KR101714647B1 - 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템 - Google Patents

전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101714647B1
KR101714647B1 KR1020160052890A KR20160052890A KR101714647B1 KR 101714647 B1 KR101714647 B1 KR 101714647B1 KR 1020160052890 A KR1020160052890 A KR 1020160052890A KR 20160052890 A KR20160052890 A KR 20160052890A KR 101714647 B1 KR101714647 B1 KR 101714647B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
elastic wave
electrode
elastic
ground
electrode rod
Prior art date
Application number
KR1020160052890A
Other languages
English (en)
Inventor
이재경
김효규
Original Assignee
(주)주성지앤비
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)주성지앤비 filed Critical (주)주성지앤비
Priority to KR1020160052890A priority Critical patent/KR101714647B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101714647B1 publication Critical patent/KR101714647B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/02Generating seismic energy
    • G01V1/143Generating seismic energy using mechanical driving means, e.g. motor driven shaft
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/06711Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes
    • G01R1/07Non contact-making probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/16Receiving elements for seismic signals; Arrangements or adaptations of receiving elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G01V1/30Analysis
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V11/00Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/12Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/38Processing data, e.g. for analysis, for interpretation, for correction
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/10Aspects of acoustic signal generation or detection
    • G01V2210/16Survey configurations
    • G01V2210/161Vertical seismic profiling [VSP]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/60Analysis
    • G01V2210/61Analysis by combining or comparing a seismic data set with other data
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A90/00Technologies having an indirect contribution to adaptation to climate change
    • Y02A90/30Assessment of water resources

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

본 발명은, 지표면에 설치되어 지하로 탄성파를 전파시키는 탄성파 발생부;상기 지표면에 삽입되어 상기 전파된 탄성파를 전기적으로 수신하는 전극봉; 및 상기 지표면에 설치되어 상기 전파된 탄성파 에너지를 전기적인 신호로 변환하여 수신하는 탄성파 수진기(geophone);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템{SEISMOELECTRIC SURVEY SYSTEM USING ELECTRODE-BAR AND GEOPHONE}
본 발명은 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템에 관한 것으로서, 지하구조를 조사하여 지하수와 같은 유체의 흐름을 검출할 수 있도록 구성된 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템에 관한 것이다.
탄성전기탐사법(Seismoeletric survey)이란 수리지질학적인 지하구조를 조사하는데 이용되는 탐사방법 중 하나로서 지하로 인공적인 탄성파를 전파하고, 전파된 탄성파를 전기적으로 수신하며, 수신된 신호를 분석함으로써 지하구조를 알아내는 방법이다.
구체적으로 인공적인 탄성파를 지하로 전파시키면 탄성파의 에너지가 토양 및 암석 내부의 공극 사이와 포화된 유체층의 경계면, 즉 전기이중층에서 충전분리된다. 이때, 역학적에너지가 유동전위(streaming potential) 형태로 변환되는데, 전자기장 커플링이 발생하는 현상을 측정하여 수리지질학적 지하구조를 알아낼 수 있다. 다시 말해, 탄성전기탐사법은 지하의 유체 흐름을 알아내기 위해 유체(물과 석유)와 지반의 고체(암석 또는 토양)의 물리적 특성 차이를 이용한다고 할 수 있다.
하지만, 탄성파는 일반적으로 수 밀리볼트 이하의 전압차로 기록되기 때문에 신호대잡음비(Singal-to-noise ratio)가 낮아 주변환경에서 발생하는 잡음이나 노이즈에 쉽게 반응하여 왜곡되는 특징이 있다.
따라서, 종래의 탄성전기탐사 장치는 주변환경에서 발생하는 잡음이나 노이즈에 의해 왜곡된 탄성파 신호를 수신받아 지하구조 정보를 정확하게 파악하지 못하는 단점이 있다. 이는 지하에 지하수와 같은 유체의 흐름이 없음에도 불구하고 탐사위치에 유체의 흐름이 형성되는 것으로 판단되게 하여 토목공사나 터널공사와 같은 지반 공사를 수행하지 못하도록 한다.
