• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.149-157
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• 2021

유도분극 탐사와 전기비저항 탐사는 자료획득이 유사하며, 대부분의 전기비저항 탐사 시스템에는 시간영역 유도분극 탐사 기능이 함께 탑재되어 있다. 또한 시간영역 유도분극 탐사 자료에는 전기비저항 자료가 내포되어 있다. 따라서 유도분극 탐사와 전기비저항 탐사와는 불가분의 관계가 있으며, 유도분극 자료의 역산도 전기비저항 탐사 자료의 역산에 근거한 2단계 역산법이 적용되고 있다. 그러나 유도분극 탐사는 효과적인 해석법의 부재로 인하여 전기비저항 탐사에 비하여 널리 적용되지 못하고 있다. 이 연구에서는 수치 모델링 및 역산실험을 통하여 시간영역 유도분극 자료의 역산해석에 사용되는 역 사상법의 문제점을 분석하였다. 또한 역 사상법 적용시 문제가 되는 역산잡음을 효과적으로 억제할 수 있는 수정된 역 사상법을 제시하였다. 마지막으로 수치자료에 대한 역산실험을 통하여 개발된 역 사상법의 효과를 검증하였다.

• 지질공학
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• 제28권3호
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• pp.367-377
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• 2018

이 연구는 전기비저항 역산의 해상도를 높이기 위한 구조제약과 부등식 제약조건을 적용한 전기비저항역산법을 소개하고 적용한 결과를 보여준다. 이들 역산에서는 지하투과레이다와 표면파 탐사자료로부터 사전 해석된 층서구조를 전기비저항 참조모델로 도입하고 구조제약과 부등식 제약의 유용성을 합성모델을 이용한 역산실험으로 확인하였다. 연약지반 조건을 가정한 실험모델에 대한 구조제약과 부등식 제약 역산실험 모두 일반적인 전기비저항 역산보다 향상된 역산결과를 보여주었으나, 부등식제약 역산에서는 참조모델이 다소 부정확한 경우에도 배경층서구조를 정확히 재구성하는 동시에 천부(약 10 m 심도)의 전도성 이상체들도 정확히 나타내는 역산결과를 보여주었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.171-179
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• 2021

시간영역 유도분극 탐사 자료로부터 Cole-Cole 변수를 추정하는 2차원 역산법을 개발하였다. 모든 유도분극 과도 전위 자료를 역산하여 전기비저항, 충전성, 완화 시간 및 주파수 승수 등의 2D Cole-Cole 변수를 추정하였다. 개발된 역산법은 2단계로 구성된다. 우선 음의 겉보기 충전성 문제를 피하기 위하여 측정된 유도분극 반응을 전류 주입 중 겉보기 전기비저항으로 변환하였다. 1단계 역산에서는 시간에 따라 항상 증가하는 전기비저항을 추정하는 4차원 역산을 통하여 각 역산 블록에서의 전기비저항 시계열 모델을 구축하였다. 2단계 역산에서는 4차원 역산에서 얻어진 전기비저항 시계열 자료를 역산하여 Cole-Cole 변수를 추정하였다. 이때 격자 탐색법을 통하여 참값에 근접한 초기 모델을 설정하는 방법을 통하여 신속한 역산이 가능하였다. 마지막으로 수치 자료에 대한 역산 실험을 통해 개발된 알고리즘이 Cole-Cole 지하 모델을 효과적으로 영상화할 수 있음을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.180-193
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• 2021

