KR101328498B1 - 전기비저항 탐사자료 획득 방법 - Google Patents

전기비저항 탐사자료 획득 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 탐사 영역에 대해 전기비저항 탐사를 위한 구형파의 전류 송신 전에 전류 공급 없이 실제 자연전위를 먼저 측정하고 이를 이용하여 양의 전류 송신구간 및 음의 전류 송신구간에서 각각 전향 및 우향 전기저항을 획득하는 방식으로 전기비저항 탐사자료를 획득함으로써 탐사자료의 정확도를 높이고 오차특성 및 신뢰도를 예측할 수 있으며 실제 획득하는 지하 전기비저항 영상에서 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있게 되는 전기비저항 탐사자료 획득 방법에 관한 것으로, (a) 탐사 영역의 자연전위값을 측정하는 단계; (b) 탐사 영역에 구형파 송신전류를 가해, 양의 전류 송신구간에 대한 전향 저항값과 음의 전류 송신구간에 대한 후향 저항값을 계산하는 단계; 및 (c) 상기 전향 저항값과 후향 저항값의 평균값을 계산하여 전기비저항 탐사자료의 전기저항값으로 사용하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기비저항 탐사자료 획득 방법{METHOD FOR ACQUIRING RESISTIVITY SURVEY DATA}
본 발명은 전기비저항 탐사자료 획득 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탐사 영역에 대해 전기비저항 탐사를 위한 구형파의 전류 송신 전에 전류 공급 없이 실제 자연전위를 먼저 측정하고 이를 이용하여 양의 전류 송신구간 및 음의 전류 송신구간에서 각각 전향 및 우향 전기저항을 획득하는 방식으로 전기비저항 탐사자료를 획득함으로써 탐사자료의 정확도를 높이고 오차특성 및 신뢰도를 예측할 수 있으며 실제 획득하는 지하 전기비저항 영상에서 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있게 되는 전기비저항 탐사자료 획득 방법에 관한 것이다.
전기비저항 탐사법은 비파괴 검사법으로서 연속적인 지하의 전기비저항 분포 양상을 제공해 줄 수 있는 효과적인 방법으로 다양한 분야에 적용되어 그 효용성이 입증된 바 있다.
현재 대부분의 전기비저항 탐사는 전기비저항 탐사시에 자연전위값을 제거하기 위하여 (+)ON-OFF-(-)ON-OFF (또는 (+)ON-(-)ON)와 같은 송신전류 파형(구형파, square wave)을 이용하고 있으며, 이에 대하여 도 1에 도시된 바와 같이 (+)ON 구간 및 (-)ON 구간에서 전위값들을 각각 측정(각각 전향 전위값 V+와 후향 전위값 V-)하고 이로부터 측정 전위값 Vdc와 자연전위값 Vsp는 다음과 같은 수학식 1을 통해 계산될 수 있다.
Figure 112013069164789-pat00001
도 1에서 위의 그래프는 전기비저항 탐사자료의 획득을 위한 송신전류의 파형이고, 아래의 그래프는 측정전위의 파형을 나타내는 그래프이다.
이로부터 측정 전기저항값은 송신전류가 (+)ON 구간과 (-)ON 구간에서 동일하다는 가정(I=I +(Forward Current)=I -(Backward Current))하에 다음의 수학식 2와 같이 계산될 수 있다.
Figure 112013069164789-pat00002
그러나, 전기비저항 탐사자료 획득시 전류송신 파형과 측정 전위파형을 검토하면, 위와 같은 가정이 성립하지 않는 경우가 빈번하게 나타나며, (+)ON 구간과 (-)ON 구간에서 획득하는 전기저항값이 서로 다른 값을 보이게 된다.
