하저지반은 단층대의 분포가능성이 매우 높으나 수층으로 인해 지표지질조사가 불가능하여 단층대를 파악하기가 쉽지 않다. 하상 전기비저항 탐사는 하저지반에 대한 연속적인 영상을 제공하여 주므로 단층이나 연약대의 위치를 파악하는데 매우 효과적인 탐사법이다. 하저터널의 설계에서는 단층대의 위치뿐만 아니라 단층대의 주향방향이 매우 중요한 요소이다. 단층대의 주향방향을 파악하는 방법으로는 격자형의 측선에 대한 광대역 조사가 매우 효과적이다. 하지만. 종래의 하상 전기비저항 탐사는 케이블을 하저에 설치하여야 하므로 광대역 조사에 적합하지 않다. 이에 이 연구에서는 소형보트에 스트리머 케이블을 설치하여 신속하게 광대역의 하저지반을 영상화하는 스트리머 전기비저항 탐사의 적용성에 대해 고찰하였다. 스트리머 전기비저항 탐사에 의한 단층대의 분해능을 고찰하기 위하여, 수직단층이 수층 하부의 퇴적층에 피복되어 있는 모형을 설정하여 수치모형실험을 수행하였다. 전극의 설치위치와 수심의 변화에 따른 수직단층의 분해능에 대해 살펴보았으며, 그 결과 수층의 두께가 전극간격의 2 배 이내인 경우에는 전극을 수층 표면에 설치하는 방식으로도 단층을 영상화할 수 있음을 보였다. 또한, 스트리머 전기비저항 탐사에 적합한 4 가지의 전극배열법을 설정하여 신호대 잡음비와 수직 단층의 분해능을 비교 검토하였다. 수치모형실험을 기초로 하여 한국 서울에 위치한 한강의 하저터널 예정부지에서 하상 전기비저항 탐사를 수행하였다. 하저터널 예정노선에서는 고분해능의 영상이 요구되므로 하저에 전극을 설치하여 자료를 획득하였으며, 2차원 역산을 적용하여 강 양단에서 단층대로 추정되는 3개의 저비저항 이상대를 탐지하였다. 저비저항 이상대의 윈인을 규명하기 위하여 시추조사를 수행하였으며, 그 결과 수 m 이상의 폭을 가지는 다수의 단층이 관측되었다. 단층대의 주향방향을 탐지하기 위하여 확인된 저비저항 이상대를 중심으로 격자형의 측선을 설정하여 스트리머 전기비저항 탐사를 수행하였다. 이를 통해 하저에 케이블을 설치하는 방식에 비해 매우 신속하고 경제적으로 하저에 분포하는 이상대의 분포범위와 발달방향을 규명할 수 있었다.
3각형 및 4각형 요소를 사용한 유한요소법으로 임의의 2차원 비저항 구조에서 점전류원에 대한 전위분포를 구하였다. 이 모델링기술은 종래의 차분법보다 지하의 이상물질이나 지표의 지형을 모델화할 때 보다 더 유연할 뿐만 아니라 보다 더 정확한 수치해를 준다. 또한 이 방법은 해의 정확도에 별 영향없이 격자점을 줄일 수 있기 때문에 계산시간이나 기억용량면에서 경제적이다. 본 논문에서는 이러한 특징을 보여줄 몇 가지 모델에 대한 계산 결과를 소개한다.
전기설비의 접지는 시설과 인명피해를 방지하기 위한 시설로서 고압전선의 지락사고시 대용량의 전류를 대지속으로 흘려보냄으로서 주변대지의 전위상승을 억제하는데 있다 이와 같은 위험전위는 접지계의 대지구조의 성분 및 균질성 지락전류의 크기 및 지속시간 인체의 전기적 특성 등과 같이 변수가 많아 해석이 매우 어렵다 최근 고장 전류 유입시 대지전위분포를 최대한 균일하게 하기위하여 접지저항을 낮추는 GPR(ground Potential Rise) 저감 방향으로 접지시스템 설계가 이루어졌으며 지상공간의 전위변동의 최소화 균등화함으로써 보안 및 기능 접지를 동시에 만족하는 접지시스템의 해석과 설계가 이루어지고 있다 본 연구에서는 전기비저항 탐사를 통해 밝혀진 지하의 대지비저항 분포를 통해 접지 설계를 수행한 사례를 보여준다
물리검층기법에 기초한 절리 및 파쇄대 연구의 일환으로, 암질이 비교적 균일한 석회암에서 절리 및 파쇄대의 물성반응을 측정, 분석하였다. 사용된 물리검층방법은 지반 공학적 특성에 민감한 음파, 밀도 및 비저항 검층방법이며 얻어진 불연속면의 물성 반응 특성은 초음파 텔레뷰어검층과 코어검층 결과와 비교되었다. 심도 보정을 전제한다면 코어검층과 초음파 텔레뷰어검층 결과와의 상관성은 상당히 좋은 것으로 나타났으며 물성곡선에 근거한 불연속면 인지 또한 상당히 효과적인 것으로 나타났다. 대체로 비저항, 밀도 및 속도의 순서로 효과가 증대되는 것으로 나타났으며 그 중에서도 속도와 밀도의 두 가지 검층곡선을 함께 이용하는 것이 불연속면의 탐지에서 누락과 오류의 위험을 최소화할 수 있는 방법으로 나타났다.
