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문제 정의
- 본 연구에서는 전기비저항이 RMR과 같은 암반분류와 어느정도의 상관관계가 있는지에 대한 정량적인 고찰과 함께, 전기비저항 탐사가 암반분류와 낮은 상관관계를 보이는 이유에 대해 고찰하였다. 전기비저항이 RQD 및 Q와 가지는 상관성도 분석하였는데, RMR과 유사한 경향을 보여 본 연구에서는 RMR과의 상관성만 고찰하였다.
- 본 연구에서는 터널 지보형식 설계시 전기비저항 탐사에서 획득되는 전기비저항 분포로부터 미시추구간의 암반등급을 산정하는 방법의 타당성을 고찰하기 위하여 일반적인 지반조사보다 많은 12개의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여 전기비저항과 RMR과 같은 암반분류의 상관성을 고찰하였다. 또한, 주변 지질이나 역산에 의한 영향이 배제된 상태에서의 상관성을 고찰하기 위하여 암석시료를 성형하여 탄성파속도, 탄성계수, 일축압축강도 등의 암석물성시험과 전기비저항 코어시험을 수행하였다.
- 8에 나타낸 전기비저항 검층에서 얻어진 전기비저항과 암반분류의 상관계수가 80% 이상으로 높게 나타나는 것에 비하여 매우 낮은 값이다. 여기서는 이와 같이 전기비저항 탐사와 검층에서 얻어진 전기비저항 값이 큰 차이를 보이는 이유를 분석하고자 하였다. 우선 Fig.
- 본 조사에서는 미시추구간의 암반등급 산정에 널리 사용되고 있는 전기비저항 값의 신뢰성 검증을 위하여 다수의 시추공에서 전기비저항 검층을 추가로 실시하였으며, 시추코어에 대해 암석물성시험을 실시할 때 일축압축시험 전에 전기비저항 코어시험을 별도로 실시하였다. 이를 통해 암석을 대상으로 하는 실내시험과 암반을 대상으로 하는 현장탐사에서 전기비저항과 암석 및 암반물성의 상관성을 검토하고자 하였다.
- 다음으로 다수의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여 전기비저항 검층과 RMR의 상관관계를 고찰하였으며, 전기비저항 탐사를 통해 획득된 전기비저항 단면에서 시추공 위치에서의 전기비저항을 산출하여 전기비저항 탐사가 전기비저항 검층 및 암반분류와 가지는 상관관계에 대해 고찰하였다. 이상의 연구내용을 바탕으로 최종적으로 전기비저항 탐사에 의한 전기비저항이 암반등급과 현저하게 낮은 상관관계를 가지는 이유를 규명하고자 하였다.
제안 방법
- 본 조사에서는 전기비저항 탐사에 의한 전기비저항 분포에서 1,000 ohm-m 이상은 신선한 암반, 500 ~ 1,000 ohm-m 범위는 절리파쇄대, 500 ohm-m 이하는 단층파쇄대로 구분하였으며, 시추 위치에서의 전기비저항을 기준으로 각 시추공에서의 자료를 3개의 그룹으로 분리하였다. Site A에서는 신선한 암반은 시추공 TB-6, 절리파쇄대는 TB-2, 3, 5, 6, 8, 단층파쇄대는 TB-1과 TB-4로 분류하였으며, Site B에서는 신선한 암반은 TB-18과 TB-18-1, 절리파쇄대는 TB-15, 16, 16-1, 16-2, 17, 19, 20, 21, 단층파쇄대는 TB-16-3으로 분류하였다. Fig.
- 먼저, 시추코어에 대해 탄성파속도, 탄성계수, 일축압축강도와 전기비저항 등의 물성을 측정하여 이들의 상관관계에 대해 살펴보았다. 다음으로 다수의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여 전기비저항 검층과 RMR의 상관관계를 고찰하였으며, 전기비저항 탐사를 통해 획득된 전기비저항 단면에서 시추공 위치에서의 전기비저항을 산출하여 전기비저항 탐사가 전기비저항 검층 및 암반분류와 가지는 상관관계에 대해 고찰하였다. 이상의 연구내용을 바탕으로 최종적으로 전기비저항 탐사에 의한 전기비저항이 암반등급과 현저하게 낮은 상관관계를 가지는 이유를 규명하고자 하였다.
