현재 우리나라의 접지시스템의 설계기준은 낮은 주파수에서 측정된 저항값을 기반으로 한다. 고주파 성분을 포함하는 뇌서지가 접지시스템에 인가되면, 접지임피던스는 정상상태의 저항과 매우 다르게 된다. 이 논문은 접지시스템의 고주파 성능에 대한 물의 저항률의 영향을 파악하기 위하여 대지를 모의하는 수조를 이용하여 물의 저항률에 따른 어드미턴스의 주파수 의존성을 기술하였다. 500[${\Omega}{\cdot}m$] 이상의 높은 물의 저항률에서 용량성 효과에 의해 주파수가 증가함에 따라 어드미턴스와 컨덕턴스가 증가하는 것으로 나타났다. 반면에, 500[${\Omega}{\cdot}m$] 미만의 낮은 저항률에서는 유도성 효과에 의해 주파수가 증가함에 따라 어드미턴스와 컨덕턴스가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 200[kHz]에서 5[MHz]에 이르는 주파수 범위에서 전류와 전압의 위상차가 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로, 접지시스템의 주파수 의존성은 대지의 저항률과 밀접한 관계가 있으며, 주파수와 대지저항률이 접지시스템의 성능에 미치는 영향에 대한 고려가 필요하다.
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.
Alluvial beds are intimately associated with electrical properties related to soil types, including clay mineral content, porosity, and water content. The hydraulic property governs water movement and storage in alluvial beds. This study revealed electrical resistivity and hydraulic properties in space and time in relation to the hydrogeological data, groundwater pumping, and rainfall infiltration into the alluvial bed located in Daesan-myeon, Changwon City. An electrical resistivity survey with electrode spacings of 2 and 4m using a dipole-dipole array indicates that electrical resistivity changes in the alluvial bed depend on groundwater pumping and rainfall events. Additionally, rainfall infiltration varies with hydraulic conductivity in the shallow zone of the alluvial bed. The 2 m electrode spacing survey confirms that electrical resistivity values decrease at shallow depths, corresponding with rainfall and increased water content in the soil, indicating rainfall infiltration approximately 1-2 m below the land surface. The 4m electrode spacing survey reveals that hydraulic conductivity (K) values and electrical resistivity (ρ) values display an inverse relationship from the surface to the water table (approximately 9 m) and at deeper levels than the water table. Notably, ρ values are impacted by pumping around the depth of the water table at 9 m. This study suggests that time-lapsed electrical resistivity surveys in space and time could be effective tools for detecting the impact of rainfall and pumping, as well as hydraulic conductivity in shallow alluvial beds.
In order to explore the comprehensive evaluation means of the extent of hydraulic fracturing region in coal seams, we analyzed the feasibility of detecting the response of coal rock direct current (DC) apparent resistivity to hydraulic-fracturing using Archie's theory, and conducted experimental researches on the response of DC resistivity in the hydraulic fracturing process using small-scale coal rock samples. The results show that porosity and water saturation are the two factors affecting the apparent resistivity of coal rock while hydraulic fracturing. Water has a dominant effect on the apparent resistivity of coal rock samples. The apparent resistivity in the area where water flows through is reduced more than 50%, which can be considered as a core affect region of hydraulic fracturing. Stress indirectly impacts the apparent resistivity by changing porosity. Before hydraulic fracturing, the greater axial load applied, the more serious the rupture in the samples, resulting in the greater apparent resistivity. Apparent resistivity testing is a potential regional method to evaluate the influence range of hydraulic fracturing in coal seams.
암석의 비저항값은 암석 자체의 성질뿐만 아니라 유체의 종류, 온도, 물 포화율, 접촉상태, 유도분극, 측정기기 및 사용전원의 주파수 등, 여러 요인에 의하여 영향을 받는다. 이 연구는 암석의 비저항을 정확하고 정밀하게 측정하기 위한 기초 연구의 일환으로서, 비저항 실측자료를 비교 분석하는 과정을 통하여 비저항 측정에 영향을 주는 다양한 요소들을 추적하고, 아울러 비저항 측정에 있어서 최적의 환경 조건을 찾고자 하였다. 특히 온도, 물 포화율, 시료와 전극의 접촉상태, 측정 주파수의 영향 등이 종합적으로 분석되었으며, 전도성 접착제와 절연 테이핑 방법 그리고 시계열 비저항자료의 이용이 비저항 측정의 정확도와 정밀도 향상에 크게 기여할 수 있음을 보였다.
