물리검층은 최근에 토목지반조사분야에 대한 활용성이 증가하고 있다. 이것은 물리 검층이 시추공 내에서 분해능 높은 다양한 원위치 물성정보를 제공할 수 있는 장점이 있기 때문이다. 현재 토목지반조사분야에서 적용되고 있는 것은 주로 암상구분, 파쇄대 인식과 동탄성계수의 산출, 지하수흐름검층 등이다. 이와 관련하여 최근에 활용성이 증가하는 물리검층법에 대한 소개와 지반조사와 관련한 물리검층 사례, 그리고 완전파형음파검층에 의한 탄성파 속도와 암반분류와 관계에 대한 사례를 소개한다.
A combination of drilling, geophysical well logging, and electrical soundings was performed to evaluate seawater intrusion in Baeksu-eup, Youngkwang-gun, Korea. The survey area extends for over 24 $km^2$. To delineate the extent of seawater intrusion, 60 vertical electrical soundings (VES) have been carried out. Twelve wells were also drilled for the collection of hydrogeological, geochemical, and geophysical well logging data, to delineate the degree and vertical extent of seawater intrusion. To map the spatial distribution of seawater in this coastal aquifer, geophysical data and hydrogeochemical results were used, and the relation between the resistivity of groundwater and equivalent NaCl concentration was found. Layer parameters derived from VES data, various in-situ physical properties from geophysical well logging, and the estimated equivalent NaCl concentration were very useful for quantitative evaluation of seawater intrusion. Our approach for evaluating seawater intrusion can be considered a valuable attempt at enhancing the use of geophysical data.
화산섬 제주도에서 용암분출에 따른 물리검층 반응특성을 고찰하기 위하여 다양한 물리검층을 수행하였다. 지질조사 목적으로 다양한 물리검층을 수행한 사례가 없어 제주도 지질의 특이성에 대한 이해의 폭이 물리검층 자료의 해석에 매우 중요한 역할을 한다. 제주도의 지하수자원의 체계적인 개발과 보전 목적으로 해안을 중심으로 해수침투관측망을 구축하고 있다. 이들 해수침투관측망 중에서 나공 시추공에 대한 물리검층 결과, 지하수위 하부인 포화대 구간에서의 물리검층 반응은 용암의 누층과 관련된 반응이 뚜렷이 확인되었으며 특히, 중성자검층, 감마-감마(밀도)검층 및 전기비저항검층은 용암유동의 특성을 잘 반영하였다. 수중화산쇄설성퇴적층은 높은 공극률, 낮은 전기비저항과 밀도를 나타냈다. 제주도 지역에서 수행한 물리검층 자료는 지질학적인 특성을 잘 반영하고 있어 물리검층의 적용성이 높은 것으로 판단된다.
When subsurface is polluted, contaminants tend to migrate through groundwater flow path. The groundwater flow path is highly dependent upon underground geological structures in the contaminated area. Geophysical survey is an useful tool to identify subsurface geological structure. In addition, geophysical logging in a borehole precisely provides detailed information about geological characteristics in vicinity of the borehole, including fractures, lithology, and groundwater level. In this work, surface seismic refraction and electrical resistivity surveys were conducted in a test site located in Namyangju city, South Korea, along with well logging tests in five boreholes installed in the site. Geophysical data and well logging data were collected and processed to construct an 3D geological map in the site.
효율적인 검층검색을 위한 기초연구의 일환으로 검층에서의 심도 오차의 원인과 범위를 추적하고 심도보정을 실시하였다. 이를 위하여 강원도 혼천군 서석면 일대를 중심으로한 소규모 퇴적분지의 하나인 풍암분지 내의한 시험시추공을 대상으로 물리검층 예비시험과 물리검층, 코어검층, 그리고 코어물성측정을 실시하고 그 결과를 종합적으로 분석하였다. 연구결과는 물리검층 자체에서 나타나는 심도오차의 크기는 무시할 수 있는 수준임을 밝혔으며 이로부터 물리검층에서의 심도를 시추공 조사의 심도기준으로 정할 수 있었다. 아울러 코어물성측정 결과는 코어시료의 심도 보정에 효과적으로 적용될 수 있음을 보였다.
한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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pp.432-436
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2003
Geophysical well logging techniques which are useful for delineating permeability of geological formation have been reviewed. A new technique for obtaining permeability using conductivity log technique has been discussed. This conductivity logging technique has been tested by monitoring the conductivity change within the model hole using borehole environment water and incoming-outgoing water of different salinity with constant flow rate by maintaining balance between inflow and outflow. Conductivity variation features depended mainly on flow rate, density contrasts due to salinity and temperature contrasts between fluid within the hole and incoming-outgoing fluid. The results of the experiment show uniform change of fluid conductivity within bore hole with time, and a fairly good correlation between the flow rate and the conductivity change rate. This conductivity logging technique is expected to be an efficient tool for determining permeability.