- 본 연구에서는 터널 지보형식 설계시 전기비저항 탐사에서 획득되는 전기비저항 분포로부터 미시추구간의 암반등급을 산정하는 방법의 타당성을 고찰하기 위하여 일반적인 지반조사보다 많은 12개의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여 전기비저항과 RMR과 같은 암반분류의 상관성을 고찰하였다. 또한, 주변 지질이나 역산에 의한 영향이 배제된 상태에서의 상관성을 고찰하기 위하여 암석시료를 성형하여 탄성파속도, 탄성계수, 일축압축강도 등의 암석물성시험과 전기비저항 코어시험을 수행하였다.
- 4의 전기비저항 단면에는 해석의 편의를 위해 터널 및 단층, 파쇄대, 시추공 위치, 암반상태 등을 함께 나타내었으며, 지질단면도도 전기비저항 단면 상부에 도시하였다. 또한, 터널구간에서의 전기비저항 값에 따라 7개의 구간으로 영역을 나누어 구간별로 해석을 실시하였다. 본 조사지역은 30 m 내외의 심도에 신선한 암반상태를 보이는 기반암이 분포하며, 여러 조의 단층이 광범위하게 발달하고 있다.
- 전기비저항이 RQD 및 Q와 가지는 상관성도 분석하였는데, RMR과 유사한 경향을 보여 본 연구에서는 RMR과의 상관성만 고찰하였다. 먼저, 시추코어에 대해 탄성파속도, 탄성계수, 일축압축강도와 전기비저항 등의 물성을 측정하여 이들의 상관관계에 대해 살펴보았다. 다음으로 다수의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여 전기비저항 검층과 RMR의 상관관계를 고찰하였으며, 전기비저항 탐사를 통해 획득된 전기비저항 단면에서 시추공 위치에서의 전기비저항을 산출하여 전기비저항 탐사가 전기비저항 검층 및 암반분류와 가지는 상관관계에 대해 고찰하였다.
- 본 조사대상 지역은 중앙선 덕소-양수간 철도터널 예정지역으로 터널구간에서의 암반상태를 파악하기 위하여 지표지질조사, 시추조사, 전기비저항 탐사를 비롯한 다양한 물리탐사를 실시하였다. 본 조사에서는 미시추구간의 암반등급 산정에 널리 사용되고 있는 전기비저항 값의 신뢰성 검증을 위하여 다수의 시추공에서 전기비저항 검층을 추가로 실시하였으며, 시추코어에 대해 암석물성시험을 실시할 때 일축압축시험 전에 전기비저항 코어시험을 별도로 실시하였다. 이를 통해 암석을 대상으로 하는 실내시험과 암반을 대상으로 하는 현장탐사에서 전기비저항과 암석 및 암반물성의 상관성을 검토하고자 하였다.
- 9에서 붉은 원(●)은 신선한 암반(Fresh rock), 파란 마름모(◆)는 절리파쇄대(Fractured rock), 검은 삼각형(▲)은 단층파쇄대(Fault rock)를 나타낸다. 본 조사에서는 전기비저항 탐사에 의한 전기비저항 분포에서 1,000 ohm-m 이상은 신선한 암반, 500 ~ 1,000 ohm-m 범위는 절리파쇄대, 500 ohm-m 이하는 단층파쇄대로 구분하였으며, 시추 위치에서의 전기비저항을 기준으로 각 시추공에서의 자료를 3개의 그룹으로 분리하였다. Site A에서는 신선한 암반은 시추공 TB-6, 절리파쇄대는 TB-2, 3, 5, 6, 8, 단층파쇄대는 TB-1과 TB-4로 분류하였으며, Site B에서는 신선한 암반은 TB-18과 TB-18-1, 절리파쇄대는 TB-15, 16, 16-1, 16-2, 17, 19, 20, 21, 단층파쇄대는 TB-16-3으로 분류하였다.