본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명을 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 공개특허 공개번호 10-2001-0035239호의 '시추공을 이용한 탄성파 탐사방법'이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 탄성파 발원으로 탄성파 데이터와 탄성전기 데이터를 동시에 획득하고 비교 분석하여 노이즈나 잡음에 의해 탄성파에 오차가 발생하는 것을 줄여 지하구조 정보를 정확하게 검사하는 탄성전기탐사 시스템을 제공할 수 있다.
상기 기술적 과제는 본 발명에 따라, 지표면에 설치되어 지하로 탄성파를 전파시키는 탄성파 발생부; 상기 지표면에 삽입되어 상기 전파된 탄성파를 전기적으로 수신하는 전극봉; 및 상기 지표면에 설치되어 상기 전파된 탄성파 에너지를 전기적인 신호로 변환하여 수신하는 탄성파 수진기(geophone);를 포함한다.
또한, 상기 탄성파 수진기는, 상기 전극봉이 설치된 지표면 부위와 근접하게 배치되어 설치된다.
또한, 상기 전극봉에서 수신한 탄성파 데이터와 상기 탄성파 수진기에서 수신한 탄성전기 데이터를 비교 분석하는 분석부를 포함한다.
또한, 상기 분석부는, 상기 전극봉에서 수신한 탄성파 데이터와 상기 탄성파 수진기에서 수신한 탄성전기 데이터의 비교 분석을 통해 상기 탄성파 데이터에 있어서 노이즈를 식별하기 위한 자료를 제공한다.
또한, 상기 분석부는, 상기 탄성파 데이터에 지하수의 존재를 의미하는 지하수 신호패턴이 발생된 경우, 상기 탄성전기 데이터에 있어서 상기 지하수 신호패턴이 발생한 위치와 동일하거나 유사한 신호패턴이 발생되면 상기 지하수 신호패턴은 노이즈에 의한 것으로 판단한다.
또한, 상기 전극봉은, 지표면에 다수개로 배치되어 정사각형 또는 마름모의 형태를 가지는 공간부를 형성한다.
또한, 상기 전극봉은 서로 일정간격을 두고 적어도 4개로 마련된다.
또한, 상기 탄성파 수진기는 상기 전극봉 사이 중앙 영역에 배치되거나 상기 전극봉이 설치된 지표면 부위에 근접하게 배치된다.
또한, 상기 탄성파 발생부는 상기 다수개의 전극봉이 형성하는 공간부 중앙에 배치된다.
또한, 상기 전극봉은 정사각형 또는 마름모 형태의 공간부가 다수개로 확장될 수 있도록 지표면 상에 배열된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템은, 탄성파 데이터와 탄성전기 데이터를 동시에 획득하여 노이즈나 잡음에 의해 탄성파가 왜곡된 것을 파악할 수 있기 때문에, 지반에 흐르는 지하수의 위치를 정확하게 알아낼 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템은, 다수개의 전극봉을 일정 패턴으로 배열하여 하나의 전극봉에 수신되는 탄성파 데이터를 여러 번 활용할 수 있으므로, 기존보다 적은 시험횟수로 일정면적의 지반을 탐사할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템은, 전극봉의 개수와 탄성파 발생부의 개수를 최소화하면서도 기존보다 넓은 지역의 지반을 탐사하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템의 구성을 보여주는 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기기 지표면에 설치된 상태를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉이 일정 패턴으로 배열된 상태를 보여주는 평면도.
도 5는 도 4에 도시된 전극봉의 패턴 배열이 확장된 상태를 보여주는 평면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전극봉과 탄성파수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템이 상세하게 설명된다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템의 구성을 보여주는 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기기 지표면에 설치된 상태를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉이 일정 패턴으로 배열된 상태를 보여주는 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 전극봉의 패턴 배열이 확장된 상태를 보여주는 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템(100)은, 탄성파 발생부(110)와, 상기 탄성파 발생부(110)에서 발생된 탄성파를 수신하는 전극봉(130)과, 상기 전극봉(130)이 설치된 지표면과 근접한 지표면에 설치되는 탄성파 수진기(150, geophone) 및 상기 전극봉(130)에서 수신한 탄성파 데이터와 상기 탄성파 수진기(150)에서 수신한 탄성전기 데이터를 비교 분석하는 분석부(170)를 포함한다.
