해수침투가 우려되는 해안지역의 소유역에 설치된 모니터링용 관측정을 이용하여 전기비저항토모그래피 탐사를 수행하였다. 전기비저항 탐사는 지하 매질의 전기비저항 분포를 통해 지반상태 및 층서구조 등을 밝히는 효과적인 방법이지만, 매질의 전기전도도가 매우 높은 해안지역에서는 신호대 잡음비가 가장 높은 배열법을 사용하는 경우에도 관측정 주변의 전기비저항 특성 파악이 힘들다. 따라서 본 연구에서는 해수침투 관측을 목적으로 설치된 해안지역의 서로 다른 두 곳의 관측정 주변 대수층에 대하여, 신호대 잡음비가 낮아 시추공 주변의 대수층 특성 파악이 어려운 지표 전기비저항 탐사의 한계를 극복하기 위하여 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피 탐사를 수행하였다. 탐사자료를 이용한 역산 결과는 각 시추공의 시추 주상도, 전기전도도 검층 및 노말전기비저항 검층 자료를 이용하여 시추공 주변의 파쇄구간과 비교하여 검증하였다. 또한 이들 중 한 곳의 관측정 주변 대수층에 대하여는, 동일한 탐사 방법을 이용하여 간조와 만조시에 각각 탐사를 실시하였다. 탐사 결과 관측정 주변 대수층에 대하여 높은 해상도의 전기비저항 분포 단면을 획득할 수 있었으며, 조석에 의한 대수층을 통한 해수침투와 관련된 수리특성 파악이 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 사용된 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피 탐사 결과를 시추 주상도, 전기전도도 검층 및 노말 전기비저항 검층 결과와 함께 분석하는 경우, 해안지역의 관측정 및 그 주변 대수층의 수리지질 구조를 효과적으로 파악할 수 있는 것으로 나타났다.
해수침투가 우려되는 해안지역의 소유역에 설치된 모니터링용 관측정을 이용하여 전기비저항 토모그래피 탐사를 수행하였다. 전기비저항 탐사는 지하 매질의 전기비저항 분포를 통해 지반상태 및 층서구조 등을 밝히는 효과적인 방법이지만, 매질의 전기전도도가 매우 높은 해안지역에서는 신호대 잡음비가 가장 높은 배열법을 사용하는 경우에도 관측정 주변의 전기비저항 특성 파악이 힘들다. 따라서 본 연구에서는 해수침투 관측을 목적으로 설치된 해안지역의 서로 다른 두 곳의 관측정 주변 대수층에 대하여, 신호대 잡음비가 낮아 시추공 주변의 대수층 특성 파악이 어려운 지표 전기비저항 탐사의 한계를 극복하기 위하여 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피 탐사를 수행하였다. 탐사자료를 이용한 역산 결과는 각 시추공의 시추 주상도, 전기전도도 검층 및 노말 전기비저항 검층 자료를 이용하여 시추공 주변의 파쇄구간과 비교하여 검증하였다. 또한 이들 중 한 곳의 관측정 주변 대수층에 대하여는, 동일한 탐사 방법을 이용하여 간조와 만조시에 각각 탐사를 실시하였다. 탐사 결과 관측정 주변 대수층에 대하여 높은 해상도의 전기비저항 분포 단면을 획득할 수 있었으며, 조석에 의한 대수층을 통한 해수침투와 관련된 수리특성 파악이 가능함을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 사용된 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피 탐사 결과를 시추 주상도, 전기전도도 검층 및 노말 전기비저항 검층 결과와 함께 분석하는 경우, 해안지역의 관측정 및 그 주변 대수층의 수리지질 구조를 효과적으로 파악할 수 있는 것으로 나타났다.
Electrical resistivity tomography was carried out at seawater intrusion monitoring wells located at watershed in coastal areas. It is difficult to identify the characteristics of resistivity near monitoring well in case of using high signalto-noise ratio array due to the high conductivity condition ...
