• 제목/요약/키워드: electrical resistivity exploration

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3차원 구조를 고려한 전기비저항 탐사자료 해석을 통한 국내 저수지 제체 안전성 분석 (Safety Analysis of Reservoir Dikes in South Korea through the Interpretation of the Electrical Resistivity Data Considering Three-dimensional Structure)

  • 송성호;용환호;이규상;조인기
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제22권3호
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    • pp.160-167
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    • 2019
  • 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.

A new geophysical exploration method based on electrical resistivity to detect underground utility lines and geological anomalies: Theory and field demonstrations

  • Jo, Seon-Ah;Kim, Kyoung-Yul;Ryu, Hee-Hwan
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제18권5호
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    • pp.527-534
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    • 2019
  • Although ground investigation had carried out prior to the construction, many problems have arisen during the civil-engineering works because of the presence of the unexpected underground utility lines or anomalies. In this study, a new geophysical exploration method was developed to solve those problems by improving and supplementing the existing methods. This new method was based on the difference of electrical resistance values between anomalies and surrounding ground medium. A theoretical expression was suggested to define the characteristics of the anomalies such as location, size and direction, by applying the electric field analysis. An inverse analysis algorithm was also developed to solve the theoretical expression using the measured electrical resistance values which were generated by the voltage flowing the subsurface medium. To verify the developed method, field applications were conducted at the sites under construction or planned. From the results of the field tests, it was found that not only the new method was more predictive than the existing methods, but its results were good agreed with the measured ones. Therefore, it is expected that application of the new exploration method reduces the unexpected accidents caused by the underground uncertainties during the underground construction works.

장대교량 기초 설계를 위한 수륙혼합 전기비저항탐사 사례 (Case history of electrical resistivity survey at the river for bridge design)

  • 정호준;김정호;권형석;안희윤;김기석
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2002년도 정기총회 및 제4회 특별심포지움
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    • pp.126-138
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    • 2002
  • 근래에 들어 설계되는 교량들은 경간이 넓어지는 추세이며, 이때 교량의 안전성을 위해 적합한 기초 지반을 확보하는 것이 중요한 문제중의 하나이나, 물로 덮힌 강 하부의 정확한 지반정보를 얻는 것은 상당히 어려운 문제이다. 본 논문에서는 교량 건설 부지의 전반적인 지반정보를 획득하기 위해 강 지역에서 실시한 전기비저항 탐사 사례를 소개하고자 한다. 주로 육상에서 실시되었던 전기비저항 탐사는 물로 덮힌 강 지역에서도 강하부의 전기비저항 구조를 성공적으로 파악하였고 시추조사 결과에서 그 정확성이 입증되었다. 강구간에서의 전기비저항탐사 결과는 안전한 교량의 설계를 위한 양호한 교량 기초 위치의 선정에 필요한 단층파쇄대 등의 지질구조에 대한 정보를 제공할 수 있었다. 강물 구간에서의 전기 비저항탐사의 적용은 예상치 못한 지반조건에 의한 시공시의 설계변경 또는 기초지반 보강시 발생하는 수질오염, 건설비용 증가 등을 미연에 방지하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

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Monitoring of artificial infiltration using electrical resistivity method

  • Nakazato Hiroomi;Kuroda Seiichiro;Okuyama Takehiko;Takeuchi Mutsuo;Park Mikyung;Kim Hee Joon
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.362-369
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    • 2003
  • A infiltration experiment of river water has been conducted to evaluate the applicability of electrical resistivity monitoring methods in an area containing gravelly deposits in Nagaoka, Japan. Apparent resistivity data, which are inverted to obtain the resistivity distribution, are measured with a newly developed system. This system can collect 490 data in an hour and be controlled with PC to store the data. Subsurface resistivity sections, which are obtained from two-dimensional nonlinear inversion of time-lapse apparent resistivity data, enable us to estimate the direction of the flow and the rate of infiltration. The infiltration rate is estimated to be $4.4{\times}10^4m/s$ in the early stage of the experiment when the infiltration process is dominant.