- 본 조사지역 암석의 전기비저항이 탄성파속도와 같은 물리적 특성이나 일축압축강도와 같은 역학적 특성과 가지는 상관성을 고찰하기 위하여 시추조사에서 회수된 코어를 성형하여 암석물성 및 전기비저항 코어시험을 실시하였다. 이와 함께 수십 cm 크기의 암석물성과 수 m 크기의 암반물성을 비교하는 것이 타당한지 고찰하기 위하여 시추코어에 대한 암반분류를 통해 산출된 해당 심도구간의 RMR 값과의 상관성도 고찰하였다.
- 시추조사에서 회수된 시추코어를 이용하여 수십 cm 크기의 암석상태에서 전기비저항이 탄성파속도, 일축압축강도 등의 암석물성과 가지는 상관성을 고찰하였다. 이와 함께 전기비저항을 이용한 미시추구간 암반등급 산정의 타당성을 고찰하기 위하여 지표 전기비저항 탐사, 전기비저항 검층 및 암반분류를 실시하여 수 m 내외의 암반에서의 전기비저항과 암반물성의 상관관계를 고찰하였다.
- 암석코어에 대한 전기비저항의 측정 원리와 영향요소에 대해서는 김영화, 최예권(1999) 등 많은 연구가 수행되었으며, 본 연구에서는 많은 현장에서 신뢰성이 검증된 ABEM Terrameter SAS 4000을 사용하여 암석코어의 전기비저항을 측정하였다. 사용되는 코어 시험편은 물로 포화되어 있는 상태이며, 전류 및 전위전극은 제작된 구리판으로써 코어 시험편 표면의 수분을 완전히 제거한 뒤, 두 개의 구리판에 코어 시험 편을 접지시킨다.
- 이상의 분석내용을 토대로 Fig. 7의 전기비저항 탐사와 RMR의 상관관계를 3가지의 암반상태로 구분하여 다시 상관관계를 분석하였다. Fig.
- 이처럼 전기비저항과 암석물성의 상관성을 고찰할 때 암석물성에 로그를 취하는 사례도 있고 취하지 않는 사례도 있다. 이에 본 연구에서는 전기비저항에 대해서는 로그를 취하였으며, 암석물성에 대해서는 로그를 취한 경우와 취하지 않는 경우에 대해 각각 상관성을 고찰하였으며 그 결과를 Table 3에 정리하였다. Table 3을 보면 암석물성에 로그를 취한 경우와 취하지 않는 경우에 대해 상관계수는 큰 차이가 없다.
- 이에 본 연구에서는 전기비저항이 실제로 암반분류와 상관성이 낮은지 고찰하기 위하여 일반적인 터널설계 지반조사에 비해 현저히 많은 12개의 시추공에서 전기비저항 검층을 실시하여 암반분류와의 상관성을 고찰하였으며, Fig. 8에 그 결과를 도시하였다. 일반적으로 상관관계에서는 국부적인 이상치가 정상적인 값보다 큰 영향을 미치므로 상관관계 고찰시 전체적인 자료로부터 크게 벗어난 이상치는 배제하였다.
- 본 조사지역 암석의 전기비저항이 탄성파속도와 같은 물리적 특성이나 일축압축강도와 같은 역학적 특성과 가지는 상관성을 고찰하기 위하여 시추조사에서 회수된 코어를 성형하여 암석물성 및 전기비저항 코어시험을 실시하였다. 이와 함께 수십 cm 크기의 암석물성과 수 m 크기의 암반물성을 비교하는 것이 타당한지 고찰하기 위하여 시추코어에 대한 암반분류를 통해 산출된 해당 심도구간의 RMR 값과의 상관성도 고찰하였다. Table 2는 Site A에서의 시험결과를 정리한 것으로 탄성계수는 일축압축시험에서 응력과 변형률로부터 산출하였으며, RMR 값은 암반등급과 무관한 터널선형과 절리방향과의 관계가 반영되지 않은 기본 RMR 값이다.