Electrical resistivity tomography was carried out at seawater intrusion monitoring wells located at watershed in coastal areas. It is difficult to identify the characteristics of resistivity near monitoring well in case of using high signalto-noise ratio array due to the high conductivity condition in coastal aquifer although electrical resistivity survey is well adopted to delineate hydrogeological characteristics with the distribution of electrical resistivity. To improve the quality of electrical resistivity survey for two sites with seawater intrusion monitoring wells, inversion with the results of holeto-surface electrical resistivity tomography using single well was executed. The results of inversion for aquifer near wells were verified with the results of drilling log with the informations of fracture, electrical conductivity logging and normal resistivity logging. The inversion for aquifer near one of two wells was also performed at low and high tide with the same electrodes, respectively. From the inversion result, it is possible to obtain the resistivity images with high resolution and to identify the characteristics of aquifer related to seawater intrusion with tidal fluctuation. From this study, it was demonstrated that the hole-to-surface electrical resistivity tomography method accompanied with drilling log, electrical conductivity logging and normal resistivity logging would be useful to delineate the hydrogeological structures near monitoring wells in coastal areas.
Electrical resistivity tomography was carried out at seawater intrusion monitoring wells located at watershed in coastal areas. It is difficult to identify the characteristics of resistivity near monitoring well in case of using high signalto-noise ratio array due to the high conductivity condition in coastal aquifer although electrical resistivity survey is well adopted to delineate hydrogeological characteristics with the distribution of electrical resistivity. To improve the quality of electrical resistivity survey for two sites with seawater intrusion monitoring wells, inversion with the results of holeto-surface electrical resistivity tomography using single well was executed. The results of inversion for aquifer near wells were verified with the results of drilling log with the informations of fracture, electrical conductivity logging and normal resistivity logging. The inversion for aquifer near one of two wells was also performed at low and high tide with the same electrodes, respectively. From the inversion result, it is possible to obtain the resistivity images with high resolution and to identify the characteristics of aquifer related to seawater intrusion with tidal fluctuation. From this study, it was demonstrated that the hole-to-surface electrical resistivity tomography method accompanied with drilling log, electrical conductivity logging and normal resistivity logging would be useful to delineate the hydrogeological structures near monitoring wells in coastal areas.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 SJ 관측정을 대상으로 해수쐐기의 존재 여부를 파악하기 위한 전기전도도 검층을 실시하였다. 관측공 심도는 총 70 m 깊이로 2004년 10월의 경우 일시적인 공벽 붕괴로 약 50 m 깊이까지의 검층 결과 지표 하 약 40 m 깊이에서 담수체와 해수체의 경계면이 나타났지만, 약 10개월 후인 2005년 8월의 검층 결과는 경계면이 약 10 m 낮아진 것으로 나타났다(Fig.
본 연구에서는 각각 두 곳의 해수침투 관측정 중 SJ 관측정 주변 지역에 대해서 지표 전기비저항 탐사만을 수행하는 경우 신호대 잡음비가 낮아 시추공 주변의 대수층 특성 파악이 어렵기 때문에, 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 탐사를 적용하여 관측정 주변 대수층에 적합한 결과 제시하였다. 또한 PH 관측정 지역에 대하여는 시추공−지표간 전기비저항 토모 그래피 탐사를 이용하여, 간조와 만조 시 시추공 주변 대수층을 통한 해수침투의 영향을 분석하였다.
본 연구에서는 이 지역의 암반 대수층을 통한 해수침투 영향을 분석하기 위하여, 전기전도도 검층 결과 전기전도도 분포가 지속적으로 상승하고 있는 PH2 관측정을 대상으로 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피를 실시하였다. 또한 탐사 이전 단계에서 일차적으로 장기간의 지하수위 관측자료를 이용하여, 조위에 의한 관측정 주변의 지하수위 영향을 분석코자 교차상관 분석을 실시하였다.