상기 탄성파 발생부(110)는 지표면에 설치되며 지표면 및 지반으로 탄성파를 전파할 수 있다. 그리고, 탄성파 발생부(110)는 지표면에 설치되는 타격판과, 상기 타격판을 가격하는 타격망치로 구성되어 인공적인 탄성파 신호를 발생시킬 수 있다. 상기와 같은 타격판과 타격망치를 이용하여 탄성파를 발생시키는 구성은 해당분야의 기술자라면 용이하게 실시할 수 있는 공지의 구성이므로 이하에서는 그 구체적인 구성설명이 생략된다.
상기 전극봉(130)은, 지표면에 삽입되어 상기 탄성파 발생부(110)로부터 지하로 전파되는 탄성파 신호를 전기적으로 수신받을 수 있으며, 상기 탄성파 발생부(110)에서 소정 거리 이격된 채로 지표면에 삽입될 수 있다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전극봉(130)의 전체의 길이 중 일부만 지표면 내부로 삽입되고 나머지는 지표면의 상부로 노출되며, +극성을 가지는 전극봉과 -극성을 가지는 전극봉이 한 쌍으로 사용되어 탄성파를 수신할 수 있다.
상기 분석부(170)는 상기 전극봉(130)과 전기적으로 연결되어 전극봉(130)이 수신한 탄성파 데이터를 분석할 수 있다. 즉, 상기 분석부(170)는 전극봉(130)이 수신한 탄성파 데이터의 파장 또는 파동을 분석하여 지반구조를 알아낼 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템(100)은 상기 탄성파 발생부(110)가 타격판과 타격망치로 구현되거나 또는 화약을 이용한 폭발장치로 구현된 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 타격망치에 의한 타격 또는 폭발장치의 폭발에 의한 탄성파 발생시 최초 발생신호, 즉 트리거 신호(trigger signal)를 감지하기 위한 트리거 장치(140)를 더 포함할 수 있다. 이러한 트리거 장치(140)는 상기 분석부(170)와 전기적으로 연결되어 탄성파 발생시 최초 발생신호를 상기 분석부(170)에 전송한다. 이에 상기 분석부(140)는 상기 트리거 장치를 통해 상기 탄성파 발생부(110)에서 발생된 최초 발생신호를 획득하고 상기 전극봉(130)에서 수신한 탄성파 데이터를 전달받아 분석할 수 있다.
그리고, 전극봉(130)이 수신한 탄성파 신호는 아주 작은 전위차를 발생시키므로 외부의 노이즈(Noise)에 의해 쉽게 왜곡될 수 있다. 예를 들면, 주변 전력선, 전기철탑, 전봇대 등에 의한 노이즈와 라디오, 핸드폰 등에서 발생하는 노이즈에 의해 영향을 받아 왜곡될 수 있다. 뿐만 아니라 탐사 현장에서 발생하는 소음이나 잡음 등에 의해서도 왜곡될 수 있다.
이에 따라, 상기 분석부(170)가 상기와 같은 노이즈에 영향을 받아 왜곡된 탄성파를 분석하게 되어 지반구조를 정확하게 파악하지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템(100)은, 탄성파 수진기(150)를 이용하여 위와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
상기 탄성파 수진기(150)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 전극봉(130)이 설치된 지표면 부위와 근접하게 배치되어 설치될 수 있다. 상기 한 쌍의 전극봉(130)이 각각 설치된 지표면 부위에 근접하게 배치되어 상기 전극봉(130)이 설치된 개수와 대응하는 개수로 지표면 상에 설치될 수 있다.
상기 탄성파 수진기(150)는, 탄성파 발생부(110)에서 지하로 전파된 탄성파를 전기적인 신호로 변환하여 수신하며, 상기 분석부(170)와 전기적으로 연결되어 있어서 상기 분석부(170)가 탄성전기 데이터를 분석할 수 있도록 한다.
따라서, 상기 분석부(170)는 상기 전극봉(130)이 수신한 탄성파 데이터와 상기 탄성파 수진기(150)에서 수신한 탄성전기 데이터를 비교 분석하여 지반구조를 분석할 수 있다.
