국내 맥상광체조사를 위한 3차원 전기비저항 모델링자료의 3차원 역산 해석

이호용,정현기,정우돈,곽나은,이효선,민동주 한국지구과학회 2009 한국지구과학회지 Vol.30 No.6

최근 들어 국내 광산개발에 대한 관심이 고조되면서 새로운 광상탐사 및 기존 광상의 연장성 확인 등의 목적으 로 물리탐사를 적용하는 사례가 늘고 있다. 금속광상 탐사의 경우, 광화대가 주변에 비해 높은 전기전도도를 갖기 때문 에 이를 탐지하기 위하여 전기비저항 탐사를 수행하는 것이 일반적이며, 현실 여건상 대부분 2차원 탐사가 수행된다. 그러나 국내 금속광상의 대부분이 맥상으로 분포하고 있으며, 광맥의 폭이 변한다거나 광맥이 단층에 의해 끊어져 있는 등 매우 복잡한 3차원 구조를 띤다. 따라서 3차원 광체구조에 대하여 2차원 탐사 및 2차원 해석을 수행할 경우 왜곡된 해석을 초래할 수 있다. 이에 이 연구에서는 이러한 3차원 광체구조에 대한 3차원 전기비저항 탐사의 적용성을 검토하 기 위해 주향에 수직한 여러 측선에 대하여 2차원 쌍극자-쌍극자 탐사를 수행하여 얻은 자료와 3차원 단극자-단극자 배열을 이용하여 얻은 자료들을 각각 3차원 역산한 후 이들을 2차원 해석결과와 비교하였다. 3차원 맥상광체로는 맥폭 이 변하는 모형과 맥이 단층에 의해 어긋난 모형 등을 가정하였다. 2차원 쌍극자-쌍극자 배열자료에 대해 3차원 역산을 수행하여 얻은 결과를 3차원 단극자-단극자 배열자료와 비교하면 단극자-단극자 탐사자료가 전체적인 구조는 잘 보여주 나 배열의 특성상 쌍극자-쌍극자 탐사자료만큼 정확한 결과를 제시하지 못함을 확인할 수 있었다. 따라서 실제 탐사시 주향의 방향에 대한 정보를 알 수 있다면 주향에 수직한 2차원 측선들에 대해 쌍극자-쌍극자 탐사를 수행하고 이를 3 차원 해석하는 것이 가장 바람직하다. 그러나 지표면에 광체가 드러나 있는 경우에 대해서는 이미 개발이 완료된 상태 이며, 현재 남아있는 광상은 지하 깊은 곳에 매몰되어 있는 경우가 대부분이다. 이러한 경우 주향에 대한 정보를 알기 어려우므로 비록 해상도는 떨어지더라도 3차원 단극자-단극자 탐사를 수행하고 해석하는 것이 바람직할 것으로 보인다. Recently as the interest in the development of domestic ore deposits has increased, we can easily find some studies on exploration geophysics-based ore-deposit survey in literature. Based on the fact that mineralized zone are generally more conductive than surrounding media, electrical resistivity survey among several geophysical surveys has been applied to investigate metallic ore deposits. Most of them are grounded on 2-D survey. However, 2-D inversion may lead to some misinterpretation for 3-D geological structures. In this study, we investigate the feasibility of the 3-D electrical resistivity survey to 3-D vein-type ore deposits. We first simulate 2-D dipole-dipole survey data for survey lines normal to the strike and 3-D pole-pole survey data, and then perform 3-D inversion. For 3-D ore-body structures, we assume a width-varying dyke, a wedge-shaped, and a fault model. The 3-D inversion results are compared to 2-D inversion results. By comparing 3-D inversion results for 2-D dipole-dipole survey data to 3-D inversion results for 3-D pole-pole survey data, we could note that the 2-D dipole-dipole survey data yield better inversion results than the 3-D pole-pole data, which is due to the main characteristic of the pole-pole array. From these results, we are convinced that if we have certain information on the direction of the strike, it would be desirable to apply 2-D dipole-diple survey for the survey lines normal to the strike. However, in most cases, we do not have any information on the direction of the strike, because we already developed the ore deposit with the outcrops and the remaining ore deposits are buried under the surface. In that case, performing 3-D pole-pole electrical resistivity survey would be a reasonable choice to obtain more accurate interpretation on ore body structure in spite of low resolution of pole-pole array.

