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3차원 GPR 수치 모델링에서 전선형 쌍극자 안테나의 다중 배열 = Multi-Configuration of Thin-Wire Dipole Antennae in the three-Dimensional GPR Modeling
저자
발행기관
학술지명
한국자원공학회지(Journal of the Korean Institute of Mineral and Energy Resources Engineers)
권호사항
발행연도
2002
작성언어
-등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
442-451(10쪽)
KCI 피인용횟수
1
제공처
Since dipole antenna has directivity, GPR responses are dependent on the angle of direction of the antenna relative to the orientation of subsurface targets. Thin-wire dipole antennae mostly used in our country should be simulated in the modeling algorithm in order to investigate the antenna polarization characteristics. In this study, we have used the three-dimensional finite difference time-domain modeling algorithm with resistively-loaded transmitting and receiving antennae. To simulate the way that output voltages are recorded in GPR survey, the receiving antenna was modeled in the same manner as the transmitting antenna. We have investigated the validity of the simulation with the help of the reciprocity theorem. This paper discusses that the effects of the angle between the antenna and the strike of an object and the variation of the electrical properties of the targets on the GPR responses with three antenna configurations. The algorithm has been applied to a homogeneous half-space model containing a steel pipe as conductor and/or a void as insulator for multi-configuration of antennae. For the case of the buried steel pipe, single reflection event is visible when the direction of transmitting and receiving antennae are parallel to the strike of the pipe, while the reflection accompanies wiggle when the direction of two antennae are orthogonal to the strike of the pipe. When there exist both the steel pipe and the void, the reflection from the void are not sensitive to the orientation of the antenna while that from the steel pipe becomes weaker for the antenna configuration which is not parallel to the pipe. We, therefore, have concluded that the reflection energy from a conductor is much more sensitive to the orientation of antenna than from an insulator. This research confirms that the multi-configuration survey along single profile line provides the azimuthal information of the object.
더보기쌍극자 안테나는 방향성을 가지고 있으므로 지하에 매설된 선형 대상체의 주향에 따라 다른 반응을 보일 수 있다. 이런 분극 특성이 지표 레이다(GPR) 탐사 자료에 미치는 영향을 연구하려면 국내에서 주로 사용되는 전선형 쌍극자 안테나를 모델링 알고리듬에 모사해야 한다. 이를 위하여 시간영역 유한차분법에 저항 부하 방식의 송수신 안테나를 모사하는 3차원 모델링 알고리듬을 사용하였다. GPR 탐사시 수신 안테나에서 전위를 측정하는 과정을 모사하기 위하여 송신 안테나와 같은 형태로 수신 안테나를 만들었으며 상반성의 원리를 이용하여 송수신 안테나 모사방법의 타당성을 검토하였다. 안테나 방향과 탐사 대상체의 주향이 이루는 각도의 상대적인 변화와 전기적인 물성이 다른 대상체들의 회절반응을 비교하기 위하여 안테나 배열을 달리하여 수치계산을 수행하였다. 이를 위하여 반무한 공간 내에 전도체로서 쇠 파이프, 부도체로서 공동이 존재하는 지하구조를 설정하고, 다양한 안테나 방향에 대하여 3차원 모델링을 수행하여 그 결과를 비교, 고찰하였다. 쇠 파이프가 지하에 있을 때 안테나와 대상체의 주향이 평행한 경우에는 대상체에 의한 반사파만 존재하나, 서로 직교하는 경우에는 반사파 뒤에 wiggle이 수반되는 것을 볼 수 있었다. 지하에 쇠파이프와 공동이 같이 존재하는 경우, 두 대상체의 주향과 측선이 직교할 때의 반사파와 두 대상체의 주향과 측선이 45o를 이룰 때 반사파를 비교하면, 공동에 의한 반사파는 두 경우 모두 비슷하나, 쇠파이프는 주향이 안테나 방향과 평행하지 않는 경우에는 반사파의 크기가 줄어들었다. 그 결과, 안테나의 방향이 변화함에 따른 반사파의 에너지는 전도체의 경우가 부도체의 경우보다 훨씬 심하게 변화함을 확인하였다. 또한 다중 배열을 사용하는 경우, 한 측선에 관한 탐사 결과만으로도 측선과 대상체의 주향이 이루는 각도에 대한 정보의 획득이 가능함을 확인하였다.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2022 | 평가예정 | 계속평가 신청대상 (등재유지) | |
2017-01-01 | 평가 | 우수등재학술지 선정 (계속평가) | |
2013-06-13 | 학술지명변경 | 한글명 : 한국지구시스템공학회지 -> 한국자원공학회지외국어명 : Journal of the Korean society for geosystem engineering -> Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers | KCI등재 |
2013-06-13 | 학회명변경 | 한글명 : 한국지구시스템공학회 -> 한국자원공학회영문명 : The Korean Society For Geosystem Engineering -> The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers | KCI등재 |
2013-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2001-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1999-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.13 | 0.13 | 0.15 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.17 | 0.19 | 0.278 | 0.07 |
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