게다가, 상기 탄성파 수진기(150)는 일반적으로 지하수와 같은 유체와 반응하는 탄성파 신호는 수신하지 않는 것으로 알려져 있기 때문에, 상기 전극봉(130)에서 수신한 탄성파 데이터가 노이즈에 의해 오차가 발생되어도 상기 탄성파 수진기(150)에서 수신한 탄성전기 데이터를 근거로 상기 분석부(170)가 정확한 지반구조를 분석할 수 있다.
따라서, 상기 분석부(170)는 상기 전극봉(130)이 수신한 탄성파 데이터와 상기 탄성파 수진기(150)가 수신한 탄성전기 데이터의 비교 분석을 통해 상기 탄성파 데이터에 있어서 노이즈를 식별하기 위한 자료를 제공할 수 있다. 즉, 상기 탄성파 데이터가 노이즈에 의해 왜곡되었는지를 식별하는 자료를 작업자에게 제공할 수 있다.
좀더 구체적으로 설명하면, 상기 전극봉(130)에서 수신한 탄성파 신호의 파장과 상기 탄성파 수진기(150)에서 수신한 탄성전기 신호의 파장이 모두 지반에 지하수가 감지되었을 때의 파동을 나타내면, 상기 분석부(170)는 잡음이나 노이즈에 의해 탄성파가 왜곡된 것으로 판단하여 지반구조의 재탐사를 실시할 수 있다. 왜냐하면, 상기 탄성파 수진기(150)는 전술한 바와 같이 지하수와 반응하는 탄성파 신호는 수신하지 않기 때문에 탄성전기 신호가 지하수가 감지되었을 때의 파동을 나타낸다는 것은 노이즈나 잡음과 같은 외란에 의해 왜곡되었기 때문이다.
즉, 상기 분석부(170)는 상기 탄성파 데이터에 있어서 지하수의 존재를 의미하는 지하수 신호패턴이 상기 탄성파 데이터에 발생된 경우, 상기 탄성전기 데이터에 있어서 상기 지하수 신호패턴이 발생한 위치와 동일하거나 유사한 신호패턴이 발생되면 상기 지하수 신호패턴은 노이즈에 의한 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 작업자는 상기 분석부(170)에서 비교/분석된 탄성파 데이터와 탄성전기 데이터를 근거로 지반구조를 정확하게 파악하여 지하수의 위치를 알아낼 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템(100)의 전극봉(130)은 지표면 상에 일정 패턴을 가지고 다수개로 배열될 수 있다.
상기 전극봉(130)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다수개의 전극봉(130)을 서로 연결하는 가상의 연결선(L)이 정사각형 또는 마름모의 형태를 가질 수 있도록 일정간격 이격되게 배치되어 지표면에 설치될 수 있다. 참고로, 도 3 및 도 4에는 4개의 전극봉(130a, 130b, 130c, 130d)이 서로 일정간격을 두고 지표면 상에 배열된 것으로 도시되어 있다.
이때, 상기 탄성파 수진기(150)는, 전술한 바와 같이, 상기 전극봉(130a, 130b, 130c, 130d)이 설치된 지표면 부위와 근접하게 배치되어 설치될 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만 상기 전극봉(130a, 130b, 130c, 130d) 사이에 배치되어 지표면 상에 설치될 수 도 있다.
그리고, 상기 탄성파 발생부(110)는 다수개의 전극봉(130)이 구획하는 정사각형 또는 마름모 형상의 공간부 중앙에 배치될 수 있다.
상기와 같이 다수개의 전극봉(130a, 130b, 130c, 130d)이 서로 일정간격을 두고 정사각형 또는 마름모의 형태로 배치되어 설치되면, 동일면적의 지반을 기존보다 적은 시험횟수로 탐사할 수 있다.
좀더 구체적으로 설명하면, 상기 탄성파 발생부(110)를 여러 횟수 작동시켜 탄성파를 여러 번 발생시킬 필요 없이 한 번의 탄성파 발생만으로 기존의 탐사방식보다 더 넓은 면적의 지반을 탐사시킬 수 있다.