본 연구에서는 이러한 지표탐사가 불리하고 전도성이 매우 높은 주변 대수층을 포함하는 관측공 하부까지의 수리지질학적 특성 분석을 위하여, 단일 시추공을 대상으로 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피를 실시하였다. 이때 토모그래피 탐사 결과는 각 시추공의 시추 주상도, 전기전도도 검층 및 노말 전기비저항 검층 결과를 이용한 주변의 파쇄구간과 비교하여 검증하였으며, 이들 중 한 곳의 관측정에 대하여는 간조와 만조 시에 동일한 전극을 이용한 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피를 실시하여 조석 변화에 따른 해수침투의 영향을 분석하였다.
본 연구에서는 전도성이 매우 높은 주변 대수층 포함하는 관측정 하부까지의 수리지질학적 특성 분석을 위하여, 해수침투 관측정을 대상으로 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 탐사를 실시하였다. 해석 결과 한 방향만의 짧은 측선을 이용한 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 방법으로 관측정을 포함한 주변 지반에 대한 고해상도의 전기비저항 단면을 영상화 할 수 있었다.
이 연구에서는 SJ 관측정 주변 대수층을 통한 해수침투 현상 규명을 위하여 일차적으로 전극간격 5 m의 쌍극자배열 전기비저항 탐사를 수행하였다(Fig. 4(a)).
제안 방법
본 연구에서는 각각 두 곳의 해수침투 관측정 중 SJ 관측정 주변 지역에 대해서 지표 전기비저항 탐사만을 수행하는 경우 신호대 잡음비가 낮아 시추공 주변의 대수층 특성 파악이 어렵기 때문에, 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 탐사를 적용하여 관측정 주변 대수층에 적합한 결과 제시하였다. 또한 PH 관측정 지역에 대하여는 시추공−지표간 전기비저항 토모 그래피 탐사를 이용하여, 간조와 만조 시 시추공 주변 대수층을 통한 해수침투의 영향을 분석하였다.
본 연구에서는 단일시추공을 이용한 전기비저항 토모그래피를 수행함에 따라 두 곳의 관측정에 대하여 각각 하나의 시추공과 무한 지표전극을 전류전극, 지표에 전개된 측선에 두개의 전위전극을 배열한 단극−쌍극자배열과, 시추공과 지표에 전개된 측선의 전극을 배열한 쌍극자배열법을 이용하였다. 또한 시추공 상부의 철재 케이싱 때문에 시추공 주변부의 자료 취득과 시추공으로부터 멀리 떨어진 지점에 대한 자료 획득을 위하여 지표에 설치된 전극을 이용하여 지표 전기비저항 탐사를 추가하여 자료해석을 위한 역산을 수행하였다. 본 연구에서 현장자료 처리 및 역산은 TomoDC (Kim, 1999) 프로그램을 이용하였으며, 역산기법은 지하 구조 모델과 측정자료의 특성에 따라 라그랑지 승수를 조절하여, 역산 결과의 분해능을 향상시킬 수 있는 ACB (Active Constraint Balancing) 방법을 이용하였다(Yi et al.
본 연구에서는 이 지역의 암반 대수층을 통한 해수침투 영향을 분석하기 위하여, 전기전도도 검층 결과 전기전도도 분포가 지속적으로 상승하고 있는 PH2 관측정을 대상으로 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피를 실시하였다. 또한 탐사 이전 단계에서 일차적으로 장기간의 지하수위 관측자료를 이용하여, 조위에 의한 관측정 주변의 지하수위 영향을 분석코자 교차상관 분석을 실시하였다.
본 연구에서는 단일시추공을 이용한 전기비저항 토모그래피를 수행함에 따라 두 곳의 관측정에 대하여 각각 하나의 시추공과 무한 지표전극을 전류전극, 지표에 전개된 측선에 두개의 전위전극을 배열한 단극−쌍극자배열과, 시추공과 지표에 전개된 측선의 전극을 배열한 쌍극자배열법을 이용하였다. 또한 시추공 상부의 철재 케이싱 때문에 시추공 주변부의 자료 취득과 시추공으로부터 멀리 떨어진 지점에 대한 자료 획득을 위하여 지표에 설치된 전극을 이용하여 지표 전기비저항 탐사를 추가하여 자료해석을 위한 역산을 수행하였다.