변형 쌍극자배열법을 적용한 울릉도 나리 칼데라 주변 조면안산암 지역의 비저항분포 특성 분석

김기범,김만일 대한지질공학회 2019 지질공학 Vol.29 No.3

Resistivity surveys can identify the distribution of geological units and structures (including fragmented fault zones), the extent of weathered and modified geological strata, and the characteristics of groundwater. This study aims to analyze the underground sedimentary layers and geological structures near the Nari and Albong Basins of Ulleung-do, Korea, focusing on six survey lines to identify the spatial trends in subsurface resistivity. A modified dipole array method (D method) was employed, combining resistivity results obtained by existing dipole array methods (A and C methods). The modified method provides optimal analysis of the cross-section of underground resistivity, and shows a clear boundary between a low-resistivity zone (≤500 Ω ‧ m) of sedimentary layers and weak zones, and a high-resistivity zone (≥5,000 Ω ‧ m) of volcanic rock (trachyandesite). The estimated average thickness of the sedimentary layers is 50~100 m for the Albong Basin and 100~200 m for the Nari Basin. An anomaly zone, different from the weak zone in the bedrock, is identified as a caldera fault, and the low-resistivity zone extends from the surface down to the lowest survey depths. 전기비저항탐사는 지질 분포나 단층 파쇄대의 유무 등의 지질 구조, 지층의 풍화 및 변질 정도, 지하수 등을 파악하기 위하여 광범위하게 활용되는 탐사기법이다. 본 연구에서는 지하 전기비저항의 분포특성을분석하기 위하여 총 6개 측선을 중심으로 울릉도 나리분지와 알봉분지 주변 지하 칼데라 퇴적층과 지질구조를 파악하기 위하여 기존의 쌍극자배열법(A 방법과 C 방법)의 탐사결과와 함께 변형된 쌍극자배열법(D 방법)을 적용하여 연구를 수행하였다. 본 연구결과, 변형된 쌍극자배열법을 적용하여 최적의 지하비저항 분포단면 분석을 통해 퇴적층과 연약대가 분포하는 구간인 500 ohm-m 이하의 저비저항대와 화산암체인 조면안산암질 암류가 분포하는 5,000 ohm-m 이상의 고비저항대의 경계를 명확하게 파악할수 있었다. 알봉분지의 퇴적층은 평균 50~100m 내외, 나리분지의 퇴적층은 평균 약 100~200m 내외의 두께로 분포하는 것으로 추정되며, 칼데라 단층으로 추정되는 이상대는 지표부근에서 탐사심도 하부까지 500 ohm-m 이하의 저비저항대가수직으로 연장성을 가지면서 암반 내 연약대와 구분되는 것으로 분석되었다.

