• 제목/요약/키워드: small loop EM method

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Loop-loop EM inversion and its applicability to subsurface exploration

  • Sasaki, Yutaka
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2006년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.3-6
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    • 2006
  • There are three types of frequency-domain loop-loop EM induction method, depending on the loop separation and their location relative to the ground surface: horizontal-loop EM (HLEM), fixed small-loop EM, and helicopter-borne EM (HEM) methods. Multidimensional inversion provides tomographic images of the subsurface resistivity structure and thus enhances the interpretational accuracy of loop-loop EM data. HLEM method is shown to be effective for exploring groundwater resources in weathered and fractured crystalline basement terrains in semi-arid regions. Also, HEM method is useful for locating weak zones in landslide areas. The applicability of inversion to small-loop EM data depends solely on the S/N ratio. The quadrature response of small-loop EM data can only give the equivalent conductivity of a homogenous half-space model, and thus the in-phase component is essential in inverting EM data. However, the in-phase response is much lower and decreases more rapidly with decreasing frequency than the quadrature response. Further work is needed to obtain conductivity-depth images from small-loop EM data.

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소형루프 전자탐사법에 의한 지하 영상화 (Subsurface Imaging by a Small-loop EM Survey)

  • 임진택;조인기
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제6권4호
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    • pp.187-194
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    • 2003
  • 다중 주파수 소형루프 전자탐사법은 가탐심도의 한계에도 불구하고 조사가 신속하고 비용이 저렴하다는 장점을 가지고 있다. 따라서 이 방법은 각종 지반조사 및 환경문제의 해결을 위하여 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 소형루프 전자탐사 자료를 이용하여 지하의 2차원 영상화 기법을 개발하였다. 지하의 전기비저항 분포를 영상화하기 위하여 주파수 수직탐사 자료에 대한 1차원 역산법을 사용하였다. 이론 자료에 대한 역산결과 지하의 전기비저항 구조에 대한 양호한 영상을 구현할 수 있었다. 또한 강원도 춘천에 위치한 농장에서 획득한 현장자료를 사용하여 전기비저항 2차원 단면을 작성하고, 이를 쌍극자 배열 전기비저항 탐사 결과와 비교, 검토하였다.

소형루프 전자탐사에 의한 논 토양분석 (Analysis of Soil Properties in a Rice Field Using Small Loop EM Method)

  • 용환호;송성호;김진호;조인기
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제6권4호
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    • pp.207-214
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    • 2003
  • 논 토양의 심도별 물리적 특성 분석을 목적으로 토양시료의 분석에 의한 전기비저항과 소형루프 전자탐사 자료의 1차원 역산에 의한 전기비저항 자료를 비교하였다. 비록 두 결과가 정확히 일치하지는 않았지만, 토양시료분석에서 나타난 저비저항대는 소형루프 전자탐사 결과에서도 저비저항 이상대로 나타났다. 따라서 소형루프 전자탐사법은 염류집적과 같은 토양 특성 파악에 사용 가능할 것으로 생각된다. 향후, 불포화대 토양특성과 전자탐사에 관한 연구가 지속된다면, 소형루프 전자탐사법은 농업용 토지의 염류 분포 파악에 매우 효과적일 것으로 기대된다.

소형루프 전자탐사법을 이용한 연약지반 조사 (Soft Ground Investigations Using Small Loop EM)

  • 김기주;조인기;임진택;경규하;김봉찬
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.245-250
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    • 2007
  • The small loop EM method is a fast and convenient geophysical tool which can give shallow subsurface resistivity distribution. It can be a useful alternative of resistivity method in conductive environment. We applied the multi-frequency small loop EM method for the investigation of a soft ground landfill site which was constructed on a tideland since the resistivity of the survey area is extremely low. 3D resistivity distribution was obtained by merging 1D inversion results and shallow subsurface structure can be interpreted. By comparing the result with the drilling log and measured soil resistivity sampled at 16 drill holes, we can get lot of information such as groundwater level, thickness of landfill, salinity distribution, depth to the basement and etc.