탐사 자료는 동일 시추공과 시추공−지표간 탐사법의 경우는 단극−쌍극자 배열로 199개, 지표 탐사법의 경우는 쌍극자 배열로 108개로 총 307개의 자료를 획득하였다. 이 중 편집과정을 거친 후 240개를 이용하였으며, 역산은 라그랑지 승수를 최소 0.1로 설정하여 ACB 방법을 이용하여 수행하였다.
본 연구에서는 이러한 지표탐사가 불리하고 전도성이 매우 높은 주변 대수층을 포함하는 관측공 하부까지의 수리지질학적 특성 분석을 위하여, 단일 시추공을 대상으로 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피를 실시하였다. 이때 토모그래피 탐사 결과는 각 시추공의 시추 주상도, 전기전도도 검층 및 노말 전기비저항 검층 결과를 이용한 주변의 파쇄구간과 비교하여 검증하였으며, 이들 중 한 곳의 관측정에 대하여는 간조와 만조 시에 동일한 전극을 이용한 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피를 실시하여 조석 변화에 따른 해수침투의 영향을 분석하였다.
전극배열은 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피의 경우에는 단극−쌍극자배열을, 지표 전기비저항 탐사는 쌍극자배열법을 이용하였다. 자료 편집과정에서는 전극이 주변 매질보다 전기전도도가 높은 공내수에 위치하기 때문에 발생하는 시추공 효과(조인기 등, 1997b)를 줄이기 위해, 시추공 효과가 발생하는 전극전개수 1, 2 자료는 가급적 제거 하였다. 탐사 자료는 동일 시추공과 시추공−지표간 탐사법의 경우는 단극−쌍극자 배열로 199개, 지표 탐사법의 경우는 쌍극자 배열로 108개로 총 307개의 자료를 획득하였다.
따라서 갈수기인 2004년 10월에 관측정을 대상으로 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피를 실시하였다. 토모그래피 탐사는 시추공의 경우 케이싱 하부인 11 ~ 60 m 구간과, 지표 구간의 경우에는 지표 전기비저항 탐사 측선과 동일하게 시추공으로부터 지표 100 m 거리의 측선을 병행하여 전극간격 5 m로 설정하였다. 전극배열은 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피의 경우에는 단극−쌍극자배열을, 지표 전기비저항 탐사는 쌍극자배열법을 이용하였다.
대상 데이터
PH2 관측정을 대상으로 수행한 시추공-지표간 전기비저항토모그래피에서 동일 시추공과 시추공-지표간 탐사법의 경우는 쌍극자 배열로 106개, 지표 탐사법의 경우는 변형된 단극 배열로 170개 등 총 276개의 자료를 획득하였다. 이 중 역산은 편집과정을 거친 후 간조와 만조 시 각각 263개와 264개를이용하였으며, 라그랑지 승수를 최소 0.
따라서 갈수기인 2004년 10월에 관측정을 대상으로 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피를 실시하였다. 토모그래피 탐사는 시추공의 경우 케이싱 하부인 11 ~ 60 m 구간과, 지표 구간의 경우에는 지표 전기비저항 탐사 측선과 동일하게 시추공으로부터 지표 100 m 거리의 측선을 병행하여 전극간격 5 m로 설정하였다.
자료 편집과정에서는 전극이 주변 매질보다 전기전도도가 높은 공내수에 위치하기 때문에 발생하는 시추공 효과(조인기 등, 1997b)를 줄이기 위해, 시추공 효과가 발생하는 전극전개수 1, 2 자료는 가급적 제거 하였다. 탐사 자료는 동일 시추공과 시추공−지표간 탐사법의 경우는 단극−쌍극자 배열로 199개, 지표 탐사법의 경우는 쌍극자 배열로 108개로 총 307개의 자료를 획득하였다. 이 중 편집과정을 거친 후 240개를 이용하였으며, 역산은 라그랑지 승수를 최소 0.
