• 지질공학
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• 제25권3호
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• pp.349-356
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• 2015

물리탐사의 대표적인 한계는 위아래 지층의 물성이 크게 차이나지 않을 경우 취득 신호가 작다는 점이다. 이 경우에는 서로 다른 물성에 기인하는 여러 가지 탐사들을 수행하고 그 결과들을 복합적으로 해석하여 그 효율성을 높인다. 레이더 및 고분해능 탄성파반사법 탐사는 천부 지질구조 및 매설 구조물을 신속하고 정확하게 찾아낼 수 있는 방법으로서 각각 유전율 경계면과 속도 경계면을 찾아내는데 효과적이다. 특히 이 연구에서는 전기적인 성질에 크게 반응하는 레이더 이벤트와 탄성적인 성질에 기인하는 탄성파 이벤트를 단일 단면도에 통합적으로 재건하는 기법을 모델링자료를 통해 구축하고 이를 바탕으로 청주 화강암부지의 얕은(3 m) 깊이의 지하수면, 그 하부의 풍화암, 연암 경계면을 효과적으로 파악하였다. 지반 강성에 중요한 인자인 밀림 탄성률(강성률)을 평가하기 위해 검층 자료를 통해 얻은 S파 속도를 여러 채널 S파 분석(MASW)과 공중점 교차상관 기법(CMPCC)에서 나온 값과 비교한 결과, 일반적인 MASW보다 이상대의 정확한 지점과 높은 S/N을 목적으로 고안된 CMPCC을 통해 얻은 속도가 실제 검층 자료에 보다 접근하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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• pp.70-83
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• 2004

문화유산의 안전진단에 대한 가장 중요한 전제는 비파괴에 있다. 석조문화재에 대하여서도 비파괴진단과 보존을 위한 연구는 필수적이며 주요한 기술적 핵심이다. 비파괴진단 기술로서 지구물리탐사는 석조문화재 지반의 특징을 밝히는 중요한 역할을 하는데, 그 이유는 지반의 특성을 이해하는 것이 안전진단에 필수적이기 때문이다. 탐사사례로 국보급문화재인 경주 불국사의 다보탑(높이 10.4m, 기단폭 7.4m, 하중 123.2 ton)과 석가탑(높이 10.8m, 기단폭 4.4m, 하중 82.3ton)에 대한 지구물리탐사가 이루어졌다. 현재 석탑에서는 풍화는 물론 탑의 기울임 및 지대석의 어긋남 현상들이 관찰된다. 두 탐을 구성하는 석재의 역학적 성질을 위해 초음파 속도 측정을 실시하였고 천부지하구조를 위해 탄성파, 전기비저항, 지하레이더 등의 비파괴 복합 지구물리탐사를 석탑 주변에서 수행하였다. 초음파 속도범위는 석가탑에서는 1217${\~}$4403 m/s이며, 다보탑에서는 584${\~}$5845 m/s이며 이로부터 추정한 일축강도 평균치는 각각 463 kg/$cm^2$, 409 kg/$cm^2$이다. 탄성파 속도 분포에서는 다보탑 지반이 더 큰 속도를 보여 상대적으로 석가탑 지반보다 견고함을 보여준다. 대체로 석탑지반의 전기비저항은 최대 2200 $\Omega$m이며 200 $\Omega$m내외의 외부지반보다 더 높은 값을 보인다. 복합 지구물리탐사 결과를 종합하면 다보탑지반의 형태는 팔각형(한 변은 6 m)으로 그 깊이는 약 4 m 이나, 석가탑지반은 약 8${\times}$10 m의 직사각형 형태로 깊이는 약 3 m 이다. 이는 석탑 건립 당시 약 $8ton/m^2$의 탑 하중을 견디기 위해 구축한 기초구조로 해석한다. 대체로 두 석탑의 북서쪽 부분이 주변지역보다 낮은 탄성파 속도와 낮은 비저항 값이 관찰되는데 이 부분은 연약한 지반으로 판단하며 각 석탑이 북북서쪽 방향으로 기우는 원인으로 판단한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제11권4호
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• pp.335-342
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• 2008