복소 전기비저항 탐사기법은 진동수 영역에서 전기비저항과 위상을 측정하여 지하 매질의 다양한 특성정보를 획득할 수 있는 탐사기법으로 최근 그 활용성이 증가하고 있다. 이 논문에서는 복소 전기비저항 탐사기법의 활용성을 높이기 위하여 획득한 자료에 대한 3차원 역산 알고리듬을 개발하였다. 이를 위한 모델링에는 전자기 커플링 효과를 무시하는 경우에 적용할 수 있는 포아송 방정식을 적용하였으며, 역산에는 기존의 평활화된 역산법을 복소수로 확장하는 방법으로 알고리듬을 개발하였다. 역산의 안정성 및 현장자료의 적용성을 높이기 위하여 라그랑지 곱수를 역산 과정에서 오차 벡터와 모델 증분 벡터의 크기에 따라 자동적으로 조정되도록 하는 기법을 도입하였다. 또한, 잡음이 많이 포함된 위상자료로 인한 자료의 손실을 보완하기 위하여 역산반복 단계에서 초반부는 전기비저항 자료만을, 후반부는 전기비저항 자료와 위상 자료를 모두 역산하는 두 단계로 구성된 역산기법을 제시하였다. 수치 모형실험에 대한 역산 시험결과 안정적인 역산 결과를 얻을 수 있었으며, 개발된 3차원 역산 알고리듬을 국내 천열수 광산 인근에서 수행한 복소 전기비저항 탐사자료 해석에 적용하여 그 타당성을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권2호
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• pp.138-146
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• 2007

이 연구에서 복소 전기비저항을 이용한 2차원 IP 모델링 알고리듬과 이를 이용한 역산 알고리듬을 개발하였다. 복소 전기비저항을 이용한 IP 탐사기법은 크기인 전기비저항과 위상정보를 제공함으로써 지하의 수리지질학적인 특성 및 내부 공극수 종류 등 다양한 정보의 제공이 가능하여 활용성이 확대되고 있다. IP 탐사 모델링 및 역산 알고리듬은 기존의 전기비저항 모델링 및 역산 알고리듬을 복소 연산을 포함하도록 확장함으로써 개발되었다. IP 모델링은 유한요소법을 이용한 2.5차원 모델링 알고리듬을, 역산 알고리듬으로는 평활화 제한을 가한 감쇠 최소자승법을 이용하였다. 모델링의 검증에는 슐럼버저 배열에 대하여 3차원 층서모형에 수치필터링을 이용한 1차원 모델링 결과와 비교하였으며, 쌍극자 배열에 대하여 고립이상체 모형에 3차원 적분방정식 IP 모델링 알고리듬과 비교하여 그 타당성을 확인하였다. 역산의 타당성을 확인하기 위하여 전기비저항 및 위상 중 하나는 배경매질과 동일하고 다른 물성 하나만 차이를 가지는 모델에 대하여 역산 실험을 수행하였으며, 전기비저항 및 위상 이상체를 정확히 영상화하고 있음을 확인하였다. 역산의 실제 복잡한 지질모델에의 적용성을 확인하기 위해, 3차원 층서구조 내에 두 번째 층의 일부에 위상 이상체가 존재하는 모형을 설정하여 수치실험을 수행한 결과 전기비저항 단면에서는 이상체가 잘 확인되지 않으나, 위상 단면에서 그 이상체가 명확히 나타나는 것을 확인하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권1호
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• pp.14-20
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• 2015

3차원 전기비저항 탐사법은 지하 전기비저항의 3차원적 분포 영상을 제공해 주므로 매우 효과적인 지반조사 방법 중의 하나이다. 본 연구에서는 붕락이 발생한 터널에 대하여 3차원 전기비저항 탐사를 수행하여 붕락의 원인으로 보이는 터널 주변의 파쇄대 및 석탄층의 발달 상황을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 터널에 평행한 5개의 측선과, 수직한 11개의 측선에 대하여 2차원 전기비저항 탐사를 수행하고, 이들 자료를 통합하여 3차원 역산을 수행하였다. 역산 결과 얻어진 3차원 역산결과와 시추 자료를 종합하여 터널 붕락의 원인으로 해석되는 단층 파쇄대 및 탄층의 3차원적 분포 양상을 제시하였다.