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 다수개의 전극봉(130a, 130b, 130c, 130d)이 형성하는 공간부 중앙에 배치된 탄성파 발생부(110)의 한 번의 작동으로 인하여, 상기 제1전극봉(130a)과 제2전극봉(130b) 사이에 배치된 지반영역(S1, S1'), 상기 제1전극봉(130a)과 상기 제4전극봉(130d) 사이에 배치된 지반영역(S2. S2'), 상기 제2전극봉(130b)과 상기 제3전극봉(130c) 사이에 배치된 지반영역(S3, S3') 및 상기 제3전극봉(130c)과 상기 제4전극봉(130d) 사이에 배치된 지반영역(S4, S4') 모두를 탐사할 수 있다.
즉, 상기 분석부(170)는 상기 제1전극봉(130a)과 상기 제2전극봉(130b)이 수신한 탄성파 데이터와 상기 제1전극봉(130a)과 상기 제2전극봉(130b) 사이에 배치된 탄성파 수진기(150)에서 수신한 탄성전기 데이터를 수신하여 상기 지반영역(S1, S1')의 지반탐사 구조를 분석할 수 있다.
그리고, 상기 지반영역(S1, S1') 분석에 사용되었던 상기 제1전극봉(130a)은 상기 지반영역(S2, S2')으로 전파된 탄성파도 수신하므로, 결국, 상기 분석부(170)는 상기 제1전극봉(130a)과 상기 제4전극봉(130d)이 수신한 탄성파 데이터와 상기 제1전극봉(130a)과 상기 제4전극봉(130d) 사이에 배치된 탄성파 수진기(150)에서 수신한 탄성전기 데이터를 수신하여 상기 지반영역(S2, S2')의 지반탐사 구조도 분석할 수 있다.
이와 같이, 상기 다수개의 전극봉(130a, 130b, 130c, 130d)이 구획하는 공간부 내측영역(S1, S2, S3, S4) 뿐만 아니라 외측영역(S1', S2', S3', S4')을 4개의 전극봉과 한 번의 탄성파 발생으로 인하여 탐사할 수 있으므로, 전극봉(130)의 사용 개수를 최소화하면서도 기존보다 넓은 지역의 지반을 탐사하는 것이 가능하다.
여기서, 상기 탄성파 발생부(110)가 타격판과 타격망치로 구성되었을 시에는 한 번의 타격만으로 상기 다수개의 전극봉(130a, 130b, 130c, 130d)이 구획하는 공간 내측 및 외측을 모두 탐사할 수 있기 때문에, 지반탐사를 하는데 있어서 타격망치로 타격판을 여러 번 타격하는 수고를 작업자가 덜 수가 있다. 또한, 상기 탄성파 발생부(110)가 화약을 이용한 폭발 충격으로 탄성파를 발생시키는 구성을 가질 시에는 화약의 소비량을 줄일 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템(100)은, 기존보다 적은 개수의 전극봉(130)과 적은 타격횟수 또는 적은 화약 소비량으로 동일면적의 지반구조를 탐사할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 4개의 전극봉(130a, 130b, 130c, 130d)을 이용하여 정사각형 또는 마름모 형태의 공간부를 형성하는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 지표면 상에 4개 이상으로 배열되어 정사각형 또는 마름모 형태의 공간부를 다수개로 확장시킬 수 있다.
이때, 상기 탄성파 발생부(110)는 다수개의 전극봉(130a, 130b, 130c, 130d)이 형성하는 다수개의 공간부 개수에 대응하여 상기 공간부 중앙에 각각 배치되거나, 또는, 상기 다수개의 공간부가 형성하는 전체공간 중앙에 배치되어 탄성파를 발생시킬 수 있다.