전기비저항 탐사에서 전류 송신시에 상기 수학식 1에 의하여 계산되는 Vsp를 예측 SP(estimated SP, SPr)라 하고, 전류송신이 없는 상태에서의 자연전위값을 측정 SP(measured SP, SPm)라 할 때, 고전적인 전기비저항 탐사자료 획득방법에서 예측 SP(SPr)은 측정 SP(SPm)과 동일하여야 한다. 그러나, 도 2에 도시된 바와 같이 전기비저항 탐사과정에서 획득하는 예측 SP(SPr)의 값은 전류 송신원으로부터의 상대적인 거리에 따라 변화하고 있으며, 이는 예측 SP(SPr)가 송신 전류에 무관한 전위값이 아니며 따라서 측정 SP(SPm)와는 다르다는 것을 보여준다. 도 2는 쌍극자 배열 방식의 전기비저항 탐사에서 전류송신 쌍극자로부터 전위측정 쌍극자의 거리에 따라 계산되는 자연전위값의 변화를 나타내는 그래프이며, 각 곡선은 동일한 전위 전극 쌍극자에 대해 계산된 예측 자연전위의 변화를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이 예측 SP(SPr)와 측정 SP(SPm)은 많은 경우에 일치하고 있으며, 이는 기존의 탐사자료 획득방법이 유효한 근거를 제공한다. 도 3은 전류송신이 없는 상태에서 측정한 측정 SP(SPm)과 전기비저항 측정자료로부터 계산에 의하여 획득하는 예측 SP(SPr)의 관계를 도시한 그래프이다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이 많은 부분에서 또한 무시할 수 없을 정도의 차이 또한 발생하고 있으며, 이는 기존의 전기비저항 탐사 프로토콜인 수학식 1에 실제와 다른 예측 SP(SPr) 값을 사용하게 됨으로써 측정 저항값은 실제 지하의 전기저항값과 차이를 갖게 되는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 탐사 영역에 대해 전기비저항 탐사를 위한 구형파의 전류 송신 전에 전류 공급 없이 실제 자연전위를 먼저 측정하고 이를 이용하여 양의 전류 송신구간 및 음의 전류 송신구간에서 각각 전향 및 우향 전기저항을 획득하는 방식으로 전기비저항 탐사자료를 획득함으로써 탐사자료의 정확도를 높이고 오차특성 및 신뢰도를 예측할 수 있으며 실제 획득하는 지하 전기비저항 영상에서 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있게 되는 전기비저항 탐사자료 획득 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 탐사 영역에 대하여 전류 전극과 전위 전극을 통해 전기비저항 탐사를 실시하는 전기비저항 탐사자료 획득 방법으로서, (a) 탐사 영역의 자연전위값을 측정하는 단계; (b) 탐사 영역에 구형파 송신전류를 가해, 양의 전류 송신구간에 대한 전향 저항값과 음의 전류 송신구간에 대한 후향 저항값을 계산하는 단계; 및 (c) 상기 전향 저항값과 후향 저항값의 평균값을 계산하여 전기비저항 탐사자료의 전기저항값으로 사용하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기비저항 탐사자료 획득 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 (a) 단계는 구형파의 전류 송신 전에 전류 공급이 없는 상태의 탐사 영역에 대하여 실제 자연전위를 측정하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (b) 단계는, (b-1) 탐사 영역에 구형파 송신전류를 가해, 양의 전류 송신구간에 대한 전위값과 송신전류량을 측정하고 음의 전류 송신구간에 대한 전위값과 송신전류량을 측정하는 단계; 및 (b-2) 양의 전류 송신구간에 대한 전위값과 상기 자연전위값의 차를 통해 전향 저항값을 계산하고, 음의 전류 송신구간에 대한 전위값과 자연전위값의 차를 통해 후향 저항값을 계산하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (b-2) 단계에서, 상기 전향 저항값과 후향 저항값은 아래의 수학식 1을 통해 계산되는 것을 특징으로 하는 한다.
수학식 1:
Rf = (V+ - VSPm)/I+
Rb = (V- - VSPm)/I-
여기에서, Rf 는 전향 저항값, V+ 는 양의 전류 송신구간에 대한 전위값, VSPm는 자연전위값, I+ 는 양의 전류 송신구간에 대한 송신전류량, Rb 는 후향 저항값, V- 는 음의 전류 송신구간에 대한 전위값, I- 는 음의 전류 송신구간에 대한 송신전류량임.
바람직하게는, 상기 (c) 단계 이후에, (d) 상기 전향 저항값과 후향 저항값의 차이를 평균 저항값으로 나누어 자료오차값을 계산하고 자료오차값을 자료가중치로 하여 지하 영상 획득을 위한 역산을 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (d) 단계에서 역산의 대상 탐사자료에 대하여 상기 자료오차값에 따른 자료가중치는 자료오차값의 크기와 반비례되도록 부여하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 탐사 영역에 대해 전기비저항 탐사를 위한 구형파의 전류 송신 전에 전류 공급 없이 실제 자연전위를 먼저 측정하고 이를 이용하여 양의 전류 송신구간 및 음의 전류 송신구간에서 각각 전향 및 우향 전기저항을 획득하는 방식으로 전기비저항 탐사자료를 획득함으로써 탐사자료의 정확도를 높이고 오차특성 및 신뢰도를 예측할 수 있으며 실제 획득하는 지하 전기비저항 영상에서 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있게 되는 효과가 있다.