Unsaturated soil can describe soil particles, air-water and contact face between air and water. The providing a simple method to predict water content in Geotechnical mechanics is very important. In this experiment, DIP (Digital Image Processing) and electrical resistivity techniques were used simultaneously to predict the saturation degree, and the results of two techniques will be compared each other to get conclusion. The experiment was carried out for Jumunjin standard sand. The picture of experimental column of soil and water was taken at different times, then using DIP technique to measure Color number-the height of capillary in soil column. At the same time, measure electrical resistivity of the soil.
A design criterion of grounding systems is commonly based on low frequency resistance in Korea. When lightning surges which have high frequency components are injected into the grounding system, the grounding impedance is greatly different from the static grounding resistance. This paper presents the grounding adimittance and phase on the frequency range from 100 [Hz] to 15 [MHz] using water tank simulating the grounding system in different water resistivities. As a result, capacitive effect is dominant over the frequency of 100 [kHz] at the water resistivity of 1,000 [$\Omega$ m]. On the other hand, the inductive characteristics appear at the low water resistivity. Consequently, dependence of grounding impedances on the frequency of injected current is strongly related to resistivity.
본 논문에서는 동식물시설 중 전기화재 비율이 높은 우사, 계사, 돈사에서 먼지샘플을 채취하여 증류수에 희석시킨 후 이 물의 저항률을 측정하고, 저항률에 따른 물의 온도변화 및 전류 측정실험, 트래킹 재현실험을 통해 축사별로 먼지에 따른 트래킹화재 위험성을 분석하였다. 분석결과 저항률 수치는 우사, 계사, 돈사 순으로 돈사가 가장 낮게 측정되었으며, 축사별 평균 값 역시 우사, 계사, 돈사 순으로 돈사가 가장 낮게 나타났다. 온도변화 및 전류 측정실험에서는 저항률이 낮을수록 물의 온도변화가 큰 경향을 보였으며, 전류 실효값 역시 높게 나타났다. 트래킹 재현실험에서도 저항률이 낮을수록 트래킹 진전속도가 빠르게 진행되었으며 착화시간이 단축되었다. 실험결과를 통해 도출된 결과를 가지고 축사별 먼지 저항률이 다른 이유를 고찰하였다.
Measurement of electrical resistivity in soils has been used for many years with purpose of estimating in situ porosity or density. Recently electrical resistivity has also been used as an indicator of soil contaimination. This paper presents the result of laboratory experiment to investigate the resistivity variation in contaminated sandy soils. The results can be used with the Cone Penetrometer Test (CPT) result to analyse ground condition. In the experiment, the water content and leachate concentration of soils were controlled by groundwater and leachate, and then the resistivity measurement was made with 'STING-R1' by Advanced Geosciences Inc. In the case of using groundwater, the resistivity was in the range of over 1000${\omega}{\cdot}m$, but in the case of using polluted water by leachate, the resistivity decreased significantly down to 10~ 100${\omega}{\cdot}m$ for the same moisture content. Also the resistivity varied according to the degree of saturatrion. Therefore, if soil is contaminated by leachate, the CPT with electrical resistivity sensor might be used to investigate the contamination status and plume migration. But exact component of leachate and the pollutant concentration are still hard to identify.
Soil salinity is becoming one of the most devastating environmental hazards over the years. Soil investigation involves fast, low cost and non disturbing methods to measure soil characteristics for both construction projects as well as for agricultural use. The electrical resistivity of saline soils is greatly governed by salt concentration and the presence of moisture in soil matrix. Experimental results of this investigation highlight that there is a significant relationship between the electrical resistivity of soil samples mixed with chloride solutions (NaCl, KCl, and MgCl2) at various concentrations, and soil physical properties. Correlations represented by quadratic functions were obtained between electrical resistivity and soil characteristics, namely, water content, degree of saturation and salt concentration. This research reveals that the obtained correlations between electrical resistivity, salt concentration, water content and degree of saturation are effective for predicting the characteristics of salt affected soils in practice, which constitute a governing element in the assessment of saline lands sustaining infrastructure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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