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충북 초정지역의 지하수환경 조사를 위한 지표지구물리탐사 (Geophysical Surveys for Investigating the Groundwater Environment of the Chojeong, Chungbuk)

  • 김지수;한수형;김경호;신재우
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2000년도 추계학술대회
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    • pp.103-106
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    • 2000
  • Geophysical data sets from the Chojeong area in the Chungbuk-Do are compositely studied in terms of multi-attribute interpretation for the subsurface mapping of shallow fracture zones, associated with groundwater reservoir. Utilizing a GIS software, the attribute data are implemented to a database; a lineament from the satellite image, electrical resistivities and its standard deviation, radioactivity, seismic velocity, bedrock depth from exploration data. In an attempt to interpret 1-D electrical sounding data in 2-D and 3-D views, 2-D resistivities structures are firstly made by interpolating 1-D plots. Reconstruction of a resistivity volume is found to be an effective scheme for subsurface mapping of shallow fracture zones. Shallow fracture zones in the southeastern part of the study area are commonly correlated in the various exploration data.

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지반의 전기비저항을 좌우하는 물성요인 (Physical Property Factors Controlling the Electrical Resistivity of Subsurface)

  • 박삼규
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권2호
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    • pp.130-135
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    • 2004
  • 본 논문은 지반의 물성과 전기비저항의 관계를 밝히기 위하여 실내에서 여러 종류의 흙과 암석 시료를 대상으로 농도가 다른 9종류의 NaCl 용액으로 공극을 포화시킨 후 전기비저항을 측정하고, 그 결과로부터 흙과 암석의 전기비저항을 좌우하는 물성요인과 이들 요인이 전기비저항에 미치는 영향에 대해서 기존의 경험식을 토대로 비교 검토하였다. 그 결과에 의하면 흙과 암석 시료의 종류에 관계없이 공극수의 전기비저항이 높아짐에 따라 시료의 전기비저항은 높아지고 있으나, 그 증가 폭은 작아지는 경향을 보였다. 이러한 이유는 공극수의 전기비저항이 10 ohm-m 이하의 영역에서는 시료의 전기비저항이 공극수의 전기비저항에 의해서 좌우되지만, 그 이상의 영역에서는 공극수의 전기비저항과 구성물질의 전도성에 영향을 받고 있기 때문으로 생각된다. 또한 glass beads와 세립분의 함량이 $5\%$ 이하인 흙 시료의 전기비저항 실측치는 Archie의 경험식으로부터 구한 계산치와 잘 일치하고 있으나, 그 외 세립분을 $20\%$ 이상 함유하고 있는 흙과 암석 시료의 전기비저항 실측치는 Patnode and Wyllie의 경험식으로 구한 계산치와 거의 일치하고 있었다. 이러한 결과로부터 일반적인 지하수의 전기비저항 영역($20\~200ohm-m$)에서 지반의 전기비저항은 간극수의 전기비저항과 구성물질의 전기전도성을 고려한 병렬 저항 회로 모델을 적용하는 것이 타당한 것으로 밝혀졌다.

지하수 인공함양 지역 충적층 특성 평가를 위한 전기비저항탐사 (An Electrical Resistivity Survey for the Characterization of Alluvial Layers at Groundwater Artificial Recharge Sites)

  • 원병호;신제현;황세호;함세영
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제16권3호
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    • pp.154-162
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    • 2013
  • 지하수 인공함양 지역에 충적층 특성 평가를 위한 목적으로 수직탐사와 2차원 전기비저항탐사를 수행하였다. 지하수 인공함양의 주 대상 지층인 충적층 내에 존재하는 세립자들은 지하수와 함께 이동하여 클로깅 현상을 일으킬 수 있으므로 주의를 요하는데, 전기비저항탐사를 통해서 저비저항을 보이는 포화된 실트 또는 점토의 분포를 파악하는 것이 매우 효과적이다. 반면에, 이러한 저비저항대가 두터운 경우는 지층에서 인위적으로 보내진 전기가 저비저항대의 층으로만 통하여 그 이하의 지층 또한 저비저항대로 왜곡되는 단점을 가지므로 해석 시에 주의가 요구된다. 본 연구는 이러한 영향을 고려하여 격자형태의 35개의 수직탐사 측점과 10개의 2차원탐사 측선을 따라서 탐사를 수행하여 각각의 장점인 수직적인 분해능과 수평적인 분해능을 비교 및 보완하였다. 수직탐사를 통해 지하 30 m 이후에 약 15 m 두께로 인공함양의 주대상 지층인 모래자갈층이 퇴적되어 있을 것으로 사료되며 두 탐사의 비교를 통해 연구지 지하 일부 구간에 클로깅 현상을 유발할 수 있는 실트 또는 점토의 분포가 예상되었다. 이러한 결과는 지하수 인공함양을 위한 주입정 및 관측정의 위치와 심도를 설계하는데 있어 충적층의 퇴적양상 파악에 대한 전기비저항탐사의 적용성을 보여준다.