임해지역에서의 해수침투 평가를 위하여 서로 다른 수리지질학적 특성을 갖고 있는 3개의 연구지역, 9개의 시추공에서 전자유도검층, 공내수의 온도 및 전기전도도검층, 자연감마선검층을 수행하였다. 지표 물리탐사 이외에 물리검층을 추가로 활용함으로써 3개 연구지역의 해수침투와 관련된 지질학적 특성을 해석하는데 큰 도움을 얻을 수 있었다. 즉, 해수침투 평가에 물리검층을 활용함으로써 지표 물리탐사자료 해석의 정확성을 높일 수 있고, 지하수의 장기 모니터링을 위한 최적심도를 알아 낼 수 있으며, 지층의 투수성 여부에 관한 수리지질학적 단위를 구분할 수 있음을 보였으며 그밖에 물리검층 모니터링의 적용성에 대하여도 예시하였다. 시추공내 염수의 영향을 비교적 작게 받으면서 지층의 전기비저항을 측정하고, PVC 케이싱이 설치된 소구경의 시추공 내에서도 공극율을 측정할 수 있는 방법이 모색되면 물리검층으로 보다 정량적인 해수침투 관련 정보를 얻을 수 있을 것이다.
기존의 지표탐사 자료가 존재하는 화강암 지역의 파쇄대 및 절리 분포를 파악하기 위해 30m 떨어져 있는 두 개의 시추공에 대한 코어자료 분석 및 물리검층을 실시하였다. 시추 코어 자료를 이용하여 암상을 구분하였고 RMR(암반분류)과 RQD(암질지수)에 의한 암반 상태를 확인하였으며, 기반암에 해당되는 연암과 경암 부분에 대한 파쇄대의 절리 및 분포 상태를 물리검층과 시추공 탄성파 토모그래피를 통해 확인하였다. 이미 탄성파 굴절법탐사에서 해석된 기반암까지의 깊이를 공대공 탄성파 토모그래피를 통해 확인하였고 암반의 동적인 성질을 파악하기 위해 완전파형 음파검층과 감마-감마검층으로 동탄성계수를 계산하여 P파 속도와의 상관관계를 알아보았다. 특히 시추공 BH-2의 경암 부근에서 그 상관성이 넓게 분산되는 현상은 절리 및 파쇄대가 BH-1 지역에 비해 많이 발달한 효과로 보인다. 이 양상은 초음파 주사형 텔레뷰어 및 광학적 영상기법 텔레뷰어와 같은 이미지 검층 자료에서도 충분히 관찰되었다.
A set of geophysical survey results over an area in Bookil-myun, Chungwon-Gun, Chungcheongbuk-Do is presented; resistivity logging, d.c. sounding, dipole-dipole resistivity, and controlled-source magnetotelluric (CSMT) surveys. These surveys were chosen in this research for the estimation of the basement depth and the delineation of the hydrogeologic structure over the survey area. The results provide an optimal input to a hydrogeologic modeling analysis using the strategies built in GIS software. A total of 14 lines of dipole-dipole resistivity surveys, 25 stations of d.c. sounding and 6 stations of CSMT sounding were performed. In addition 10 boreholes were chosen for resistivity logging to correlate the logs to the surface data. A quantitative information on the hydrogeologic structure over the area is provided by synthesizing the results from various geophysical data and attribute layers are constructed by utilizing a GIS software Arc/ Info. The constructed layers match well to the hydrogeologic structures, which were outlined from the drilling data. The methodology tested and adopted in this study would be useful for providing a more reliable input to the hydrogeologic model setup.
Geophysical well logging at various coal fields were carried out to study the characteristic response of domestic coal seams. Also a computer program is developed for quantitative analysis of coal logging data. Most coal seams penetrated by the drill holes, where the well logging were carried out, showed poor thickness and quality, and were severely altered. Therefore, majority of log data are inadequate for detailed quantitative analysis. The logs show, however, typical characteristics with related to coal seams, but interpretation should be made with caution because certain log response of demestic coals, mostly anthracite, are quite different to those of foreign coals, mostly bituminous. The developed comuter program has been proved as an effective one for identification of coal seams and lithology anslysis, and is expected to be succesfully used for coal quality analysis in cases of more diversified log data of good quality being obtained.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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