• 대한토목학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.49-62
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• 2024

급격한 도시화로 인한 지하의 무분별한 개발은 기존 지하매설물의 점검과 교체 그리고 새로운 지하시설물 설치에 지연을 일으키고 있다. 최근에는 체계화된 시스템을 도입하여 지하시설물을 관리하고 있지만, 실제 시공은 현장 여건에 따라서 설계 도면과 다르게 진행되기 때문에 기존 지하매설물의 부정확한 위치 정보로 사고가 끊임없이 발생하고 있다. 한편, 전기비저항 탐사는 전극을 지반에 관입시켜 전극 간 전위차로 지반의 전기저항을 측정하는 방식이며, 비파괴 물리탐사 기법으로서 널리 이용되고 있다. 그리고 다수의 전극 쌍을 이용하여 복잡한 지하 구조를 영상화하고, 딥러닝 알고리즘을 활용한 데이터 해석 기술들이 비약적으로 발전하였지만, 아직 지하매설물의 기하학적 조건에 따른 전기저항 변화를 정량적으로 평가한 기초적인 연구로서는 진행된 바가 없다. 본 연구에서는 전극과 지하매설물의 기하학적 매개 변수 해석을 통해서 전기저항 변화를 평가하였다. 먼저, 이론식과 수치 해석의 전기저항값 차이가 작게 나타난 정량화된 메쉬를 적용하여 3차원 전기저항 수치 해석 모듈을 개발하고, 매설물의 깊이, 크기, 그리고 전극과 매설물 간 이격거리에 따른 매개 변수 해석을 통해서 정상 직류 상태에서 전기저항 변화를 정량적으로 비교하였다. 전기저항은 매설물이 얕은 깊이에 위치하고, 크기가 크고, 전극과의 이격거리가 가까울수록 높게 측정되었다. 추가적으로 전극과 지하매설물 주변에 형성된 전위 및 전류밀도 분포를 분석하여 터미널 전극 주변에서 측정된 전기저항을 고찰하였다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 1999년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.86-89
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• 1999

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.205-214
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• 2015

급격한 도시화 및 산업화는 전력구를 비롯한 공동구의 수요를 증가시키고 있다. 하지만 기존 지하매설물, 특히 전력구에 대한 불충분한 정보와 지하매설물의 무분별한 건설로 인해 최근 도심지 내 새로운 지하매설물을 건설하는 것이 매우 어렵다. 뿐만 아니라, 전력구를 비롯한 지하매설물이 건설된 위치와 방향에 대한 부족한 정보는 신규 지하매설물의 계획노선을 설정하는데 많은 문제를 야기시키고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 기존의 전기비저항 탐사방법과는 다른 이론적 방법으로 해결하고자 하였다. 전력구를 비롯한 지하매설물이 건설된 지반에서 가우스 법칙과 라플라스식을 이용하여 전기장 해석이 수행하였다. 전력구의 방향, 전력구의 위치, 전력구의 전기전도도 등의 함수로 표현된 전기비저항 이론식은 전기장해석을 통해서 획득하였다. 이론식을 검증하기 위해서 현장실험이 수행되었으며 현장실험 결과, 지반 내 지하매설물의 위치와 방향을 오차범위 내에서 예측하였다.

• 지적과 국토정보
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• 제45권2호
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• pp.131-147
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• 2015

현대사회에서는 통신 전기 상하수도 가스 등 도시기반 시설물들을 지하에 매설하게 되면서 굴착공사로 인한 많은 사고 위험을 내재하게 되었다. 사고를 방지하기 위해서는 매설된 지하시설물에 대한 정확한 위치와 속성정보가 구축되어야 한다. 하지만 2004년부터 2009년까지 상수관로의 공공측량성과심사를 분석한 결과, 관로매설 전 시행하는 위치측량은 신규관로만을 관측하며 전자유도 탐사는 콘크리트 구간에서 자장간섭으로 인한 탐지 불가와 금속관로만을 탐사하는 한계점으로 인해 52.4%의 저조한 탐사율을 보이고 있다. 따라서 탐사율을 향상할 수 있는 정확하고 효과적인 탐사 기법에 대한 개발과 검증이 필요하다. 본 연구에서는 매설 전 금속관로와 비금속관로에 대한 위치측량 결과를 기준으로 정하여 지중레이더와 전자유도탐사를 통해 얻은 값과 비교 분석하였다. 그 결과 콘크리트구간 100%, 비포장구간 94.7%, 아스팔트구간 60%의 탐사율을 보여 지하매설물 탐사 시에 지중레이더 탐사의 적용가능성을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.235-250
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• 1996

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제19권3호
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• pp.449-461
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• 2017

관로, 전력구 등 지하매설물의 불투명한 존재여부 및 부정확한 정보로 인해 신규 지하매설물의 계획 노선, 설계, 시공에 많은 문제를 야기시키고 있다. 이에 Ryu(2015) 등은 전기장 해석을 통해 지하매설물의 크기, 위치, 방향 등을 예측할 수 있는 식을 제안하였다. 3개의 현장에 적용하여 싱크홀 존재 여부 및 크기와 지하매설물의 위치, 크기, 방향을 예측하였으며, 예측된 결과를 토대로 설계에 반영되고 후속 조치가 수행되었다.