이론/모형
또한 시추공 상부의 철재 케이싱 때문에 시추공 주변부의 자료 취득과 시추공으로부터 멀리 떨어진 지점에 대한 자료 획득을 위하여 지표에 설치된 전극을 이용하여 지표 전기비저항 탐사를 추가하여 자료해석을 위한 역산을 수행하였다. 본 연구에서 현장자료 처리 및 역산은 TomoDC (Kim, 1999) 프로그램을 이용하였으며, 역산기법은 지하 구조 모델과 측정자료의 특성에 따라 라그랑지 승수를 조절하여, 역산 결과의 분해능을 향상시킬 수 있는 ACB (Active Constraint Balancing) 방법을 이용하였다(Yi et al., 2003)
PH2 관측정을 대상으로 수행한 시추공-지표간 전기비저항토모그래피에서 동일 시추공과 시추공-지표간 탐사법의 경우는 쌍극자 배열로 106개, 지표 탐사법의 경우는 변형된 단극 배열로 170개 등 총 276개의 자료를 획득하였다. 이 중 역산은 편집과정을 거친 후 간조와 만조 시 각각 263개와 264개를이용하였으며, 라그랑지 승수를 최소 0.1로 설정하여 ACB 방법을 이용하여 수행하였다.
토모그래피 탐사는 시추공의 경우 케이싱 하부인 11 ~ 60 m 구간과, 지표 구간의 경우에는 지표 전기비저항 탐사 측선과 동일하게 시추공으로부터 지표 100 m 거리의 측선을 병행하여 전극간격 5 m로 설정하였다. 전극배열은 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피의 경우에는 단극−쌍극자배열을, 지표 전기비저항 탐사는 쌍극자배열법을 이용하였다. 자료 편집과정에서는 전극이 주변 매질보다 전기전도도가 높은 공내수에 위치하기 때문에 발생하는 시추공 효과(조인기 등, 1997b)를 줄이기 위해, 시추공 효과가 발생하는 전극전개수 1, 2 자료는 가급적 제거 하였다.
성능/효과
Fig. 9(a)는 PH2 관측정을 대상으로 간조 시에 수행한 시추공-지표간 전기비저항 토모그래피 역산 결과로, 시추 주상도에서 나타난 바와 같이 지표 하부 약 30 ~ 60 m 구간에 발달하는 파쇄대 주변으로 저비저항대의 발달이 나타나지만, 약 45 ~ 55 m 구간의 경우에는 상대적으로 고비저항대가 나타났다. 이러한 저비저항대는 주변 매질에 비해 파쇄대를 통해 유입되는 상대적으로 전기전도도가 높은 지하수의 영향으로 판단된다.
역산 결과에 의하면 시추주상도의 파쇄대 구간을 포함하는 20 ~ 45 m 구간에서 주변 보다 낮은약 100 ohm-m 이하의 저비저항대가 나타나는데, 이는 앞서 Fig. 4(a)의 지표 전기비저항 탐사 결과 관측정으로부터 약 40 m 지점까지 주변보다 높은 고비저항대가 나타나는 결과와 반대되는 양상을 보여준다. 그러나 관측정에 대한 장노말과 단노말 전기비저항검층 결과 30 ~ 35 m와 40 ~ 45 m 구간에서 저 비저항대가 나타남에 따라, 시추공−지표간 전기비저항 토모 그래피 탐사 결과 나타난 저비저항대 구간과 일치되는 것으로 나타났다(Fig.
결과적으로 지표 전기비저항 탐사의 경우 전극간격을 5 m 로 설정하는 경우 가탐심도가 25 m 정도로 하부 구간에 대한 정보를 얻을 수 없지만, 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 탐사의 경우 파쇄구간 하부까지 해상도가 높은 탐사 결과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다.
따라서 본 연구에서는 SJ 관측정을 대상으로 해수쐐기의 존재 여부를 파악하기 위한 전기전도도 검층을 실시하였다. 관측공 심도는 총 70 m 깊이로 2004년 10월의 경우 일시적인 공벽 붕괴로 약 50 m 깊이까지의 검층 결과 지표 하 약 40 m 깊이에서 담수체와 해수체의 경계면이 나타났지만, 약 10개월 후인 2005년 8월의 검층 결과는 경계면이 약 10 m 낮아진 것으로 나타났다(Fig. 3). 이러한 결과는 농림부와 한국농촌공사(2006)가 장기관측자료 해석결과를 토대로 제시한 지하수위가 상대적으로 낮은 갈수기에는 해수쐐기가 상대적으로 상승하는 반면, 풍수기에는 지하수위가 상승함에 따라 해수쐐기의 위치가 하강하는 현상과 일치된다.