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천해 환경에서 소형루프 전자탐사의 적용성 (Applicability of the Small-Loop EM Method in the Sallow Marine Environment)

  • 송성호;김래영;강혜진;조인기
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제14권2호
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    • pp.152-157
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    • 2011
  • 소형루프 전자탐사법은 신속한 비파괴 물리탐사법으로 천부 지반조사나 환경오염대의 조사에 매우 효과적인 방법이다. 특히 수심이 낮은 천해지역 조사의 경우에는 신호의 크기가 크고, 잡음이 적으며, 매우 신속한 조사가 가능한 매우 효과적인 조사방법중의 하나이다. 그러나 이러한 소형루프 전자탐사법의 장점에도 불구하고, 천해환경에서의 적용은 가탐심도에 대한 우려와 인식부족으로 인하여 거의 적용이 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 1차원 모델링 및 역산 프로그램을 이용하여 천해지역에서 소형루프 전자탐사 자료의 반응양상을 분석하였다. 분석결과, 소형루프 전자탐사는 수심이 깊지 않은 해양지역 조사에 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다. 또한 이론 및 현장자료에 대한 수심을 고려한 1차원 역산을 통하여 해수면 하부 지층의 전기비저항 분포에 관한 정보를 보다 정량적으로 추정할 수 있었다.

소형루프 전자탐사법에 의한 간척지 지반조사 (Site Investigation of a Reclaimed Saline Land by the Small Loop EM Method)

  • 김기주;안동국;조인기;김봉찬;경규하;홍재호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제13권2호
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    • pp.175-180
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    • 2010
  • 소형루프 전자탐사법은 기동성이 뛰어나고 편리한 물리탐사법의 하나로 지하 천부의 전기비저항 분포에 관한 정보획득에 매우 효과적이다. 또한 이 방법은 전기전도도가 너무 높아 전기비저항 탐사가 용이하지 않은 지역에서 전기비저항 탐사의 적극적 대안이 될 수 있다. 본 연구에서는 염분에 의해 심하게 오염된 간척지의 지반조사를 위하여 다중 주파수 소형루프 전자탐사를 적용하였다. 획득된 소형루프 전자탐사 자료에 대하여 측점별로 1차원 역산을 수행하고, 이들 자료를 병합하여 전기비저항의 3차원적 분포현황을 파악하였다. 전자탐사에서 얻어진 전기비저항 분포와 16개 시추공에서 얻어진 주상도 및 토양시료의 전기비저항 값을 비교 분석하여 매립토 두께, 염도분포 등 조사지역의 지반특성을 제공하였다.

모의지반 실험을 통한 누수영역 탐지기술 개발 (Development of the Water-leakage Detection Method Through the Geophysical Test on the Artificial Ground)

  • 권형석
    • 한국재난관리표준학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.39-46
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    • 2009
  • 소형루프 전자탐사는 지하매질의 전기비저항 분포를 비파괴적으로 영상화하는 효과적인 탐사방법이다. 하지만, 측정자료에 대한 정량적인 해석과 심도별 단면을 획득하기 위해서는 측정자료의 품질이 매우 중요하다. 본 연구에서는 소형루프 전자탐사 자료 획득 시 주변 배경잡음을 함께 측정하여 정량적 해석을 어렵게 하는 Bias noise를 제거하는 방법을 제시하였다. 이를 통해 잡음의 영향이 크게 감소한 신뢰성 있는 자료를 획득할 수 있었다. 이와 함께 측정자료로부터 전기비저항 영상을 간단하게 산출할 수 있는 겉보기 비저항 산출기법을 제시하였다. 본 연구에서 제시된 방법을 서로 다른 지하수위 조건을 가진 인공 모의지반 실험 사이트에 적용하였으며, 이를 통해 소형루프 전자탐사가 누수와 같이 지하수위 조건이 다른 지역을 탐지하는데 효과적인 방법임을 확인하였다.