• 지구물리
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• 제1권1호
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• pp.59-68
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• 1998

지하 투과 레이다를 이용한, 지하 매설물의 감지 여부 및 반사 신호 특성을 규명하기 위하여 모래 모형조 실험을 수행하였다. 매설물의 직경과 매립 심도의 비율은 최대 24 %, 최소 4 %로 다양하게 설정되었으며, 매설물의 재질은 금속제, 합성수지 및 목재가 사용되었다. 실험 결과, 지하수면이 매설물 하부에 위치한 경우, 목재를 제외한 모든 매설물이 심도와 직경에 상관없이 강한 반사파를 보여 주었다. 한편, 지하수면이 매설물 상부에 위치한 경우, 지하레이다를 이용한 매설물 감지가 매우 어려웠다. 그러나 이 경우에도 모형 탱크의 바닥에서의 반사 신호는 뚜렷이 감지되었으며, 이는 단순히 전자기파의 감쇠 이외에 타 요소가 매설물의 반사파 신호 발생을 저하시키는 것으로 사료된다. 본 실험 결과, 현장에서 단순히 매설물의 수평적인 위치를 감지하려고 할 경우, 수직 반사 방식의 지하레이다 조사가 경제적, 시간적으로 효율적이지만, 매설물의 수직위치, 지층의 전자기파 투과 속도, 지하수면 조사 등, 정밀한 지하 정보 획득을 목적으로 하는 경우, 적어도 부분적인 공심점 자료를 획득 할 수 있는 방식의 조사가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.136-139
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• 2002

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1271-1274
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• 2006

지하레이다(Ground Penetrating Radar, GPR)를 이용하여 지표하의 상수관로를 지표에서 송신안테나와 수신안테나를 이용해서 손쉽게 측정하게 된다. 송신안테나는 지표하에 전자기파를 송신하고 지하 매질을 투과한 파가 수신안테나에 도달하는 시간을 측정하여 지표하 매질의 특성을 파악할 수 있다. 수신파의 도달시간은 지표하 매질의 특성에 따라서 변화하며, 이를 통해 지표하 매질과 매질 깊이 등을 파악할 수 있다. 일반적으로 상수관로를 매설할 경우 관로 주변의 토양은 균등하게 되므로 기 매설된 상수관로 주변에 누수가 발생하게 되면, 관로 주변의 토양은 포화상태이거나 수압으로 인해서 공동이 형성될 경우가 많다. 이때 반사에너지의 유전율 증가 혹은 감소 특성으로 인해서 주변 매질과는 매우 상이한 결과를 보이게 된다. GPR탐사는 단순히 반사된 신호진폭의 크기를 나타내며 이러한 반사에너지의 크기에 관계되는 것은 매설물의 유전율이 주위 지반이 갖는 유전율과의 차이에서 기인하기 때문이다. 탐사 대상 상수관로에 대한 정보를 확보하여 GPR 탐사를 수행한 결과 관로 탐사를 위한 GPR의 결과는 매우 유용하게 사용될 것으로 판단되며, 이를 바탕으로 누수 발생 이력이 있는 다양한 관로주변 조건을 대상으로 탐사를 실시할 경우 상수관망시스템의 효율적인 관리 및 보수에 매우 유용한 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권4호
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• pp.309-315
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• 2002

소형 송수신기를 이용하는 전자탐사 방법은 이제까지 주로 금속탐지기와 같이 지하전도체의 매립위치 탐지 및 전기전도도의 정성적인 변화를 해석하는데 사용되어 왔다. 그러나 최근 들어 토목, 환경분야에서 전기전도도가 비교적 높은 지역에서의 매설물의 탐지 및 전기전도도 분포를 영상화하는 기술의 수요가 늘어남에 따라 이러한 전자탐사의 적용 및 정량적인 해석방법에 대한 연구가 활발해지고 있다. 이 연구에서는 이러한 전자탐사법의 탐사 기초원리를 간략히 소개하고, 실증 시험 지역에서 얻어진 자료를 토대로 전도성 매설물의 탐지 및 지하 전도도 분포 영상화의 실 예를 보여주었다. 이 연구를 통하여 향후 이러한 소형루프를 이용하는 다중주파수 전자탐사 장비가 전도성 매질이 존재하는 탐사 지역에서 신속하고 정확한 탐사 방법으로 활용될 수 있음을 보여주고자 하였다.