• 지질공학
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• 제18권2호
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• pp.127-136
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• 2008

지반의 수분량 분포 및 강우에 의한 침윤선 거동과 지하수 수위 분포조사와 같이 광역지역을 대상으로 한 물리탐사기법인 지하투과 레이다탐사(ground penetrating radar, GPR) 및 전기비저항탐사(electrical resistivity survey)등을 이용해 광역조사가 이루어지며, 이에 반해 지반의 유전 반응(dielectric responses)을 이용한 유전율 측정법(permittivity method)은 협소한 지점에 대한 보다 정확한 지반의 물성 파악을 위해 다양한 연구분야에서 적용되어 왔다. 본 연구에서는 불포화 지반에 인공강우를 내려 침윤선의 침투거동을 파악하기 위하여 토층의 수분량 변화를 frequency domain reflectometry 시험법을 적용하여 측정하고, 간극수압과 간극 공기압의 변화는 간극수압계로 측정하였다. 이들 측정센서는 일정 깊이의 불포화 화강풍화토 공시체 몰드에 매설하고, 상단부에서부터 강우의 침투수 거동을 계측하여 물성치 변화로부터 수분분포 및 침윤선 분포특성을 평가하는 기법을 제안하였다. 지반 변형을 효율적으로 평가하기 위해 지반의 체적함수비, 간극수압 및 간극공기압의 측정 기술을 기존의 측정법과 비교해 신속하고 정량적으로 파악할 수 있는 측정방법에 대한 연구를 진행할 예정이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.49-62
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• 2024

급격한 도시화로 인한 지하의 무분별한 개발은 기존 지하매설물의 점검과 교체 그리고 새로운 지하시설물 설치에 지연을 일으키고 있다. 최근에는 체계화된 시스템을 도입하여 지하시설물을 관리하고 있지만, 실제 시공은 현장 여건에 따라서 설계 도면과 다르게 진행되기 때문에 기존 지하매설물의 부정확한 위치 정보로 사고가 끊임없이 발생하고 있다. 한편, 전기비저항 탐사는 전극을 지반에 관입시켜 전극 간 전위차로 지반의 전기저항을 측정하는 방식이며, 비파괴 물리탐사 기법으로서 널리 이용되고 있다. 그리고 다수의 전극 쌍을 이용하여 복잡한 지하 구조를 영상화하고, 딥러닝 알고리즘을 활용한 데이터 해석 기술들이 비약적으로 발전하였지만, 아직 지하매설물의 기하학적 조건에 따른 전기저항 변화를 정량적으로 평가한 기초적인 연구로서는 진행된 바가 없다. 본 연구에서는 전극과 지하매설물의 기하학적 매개 변수 해석을 통해서 전기저항 변화를 평가하였다. 먼저, 이론식과 수치 해석의 전기저항값 차이가 작게 나타난 정량화된 메쉬를 적용하여 3차원 전기저항 수치 해석 모듈을 개발하고, 매설물의 깊이, 크기, 그리고 전극과 매설물 간 이격거리에 따른 매개 변수 해석을 통해서 정상 직류 상태에서 전기저항 변화를 정량적으로 비교하였다. 전기저항은 매설물이 얕은 깊이에 위치하고, 크기가 크고, 전극과의 이격거리가 가까울수록 높게 측정되었다. 추가적으로 전극과 지하매설물 주변에 형성된 전위 및 전류밀도 분포를 분석하여 터미널 전극 주변에서 측정된 전기저항을 고찰하였다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 1999년도 제2회 학술발표회
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• pp.92-116
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• 1999

전기, 전자 토모그래피는 전기적인 물성을 이용하여 지하의 고분해능 영상을 획득하는 방법이며 주파수에 의하여 전기비저항, 전자탐사, 레이다 토모그래피로 나뉘어진다. 이들 중 전기비저항, 레이다 토모그래피는 최근 들어 국내에서도 특히 지반조사 분야에서 활발하게 이용되기 시작하고 있다 본 논문에서는, 전기, 전자 토모그래피 법 중 국내에서 사용되는 전기비저항 토모그래피 및 레이다 토모그래피를 포함한 시추공을 이용한 레이다 탐사의 원리 및 적용에 대하여 국내의 탐사 사례를 중심으로 논하였다. 특히 시추공을 이용한 레이다 탐사의 방법론적인 접근에 있어서는, 방향탐지 안테나를 이용한 레이다 반사법 탐사법과 이방성 토모그래피 문제가 석산 탐사 및 지반조사 사례를 이용하여 논의되었다 한편 전기비저항 토모그래피에서는 각종의 전극 배열의 장단점이 논의되었으며, 전기전도도가 높은 시추공 공내수 내에 전극이 위치하기 때문에 발생하는 시추공 효과에 대하여 설명하였다. 대부분의 사례들은 알려져 있는 지질 정보, 시추코아 검층자료, 텔레뷰어 등의 자료와 비교하여 논의하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제8권6호
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• pp.45-52
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• 2007

