• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.695-702
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• 2002

Groundwater flow is primarily influenced by the presence of fractures, functioning as conduits. To block the flow, grouting operation is commonly used. Thereby the fractures are then expected to be sealed, which will add to enhance the shear strength in rock. This far, regarding the assessment of grouting efficiency, however, there's been a considerable uncertainty That is, several geophysical methods of high resolution such as tomography, S-wave logging have produced a significant amount of measurable response caused by grouting, but they can inevitably be used only for the qualitative assessment. Thus, this paper deals with an accurate quantitative assessment about the grouting result. In this, a new strategy is introduced, based mainly on evaluating the opening of fractures. For fracture-opening investigation purposes, borehole Televiewer has already proven to be an excellent logging technique that produces both amplitude image and traveltime image. As well known, the traveltime image can be converted to a high precision 3D caliper log with max. 288 arms, which allows to observe the opening of fractures. To evaluate the fracture opening from the traveltime image, an algorithm of practical use was developed, in which image correction due to the borehole deviation, feature discrimination of wall roughness from fractures, automatic evaluation procedure etc. were considered. Field examples are shown to confirm the efficiency of the suggested method.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권4호
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• pp.322-331
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• 2007

본 연구에서는 충북 제천 소재 금풍광산 광화대에 대해 지표 물리탐사결과 탐지된 이상대의 원인규명 및 광화대의 부존특성을 파악할 목적으로 시추공 비저항 토모그래피탐사를 적용하였다. 경사 시추공으로 인한 토모그래피탐사 자료의 겉보기 비저항값의 보정을 위하여 정확한 전극위치를 파악코자 공곡측정을, 시추공 주변부에 대한 물성정보를 얻고자 전기비저항 및 자연감마 등의 물리검층을, 코어시료에 대해 전기비저항값과 물성들 간의 상관성을 파악코자 공극률, 밀도, 대자율, 전기비저항 등의 물성시험을 수행하였으며, 전도성 광물의 품위와 전기비저항과의 관계를 규명하고자 품위분석을 하였다. 물성시험 결과, 본 연구지역과 같은 전도성황화광체 부존지역에서는 전기비저항이 공극률, 함수율과 같은 물성보다는 대자율, 품위와 같은 물성에 압도적으로 지배되는 것으로 확인되었으며, 비저항 토모그래피 탐사자료의 역산 결과, 비저항 분포 단면이 물리검층 자료 및 주상도와 일치하는 양호한 결과를 얻었다. 따라서 비저항 토모그래피탐사가 전도성 황화광체의 부존 특성 파악에 탁월한 효과를 보이는 것을 알 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권4호
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• pp.227-234
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• 2012

물리검층 중에서 매질의 밀도 측정을 통해 공극률을 계산할 수 있는 밀도검층에 대한 수치 연구 결과는 국내에서는 전무하다고 해도 과언이 아니다. 이 연구에서는 MCNP (Monte Carlo N-Particle) 알고리듬에 기초하여 밀도검층을 수치모형화하고 다양한 시추공 환경이 밀도검층 결과에 미치는 영향을 분석함으로써, 밀도검층 자료해석을 위한 기틀을 마련하고자 한다. 이를 위해, MCNP 알고리듬을 이용한 밀도검층 시물레이션의 적용성을 검토하기 위해 단순한 모형에서의 검출기 반응 연구를 수행하였다. 또한 수치 실험을 위해 한국지질자원연구원에서 사용하고 있는 상용 밀도검층기(Robertson Geologging사)에 기초하여 밀도검층기를 수치모델링하였다. 다양한 밀도의 매질에서 시추공 지름을 바꿔가면서 밀도검층 시물레이션을 수행함으로써, Robertson Geologging사의 밀도검층기를 위한 교정곡선을 제시하였다. 이 교정곡선에 기초하여 매질의 밀도를 보다 정확히 분석하고 다양한 시추공환경 변화가 밀도검층에 미치는 영향을 분석하기 위해, 공내수 유무에 따른 밀도검층 반응의 변화 및 시추공 케이싱의 종류에 따른 밀도검층 반응의 변화를 수치모델링을 통해 분석하였다. 이 연구는 밀도검층 시 시추공환경 변화가 검층결과에 미치는 영향을 이해하는 것을 돕고, 향후 국내 시추공환경의 밀도검층에 대한 보다 정확한 해석을 위한 연구의 기초가 될 것으로 기대한다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권4호
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• pp.262-271
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• 2002