- 시추조사에서 회수된 시추코어를 이용하여 수십 cm 크기의 암석상태에서 전기비저항이 탄성파속도, 일축압축강도 등의 암석물성과 가지는 상관성을 고찰하였다. 이와 함께 전기비저항을 이용한 미시추구간 암반등급 산정의 타당성을 고찰하기 위하여 지표 전기비저항 탐사, 전기비저항 검층 및 암반분류를 실시하여 수 m 내외의 암반에서의 전기비저항과 암반물성의 상관관계를 고찰하였다.
- 사용되는 코어 시험편은 물로 포화되어 있는 상태이며, 전류 및 전위전극은 제작된 구리판으로써 코어 시험편 표면의 수분을 완전히 제거한 뒤, 두 개의 구리판에 코어 시험 편을 접지시킨다. 장비에서 최초 10 mA의 전류를 흘려주며, 차례로 5 mA, 2 mA, 1 mA의 전류를 흘려줌으로써 코어 시험편에 대한 전기저항 값을 측정한다. 측정된 전기저항 값을 (3) 식에 적용하여 최종적인 전기비저항 값을 획득하였다.
- 전기비저항 탐사와 전기비저항 검층이 RMR과 현저히 다른 상관성을 가지는 이유를 분석하기 위하여 전기비저항 탐사와 전기비저항 검층의 상관성을 분석하였다. 그 결과 상관관계가 신선한 암반, 절리파쇄대, 단층파쇄대에서 3개의 그룹으로 분리되는 양상을 보여주었다.
- 전기비저항에 의한 미시추구간 암반등급 결정의 타당성을 고찰하기 위하여 전기비저항 탐사 및 전기비저항 검층에 의한 전기비저항이 RMR과 같은 암반분류와 가지는 상관성을 고찰하였다.
- 전기비저항을 이용한 미시추구간 암반등급 산정의 타당성을 고찰하기 위하여 조사지역의 12개 시추공에서 실시된 전기비저항 검층, 전기비저항 탐사 그리고 RMR의 상관성을 분석하였다. 전기비저항 탐사는 RMR과 Site A와 Site B에서 각각 12%와 25%의 매우 낮은 상관성을 보이는데 반해, 전기비저항 검층은 RMR과 83%와 86%의 매우 높은 상관성을 보인다.
- 본 연구에서는 전기비저항이 RMR과 같은 암반분류와 어느정도의 상관관계가 있는지에 대한 정량적인 고찰과 함께, 전기비저항 탐사가 암반분류와 낮은 상관관계를 보이는 이유에 대해 고찰하였다. 전기비저항이 RQD 및 Q와 가지는 상관성도 분석하였는데, RMR과 유사한 경향을 보여 본 연구에서는 RMR과의 상관성만 고찰하였다. 먼저, 시추코어에 대해 탄성파속도, 탄성계수, 일축압축강도와 전기비저항 등의 물성을 측정하여 이들의 상관관계에 대해 살펴보았다.
- 조사지역에 측선을 설정하여 전극간격을 10 m (Site A) 또는 20 m (Site B)로 하는 쌍극자배열 전기비저항 탐사를 실시하였으며, 그 결과를 Fig. 4에 도시하였다. Fig.
- 코어시험에 의한 전기비저항이 암석물성시험을 통해 산출된 탄성파속도, 탄성계수, 일축압축강도와 같은 암석물성과 가지는 상관성을 고찰하였다. Fig.
- 터널설계를 위한 지반조사에서 전기비저항 검층은 통상 터널 당 1개소 정도만 수행되지만, 본 조사에서는 전기비저항의 신뢰성 검증을 위해 Site A에서 4개소(TB-1, TB-4, TB-6, TB-8), Site B에서 3개소(TB-15, TB-16-2, TB-17), 기타 지역에서 5개소(TB-12, TB-13, TB-18, TB-18-1, TB-20)로 총 12개의 시추공에서 전기비저항을 측정하였다. Fig.
대상 데이터
- 본 조사대상 지역은 중앙선 덕소-양수간 철도터널 예정지역으로 터널구간에서의 암반상태를 파악하기 위하여 지표지질조사, 시추조사, 전기비저항 탐사를 비롯한 다양한 물리탐사를 실시하였다. 본 조사에서는 미시추구간의 암반등급 산정에 널리 사용되고 있는 전기비저항 값의 신뢰성 검증을 위하여 다수의 시추공에서 전기비저항 검층을 추가로 실시하였으며, 시추코어에 대해 암석물성시험을 실시할 때 일축압축시험 전에 전기비저항 코어시험을 별도로 실시하였다.