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Resistivity and Calibration Error Estimations for Small-Loop Electromagnetic Method

  • Sasaki, Yutaka;Son, Jeong-Sul;Kim, Chang-Ryol;Kim, Jung-Ho
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.167-172
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    • 2007
  • The frequency-domain small-loop electromagnetic (EM) instruments are increasingly used for shallow environmental and geotechnical surveys because of their portability and speed. However, it is well known that the data quality is generally so poor that quantitative interpretation of the data is not justified in many cases. We present an inversion method that allows the correction for the calibration errors and also constructs multidimensional resistivity models. The key point in this method is that the data are collected at least at two different heights. The forward modeling used in the inversion is based on an efficient 3-D finite-difference method, and its solution was checked against 2-D finite-element solution. The synthetic and real data examples demonstrate that the joint inversion recovers reliable resistivity models from multi-frequency data severely contaminated by the calibration errors.

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입자 군집 최적화법을 이용한 소형루프 전자탐사 자료의 층서구조 전기비저항 역해석 (Layered-earth Resistivity Inversion of Small-loop Electromagnetic Survey Data using Particle Swarm Optimization)

  • 장한길로
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제22권4호
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    • pp.186-194
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    • 2019
  • 물리탐사 자료의 역산 해를 찾는데 흔히 이용되는 결정론적 해법은 지역 최소점에 빠져 적절한 해에 수렴하지 못할 가능성이 크다는 단점이 존재한다. 이 문제를 해결하기 위한 대안 중 하나는 확률론적 접근법에 기반한 전역 최적화 방법을 이용하는 것이며, 여러 방법들 중에서 입자 군집 최적화(Particle Swarm Optimization, PSO)법의 적용사례가 많이 소개되었다. 이 논문에서는 PSO법을 이용한 소형루프 전자탐사 자료의 층서 구조 전기비저항 역해석 알고리즘을 개발하고 합성자료를 이용하여 역산실험을 수행하였다. 실험결과 기존의 Gauss-Newton 알고리즘으로는 최적의 역산해를 찾는데 어려움이 있는 소형루프 전자탐사 자료의 역산 시도에 PSO 방법을 적용하면 성공률을 높일 수 있음을 확인하였다.

EM Radioautographic Techniques에 관(關)한 연구(硏究) - Cork 방법(方法) - (An Improved Method for EM Radioautographic Techniques using Cork)

  • 김명국
    • Applied Microscopy
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    • 제10권1_2호
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    • pp.7-17
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    • 1980
  • Electron microscope radioautography introduced by Liquier-Milward (1956) is now used routinely in many laboratories. Most of the technical difficulties in specimen preparation have been overcome. This method is modified from loop method for improvement of EM radioautographic techniques. The advantages of this method are: 1. the use of single specimens on small corks and of a large wire loop, allows the experimenter to avoid the blemishes in the membrane; 2. the surfactant dioctyl sodium sulphosuccinate is added to diluted ILford L4, thus greatly prolonging the period of time over which good emulsion layers can be made; 3. corks can be handled in perspex holder which allows about 20 specimens to be developed simultaneously. The steps of the method comprise: 1. Cut ribbons of ultrathin sections of silver interference colour 2. Pick them up on formvar-coated 200 mesh grids 3. Prestaining of tissues 4. Coat the specimens with a thin layer of carbon by evaporation (30-60A) 5. Mount the specimens on corks (about 1cm apical diameter) using double-sided scotch tape 6. Emulsion coating; a. Take a 250m1 beaker, place it on the pan of a sliding weight balance and weigh it. Add 10 grams extra to the beam. Add pieces of ILford L4 emulsion to the beaker until the balance is swinging freely. Add the 20ml of distilled water that was previously measured out. b. Surfactant dioctyl sodium sulphosuccinate is added to diluted ILford L4. 7. Prepare a series of membranes of gelled emulsion with the wire loop and apply one to each cork-borne specimen. 8. Put the specimens away to expose by pushing the corks into short length of PVC tubing, each tube having a small hole in the side 9. Place the tubes in small boxes together with silica gel. 10. Exposure 11. Developer - Kodak Microdol X for 3 minutes 12. Fixer - A perspex holder can be manufactured which allows 20 specimens to be developed simultaneously. 12. Fixer - 30% sodium thiosulfate for 10 minutes 13. Examination with Siemens Elmiskop 1A electron microscope

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