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저수지 제체 하부 진단을 위한 탄성전기탐사의 적용가능성 연구
이현구 ( Hyun-gu Lee ),장병철 ( Byeong-cheol Jang ),유영철 ( Youngchul Yu ),임국묵 ( Kook-mook Leem ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
최근 이상기온과 관련하여 홍수조절 및 농업용수 공급을 목적으로 지어진 댐과 저수지의 중요성이 날로 부각되고 있다. 현재 국내 댐과 저수지의 약 54%가 건설된 지 60년 이상 경과되어 내구연한 경과에 따른 시설노후화 및 이상기상 현상으로 재해 위험이 높아지고 있다. 이러한 재해에 대비하고자 모든 저수지를 대상으로 안전진단이 실시되고 있으며 이때 실시되는 지구물리탐사는 사전조사 및 보강효과 판단 목적으로 그 중요성이 커지고 있는 실정이다. 현재 안전진단시 실시되는 사전 물리탐사로 전기비저항탐사가 주로 실시되고 있다. 전체적인 제체의 비저항 구조를 경제적으로 관찰 할 수 있다는 장점에도 불구하고 최근 전기탐사의 고비저항 해석에 대한 다른 해석들이 보고되고 있다. 본 연구에서는 탄성파 진원을 사용하여 발생하는 전기적 흐름을 관측할 수 있는 "Seismoelectric(가칭 탄성전기)"조사기법을 적용하였다. 이 탐사 기법은 지표나 시추공에서 발생된 탄성파가 서로 다른 포화공극을 가진 매질에 전파되면서 발생하는 이동전류를 측정하는 방식으로 특히 지하수위, 파쇄대 조사에 효과적으로 알려져 있다. 금번 연구는 전라북도 완주군 00저수지를 대상으로 기존 지질조사 및 일반적인 전기탐사, 탄성파탐사와 지반조사 결과를 취득한 후 신규탐사의 적용가능성을 투수계수 및 제체하부 구조 영상화를 통해 비교하였다. 연구결과, 다음과 같은 결과를 취득하였다. 지반조사에서 중심코어의 심도를 확인하였고 투수시험 결과 중심코어의 투수계수는 9.93×10<sup>-5</sup> ~ 8.20×10<sup>-4</sup>cm/s로 BH-1호공 심도 22.5 ~ 26.6m구간 및 BH-2호공 심도12.0 ~ 16.5구간을 제외하고 지반개량목표보다 높은 투수성 지반을 형성하고 있는 것으로 나타났다. 수압을 이용하여 절리를 포함한 암반의 투수성을 시험하는 수압시험은 1.56×10<sup>-6</sup> ~1.73×10<sup>-6</sup>cm/s로 지반개량목표보다 낮은 투수성을 나타내었다. 탄성파전기탐사 자료는 100발파/회 중합으로 S/N비를 고려하였으나 원시자료에서 큰 진폭순으로 60, 180, 320, 420, 540, 660, 780, 900, 1140, 1260Hz의 배경전기잡음이 관측되었으며 이는 2축 참고배경값과 대역필터로 제거하였다. 이후 얻어진 전위차값을 시간영역에서 일반적인 탄성파 자료와 함께 도시한 결과 지층경계 및 지하수로 충진되어 있는곳에서 발생되는 이벤트를 추출할 수 있었다. 이들 자료는 일반적인 탄성파 자료의 속도층으로 심도변환을 통해 지질조사에서 측정된 투수계수와 비교하였다. 비교 결과 진폭의 크기가 투수계수와 상관관계을 나타내었으며 전기탐사에서도 다소 그 상관성을 유추할 수 있었다. 금번 국내에 소개된 탄성전기 조사기법은 기존 탐사법을 완전히 대체할 수는 없는 한계가 있지만 지하수탐사, 파쇄대-단층대감지, 자원탐사, 댐체누수에서 그 근본 탐사원리상 적용가능성이 높을 것으로 판단되며, 추후 배경잡음의 제거기술 및 탄성파 진원, 전기수신부의 증폭문제는 국내실정에 맞게 재연구가 필요할 것으로 사료된다.
경기도 하남시 인근 호상편마암 지역에서 Suspension P-S 속도검층 자료분석
유영철 ( Young Chul Yu ),송무영 ( Moo Young Song ),임국묵 ( Kook Mook Leem ) 대한지질공학회 2007 지질공학 Vol.17 No.4
경기도 하남시 풍산동 소재 시험시추공에서 획득된 SPS 속도검층자료를 이용하여 이 지역에 분포하는 호상편마암의 동적물성치를 추정하였다. 연구방법은 전처리과정과 속도분석, 감쇄지수와 관련된 Q factor를 도출하였고 단열정보와 탄성파 속도관계식을 산출하였다. 신선한 암반의 Vp는 5,559 m/s, Vs는 3,063 m/s로 나타났으며 포아슨비는 0.28로 해석되었다. 이를 이용하여 동적물성치를 구하였고 초음파 텔레뷰어로 산출한 단열정보를 이용하여 단열에 따른 초동지연, 진폭변화비, 속도와의 상관성을 파악하였다. 측정된 검층공은 미세단열이 대부분이며 이러한 경암내 미세단열 지역에서는 단열틈 크기와 단열빈도가 탄성파 속도의 변수로 작용하는 것으로 나타난다. In this paper, dynamic elastic module of banded gneiss were calculated on the basis of SPS velocity logging data obtained from a geotechnical test-hole in Pungsan-dong, Hanam, Gyeonggi Province, Korea. This study mainly focuses on the velocity analysis, Q factor calculation relative to attenuation factor, and generation of crack information and its relation with seismic velocity. As a result, P-wave and S-wave velocity of fresh hard rock was 5,559 m/s and 3,063 m/s, respectively, with Poisson`s ratio being 0.28. With these results, dynamic modules were prepared, and crack information analyzed by acoustic televiewer was incorporated to identify the correlation among and between delay of first arrival by crack, amplitude ratio, and velocity. The results of this study revealed that the analyzed logging hole mainly consisted of micro crack and a number of cracks and the size of crack aperture, functioned as a variable to seismic velocity in the micro crack area of this type of hard rock.