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2차원 전기비저항 탐사를 위한 변형된 전극배열법에 관한 연구
A Study on the Modified Electrode Arrays in Two-Dimensional Resistivity Survey 원문보기

물리탐사 = Geophysical exploration, v.4 no.3, 2001년, pp.59 - 69  

김정호 (한국지질자원연구원 탐사개발연구부) ,  이명종 (한국지질자원연구원 탐사개발연구부) ,  송윤호 (한국지질자원연구원 탐사개발연구부) ,  정승환 (한국지질자원연구원 탐사개발연구부)

초록
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2차원 전기비저항 탐사에 일반적으로 사용되는 전극배열들의 단점을 보완하기 위해 단극과 쌍극자를 사용하는 기존의 전극배열로부터 5 종류의 변형된 전극배열법을 제안하였다. 변형된 단극 배열법은 원거리 접지전극이 필요한 단극 배열법의 비효율성을 보완하기 위한 전극배열법이다. 4 종류의 쌍극자를 이용하는 변형된 전극배열법은 쌍극자 또는 단극-쌍극자 배열이 갖는 문제점, 즉 낮은 측정값에 의한 낮은 신호대 잡음비를 개선하여 높은 측정값의 획득이 가능하도록 설계하였다. 수치 모델링과 2차원 역산을 이용한 수치 실험을 수행하였으며, 전기적 잡음에 의한 영향과 분해능에 대하여 고찰하여 본 논문에서 제안된 전극배열의 효용성을 입증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Five kinds of modified electrode arrays were proposed to overcome the weak points of the commonly used arrays using dipole and/or pole in two-dimensional resistivity surveys. The modified pole-pole array was suggested to overcome the inefficiency caused by distant earthing in pole-pole array. Four k...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 3. Schematic view of the conventional electrode arrays and their modified arrays proposed in this study.
  • 이들 전극배열은 고유의 장단점이 있으며이에 대해서는 김정호 등(2001)에 의해 소개된 바가 있다. 논의의 전개를 위하여 각 전극배열이 가지는 고유의 장단점에대하여 간단히 살펴보기로 하자.
  • 제안하는 전극배열법 중 변형된 단극법은 원거리 접지에 의한 탐사의 비효율성을 극복하기 위한 것이다. 또한 두 종류의 변형된 단극-쌍극자 법과 두 종류의 변형된 쌍극자 배열법은 기존의 단극-쌍극자와 쌍극자 배열법의 상대적으로 낮은 S/N 비를 향상시킴으로써 적용 가능한 환경을 확대하고자 함이다. 본 논문에서는수치 모형 실험을 위주로 하여 새로이 제안한 변형된 전극배열의 전기적 잡음에 대한 반응과 분해능 등을 살펴보고 기존의 전극배열법과 비교하여 이들의 효용성을 제시한다.
  • 또한 두 종류의 변형된 단극-쌍극자 법과 두 종류의 변형된 쌍극자 배열법은 기존의 단극-쌍극자와 쌍극자 배열법의 상대적으로 낮은 S/N 비를 향상시킴으로써 적용 가능한 환경을 확대하고자 함이다. 논문에서는수치 모형 실험을 위주로 하여 새로이 제안한 변형된 전극배열의 전기적 잡음에 대한 반응과 분해능 등을 살펴보고 기존의 전극배열법과 비교하여 이들의 효용성을 제시한다. 수치 모델링에 사용된 방법은 2.
  • 본 연구에서는 이러한 문제점 또는 단점을 극복하기 위해 5 종류의 변형된 전극배열법을 제안하고자 한다. 제안하는 전극배열법 중 변형된 단극법은 원거리 접지에 의한 탐사의 비효율성을 극복하기 위한 것이다.
  • S/N 비가 가능하도록 설계한 전극배열들이다. 수치 모형 실험을 통하여 주변 잡음에 대한 새로운 배열의 효과에 대하여 살펴보자.
  • 전극의 원거리접지는 현장 탐사의 효율성을 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 원거리접지 위치를 잘못 선택한 경우에는 측정자료 전체의 신뢰도에심각한 문제점을 야기할 수 있다. 이와 같은 단극 또는 쌍극자를 이용하는 전극배열의 문제점을 보완하기 위하여 본 연구에서는 쌍극자, 단극-쌍극자, 단극 배열 등 세 종류의 전극배열로부터 유도한 변형된 전극배열법을 제안하고자 한다.
  • 변형된 전극배열법을 제안하고자 한다. 제안하는 전극배열법 중 변형된 단극법은 원거리 접지에 의한 탐사의 비효율성을 극복하기 위한 것이다. 또한 두 종류의 변형된 단극-쌍극자 법과 두 종류의 변형된 쌍극자 배열법은 기존의 단극-쌍극자와 쌍극자 배열법의 상대적으로 낮은 S/N 비를 향상시킴으로써 적용 가능한 환경을 확대하고자 함이다.
  • 두 배열의 측정 간격 a는 공히 5 m이며, 변형된 쌍극자 배열의 쌍극자 간격을 규정하는 k 및 Ze 모두 6으로 쌍극자 간격은 30 m이다. 탐사의 목적은 강 하부의 지반구조를 파악하기 위한 것으로, 강 바닥에 전극을 설치하고 탐사자료를 획득하였다. 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 이 지역 지반의 전기비저항은 그다지 높은 편은 아니지만, 쌍극자 배열 탐사자료의 획득이 곤란할 정도의 저비저항 지역은 아니다.

가설 설정

  • 이와 같은 정도의 전기적 잡음 수준은 필자의 현장경험 등에 미루어 보아 약간 높은 수준으로서 전기적 잡음에 대한 전극배열의 반응을 비교하기에 적절하다고 생각된다. 비교의 편의를 위하여 자료의 S/N 비를 높이기 위한중합을 하지 않았다고 가정하였으며 , 자료의 편집 또한 수행하지 않았다고 가정하였다.
  • 연구에서는 이와 같은 점을 감안하여 수치 모델링으로부터 계산된 전위 또는 전위차에 무작위 잡음을 혼합하여 현장의 잡음효과를 재현하는 방식을 채택하였다. 잡음의 수준은 최대 ±5 mV/A로 가정하였다. 이와 같은 정도의 전기적 잡음 수준은 필자의 현장경험 등에 미루어 보아 약간 높은 수준으로서 전기적 잡음에 대한 전극배열의 반응을 비교하기에 적절하다고 생각된다.
  • 잡음의 합으로 표시할 수 있다. 전기적 잡음의 수준이 일정하다고 가정하면 .측정전위가 낮아짐에 따라 신호에 대한 전기적 잡음의 상대적인 크기는 증가하므로 측정자료의 S/ N 비는 감소하게 된다.
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