독도 지반의 지질구조 및 지반공학적 암반 특성 파악을 위하여 전기비저항 및 굴절법 탄성파 탐사를 실시하였다. 또한, 물리탐사자료의 해석을 위한 기초 자료로서 독도 구성 암석의 전기적/역학적 물성을 측정하였다. 전기비저항탐사 결과, 서도 어민숙소에서 북서 방향으로 발달하고 있는 고각도 정단층의 연장성이 확인되었다. 서도 조사지역 하류부를 구성하고 있는 층상 라필리응회암은 상류부의 조면안산암 II보다 풍화 및 침식에 영향을 상당히 많이 받아 표토층을 포함한 풍화암 및 연암이 심도 13 m 이상으로 깊게 발달하고 있는 것이 굴절법 탄성파 탐사 결과 파악되었다. 또한, 서도 조사지역 상류부의 풍화암 및 연암은 심도 약 10 m 내외로 보다 얇게 발달하고 있으며, 심부에는 암석 강도가 상당한 수준의 보통암이 분포하고 있다. 동도에서의 탐사 결과, 대공포 방향 탐방로 지역의 상부층인 조면안산암 III 및 스코리아성 층상 라필리응회암층은 북동 방향으로 갈수록 풍화암 및 연암의 두께가 최대 심도 7 m까지 증가하고 있어 이 지역의 풍화 및 침식이 심하였음을 시사하고 있다. 독도에 분포하는 암석의 강도는 조면암 및 조면안산암 계열의 암석이 가장 높고, 그 다음은 괴상응회각력암, 끝으로 응회암 계열, 특히 층상 회질응회암이 가장 낮은 강도를 갖는 연약한 암석으로 조사되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권2호
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• pp.102-115
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• 2012

이 논문은 퇴적물내 포함되어 있는 가스하이드레이트의 포화도를 계산하는 여러 방법에 대하여 토론하고자 한다. 가스하이드레이트의 포화도를 계산하는 방법은 물리검층 자료를 이용하는 방법과 코어자료(압력코어 포함)를 이용하는 방법, 그리고 탄성파 탐사자료로부터 얻을 수 있는 속도 자료를 이용하는 방법 등 크게 세가지 방법으로 나눌 수 있다. 물리검층 자료중 전기비저항 자료를 이용하는 방법의 경우 Archie 식을 주로 이용하는데 이 경우 각각의 변수 값을 정확하게 정의하는 게 중요하다. 또한 가스하이드레이트의 산출형태도 포화도 계산에 큰 영향을 주기 때문에 주의해야 한다. 코어자료를 이용하는 경우 공극수의 염소량을 측정하는 방법과 압력코어를 취득할 경우 이를 이용하는 방법이 있다. 지금까지 발표된 정량적이고 가장 정확한 가스하이드레이트 포화도값을 구할 수 있는 방법이 압력코어를 이용하는 것이다. 그러나 이는 비용과 시간이 많이 소요되기 때문에 연속적인 자료를 얻기가 어렵다는 단점이 있다. 지금까지 발표된 가스하이드레이트 포화도 값을 비교해 보면 전기비저항 값을 이용한 경우가 가장 높은 값을 압력코어를 이용하여 측정한 경우가 가장 낮은 값을 보여주는 경향이 있다. 그러나 이러한 값이 모든 경우에 있어서 절대적인 경향을 보여준다고 볼 수는 없다. 그러므로 가스하이드레이트의 포화도를 정확하게 계산하기 위해서는 여러 가지 방법을 이용하여 계산해야 하며 이를 비교하여 가장 적절한 값을 사용해야 할 것이다.