국내 노후화된 필댐의 경우에는 수문학적 안정성과 더불어 구조적 안정성 확보가 국가재난 예방차원에서 요구되고 있는 실정이다. 설계 및 시공시의 문제나 지진 등 자연현상으로 인하여 댐체가 손상되었거나 노후화로 문제된 댐의 대부분이 필댐 타입이며, 이중 일부는 차수(코아) 존이 손상되어 과다한 누수현상이 발생되고 있어 홍수시 댐 붕괴로까지의 진행이 우려되는 바 차수보강대책에 대한 체계적인 연구가 시급하다고 여겨진다. 본 연구에서는 침투그라우팅으로 보강된 필댐에 있어서 보수.보강 전후의 차수 성능변화를 전기비저항탐사 등의 물리조사를 이용하여 분석 평가하고자 하였다. 연구결과 전기비저항탐사는 그라우팅으로 보강된 필댐의 보강효과를 판단하는 유효한 도구로 사용될 수 있음을 알 수 있었으며, 그라우팅으로 보강된 필댐의 누수량은 크게 저하되어 안정성이 향상 되었음을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제31권6호
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• pp.535-545
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• 1998

Various geophysical methods have been applied to the survey of the lava tunnel of Manjanggul in Cheju Island to study the effectiveness of each method in investigating underground tunnels. The surveys employing gravity, magnetic, electrical, AMT and VLF methods were carried out along seven profiles across the Manjanggul; especially, all the five methods were used on one representative profile. Several aspects of different methods pertinent to their use in investigation of underground tunnels have been noted. The electrical method employing the dipole-dipole array appeared to be the most effective one among five methods. Therefore, we have tested the electrical method more carefully by using various electrode spacings, and obtained successful resistivity sections showing the existence of lava tunnels. The gravity method provided relatively successful responses associated with the tunnel although the gravity readings were contaminated by wind blowing during the survey. The gravity data were also useful for the quantitative modeling study. The magnetic data were also successful in delineating the tunnel qualitatively. The AMT data were not successful because the used frequency band was not appropriate in detecting very shallow target. The VLF data were severely influenced by the neighboring noise sources such as power lines and were not successful in detecting the tunnel responses. The comprehensive result of electrical, gravity and magnetic surveys suggests that undiscovered lava tunnels may exist adjacent to the Manjanggul.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2003년도 사면안정학술발표회
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• pp.129-144
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• 2003

Generally, investigation methods of cut slope are conducted only geological surface survey to gain engineering geological data of cut slopes. These methods have many problems such as limitations of investigation for a special area. So geophysical investigations such as geotomography, seismic and electrical resistivity methods have been used to search for failure surface in potential failure slopes or failed slopes. But investigation method using the borehole camera is recently a used method and it is thought that this method is more reliable method than other investigation methods because of being able to see by the eyes. Therefore, this paper was conducted investigations of borings and BIPS(Borehole Image Processing System) to search for potential sliding surfaces and was applied to obtain information of discontinuity on failed and potential failure slope in highway. As the results of BIPS, we could decide potential sliding surface in the slope, conducted to check slope stability and decided slope stability measures.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.376-383
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• 2005

In this study, we conducted geophysical investigations for the organization of integrated geophysical methods to detect underground cavities of ground subsidence area at the field test site, located at Yongweol-ri, Muan-gun. We examined the applicability of geophysical methods such as electrical resistivity, electromagnetic, and microgravity to cavity detection with the aid of borehole survey results. Underground cavities are widely present within the limestone bedrock overlain by the alluvial deposits in the area of the test site where the ground subsidences have occurred in the past. The limestone cavities are mostly filled with groundwater and clays in the test site. Thus, cavities have low electrical resistivity and density compared to the surrounding host bedrock. The results of the study have shown that the zones of low resistivity and density correspond to the zones of the cavities identified in the boreholes at the site, and that the geophysical methods used are very effective to detect underground cavities. Furthermore, we could map the distribution of cavities more precisely with the test results incorporated from the various geophysical methods. It is also important to notice that the microgravity method is a very promising tool since it has rarely used for the cavity detection in korea. Beyond the investigation of underground cavities, the geophysical methods are required to provide useful information for the reinforcement design for the ground subsidence areas. It is, therefore, necessary to develop integrated geophysical technique incorporating different geophysical methods to precisely map underground cavities and image the subsurface of the ground subsidence areas.