특히 전기비저항 탐사자료 획득에 있어서 전류송신 파형에서의 양의 전류와 음의 전류 송신에 따른 두 구간에서의 송신전류 크기의 변화와 자연전위반응이 아닌 미지의 원인에 의한 측정 저항값의 변화를 효과적으로 고려할 수 있게 되는 효과도 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기비저항 탐사자료의 획득을 위한 송신전류(위) 및 측정전위(아래) 파형을 나타내는 그래프.
도 2는 종래 기술에 따른 전기비저항 탐사(쌍극자 배열)에서 전류 송신 쌍극자로부터 전위측정 쌍극자의 거리에 따라 계산되는 자연전위값의 변화를 나타내는 그래프.
도 3은 예측 SP(SPr)와 측정 SP(SPm)의 관계를 설명하기 위한 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 전기비저항 탐사자료 획득 방법이 적용될 수 있는 시스템의 개략적인 모식도
도 5는 전향 전기저항과 후향 전기저항의 관계를 설명하기 위한 그래프.
도 6은 전기비저항 역산에서의 자료오차와 두 가지 전기저항값의 차이를 도시한 그래프.
도 7은 전향과 후향 전기저항의 차이를 이용한 전기비저항 역산에서의 자료 가중치 적용의 효과를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 전기비저항 탐사자료 획득 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하 본 발명에 따른 전기비저항 탐사자료 획득 방법에 대하여 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 전기비저항 탐사자료 획득 방법이 적용될 수 있는 시스템의 개략적인 모식도이다.
도 4를 참조하면, 전기비저항 탐사 시스템은 둘 이상의 전류 전극(C1, C2)과 전위 전극(P1, P2)을 가지며, 전체적으로 송신전류 관리부(10), 전위 측정부(20), 탐사자료 계산부(30), 탐사 제어부(40) 및 역산 처리부(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
전기비저항 탐사는 지하의 전기비저항 분포를 알아내서 지하구조를 규명하기 위한 것으로, 통상적으로 전류 전극으로부터 흘려준 전류에 의해 야기되는 특정 지점 간의 전위차를 이용하여 지하의 전기적 물성을 추정하게 된다.
이를 위해 전원과 연결된 송신전류 관리부(10)에서는 전류 전극(C1, C2)에 전원을 공급하여 탐사 영역에 대해 전류를 송신하게 되며, 전위 전극(P1, P2)과 연결되어 있는 전위계를 포함하는 탐사 전위 측정부(20)에서는 전위차를 측정하고 전위차를 흘려준 전류로 나눈 값 즉 저항값을 읽게 된다.
이와 같은 전기비저항 탐사는 지하에 일정한 전류를 흘려보낸 후 전위차를 측정하여 겉보기 비저항을 구하고 이를 해석하여 지하의 지질구조, 파쇄대나 균열대, 지하수 등의 분포를 파악하게 되는데, 이 전기비저항 탐사에 사용되는 전극배열법은 단극(Pole-Pole), 단극-쌍극자(Pole-Dipole), 쌍극자(Dipole-Dipole), 슐럼버져(Schlumberger), 웨너(Wenner), 변형된 단극(Modified Pole-Pole) 및 변형된 상극자(Modified Dipole-Dipole) 배열 등이 가능하다.
현재 대부분의 전기비저항 탐사는 전기비저항 탐사시에 자연전위값을 제거하기 위하여 (+)ON-OFF-(-)ON-OFF (또는 (+)ON-(-)ON)와 같은 송신전류 파형(구형파, square wave)을 이용하고 있는데, 전기비저항 탐사시 전류송신 파형과 측정 전위파형을 검토하면 송신전류가 (+)ON 구간과 (-)ON 구간에서 동일하다는 가정(I=I +=I -)이 성립하지 않는 경우가 빈번하게 나타나며, (+)ON 구간과 (-)ON 구간에서 획득하는 전기저항값이 서로 다른 값을 보이게 된다.