4(a)의 지표 전기비저항 탐사 결과 관측정으로부터 약 40 m 지점까지 주변보다 높은 고비저항대가 나타나는 결과와 반대되는 양상을 보여준다. 그러나 관측정에 대한 장노말과 단노말 전기비저항검층 결과 30 ~ 35 m와 40 ~ 45 m 구간에서 저 비저항대가 나타남에 따라, 시추공−지표간 전기비저항 토모 그래피 탐사 결과 나타난 저비저항대 구간과 일치되는 것으로 나타났다(Fig. 5).
9(b) 는 동일 관정에 대한 만조 시의 역산 결과로, 간조 시의 결과와 마찬가지로 파쇄대 주변으로 저비저항대의 발달이 나타난다. 그렇지만 관측정 주변 파쇄대의 전기비저항값은 간조 시약 150 ohm-m 내외에 비해, 만조 시에는 약 300 ohm-m 내외로 상대적으로 높아지는 결과가 나타났다. 이러한 결과는 PH2관측정 주변 대수층의 경우 Fig.
8의 결과에서 나타난 조위변화에 대한 약 23시간의 시간지연의 효과로, 만조 시 대수층의 비저항이 간조 시에 비해 상대적으로 높아지기 때문으로 판단 된다. 대수층 하부 전기비저항 분포도의 경우는 전체적으로 유사한 영상으로 나타나지만, 간조 시의 1,000 ~ 2,000 ohm-m에 비해 만조 시에 약 10,000 ohm-m로 상승하는 것으로 나타났다. 이는 앞서 제시한 바와 같이 대수층으로 유입되는 해수침투의 영향이 약 23시간 지연됨에 따라 만조 시 해수침투의 영향이 약화되며, 이에 따른 대수층을 포함한 주변 지반의 전기비저항이 전반적으로 상승하기 때문으로 판단된다.
따라서 해안지역에서 시추공 주변에 대한 대수층의 수리지질학적 정보를 얻기 위해서는, 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 탐사가 적합한 것으로 나타났다. 또한 토모그래피 탐사 결과 얻어지는 고해상도의 영상 자료를 시추주상도, 전기전도도 검층 및 노말 전기비저항 검층 결과와 함께 해석하는 경우, 지하매질의 암반상태 뿐만 아니라 지하수 환경파악에도 유용한 것으로 판단된다.
해석 결과 한 방향만의 짧은 측선을 이용한 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 방법으로 관측정을 포함한 주변 지반에 대한 고해상도의 전기비저항 단면을 영상화 할 수 있었다. 또한 탐사 결과를 전기전도도 검층과 노말 전기비저항 검층 등 수리지질학적 결과와 상관시켰으며, 이 결과 관측정 주변 대수층을 통한 해수침투 현상을 확인할 수 있었다.
따라서 해안지역에서 시추공 주변에 대한 대수층의 수리지질학적 정보를 얻기 위해서는, 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 탐사가 적합한 것으로 나타났다. 또한 토모그래피 탐사 결과 얻어지는 고해상도의 영상 자료를 시추주상도, 전기전도도 검층 및 노말 전기비저항 검층 결과와 함께 해석하는 경우, 지하매질의 암반상태 뿐만 아니라 지하수 환경파악에도 유용한 것으로 판단된다.
이에 따라 앞서 SJ 관측정의 경우와 마찬가지로 지표 전기 비저항 탐사의 경우는 시추공을 포함한 하부 구간에 대한 정보를 얻기 어렵지만, 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 탐사의 경우 파쇄구간 하부까지 해상도가 높은 탐사 결과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다.