• 지질공학
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• 제27권4호
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• pp.463-474
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• 2017

본 연구는 화강암과 퇴적암지역에 위치하는 중저준위 경주방폐장의 불균질 배경 단열의 방향성, 밀도, 크기를 정량적으로 분석하였다. 불균질 배경 단열을 분석하기 위하여 지표지질조사, 전기비저항탐사, 공내 초음파주사검층 자료를 이용하였다. 연구지역 배경 단열의 정량화 분석을 위해서 부트스트랩 방법을 적용하였으며, 이에 의하여 위치에 따라 다양한 방향성을 가지는 단열들의 이방성을 합리적으로 특성화할 수 있었다. 단열 밀도는 단층 연장성을 고려한 단층거리의 역산값 및 전기비저항 평균값과 상관성을 보였으며, 평균 부피 단열 밀도($P_{32}$)는 $3.1m^2/m^3$로 나타났다. 중저준위 방폐물 처분 지하 사일로에서 측정된 단열과 지표 단층 정보에 의하면, 단열크기는 단열의 프랙탈 성질에 기초한 멱함수 법칙 분포에 따르며, 배경 단열의 반경은 1.5~86 m로 산정되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권3호
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• pp.206-216
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• 2002

유한요소법은 다양한 공학문제에 대해 수치적으로 해를 구하는 방법으로, 유한개의 요소를 이용하여 모형의 형상을 자유롭게 설정할 수 있기 때문에 3차원 모델링에 많이 적용된다. 공학에서 모델링은 해의 정확도와 계산시간이 중요한 의미를 가지므로, 유한요소법을 이용할 경우 주어진 공간에 대해 물리적인 연속성을 가지며 간단한 방법으로 요소를 구성하는 것이 효율적이다. 그러나 기존의 유한요소법에서는 구조적으로 복잡한 대상에 대해서 체계적인 요소 구성방식이 존재하나, 기하학적으로 단순한 원통형 물체에 대해서는 원통의 중심부에 대한 묘사가 자유롭지 못하다. 이 연구에서는 기존의 좌표변환식에서 처리할 수 없었던 좌표계의 원점을 수학적으로 정의하여 완전한 원통 좌표계에서의 유한요소법을 구성하고자 한다. 원통 좌표계에서는 모든 영역을 육면체 요소로 구성하여 유한요소법을 적용할 수 있으므로 원통형 물체나 공간으로 표현되는 시스템의 구조해석에 효율적이다. 한편, 이 방법은 단일 시추공과 지표의 탐사선으로 구성된 새로운 방식의 시추공-지표간 전기비저항 탐사법을 수행할 수 있는 기초를 제공하며, 이를 이용할 경우 전기비저항탐사의 환경 분야에 대한 적용성을 높일 것으로 판단한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제48권4호
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• pp.74-93
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• 2015

한국의 고고학적 물리탐사는 1995년 일본 나라문화재연구소에서 활용 중인 물리탐사를 참고로 국내에 도입되었다. 도입 당시 한국에서는 건축, 토목분야에서 물리탐사가 활성화되어 있었지만 고고학에 접목시켜 탐사를 하는 전문가는 없었다. 이에 국립문화재연구소는 고고 물리탐사를 도입하기 시작하여 오늘날에 이르게 되었고, 그간 한국과 일본은 탐사 전문가 교류를 통해 공동 탐사 등을 진행하고 탐사방법의 개선과 탐사 결과의 신뢰성을 높여 왔다. 고고학적 물리탐사 방법에서 가장 많이 활용된 방법은 GPR 탐사법이다. 이는 투과 깊이는 낮지만 해상도가 뛰어나 발굴 착수 전에 활용성이 좋다. 하지만 GPR 탐사의 레이더 투과 깊이가 얕아 대형 고분 등에서 한계성이 있다. 한국과 일본의 물리탐사 전문가 교류 등을 통해 보다 깊은 곳까지 지하구조를 연구할 수 있도록 전기비저항 분석프로그램을 활용하여 고분탐사에 적용할 수 있었다. 이에 나주 복암리 고분을 비롯한 다수의 고분에서 GPR 탐사의 한계를 극복한 좋은 결과를 얻을 수 있었고 특히, 탐사 결과와 발굴조사 결과를 비교하여 고분 내의 매장 주체부 등의 위치를 확인하였다. 향후 한국과 일본은 다양한 공동연구 등을 통하여 탐사와 고고학과의 융복합 연구를 수행하고 고고 과학 분야의 새로운 네트워크를 형성하여야 할 것이다.