한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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pp.281-287
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2003
A Natural cavities were found at shallow depth during construction of a huge bridge in Moon-Kyung, Korea. The distribution patterns of cavities in the Moon-Kyung limestone were investigated carefully with a supplementary field job such as a structural geological survey, a geophysical survey, and a rock mechanical test in laboratory or field. A structural geological mapping produced a detail geological map on this area. It suggested that there were three faults in this area, and these faults had an influence on the mechanism of natural cavities. Among many kinds of geophysical surveys, an electrical resistivity prospecting was applied firstly on the specific area that was selected by results from the geological survey. Many evidences for cavities were disclosed from this geophysical data. Therefore, a seismic tomography was tested on the target area, which was focused by results from the electrical resistivity prospecting and was believed to have several large cavities. A distinct element numerical simulation using the UDEC was followed on the target area after completing all of field surveys. Data from field tests were directly dumped or extrapolated to numerical simulations as input data. It was verified from numerical analysis that several natural cavities underneath the foundation of the bridge should be reinforced. Based on the project result, finally, most of foundations for the bridge were re-examined and the cement grouting reinforcement was constructed on several foundations among them.
본 논문에서는 2차원 전기비저항 모델링에서 후리에역변환을 계산하는 수치구적법을 비교하였다. 지수함수 및 큐빅스프라인 보간을 사용한 구적법을 균질대지 모델에 대하여 검토하였다. 이들 기술적용시, ${\lambda}_{min}$을 최소의 샘플링파수라고 할 때 0에서 ${\lambda}_{min}$까지 간격에 대한 적분은 후리에변환된 포텐샬을 대수 함수로 근사함으로써 계산하였다. 이러한 방법은 ${\lambda}=0$에서의 대수적인 불연속성에 기인한 후리에역변환의 오차를 크게 줄일 수 있다. 수치계산 결과, 샘플링간격이 적당하다면 큐빅스프라인 보간법이 지수함수 보간법보다 더 정확함을 알았다.
Recently, waste landfills built on seashores have been increased because of the easy availability of broad area near the urban communities. To evaluate the performance of the marine clay landfill liner numerical contaminant transport analyses are performed by selecting the typical section of a waste landfill built on seashores and using hydraulic conductivity data obtained from the site. Also, the laboratory electrical resistivity test and the in-situ corrosion test are performed in order to analyze the influence of the soil and leachates composing the landfills on the construct ion materials. From the results of contaminant transport analyses, it is shown that the leachates can be migrated faster through narrow pervious channels than the wide homogeneous pervious tedium and the importance of good quality barriers to prevent the contaminant migration is recognized. In the laboratory electrical resistivity test all the earth materials except the cover soils saturated with distilled water have small resistivities, which shows a high potential of corrosivity of soils composing landfills. However, the degree of corrosion of specimens buried in the landfills was not so severe except the zinc and carbon steel specimens. This apparently conflict results present the necessity of the investigation of other major factors and the long term in-situ corrosion test.
합천군 덕인2제를 대상으로 시트파일과 그라우팅 차수벽의 차수효과를 비교 판정하고 제방하부에서 발생하는 파이핑 현상을 감지하기 위하여 갈수기와 우수기에 걸쳐 2차원 및 3차원 전기비저항탐사를 실시하였다. 자료의 해석결과 2차원이나 3차원탐사 모두 시트 파일과 일반 그라우팅 차수벽의 경계부나 육안으로 관찰된 파이핑 발생지점을 비교적 정확하게 탐지하였다. 그러나, 보다 양호한 자료를 얻기 위해서는 전극의 접지상태를 향상시키고 가탐심도와 분해능을 고려한 적절한 탐사파라미터의 설정이 필수적이라고 할 수 있다.
Recently, electrical resistivity survey is used in the various fields and applied to urban area with many electrical noises. Therefor it's necessary to observe the electrical noise effect of the geological structure. The physical scale modeling was conducted for measuring the electric noise effect of the two geological models at various distances, depths and diameters of the electric noise objects. The results are as following. 1. When conductive noise object was vertical to the strike of geological structure and moved to the strike direction, the effect of conductive noise object at various separated distances to the measurement line was disappeared at a half distance measurement line length regardless of electrode arrays. 2. When conductive noise object was vertical to the strike of geological structure and moved to the strike direction, the effect of conductive noise object at various depths was disappeared at 4unit apart from the measurement line regardless of electrode arrays. 3. When conductive noise object was vertical to the strike of geological structure and moved to the strike direction, the effect of conductive noise object at various diameters was disappeared at 4unit apart from the measurement line regardless of electrode arrays.
In this study, we developed the 2.5D EM modeling and inversion algorithm for cross-hole source and receiver geometry. Considering the cross-hole environment, we use a VMD (vertical magnetic dipole) as a source and vertical magnetic fields as a measuring data. Developed inversion algorithm is tested for the isolated block model which has a conductive and a resistivity anomaly respectively. For the conductive anomaly, its size and resistivity are inverted well on the inversion results, while for the resistive anomaly, the location of anomalous block is shown on the inverted section, but its values are far from the exact value. Furthermore, artificial conductive anomalies are shown around the resistive anomalous zone. If we consider the inversion artifact shown in the test inversion of restive block, it is almost impossible to image the resistive zone. However, the main target of EM tomography in the engineering problem is conductive target such as fault zone, and contaminated zone etc., EM tomography algorithm can be used for detecting the anomalous zone.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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