본 발명은 이를 개선하기 위한 것으로, 자연전위(SP) 자료를 전기비저항 탐사자료 획득 직전에 획득하고 이에 기반하여 (+)ON 전류송신 구간에 대한 전향 저항(forward resistance)과 (-)ON 전류 송신 구간에 대한 후향 저항(backward resistance)을 획득하는 방식을 취한다.
즉, 본 발명에 따른 전기 비저항 탐사 방법은 도 8에 도시된 바와 같이 설명될 수 있다.
먼저 S10 단계로, 탐사 영역의 자연전위(SP)를 측정하여 자연전위값을 획득하게 된다. 이때 해당 탐사 영역은 전기비저항 탐사를 위한 전류송신이 없는 상태인 것이 바람직하다. 여기에서 획득된 자연전위를 측정 SPm(measured SP)이라 하며, VSPm은 도 1의 전류 파형을 송신하기 직전에 전류 송신이 없는 상태에서 측정하는 자연전위값을 나타낸다.
다음으로 S20 단계로, 자연전위값을 획득한 탐사 영역에 대하여 상기 전류 전극을 통해 구형파 송신전류(도 1 참조)를 송신한다.
다음으로 S30 단계로, 구형파 송신전류의 양의 전류 송신구간에 대한 전향 저항(forward resistance)과 음의 전류 송신구간에 대한 후향 저항(backward resistance)을 계산하게 된다.
보다 상세하게는, 상기 S30 단계는 탐사 영역에 구형파 송신전류를 가해, 양의 전류 송신구간에 대한 전위값(V+)과 송신전류량(I+)을 측정하고 음의 전류 송신구간에 대한 전위값(V-)과 송신전류량(I-)을 측정하는 단계와, 양의 전류 송신구간에 대한 전위값과 상기 자연전위값의 차를 통해 전향 저항값을 계산하고 음의 전류 송신구간에 대한 전위값과 자연전위값의 차를 통해 후향 저항값을 계산하는 단계를 포함하게 될 것이다.
따라서 도 1에서 양의 전류와 음의 전류 송신에 대한 측정 전기저항을 전향 저항과 후향 저항으로 정의하고, 전향 저항값(Rf)과 후향 저항값(Rb)을 다음과 같은 수학식 3을 통해 계산하게 될 것이다.
Figure 112013069164789-pat00003
여기서, VSPm은 도 1의 전류 파형을 송신하기 직전에 전류 송신이 없는 상태에서 측정하는 자연전위값을 나타내고, V+와 V- 는 각각 양의 전류(I+)와 음의 전류(I-) 송신구간에서 측정하는 전위값을 나타낸다. 이와 같은 두 가지 전기 저항값의 차이는 전기비저항 탐사에서 자연전위(SP) 이외의 원인에 의한 탐사자료 왜곡을 나타내주게 될 것이다.
다음으로 S40 단계로, 상기 전향 저항값과 후향 저항값의 평균값을 계산하여 전기비저항 탐사자료의 전기저항값으로 사용하게 된다. 실제 전기비저항 탐사에서 측정값은 상기 전향 저항값과 후향 저항값의 평균을 취하여 사용하며, 여기에 사용 전극배열에 따른 기하학적 계수(Geometrical Factor)를 곱해서 겉보기 전기비저항값(Apparent resistivity)을 탐사자료로 하게 된다.
또한 S50 단계로, 상기 전향 저항값과 후향 저항값의 차이를 상술한 평균 저항값으로 나누어 자료오차값을 계산하고 자료오차값을 자료가중치로 하여 지하 영상 획득을 위한 역산을 수행하게 된다.
보다 상세하게는 이와 같은 두 가지 측정값의 평균값을 전기비저항 탐사자료로 하고 두 저항값의 차이를 상술한 평균 저항값으로 나누어 자료오차값을 산출하며, 이 자료오차를 자료 가중치(data weighting)로 하여 역산을 수행함으로써 결과적으로 더욱 정밀한 지하구조 영상을 획득할 수 있게 될 것이다. 여기에서 상기 전향 저항과 후향 저항의 평균값은 기존의 저항값(RO=(V+-V-)/(I++I-))과 거의 유사한 것을 확인할 수 있었다.