• 자원환경지질
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• 제45권3호
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• pp.295-306
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• 2012

이 연구에서는 경기육괴내에 존재하는 것으로 알려진 대규모 단층대인 신갈단층을 기흥지역에서 확인하였다. 기흥저수지 지역의 지질공학적 조사를 실시하여 단층대 위치 및 특징을 파악하였다. 이 단층대는 신갈단층으로 알려져 있으며, 남북방향으로 발달된 이 단층대는 추가령 열곡 내에서 리델 타입(Riedel-type)의 주향이동 단층으로 해석된다. 단층대를 따라서 62공의 시추조사와 전기비저항탐사 약 11 km, 바이브로사이즈 탄성파탐사 약 500 m를 실시하였다. 시추조사 및 물리탐사 결과, 최대 폭 300미터의 단층대는 주로 가우지 및 단층각력으로 구성되며, 망상의 2차 균열이 단층대 안에 서로 평행하게 발달함이 확인되었다. 시추조사 및 물리탐사 결과, 신갈단층의 휘어지는 부분인 기흥저수지 지역에서 꽃 구조(flower structure)와 유사한 지질구조의 발달 가능성이 있을 것으로 예측되지만, 연구지역의 특성상 노두 확인이 불가능하기 때문에 이와 같은 해석에는 불확실성이 있다. 따라서 단층대의 기하학적 특징, 단층간의 연결 형태 등에 대한 자세한 조사가 이루어질 필요가 있다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제16권3호
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• pp.180-189
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• 2013

물리탐사는 금속광상에서 광화대를 탐사하는데 효율적인 방법으로 국내 외에서 전략광물자원을 개발하기 위하여 널리 이용되고 있다. 물리탐사 결과로부터 광화대를 정확하게 해석하기 위하여 암석의 물리적 특성을 이해하는 것이 매우 중요하다. 따라서 이 연구는 국내 대표적 스카른 광상인 가곡광산의 광석 및 모암을 대상으로 실내에서 다양한 물성을 측정하였으며, 그 결과로부터 가곡 스카른 광상을 구성하는 지층의 물리적 특성을 파악하고자 하였다. 암석시료는 시추코어 및 노두에서 채취하였으며, 시료의 물성은 실내 암석물성 측정시스템을 이용하여 밀도, 대자율, 전기비저항, 광대역 유도분극을 측정하였다. 그 결과 광석은 모암에 비하여 낮은 전기비저항과 높은 대자율 및 밀도를 보였으며, 광대역 유도분극에서 큰 위상과 특정한 임계주파수가 나타났다. 광석의 광대역 유도분극 측정 자료를 Cole-Cole 역산을 통하여 얻은 충전성과 시간상수로부터 황화광물의 함량과 입자의 크기를 추정할 수 있어 스카른 광상 탐사에서 유용할 것으로 기대된다.

• 지구물리
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• 제6권3호
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• pp.165-177
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• 2003

필댐의 안정성 해석에 있어서 누수와 내부침식은 매우 중요한 평가의 한 부분이다 연구대상 지역의 필댐은 내부침식으로 추정되는 댐 상부의 공동발생 및 과대 누수량으로 문제가 발생하여, CGS(compaction grouting system)으로 보강공사를 수행하였으며, 본 보강방법은 주입재료 및 주입압력이 중요한 변수로 작용을 한다. 본 연구에서는 CGS 보강이 필댐의 안정성에 미치는 영향을 CGS보강 전후에 지구물리탐사를 수행하여 해석하였다. 본 조사에 적용된 방법에는 전기비저항탐사, 탄성파 굴절법탐사, GPR탐사, HFMT탐사 등이 적용되었다. 조사결과 CGS 보강으로 댐의 전제척인 거동에 많은 영향을 준 것으로 나타났으며, 주입압력이 과대하여 댐 중심코아에 많은 변위가 발생된 것을 확인할 수 있었다.