- 3 m 구간에 파쇄대로 인한 저비저항대가 분포한다. 본 조사에서는 터널 주변 암반의 수 m 구간에서의 전기비저항 분포가 중요하므로 단노말 검층에 의한 전기비저항을 이용하여 암반상태에 대한 해석을 실시하였으며, 상관관계에서도 단노말 검층 자료를 이용하였다.
- 또한, 터널구간에서의 전기비저항 값에 따라 7개의 구간으로 영역을 나누어 구간별로 해석을 실시하였다. 본 조사지역은 30 m 내외의 심도에 신선한 암반상태를 보이는 기반암이 분포하며, 여러 조의 단층이 광범위하게 발달하고 있다.
- 암석코어에 대한 전기비저항의 측정 원리와 영향요소에 대해서는 김영화, 최예권(1999) 등 많은 연구가 수행되었으며, 본 연구에서는 많은 현장에서 신뢰성이 검증된 ABEM Terrameter SAS 4000을 사용하여 암석코어의 전기비저항을 측정하였다. 사용되는 코어 시험편은 물로 포화되어 있는 상태이며, 전류 및 전위전극은 제작된 구리판으로써 코어 시험편 표면의 수분을 완전히 제거한 뒤, 두 개의 구리판에 코어 시험 편을 접지시킨다. 장비에서 최초 10 mA의 전류를 흘려주며, 차례로 5 mA, 2 mA, 1 mA의 전류를 흘려줌으로써 코어 시험편에 대한 전기저항 값을 측정한다.
- 전기비저항 검층은 가장 널리 사용되는 노말 전기비저항 검층을 적용하였으며, 분해능이 좋은 단노말(short normal)과 투과심도가 평균 3~4m로 깊은 장노말(long normal) 검층 자료를 획득하였다.
- 조사대상 지역은 경기도 남양주시와 양평군 일대로 광역적으로 보면 한반도의 기반암체로 일컫는 경기육괴의 중앙부에 속하며, 조구조적인 규모의 대단층으로 알려져 있는 3등급의 심부 단열대인 경강단층이 통과한다. 분포암종은 시생대 − 원생대의 퇴적기원인 호상편마암(Banded Gneiss)과 이를 관입 또는 주입한 규장질편마암(Quartzofeldspathic Gneiss)과 화강편마암(Granite Gneiss)이 기반암체를 이루고 있으며, 이 편마암체를 부정합으로 하는 중생대 백악기 퇴적분지가 소분지로 발달하고 있다.
성능/효과
- 7에서는 보이지 않는 상관성이 그룹별로 나타난다. 각 그룹별로 상관계수는 Site A의 신선한 암반이 74%, 절리파쇄대가 68%이며, Site B의 신선한 암반이 84%, 절리파쇄대가 66%로 상관관계가 그룹별 상관관계 분석 전의 12%와 25%에 비해 현저히 향상되었다. 따라서 전기비저항을 이용하여 미시추구간의 암반등급을 산정할 때에는 상관관계에 대한 분석없이 하나의 상관식 만을 이용하면 많은 시추공에서 RMR과 상당한 차이를 가지는 암반등급을 보여주지만, 본 연구에서와 같이 신선한 암반과 절리파쇄대를 구분하여 상관식을 이용하면 RMR과 매우 유사한 암반등급을 산출할 수 있을 것으로 판단된다.
- 전기비저항 탐사와 전기비저항 검층이 RMR과 현저히 다른 상관성을 가지는 이유를 분석하기 위하여 전기비저항 탐사와 전기비저항 검층의 상관성을 분석하였다. 그 결과 상관관계가 신선한 암반, 절리파쇄대, 단층파쇄대에서 3개의 그룹으로 분리되는 양상을 보여주었다. 전기비저항 탐사와 전기비저항 검층에 의한 전기비저항도 3개의 그룹으로 구분하기 전에는 8%와 35%의 매우 낮은 상관성을 보이는데 반해, 3개의 그룹으로 구분하면 Site A에서는 90% 이상, Site B의 신선한 암반은 82%, 절리파쇄대는 76%의 매우 높은 상관성을 보여주었다.