• 지질공학
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• 제14권1호
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• pp.21-28
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• 2004

지형효과를 포함하는 3차원 전기비저항 역산법은 전기비저항 탐사자료의 해석에 있어서 실제 지하구조에 존재하는 3차원 전도성 이상체의 특성을 파악함으로써 원리적으로 정확한 영상을 획득할 수 있는 방법이라고 본다. 본 연구는 수치모델링에서 유한요소법을 이용하였으며, 역산에서 설정된 블록에 대하여 감도 분석을 통하여 자코비안 계산의 효율성을 극대화하였다. 또한 역산과정에서는 라그랑지 곱수의 값을 변화시키면서 최소자승근 오차의 최소가 되는 최적의 값을 선택하는 방법으로 역산의 분해능을 향상 시켰다. 전기비저항 탐사에서 지형효과의 해석으로는 지형 의 기복을 포함하여 얻어진 순차모델링 자료를 가지고 역산 방법에서 지형의 기복을 무시하여 얻어진 결과와 지형의 기복을 포함하여 얻어진 결과를 비교하여 불규칙한 지형효과에 의한 왜곡된 전기장 반응으로 인한 오해석을 파악하는데 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권3호
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• pp.160-167
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• 2019

저수지 제체는 3차원 전기비저항 구조로 구성되어 있기 때문에, 전기비저항 격자구조에 담수호의 수위변화에 따른 제체 내부의 침윤선 변동과 함께 담수호의 전기전도도가 고려되지 않는 경우 전기비저항 역산 결과가 왜곡될 수 있다. 이 연구에서는 3차원 전기비저항 탐사 모델링을 통하여, 저수지의 3차원 비저항 구조와 저수지 수위의 변화에 따른 제체 내부의 비저항 변화를 해석하였다. 이 분석 결과에 근거하여 국내 283개소 저수지를 대상으로 3차원 모델링에 의한 2차원 이론자료와 현장 2차원 탐사자료에 대한 역산 결과를 비교하였다. 마지막으로 두 역산의 비가 50% 이상이 되는 저수지를 추가 정밀조사 대상 저수지로 선정하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2008년도 공동학술대회
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• pp.47-50
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• 2008

방조제에 의해 조성된 담수호 바닥 퇴적물의 특성 파악을 위하여, 스트리머 케이블을 이용한 수상 쌍극자배열 전기비저항탐사를 수행하였다. 담수호에서 얻어진 전기비저항 탐사 자료는 전극전개수가 작은 경우에는 낮은 겉보기 비저항 값을 보이며, 전극전개수가 증가함에 따라 증가하는 양상을 보인다. 따라서 고정된 전류전극에 대하여 전극 전개수가 증가할 경우 겉보기 비저항값이 크게 감소하는 자료는 역산자료에서 제외하는 기법을 적용하는 것이 필수적인데, 하부층에 대한 상부층의 비저항이 0.6$\sim$0.8 사이의 값을 적용하는 경우 역산 결과가 양호한 것으로 나타났다. 또한 바닥 퇴적물을 2층과 3층으로 설정한 후 역산 결과 담수호 물의 비저항을 고려한 역산 결과가 하부 퇴적물의 비저항 분포를 파악하는데 효과적인 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.326-334
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• 2008

전기비저항 탐사법은 지하 천부의 전기비저항 영상화에 널리 사용되어 왔으며, 최근 신속한 자동측정이 가능해짐에 따라 모니터링이 용이하게 되었다. 이 연구에서는 전기비저항 모니터링 자료의 해석을 위한 시간경과 역산법을 개발하였다. 개발된 역산법은 기준모델에 비하여 변화가 큰 모델변수에는 약한 제한을, 변화가 미미한 모델변수에는 강한 제한을 가하는 방법이다. 수치시험을 통하여 시간경과 역산 영상은 시간적으로 변화한 영역을 보다 정확하고 뚜렷하게 영상화함을 확인하였다. 또한 저수지 누수문제에 개발된 시간경과 역산법을 적용하여 누수구간을 탐지할 수 있었으며, 이 누수구간은 측정 기간내에 크게 변화하지 않았음을 확인할 수 있었다.