즉, 본 발명은 지하 탐사에 보편적으로 이용하는 전기비저항 탐사 방법에 대한 것으로, 상세하게는 전기비저항 탐사자료 획득 시에 전류를 송신하기 직전에 자연전위(Self-Potential)를 측정하고 (+)ON-OFF-(-)ON-OFF(또는 (+)ON-(-)ON)으로 이루어지는 통상적인 전기비저항 탐사에서의 전류 송신 파형에 대하여 양의 전류((+)ON)를 가할 때의 전위와 송신 전류량을 측정하여 전향 저항(Forward Resistance)를 계산하고 음의 전류 송신((-)ON)에 의한 전위와 송신전류량을 측정하여 후향 저항(Backward Resistance)를 계산하고 이를 탐사자료로 사용하는 방식을 따른다.
이때 탐사자료는 두 가지 저항값의 평균을 사용하고 여기에 부가하여 전향 및 후향 저항의 차이로부터 전기비저항 탐사자료의 오차를 정량화하며, 이와 같은 정량화된 오차값을 탐사자료의 역산에 활용하여 더욱 정확한 지하 영상을 획득할 수 있게 되는 것이다.
이와 같은 방식으로 측정한 탐사자료의 예는 도 5에 나타내었으며, 도 3에서 다수의 자료가 예측 SP(SPr)와 측정 SP(SPm)이 비슷한 값을 나타내고 있는 것과 유사하게 두 가지 저항값이 유사하게 나타나고 있으나, 상당히 많은 부분에서 두 값에 큰 차이가 발생하고 있음을 확인할 수 있다.
이와 같은 두 저항값의 차이를 일으키는 왜곡에는 전기비저항 탐사자료 획득에서 고려할 수 없는 원인들을 포함하며 탐사자료 획득에서 발생하는 기계적 문제 또는 시변화 특성을 가지는 잡음 등을 포함하게 된다. 따라서 이와 같은 두 가지 전기저항값의 차이를 이용하여 전기비저항 탐사자료의 왜곡 또는 신뢰도를 평가할 수 있게 된다.
여기서 본 발명에 따른 탐사 방법이 실제적이기 위해서는, 두 가지 전기저항값의 차이를 일으키는 원인에 상관없이 자료의 왜곡이 큰 자료의 경우에는 전기비저항 역산에서 탐사자료와 이론자료 간의 오차가 크게 나타나야 하며, 도 6에는 전기비저항 역산에서의 자료오차(data misfits)와 두 가지 전기저항값의 차이(Discrepancies)를 도시하였다. 두 저항값의 차이가 적은 경우에는 자료오차와 두 저항값의 차이 간에 상관성이 잘 보이지 않으나, 두 전기저항값의 차이가 커짐에 따라 자료오차가 증가하는 경향을 보이고 있어, 두 가지 전기저항값의 차이가 자료에 포함되는 오차를 반영하여 주는 것으로 해석할 수 있다.
이에 따라 전기비저항 역산과정에서 자료오차가 크게 되는 전향 저항과 후향 저항의 차이가 큰 자료에는 낮은 가중치를 부여하고 이들 차이가 적은 경우에는 높은 가중치를 부여함으로써 역산 결과의 정밀도를 향상 시킬 수 있다.
즉, 아래의 수학식 4와 같이 자료오차를 최소화하는 목적함수를 이용하게 된다.
Figure 112013069164789-pat00004
여기서 m 은 모델벡터, E 는 자료오차 벡터, W는 대각행렬인 자료 가중치 행렬(즉, W = diag(wi))이다(p는 1 또는 2).
이와 같은 자료오차를 이용해서 상기 수학식 4의 W와 같은 자료 가중치 행렬을 만들고 이 자료 가중치 행렬을 사용하여 탐사자료의 오차특성을 반영한 역산이 가능하게 될 것이다. 상기 수학식 4는 자료오차를 최소화하는 목적함수로서, 역산 과정에서는 이를 최소화하고자 하는데 역시 탐사자료에 가중치를 주어 좀더 중요하고 신뢰도 높은 자료(전향 저항과 후향 저항의 차이가 적은 자료)에는 높은 가중치를 주고 반대의 경우에는 낮은 가중치를 주게 될 것이다.
이와 같은 방식으로 획득한 탐사자료에 대한 역산 실험을 수행하였으며, 도 7은 그 결과를 나타낸다. 도 7은 전기비저항 역산에서 전향과 후향 전기저항의 차이를 이용한 자료 가중치 적용의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에서 (a)는 탐사자료에 자료 편집이 수행되지 않은 경우이고, (b)는 탐사자료에서 오차가 큰 자료를 제외하고 역산을 수행한 결과를 나타낸다. 그리고 좌측은 자료에 가중치를 주지 않은 경우이고, 우측은 자료에 가중치를 적용한 역산 결과를 나타낸다. 자료오차가 큰 자료를 제외하지 않은 경우에도 자료 가중치의 적용을 통하여 최종 역산결과에서의 RMS오차가 훨씬 작게 계산되어 더욱 신뢰도 높은 지하구조 영상을 제공함을 알 수 있다.