전기비저항 탐사를 이용한 매립지의 재주입 침출수 모니터링 (Monitoring of Reinjected Leachate in a Landfill using Electrical Resistivity Survey)

  • 이철희;전수인;김영규;김원기
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제27권3호
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    • pp.159-170
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    • 2024
  • 매립된 폐기물의 빠른 분해 및 안정화를 위해 매립지에 침출수를 재주입하는 바이오리액터 공법은 많은 장점을 가지고 있어, 여러 매립지에서 시도되고 적용되고 있다. 매립지에 바이오리액터 공법을 성공적으로 적용하기 위해서는 주입된 침출수의 거동 특성을 파악하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 바이오리액터 공법이 적용된 국내 매립장에서 침출수 거동을 파악하기 위해 전기비저항 모니터링을 수행하였다. 전기비저항 모니터링은 침출수가 주입되기 전인 2013년 8월에 기준 탐사를 수행하였고, 이후 주입에 따른 시간 경과 모니터링 탐사를 4회 수행하였다. 전기비저항 모니터링 결과로부터 침출수 주입에 따른 매립지 전기비저항 감소를 확인하였고, 시간에 따른 변화양상을 파악하였다. 또한, 전기비저항 변화비를 새롭게 정의하고 적용함으로써 침출수의 시간에 따른 공간적 분포 및 거동을 효과적으로 파악하였다. 향후에는 자료획득 최적화 연구와 다양한 기법들을 활용한 복합 모니터링 연구가 추가로 진행되어야 할 것으로 판단된다.

전기비저항 모니터링을 이용한 터널 주변 지반상태 변화 파악 (Analysis of Ground Deformation Deformation using Resistivity Monitoring Technique at a Tunnel Excavation Area)

  • 안희윤;정재형;조인기;박삼규;김기석;정래철
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.93-100
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    • 2007
  • During tunnel excavation, drawdown of groundwater table or discharge from tunnel faces may not only reduce stability of tunnel and work efficiency but cause environmental problems. We have investigated the applicability of electrical resistivity survey for the establishment of the monitoring system for groundwater behavior and detecting flow channel of groundwater during tunnel excavation. The groundwater level was continuously measured at several points for 1 year. Survey was conduted at every 3 months using preinstalled electrical resistivity cables on site. The results show that observed changes in resistivity ratios in the area can be explained with observed changes in groundwater level. Thus, we believed that electrical resistivity analysed together with groundwater data can be applied for the monitoring of groundwater in tunnel area.

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$CO_2$ 지중저장에 의한 전기비저항 모니터링 및 포화도 예측을 위한 실험 연구 (Experimental Study on Estimation of $CO_2$ Saturation by the Electrical Resistivity Monitoring during $CO_2$ Injection for Rock Samples)

  • 김종욱;송영수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제13권4호
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    • pp.388-396
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    • 2010
  • 이 논문은 전기비저항 관측을 이용한 이산화탄소($CO_2$)의 지중저장 모니터링 및 포화도 산정에 관한 실험 연구로, 균질한 시료 및 불균질한 시료에 대해 초임계$CO_2$와 염수의 주입 및 반복 실험을 통하여 전기비저항의 변화를 고찰하고 이로부터 전기비저항 지수를 이용하여 $CO_2$ 포화도를 추정하였다. 두 암석시료에 대해 실험한 결과, 시료 내부의 공극구조에 따른 영향과 함유된 점토 광물의 영향이 포화도 산출하는데 있어서 영향을 미치고 있음을 확인하였다. 이러한 결과는 실제 저류층에서의 전기비저항에 따른 $CO_2$ 포화도 추정의 정량적 평가에 있어 유용한 기초 자료가 된다.