본 연구에서는 지구물리 자료의 베이지안 역산을 효과적으로 수행하는 방법에 관해 논의하였다. 베이지안 처리에서 가장 문제가 되는 사전확률분포를 구하기 위해 지구통계학적 방법을 적용하였으며, 사후확률분포의 추정을 위해 MCMC(Markov Chain Monte Carlo) 방법을 적용하였다. 쌍극자배열 전기비저항 탐사 자료의 2차원 역산을 위해 슐럼버저배열 전기비저항탐사 자료와 시추공 자료를 사전 정보로 이용하였으며, 이들 사전정보에 대해 지구통계학적 방법을 적용하여 사전확률분포를 작성하였다. 쌍극자배열 전기비저항 탐사 자료를 최대 우도함수로 하는 사후확률분포는 차원이 매우 높은 적분을 요구하므로, 이를 추정하기 위해 MCMC기술을 적용하였으며, 보다 효율적인 접근을 위해 Gibbs샘플링 방법을 이용하였다. 그 결과 비모수적 방식으로 사후확률분포를 분석함으로써 보다 신뢰성 있는 해를 구할 수 있었으며, 주변화(marginalization)된 사후확률분포를 이용하여 다양한 분석을 적용할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.263-266
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• 2003

균열암반내의 수리적 유동 특성을 파악하기 위하여 다양한 물리검층을 수행하였다. 물리검층법은 시추공 주변 지층이나 공내수의 물리적 또는 유동 특성의 연속적인 측정이 가능한 장점을 지니고 있어 최근 지하수 조사나 환경오염 분야에 활용이 점점 증가하는 추세이다. 본 연구는 균열 암반내에서 지하수의 유동 특성 파악에 효과적인 Heat-pulse type의 유향ㆍ유속검층을 이용하여 시추공과 교차하는 파쇄대의 수리적인 연결 특성을 파악하였다. 특히, 양수를 병행하면서 취득한 유향ㆍ유속검층 자료는 시추공내로 지하수가 유입 또는 유출되는 구간을 정확하게 파악할 수 있었다. 이들 결과는 지하수 수치모델 설정, 각종 공내 수리시험 등에 중요한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2000년도 정기총회 및 특별심포지움
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• pp.87-111
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• 2000

본 연구에서는 토목공사의 지반조사 등에 활발하게 적용되고 있는 각종 물리탐사 기법들의 원리 및 결과들을 개략적으로 기술하였다. 이와 함께 전기비저항 탐사, 탄성파 토모그래피, 텔레뷰어, 물리검층을 통한 석회암 공동 분포영역 규명과 전기비저항 탐사, 전자탐사, 전기비저항 토모그래피를 이용한 탄층 발달상태 규명에 대한 조사사례를 소개하였다.

• 자원환경지질
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• 제27권6호
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• pp.563-569
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• 1994

Resistivity Image Profiling has been applied to a geological survey in the Keoje-do area. Survey lines are located near the KD-02 and KD-06 wells in the area, where we have already sampled all rock cores and carried out several kinds of geophysical logs. In each site a resistivity cross-section is obtained by inverting pole-pole apparent resistivities. Comparing the reconstructed resistivity section with the rock cores and logging data obtained in the well provides a detailed picture of subsurface geology. The geology of KD-02 site is composed of conglomerate, sandstone and shale with fractures. The reconstructed resistivity image is useful for assessing the grade of weathering of these rocks. The KD-06 site is mainly underlain by granitic rocks, and its fresh basement can be delineated by resistivities over $1000{\Omega}{\cdot}m$.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권1호
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• pp.61-68
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• 2010

인천시 강화군 석모도의 지열에너지 개발을 위하여 성부 파쇄대 해석을 위한 MT 탐사를 수행하였다. 또한, MT 탐사자료의 해석을 위해서, 지질조사와 심부시추공 물리검층을 함께 수행하였다. 석모도의 지질은 북쪽에는 백악기와 쥬라기에 관입된 화강암이, 남쪽에는 선캄브리아기의 편암류가 분포한다. 이 지역에서 지열징후는 편암류와 백악기의 화강암의 경계부에서 발견되었다. 심부파쇄대를 따른 영수의 순환에 의해 대상지역의 지온증가율은 $45^{\circ}C/km$ 이상으로 대한민국 평균보다 훨씬 높게 나타났다. MT 탐사자료의 2차원 빛 3차원 해석 결과, 전기전도도가 매우 높은 이상대가 동쪽으로 경사져서 지하 1.5 km 깊이까지 분포하는 것으로 나타났으며 이는 해수로 채워진 파쇄대로 해석되었다. 이 이상대를 목표로 시추한 결과 1280 m 심도에서 일일 4000 ton 이상, 온도 $70^{\circ}C$ 이상의 많은 양의 지열수를 개발하는데 성공하였다. 이 지열수의 화학적인 성분은 기존 시추공에서 발견된 지열수의 화학성분과 매우 유사하여 동일한 지열저류층, 즉, 동일한 지영저류층에서 생산되는 것으로 간주할 수 있을 것으로 판단하였다. 이러한 탐사결과를 기초로 2009년부터 한국지질자원연구원에서는 지열 열병합 발전을 위한 새로운 지열개발 프로젝트를 시작하였고 추가적인 MT 탐사와 탄성파 반사법 탐사, 이미 굴착되어 있는 20여개의 심부 시추공에 대하여 물리검층을 포함한 각종 시추공 조사 등이 수행 중이다.