의성 탑리리 오층석탑 기단부 전기비저항 탐사

오현덕,권문희 한국지구물리.물리탐사학회 2020 지구물리와 물리탐사 Vol.23 No.4

The five-story stone pagoda in Tamni-ri located in Uiseong County in Gyeongsangbuk-do had an unstable upper structure, and the structural deformation of the foundation stone and the stylobate was severe. In order to repair the base of the pagoda, it must be confirmed if there are support stones inside the base. Resistivity survey was performed to study the inner base stone structure during the repair work. The stylobate was exposed soil and broken stones after removing the walls and the cover of the stylobate. Modified pole-dipole array II was used for the resistivity survey, and compared with the typical pole-dipole array method. And in this study, a physical scale-down model experiment was performed to compare and analyze distortions caused by severe topographical undulations such as right-angled lines. The results show that the stylobate of Five-story Stone Pagoda in Tamni-ri Uiseong has base stones inside the reinforced filling soil and are located beneath the pillar of the body and supporting the pagoda 경상북도 의성군 탑리리 오층석탑은 상부구조가 불안정하고 지대석과 기단부의 구조적 변형이 심각한 상태였다. 탑의 기단부 보수공사를 위해서 기단 내부에 석재가 존재하는지를 파악하여 탑을 안전하게 받치고 있는지를 조사하기 위하여 전기비저항 탐사를 실시하였다. 탑의 기단부는 면석을 모두 제거하여 흙과 깬 돌이 노출된 상태이다. 사용한 전극배열법은 쌍극자 간격을 다변화시킨 변형된 홑극-쌍극자 배열법 II를 사용하였으며 일반적인 홑극-쌍극자 배열법과 함께사용하여 비교 분석하였다. 그리고 이 연구에서는 직각측선과 같은 심한 지형기복에 의한 왜곡현상을 포함하는 데이터의신뢰도 검사를 위하여 축소모형실험을 수행하였다. 탐사결과 의성 탑리리 오층석탑의 기단부는 보강 채움 토 내부에 기초석이 존재하고 탑신의 기둥 직하부에 위치하여 탑을 받치고 있는 것을 확인하였다.

쌍극자-쌍극자 전기비저항 탐사에서 나타나는 음의 겉보기 비저항

정현기 ( Hyun Key Jung ),민동주 ( Dong Joo Min ),이효선 ( Hyo Sun Lee ),오석훈 ( Seok Hoon Oh ),정호준 ( Ho Joon Chung ) 한국지구물리탐사학회 2009 지구물리와 물리탐사 Vol.12 No.1

국내 맥상광체조사를 위한 3차원 쌍극자-쌍극자 전기비저항 탐사의 적용성 분석

민동주 ( Dong Joo Min ),정현기 ( Hyun Key Jung ),이효선 ( Hyo Sun Lee ),박삼규 ( Sam Gyu Park ),이호용 ( Ho Yong Lee ) 한국지구물리탐사학회 2009 지구물리와 물리탐사 Vol.12 No.3

전기비저항 탐사를 이용한 충주 무릉매립장 침출수 분포에 관한 연구

김준경 ( Jun Kyoung Kim ) 대한지질공학회 2006 지질공학 Vol.16 No.4

충주시에 위치하고 있는 무릉 생활폐기물 매립장에 쌍극자 배열을 이용한 전기비저항 탐사를 수행하여 폐기물 매립장내부와 주변지역에 대해 침출수 존재 여부와 존재할 경우 하류지역으로 유출경로를 분석하고자 하였다. 매립장 내부의 전기비저항 분포특성을 고려할 때 매립 후 시간이 경과하여 매립물질로부터 유도된 침출수가 측선 곳곳에서 하부 지반의 공극으로 스며들고 있는 것으로 분석된다. 또한 3개 측선 모두 공통적으로 단면도 왼쪽 지역에 고립된 이상대가 존재하고 이상대의 위치, 발달형태와 전기비저항 절대값 등을 종합적으로 고려할 때 상류, 중류 및 하류 지역에서 각각 발달된 전기비저항 이상대가 상호 연결 가능성이 대단히 높은 것으로 분석된다. 마지막으로 매립장 출입구 부근에 설치된 측선에 대한 전기비저항 탐사결과는 매립장 일부 구간에서 매립장 외부로 침출수가 유출했을 가능성이 대단히 크고 보다 정확한 유출경로 및 심도 등을 분석하기 위해 향후 다른 방법의 지구물리탐사 및 지구화학적방법을 이용하여 보다 많은 탐사가 필요한 것으로 판단된다. The electrical resistivity prospecting method with dipole-dipole array was applied to the Mooreung landfill site in order to survey the existence of leachate around the landfill site. Moreover, if there is leachate within Mooreung landfill site, the analysis of potential pathways to exterior environments was tried. Within the landfill site, the overall characteristics of the electrical resistivity anomalies suggest that the leachate induced from the landfill materials has infiltrated the basement rock and fill the pores of basement rock in some parts of the landfill site. The consistency of the anomaly locations (left part of each survey line), anomaly geometries, and absolute resistivity value of anomaly through the 3 survey lines suggests that the resistivity anomaly be connected from the upstream to the downstream and correspond to the leachate material. Finally, the result from the electrical resistivity survey line near the gateway of the landfill site suggests that some of the leachate induced from landfill material leaks to the exterior groundwater system. It is necessary that more surveys using both geochemical and geophysical methods should be performed to find out potential pathways and depths of the leachate more precisely.