- 각 그룹별로 상관계수는 Site A의 신선한 암반이 74%, 절리파쇄대가 68%이며, Site B의 신선한 암반이 84%, 절리파쇄대가 66%로 상관관계가 그룹별 상관관계 분석 전의 12%와 25%에 비해 현저히 향상되었다. 따라서 전기비저항을 이용하여 미시추구간의 암반등급을 산정할 때에는 상관관계에 대한 분석없이 하나의 상관식 만을 이용하면 많은 시추공에서 RMR과 상당한 차이를 가지는 암반등급을 보여주지만, 본 연구에서와 같이 신선한 암반과 절리파쇄대를 구분하여 상관식을 이용하면 RMR과 매우 유사한 암반등급을 산출할 수 있을 것으로 판단된다.
- 전기비저항 탐사는 RMR과 Site A와 Site B에서 각각 12%와 25%의 매우 낮은 상관성을 보이는데 반해, 전기비저항 검층은 RMR과 83%와 86%의 매우 높은 상관성을 보인다. 따라서 전기비저항이 기본적으로 암반분류와 높은 상관성을 가지며 전기비저항을 이용하여 암반등급을 결정하는 방법이 과학적으로 타당하다는 것을 확인하였다.
- 시추코어에서 측정된 전기비저항과 암석물성의 상관성을 분석한 결과, 암석시료의 전기비저항은 Site B의 일축압축강도를 제외하면 탄성파속도, 탄성계수, 일축압축강도와 50 ~ 80%의 비교적 높은 상관성을 보여주었다. 이에 반해, 전기비저항이 RMR과는 10 ~ 35%의 낮은 상관성을 보이는데, 이는 코어시험이 10 cm 내외의 암석에 대한 물성인데 반해 RMR은 3 m 내외의 암반에 대한 물성으로 시추코어에는 없는 절리 등이 영향을 미치기 때문으로 암석과 암반의 물성을 직접적으로 비교하는 데는 많은 무리가 따른다는 것을 알 수 있었다.
- 이상의 내용으로 판단하건데, 전기비저항이 기본적으로 RMR과 높은 상관성을 가지지만, 전기비저항 탐사 자료의 역산시 절리파쇄대나 단층파쇄대와 같은 주변 저비저항 이상대의 영향으로 전기비저항이 낮아져서 상관성이 떨어진다. Fig.
- 시추코어에서 측정된 전기비저항과 암석물성의 상관성을 분석한 결과, 암석시료의 전기비저항은 Site B의 일축압축강도를 제외하면 탄성파속도, 탄성계수, 일축압축강도와 50 ~ 80%의 비교적 높은 상관성을 보여주었다. 이에 반해, 전기비저항이 RMR과는 10 ~ 35%의 낮은 상관성을 보이는데, 이는 코어시험이 10 cm 내외의 암석에 대한 물성인데 반해 RMR은 3 m 내외의 암반에 대한 물성으로 시추코어에는 없는 절리 등이 영향을 미치기 때문으로 암석과 암반의 물성을 직접적으로 비교하는 데는 많은 무리가 따른다는 것을 알 수 있었다.
- 5는 Site A의 시추공 TB-1과 TB-6에서의 물리검층 결과로 심도, 공경검층, 전기비저항 검층, 자연감마 검층, 밀도검층, 지하수유동 검층 결과를 순서대로 도시한 것이다. 전기비저항 검층 결과에서 실선은 전반적인 전기비저항의 양상을 보여주는 장노말 검층 결과이며, 점선은 국부적인 전기비저항 양상을 보여주는 단노말 검층 결과이다. TB-1에서의 전기비저항 검층 결과를 보면 장노말 검층에서는 20 ~ 23 m 구간을 제외하고는 전체적으로 1000 ohm-m 내외의 값을 가지며, 단노말 검층에서는 15.
