여 3 포인트, 쌍극자, 베너 (Wenner), 슐럼버저 (Schlumberger) 수평탐사의 겉보기비저항 곡선을 구하고 이를 비교 분석하였다. 수직탐사의 경우에는 슐럼버저와 베너 배열법에 대하여 1차원 역산자료를 내심하여 얻은 자료로부터 2차원 단면도를 구하여 비교하였다. 이러한 2차원 단면도는 각 모델에 대하여 비저항의 수칙, 수평적인 경계면을 잘 보여주고 있다. 또한 슐럼버저 수평탐사의 겉보기 비저항 곡선은 수직적인 비저항의 경계면을 잘 보여주고 있다. 전반적으로 수직, 수평 전기탐사의 경우에 있어 슐럼버저 배열법이 다른 전극배열법보다 우수한 결과를 보여주고 있다. 본 연구로부터, 1차원 역산에 근거한 2차원 지하구조의 해석이 가능함을 알 수 있다.