2차원 전기비저항 탐사에 사용되는 ROLL-ALONG 기법에 대한 고찰

한원석 ( Won Seok Han ),윤종렬 ( Jong Ryeol Yoon ) 대한지구물리학회 2003 지구물리 Vol.6 No.3

취약대가 존재하는 제방의 누수 탐지를 위한 전기비저항 탐사의 적용성 연구

박삼규(Samgyu Park),김재홍(Jaehong Kim) 한국지반환경공학회 2013 한국지반환경공학회논문집 Vol.14 No.4

댐 및 저수지 제방의 누수현상은 통관 주변에서 주로 일어나며 평상 시에는 제방에 큰 영향을 미치지 않지만, 호우나 장마철과 같이 저수지 수위가 상승하면 제방의 붕괴 위험을 가져온다. 따라서 이러한 수맥과 경로를 조사하는 것은 재해 예방과 제방관리의 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 수치적인 방법과 실험적인 방법을 사용하여 통관이 취약대로 작용하는 댐 및 제방에서의 누수현상을 분석하였다. 누수탐지에는 전기비저항 탐사를 사용하여 그 유용성을 검토하였다. 수치해석의 결과에서는 취약대의 크기와 위치에 따라 전극 간격의 설정이 중요함을 보여주었고, 모형제방의 누수실험에서는 전극간격을 0.3m로 쌍극자 배열을 사용하는 것이 가장 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단되었다. 누수현상의 분석을 통하여 댐 및 제방시설물의 누수탐지에 전기비저항 탐사가 유용함을 확인하였다. The water leakage of reservoir embankment usually occurs around channelling pipes, which gives little influence on the embankment in a normal state. However, the embankment can be destroyed when the water level of reservoir increases with heavy rain and the rainy season in summer. Investigating the water vein and its path is therefore very important from the viewpoint of disaster prevention and embankment maintenance. The water leakage in dams and levees where the channelling pipes are working as weak zone was analyzed by using both numerical simulation and experimental method in this study. To detect the water leakage, an electrical resistivity survey was used and investigated for its’ usability. The numerical results show the size and location of weak zone increases the importance of selection of electrode spacing. The leakage experiments of model embankment present the best result is obtained under the conditions of electrode spacing of 0.3m and dipole-dipole array. By studying the water leakage in dams and levees, the electrical resistivity survey is observed it is a very useful method to predict the leakage.

물리탐사 기법을 이용한 건축 폐기물 매립지의 규모 파악

문윤섭 ( Yoon Sup Moon ),이태종 ( Tae Jong Lee ),이채영 ( Chae Young Lee ),윤준기 ( Jun Ki Yun ) 대한지구물리학회 2003 지구물리 Vol.6 No.1

Estimation of Submarine Groundwater Discharge along the East Coastal Region of Busan City, Korea: 1. Electrical Resistivity Survey of Shore Areas

김성욱(Sung-Wook Kim),이진혁(Jinhyeok Lee),김인수(In-Soo Kim),함세영(Se-Yeong Hamm),김상현(Sang-Hyun Kim),김부근(Boo-Keun Khim) 대한지질학회 2011 지질학회지 Vol.47 No.6