- 8에서 내부가 채워진 원(●)과 마름모(◆)는 상관관계 분석에 사용된 자료이며, 내부가 빈 원(○)과 마름모(◇)는 상관관계 분석에서 제외된 자료이다. 전기비저항 검층과 RMR의 상관관계를 분석한 결과를 보면, 상관계수가 Site A와 Site B에서 각각 83%와 86%로 매우 높은 값을 보인다. 이는 전기비저항이 기본적으로 암반분류와 높은 상관성을 가지며 전기비저항을 이용하여 암반등급을 결정하는 방법이 과학적으로 타당하다는 것을 의미한다.
- 전기비저항을 이용한 미시추구간 암반등급 산정의 타당성을 고찰하기 위하여 조사지역의 12개 시추공에서 실시된 전기비저항 검층, 전기비저항 탐사 그리고 RMR의 상관성을 분석하였다. 전기비저항 탐사는 RMR과 Site A와 Site B에서 각각 12%와 25%의 매우 낮은 상관성을 보이는데 반해, 전기비저항 검층은 RMR과 83%와 86%의 매우 높은 상관성을 보인다. 따라서 전기비저항이 기본적으로 암반분류와 높은 상관성을 가지며 전기비저항을 이용하여 암반등급을 결정하는 방법이 과학적으로 타당하다는 것을 확인하였다.
- 전기비저항 탐사와 전기비저항 검층에 의한 전기비저항도 3개의 그룹으로 구분하기 전에는 8%와 35%의 매우 낮은 상관성을 보이는데 반해, 3개의 그룹으로 구분하면 Site A에서는 90% 이상, Site B의 신선한 암반은 82%, 절리파쇄대는 76%의 매우 높은 상관성을 보여주었다. 전기비저항 탐사와 RMR의 상관성도 3개의 그룹으로 구분하면 Site A의 신선한 암반이 74%, 절리파쇄대가 68%, Site B의 신선한 암반이 84%, 절리파쇄대가 66%로 매우 높은 상관성을 보여주었다. 이처럼 전기비저항 탐사에 의한 전기비저항이 전기비저항 검층이나 RMR과 3개의 그룹으로 분리되는 이유는 전기비저항 탐사자료의 역산시 단층파쇄대와 같은 주변 저비저항 이상대의 영향으로 전기비저항이 낮아지기 때문으로 이로 인해 상관성이 낮게 나타난다.
- 그 결과 상관관계가 신선한 암반, 절리파쇄대, 단층파쇄대에서 3개의 그룹으로 분리되는 양상을 보여주었다. 전기비저항 탐사와 전기비저항 검층에 의한 전기비저항도 3개의 그룹으로 구분하기 전에는 8%와 35%의 매우 낮은 상관성을 보이는데 반해, 3개의 그룹으로 구분하면 Site A에서는 90% 이상, Site B의 신선한 암반은 82%, 절리파쇄대는 76%의 매우 높은 상관성을 보여주었다. 전기비저항 탐사와 RMR의 상관성도 3개의 그룹으로 구분하면 Site A의 신선한 암반이 74%, 절리파쇄대가 68%, Site B의 신선한 암반이 84%, 절리파쇄대가 66%로 매우 높은 상관성을 보여주었다.
후속연구
- 따라서 향후 전기비저항을 바탕으로 암반등급을 추정하고자 할 경우에는 단순하게 하나의 직선만으로 전기비저항과 RMR의 상관성을 고찰하지 말고, 상관관계 그래프에 대한 분석을 통해 2~3개의 그룹으로 분리하여 분석하면 보다 신뢰할 수 있는 암반등급 추정이 가능할 것으로 판단된다.
- 이로 인해 전기비저항 탐사가 단층파쇄대에서 암반분류와 낮은 상관관계를 보이지만, 역으로 절리파쇄대나 터널 설계 시 가장 큰 문제가 되는 단층파쇄대를 효과적으로 인지한다. 만약 전기비저항 탐사를 3차원 탐사로 수행한다면 상관관계 분석 시 지표탐사의 신뢰도도 크게 향상될 것이다.
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