• 지구물리
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• 제1권1호
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• pp.41-50
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• 1998

포항 옥명 폐기물 매립장과 매립장 입구 전방지역에서 1997년 8월과 1998년 1월에 걸쳐 슐럼버져 전기비저항 수직탐사, 쌍극자 비저항탐사 및 전자기 유도방식을 이용한 전기전도도 수평탐사를 실시하였다. 전기비저항 수직탐사는 매립장 내부와 매립장 입구 전방지역에서 11점과 4점이 실시되었으며, 쌍극자 비저항탐사도 각각 1측선씩 실시되었다. 또한 전기전도도 수평탐사는 총 164점이 4개의 측선을 따라 매립장 입구 전방지역에서 수행되었다. 자료의 해석결과 제 6매립장에서는 0.3∼3 Ωm의 저비저항대가 지표하 65 m까지 나타나고 있어 하부지층의 침출수에 의한 오염가능성을 시사하고 있으며, 예상 침출수위는 지표하 3∼6 m로 추정되었다. 제 9매립장은 2 Ωm이하의 저비저항대가 지표하 11∼15 m까지 나타나고 있어 하부지층의 오염가능성은 없는 것으로 판단된다. 한편 매립장 입구 전방지역에서는 비저항 탐사자료나 전기전도도 수평탐사 자료 모두 천부의 비저항값이 낮게 나타나 이 지역에서는 풍화대의 오염가능성이 매우 큰 것으로 생각된다. 또한 같은 지역내에서도 제 6매립장이 가까이 위치하는 남쪽지역이 침출수의 영향을 더욱 많이 받는 것으로 나타났다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권3호
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• pp.143-153
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• 2015

탄화수소 생산에서 화학공법은 폴리머 용액을 저류층에 주입함으로써 탄화수소의 생산량을 증대시키는 방법이다. 화학공법의 유용성을 파악하기 위해서는 저류층 내 폴리머 용액의 거동 양상을 모니터링하는 것이 매우 중요하다. 저류층 내 폴리머 용액과 유체 변화에 대한 모니터링의 가능성을 확인하기 위해, 저류층을 구성하고 있는 암석 및 유체의 종류, 포화도 등의 매개변수에 따른 탄성파 및 전기비저항 암석물리모델을 구성하고, 폴리머 주입에 따른 탄성파 및 EM 토모그래피의 반응을 계산하였다. 특히 전기비저항 암석물리모델 구성에서는 순수사암, 셰일질 사암, 사암셰일박리층 3가지의 서로 다른 저류층 암석을 고려하였다. 폴리머 용액의 농도는 가장 일반적으로 이용되는 2 wt%로 하고 담수를 이용한 경우와 염수를 이용한 경우로 나누어 분석하였다. 더 나아가, 화학공법에 대한 중성자검층 민감도 분석을 수행하였다. 이 논문에서 다루는 기법들은 탄화수소 저류층뿐만 아니라 지열 저류층 등의 모니터링에 있어서도 중요하게 적용될 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제18권3호
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• pp.125-132
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• 2015

저류층의 탄화수소 매장량 평가에 있어서 매우 중요한 물 포화도($S_w$)는 Archie의 경험식을 이용하여 전기비저항지수(RI )로부터 구할 수 있다. 그러나 많은 경우, Archie 경험식에 사용되는 포화도 지수 n은 상수가 아니며, 물 포화도에 따라 변하는 것으로 알려져 있다. 또한 RI vs. $S_w$ 자료를 log-log 축에서 회귀분석하면 원점을 지나지 않는 경우도 흔히 발생한다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하고자 수정 Archie 경험식을 제안하였는데, 이 식은 RI vs. $S_w$ 대비도표의 추세가 직선이든 곡선이든, 원점을 지나든 아니든 모두 표현할 수 있는 장점을 갖는다. 수정 Archie 경험식을 사용하기 위해서는 전도성 지수 ${\mu}$, 임계 물 포화도 $S_c$, 포화 분포 계수 b 등의 계수를 결정해야 하는데, 이들 계수를 실내실험을 통하여 결정하는 방법을 제시하였다. 수정 Archie 경험식은 청결 사암 및 탄산염암 등 저류암의 공극 구조, 공극수 분포, 습윤성 등을 반영할 수 있어 현장 적용성을 높일 수 있을 것으로 생각된다.