저수지 제체 하부 진단을 위한 탄성전기탐사의 적용가능성 연구 = An Adaptability Study of Seismoelectric Survey Applied to Geotechnical Subsurface Imaging of Reservoir Dam
저자
이현구 ( Hyun-gu Lee ) ; 장병철 ( Byeong-cheol Jang ) ; 유영철 ( Youngchul Yu ) ; 임국묵 ( Kook-mook Leem )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2012
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
113-113(1쪽)
제공처
최근 이상기온과 관련하여 홍수조절 및 농업용수 공급을 목적으로 지어진 댐과 저수지의 중요성이 날로 부각되고 있다. 현재 국내 댐과 저수지의 약 54%가 건설된 지 60년 이상 경과되어 내구연한 경과에 따른 시설노후화 및 이상기상 현상으로 재해 위험이 높아지고 있다. 이러한 재해에 대비하고자 모든 저수지를 대상으로 안전진단이 실시되고 있으며 이때 실시되는 지구물리탐사는 사전조사 및 보강효과 판단 목적으로 그 중요성이 커지고 있는 실정이다.
현재 안전진단시 실시되는 사전 물리탐사로 전기비저항탐사가 주로 실시되고 있다. 전체적인 제체의 비저항 구조를 경제적으로 관찰 할 수 있다는 장점에도 불구하고 최근 전기탐사의 고비저항 해석에 대한 다른 해석들이 보고되고 있다. 본 연구에서는 탄성파 진원을 사용하여 발생하는 전기적 흐름을 관측할 수 있는 "Seismoelectric(가칭 탄성전기)"조사기법을 적용하였다. 이 탐사 기법은 지표나 시추공에서 발생된 탄성파가 서로 다른 포화공극을 가진 매질에 전파되면서 발생하는 이동전류를 측정하는 방식으로 특히 지하수위, 파쇄대 조사에 효과적으로 알려져 있다. 금번 연구는 전라북도 완주군 00저수지를 대상으로 기존 지질조사 및 일반적인 전기탐사, 탄성파탐사와 지반조사 결과를 취득한 후 신규탐사의 적용가능성을 투수계수 및 제체하부 구조 영상화를 통해 비교하였다. 연구결과, 다음과 같은 결과를 취득하였다.
지반조사에서 중심코어의 심도를 확인하였고 투수시험 결과 중심코어의 투수계수는 9.93×10<sup>-5</sup> ~ 8.20×10<sup>-4</sup>cm/s로 BH-1호공 심도 22.5 ~ 26.6m구간 및 BH-2호공 심도12.0 ~ 16.5구간을 제외하고 지반개량목표보다 높은 투수성 지반을 형성하고 있는 것으로 나타났다. 수압을 이용하여 절리를 포함한 암반의 투수성을 시험하는 수압시험은 1.56×10<sup>-6</sup> ~1.73×10<sup>-6</sup>cm/s로 지반개량목표보다 낮은 투수성을 나타내었다.
탄성파전기탐사 자료는 100발파/회 중합으로 S/N비를 고려하였으나 원시자료에서 큰 진폭순으로 60, 180, 320, 420, 540, 660, 780, 900, 1140, 1260Hz의 배경전기잡음이 관측되었으며 이는 2축 참고배경값과 대역필터로 제거하였다. 이후 얻어진 전위차값을 시간영역에서 일반적인 탄성파 자료와 함께 도시한 결과 지층경계 및 지하수로 충진되어 있는곳에서 발생되는 이벤트를 추출할 수 있었다. 이들 자료는 일반적인 탄성파 자료의 속도층으로 심도변환을 통해 지질조사에서 측정된 투수계수와 비교하였다. 비교 결과 진폭의 크기가 투수계수와 상관관계을 나타내었으며 전기탐사에서도 다소 그 상관성을 유추할 수 있었다.
금번 국내에 소개된 탄성전기 조사기법은 기존 탐사법을 완전히 대체할 수는 없는 한계가 있지만 지하수탐사, 파쇄대-단층대감지, 자원탐사, 댐체누수에서 그 근본 탐사원리상 적용가능성이 높을 것으로 판단되며, 추후 배경잡음의 제거기술 및 탄성파 진원, 전기수신부의 증폭문제는 국내실정에 맞게 재연구가 필요할 것으로 사료된다.
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