11은 간조 시와 만조 시의 역산결과를 이용하여 계산된, 만조 시/간조 시 비저항비이다. 전체적인 영상은 간조 시와 만조 시 각각의 역산 결과와 유사하게 나타나며, 대수층 하부의 경우는 만조 시의 높은 전기비저항으로 인하여 약 6 이상의 값이 나타났다. 반면 대수층 구간인 지표 하부 약 30 ~ 60 m 구간의 상부인 25 ~ 30 m 구간에서 1 이하로 나타나는데, 이는 지표 하부 28 m까지 설치된 PH2 관측정의 철재 케이싱에 의한 영향이 반영된 것으로 판단된다.
2에서 제시한 바와 같이 지형적으로 관측정을 포함한 측선 설정이 불가능하기 때문에, 관측정을 시점으로 해안선과 평행하게 배열하였다. 탐사 결과 전기비저항은 전체적으로 30 ~ 80 ohm-m 범위로 나타났으며, 측선 중앙부에서 30 ~ 45 ohm-m 의 상대적으로 저비저항이 나타났다. 그러나 측점번호 1번 근처에 위치한 관측정의 경우는 탐사 측선이 포함되지 않아, 지표 전기비저항 탐사 결과를 이용한 관측정의 해수침투 영향 분석은 불가능하다.
본 연구에서는 전도성이 매우 높은 주변 대수층 포함하는 관측정 하부까지의 수리지질학적 특성 분석을 위하여, 해수침투 관측정을 대상으로 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 탐사를 실시하였다. 해석 결과 한 방향만의 짧은 측선을 이용한 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피 방법으로 관측정을 포함한 주변 지반에 대한 고해상도의 전기비저항 단면을 영상화 할 수 있었다. 또한 탐사 결과를 전기전도도 검층과 노말 전기비저항 검층 등 수리지질학적 결과와 상관시켰으며, 이 결과 관측정 주변 대수층을 통한 해수침투 현상을 확인할 수 있었다.
후속연구
이러한 결과는 우리나라의 경우 12시간 25분의 주기로 반일주조(semidiurnal tide)가 나타남에 따라, 본 관측정에서 나타나는약 23시간의 시간지연으로 두 차례의 반일주조가 반복되는 과정에서 발생되는 것으로 판단된다. 따라서 향후 관측정을 포함한 주변 대수층에 대한 추가적인 수리지질조사가 필요한 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라에서 용수공급 시설이 내륙지역에 편중되어 있는 이유는?
우리나라는 지형적으로 삼면이 바다로 둘러싸여 있지만, 인구와 산업시설 등이 내륙지역에 밀집되어 있어서 각종 용수공급 시설이 내륙지역에 편중되어 있다. 따라서 해안 및 도서지역에서는 용수공급 시설의 부족으로 내륙지역에 비해 상대적으로 지하수 이용이 많기 때문에, 가뭄이 심한 경우 지하수 이용 증가에 따른 지하수위 저하로 지하수 대수층을 따라 해수가 침투하는 현상이 나타나 용수 공급에 어려움이 발생하고 있다(박남식 등, 2003).
해수침투 양상의 정확한 분석을 위해 중요한 것은?
따라서 해수침투 양상의 정확한 분석을 위해서는 개별 관측정 주변의 파쇄암반대수층에 대한 정확한 수리지질구조 파악이 매우 중요하다. 그러나 현실적으로 한정된 예산으로 수행되는 관측정 설치를 위해서 체계적인 수리지질특성 분석은 한계가 있다.
관측공 주변의 대수층 특성을 파악하기 위해 사용되는 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피의 단점은?
해수침투 관측정의 경우 단일 관정으로 구성되어 있기 때문에, 관측공 주변의 대수층 특성을 파악하기 위해서는 시추공−지표간 전기비저항 토모그래피가 효율적이다. 그러나 시추공−지표간 전기비저항토모그래피를 수행하는 경우에는 시추공에서 멀어질수록 자료 부족으로 인한 해상도가 낮아지며, 특히 상부 충적층 구간의 경우 철재 케이싱을 이용하기 때문에 시추공 주변에 대한 정보를 얻기 어려운 단점이 있다.
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