• 지구물리
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• 제3권3호
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• pp.161-174
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• 2000

베이지안 역산(Bayesian inversion)은 불충분한 자료를 가지고 지하구조를 추정해야 하는 지구물리자료의 해석에 있어서 안정적이고 신뢰를 줄 수 있는 방법 중의 하나이다. 관측 자료가 측정 과정부터 불확실성을 함유하고 있으며, 역산에 이용되는 이론 자료 또한 모델의 매개변수화에 따른 각종 불확실성을 포함하고 있다. 따라서 지구물리 자료의 역산은 확률적으로 접근하는 것이 가장 바람직하며 베이지안 역산은 이에 대한 처리뿐만 아니라, 추정에 대한 신뢰도와 불확실성에 대한 이론적 근거를 제공한다. 그러나 대부분의 베이지안 역산이 고차원의 적분을 필요로 하므로 몬테 카를로 방법과 같은 대규모의 계산이 요구되는 방법에 의해 사후 확률분포가 구해지는 경우가 많다. 이는 특히 지구물리 자료와 같이 고도의 비선형 자료에 대하여 매우 적합한 접근 방법이기는 하지만, 점차 현장화, 고속화되어가는 자료의 해석 경향에 맞추어 간략하게 사후 확률분포를 근사한 수 있는 기법의 연구 또한 필요하다. 따라서 이 연구에서는 관측자료와 사전 확률분포가 정규분포에 의해 근사 될 수 있는 지구물리자료에 대한 베이지안 역산에 대해 논의 하고자 한다. 사전 확률분포의 작성을 위해 지구통계학적 기법이 이용되었으며, 관측자료의 통계적 불화실성을 추정하기 위해 교차 검사(cross-validation) 방법을 이용하여 공분산(covariance)을 유도하고 그것에 의한 우도 함수(likelihood function)를 작성하였다. 베이지안 해석을 위해 두 확률분포를 곱하여 근사적인 사후 확률분포를 얻을 수 있었으며, 이에 대해 최적화(optimization) 기법을 이용하여 최대 사후 확률(Maximum a Posterior)을 따르는 지하 구조를 얻을 수 있었다. 또한 사후 확률 분포의 공분산 항을 이용하여 지하 비저항 구조를 시뮬레이션 하여 불확실성분석을 수행하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제7권1호
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• pp.45-50
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• 2004

This paper describes a method of detecting formation boundaries, and permeable fractures, from frequency-domain Stoneley wave logs. Field data sets were collected between the depths of 330 and 360 m in well EE-4 in the Higashi-Hachimantai geothermal field, using a monopole acoustic logging tool with a source central frequency of 15 kHz. Stoneley wave amplitude spectra were calculated by performing a fast Fourier transform on the waveforms, and the spectra were then collected into a frequency-depth distribution of Stoneley wave amplitudes. The frequency-domain Stoneley wave log shows four main characteristic peaks at frequencies 6.5, 8.8, 12, and 13.3 kHz. The magnitudes of the Stoneley wave at these four frequencies are affected by formation properties. The Stoneley wave at higher frequencies (12 and 13.3 kHz) has higher amplitudes in hard formations than in soft formations, while the wave at lower frequencies (6.5 and 8.8 kHz) has higher amplitudes in soft formations than in hard formations. The correlation of the frequency-domain Stoneley wave log with the logs of lithology, degree of welding, and P-wave velocity is excellent, with all of them showing similar discontinuities at the depths of formation boundaries. It is obvious from these facts that the frequency-domain Stoneley wave log provides useful clues for detecting formation boundaries. The frequency-domain Stoneley wave logs are also applicable to the detection of a single permeable fracture. The procedure uses the Stoneley wave spectral amplitude logs at the four frequencies, and weighting functions. The optimally weighted sum of the four Stoneley wave spectral amplitudes becomes almost constant at all depths, except at the depth of a permeable fracture. The assumptions that underlie this procedure are that the energy of the Stoneley wave is conserved in continuous media, but that attenuation of the Stoneley wave may occur at a permeable fracture. This attenuation may take place at anyone of the four characteristic Stoneley wave frequencies. We think our multispectral approach is the only reliable method for the detection of permeable fractures.