본 발명에 따른 전기비저항 탐사자료 획득 방법은 전기비저항 탐사에서 양의 전류와 음의 전류를 교대로 송신하는 송신 전류 파형(구형파)을 이용하여 자연전위를 제거한 전기비저항 탐사자료를 획득하는 방식에 대하여 전류 송신 전에 전류 공급 없이 실제 자연전위를 측정하고 이를 이용하여 양의 전류 송신구간 및 음의 전류 송신구간에서 각각 전향 및 후향 전기저항을 획득하는 방식을 따른다. 이와 같이 전향 전기저항과 후향 전기저항을 함께 측정함으로써 탐사자료의 오차특성 및 신뢰도를 예측할 수 있으며, 이를 탐사자료의 역산과정에 자료 가중치를 적용하는 기준으로 사용하여 실제 획득하는 지하 전기비저항 영상의 정확도 및 신뢰도를 높일 수 있게 된다. 또한, 탐사자료 획득시 실제 자연전위의 값을 직접 측정하여 종전의 방식에서 전류송신 중에 측정되는 전위값들로부터 계산에 의하여 획득하는 자연전위 탐사자료에 비하여 정확한 자연전위 측정이 가능하다.
이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 송신전류 관리부 20 : 전위 측정부
30 : 탐사자료 계산부 40 : 탐사 제어부
50 : 역산 처리부

Claims (6)

  1. 탐사 영역에 대하여 전류 전극과 전위 전극을 통해 전기비저항 탐사를 실시하는 전기비저항 탐사자료 획득 방법으로서,
    (a) 탐사 영역의 자연전위값을 측정하는 단계;
    (b) 탐사 영역에 구형파 송신전류를 가해, 양의 전류 송신구간에 대한 전향 저항값과 음의 전류 송신구간에 대한 후향 저항값을 계산하는 단계; 및
    (c) 상기 전향 저항값과 후향 저항값의 평균값을 계산하여 전기비저항 탐사자료의 전기저항값으로 사용하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기비저항 탐사자료 획득 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 구형파의 전류 송신 전에 전류 공급이 없는 상태의 탐사 영역에 대하여 실제 자연전위를 측정하는 것을 특징으로 하는 전기비저항 탐사자료 획득 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b-1) 탐사 영역에 구형파 송신전류를 가해, 양의 전류 송신구간에 대한 전위값과 송신전류량을 측정하고 음의 전류 송신구간에 대한 전위값과 송신전류량을 측정하는 단계; 및
    (b-2) 양의 전류 송신구간에 대한 전위값과 상기 자연전위값의 차를 통해 전향 저항값을 계산하고, 음의 전류 송신구간에 대한 전위값과 자연전위값의 차를 통해 후향 저항값을 계산하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기비저항 탐사자료 획득 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 (b-2) 단계에서,
    상기 전향 저항값과 후향 저항값은 아래의 수학식 1을 통해 계산되는 것을 특징으로 하는 전기비저항 탐사자료 획득 방법.
    수학식 1:
    Rf = (V+ - VSPm)/I+
    Rb = (V- - VSPm)/I-
    여기에서, Rf 는 전향 저항값, V+ 는 양의 전류 송신구간에 대한 전위값, VSPm는 자연전위값, I+ 는 양의 전류 송신구간에 대한 송신전류량, Rb 는 후향 저항값, V- 는 음의 전류 송신구간에 대한 전위값, I- 는 음의 전류 송신구간에 대한 송신전류량임.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 (c) 단계 이후에,
    (d) 상기 전향 저항값과 후향 저항값의 차이를 평균 저항값으로 나누어 자료오차값을 계산하고 자료오차값을 자료가중치로 하여 지하 영상 획득을 위한 역산을 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기비저항 탐사자료 획득 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 (d) 단계에서 역산의 대상 탐사자료에 대하여 상기 자료오차값에 따른 자료가중치는 자료오차값의 크기와 반비례되도록 부여하는 것을 특징으로 하는 전기비저항 탐사자료 획득 방법.
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