이와 같이, 넓은 지반면적을 탐사할 시에는 일정 패턴으로 배열된 상기 전극봉(130)의 개수를 늘려 정사각형 또는 마름모 형태의 공간부를 확장시킴으로써 지반탐사를 효율적으로 수행할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 탄성전기탐사 시스템
110 : 탄성파 발생부 130 : 전극봉
150 : 탄성파 수진기 170 : 분석부

Claims (10)

  1. 지표면에 설치되어 지하로 탄성파를 전파시키는 탄성파 발생부;
    상기 지표면에 삽입되어 상기 전파된 탄성파를 전기적으로 수신하는 전극봉;
    상기 지표면에 설치되어 상기 전파된 탄성파 에너지를 전기적인 신호로 변환하여 수신하는 탄성파 수진기(geophone); 및
    상기 전극봉에서 수신한 탄성파 데이터와 상기 탄성파 수진기에서 수신한 탄성전기 데이터를 비교 분석하는 분석부를 포함하고,
    상기 분석부는,
    상기 전극봉에서 수신한 탄성파 데이터와 상기 탄성파 수진기에서 수신한 탄성전기 데이터의 비교 분석을 통해 상기 탄성파 데이터에 있어서 노이즈를 식별하기 위한 자료를 제공하는 것을 특징으로 하는 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성파 수진기는,
    상기 전극봉이 설치된 지표면 부위와 근접하게 배치되어 설치되는 것을 특징으로 하는 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분석부는,
    상기 탄성파 데이터에 지하수의 존재를 의미하는 지하수 신호패턴이 발생된 경우, 상기 탄성전기 데이터에 있어서 상기 지하수 신호패턴이 발생한 위치와 동일하거나 유사한 신호패턴이 발생되면 상기 지하수 신호패턴은 노이즈에 의한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극봉은,
    지표면에 다수개로 배치되어 정사각형 또는 마름모의 형태를 가지는 공간부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전극봉은 서로 일정간격을 두고 적어도 4개로 마련되는 것을 특징으로 하는 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 탄성파 수진기는 상기 전극봉 사이 중앙 영역에 배치되거나 상기 전극봉이 설치된 지표면 부위에 근접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 탄성파 발생부는 상기 다수개의 전극봉이 형성하는 공간부 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 전극봉은 정사각형 또는 마름모 형태의 공간부가 다수개로 확장될 수 있도록 지표면 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템.
KR1020160052890A 2016-04-29 2016-04-29 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템 KR101714647B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160052890A KR101714647B1 (ko) 2016-04-29 2016-04-29 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160052890A KR101714647B1 (ko) 2016-04-29 2016-04-29 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101714647B1 true KR101714647B1 (ko) 2017-03-09

Family

ID=58402682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160052890A KR101714647B1 (ko) 2016-04-29 2016-04-29 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101714647B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102036354B1 (ko) * 2018-07-09 2019-10-25 (주)지오룩스 무선 탄성파 탐사신호 수신장치 및 방법
CN111650669A (zh) * 2020-05-27 2020-09-11 吉林大学 一种水力压裂震电信号联合处理方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1114759A (ja) * 1997-06-23 1999-01-22 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency 地中埋設物の識別装置
KR20110014031A (ko) * 2009-08-04 2011-02-10 중앙대학교 산학협력단 표면파 및 전기비저항 측정용 복합센서유니트
KR101373826B1 (ko) * 2013-10-28 2014-03-11 주식회사 한국에스지티 탄성파를 활용한 지중 상하수도관 위치 측정시스템의 운용장치
KR101544831B1 (ko) * 2014-10-23 2015-08-17 지오텍컨설탄트 주식회사 탄성전기탐사를 위한 신호증강형 송수신장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1114759A (ja) * 1997-06-23 1999-01-22 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency 地中埋設物の識別装置
KR20110014031A (ko) * 2009-08-04 2011-02-10 중앙대학교 산학협력단 표면파 및 전기비저항 측정용 복합센서유니트
KR101373826B1 (ko) * 2013-10-28 2014-03-11 주식회사 한국에스지티 탄성파를 활용한 지중 상하수도관 위치 측정시스템의 운용장치
KR101544831B1 (ko) * 2014-10-23 2015-08-17 지오텍컨설탄트 주식회사 탄성전기탐사를 위한 신호증강형 송수신장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102036354B1 (ko) * 2018-07-09 2019-10-25 (주)지오룩스 무선 탄성파 탐사신호 수신장치 및 방법
CN111650669A (zh) * 2020-05-27 2020-09-11 吉林大学 一种水力压裂震电信号联合处理方法
CN111650669B (zh) * 2020-05-27 2022-02-08 吉林大学 一种水力压裂震电信号联合处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105676279B (zh) 一种采用同心圆等炮检距的地震反射数据采集方法
KR101547508B1 (ko) 전방 지질 예측 시스템 및 그 방법
CN102955170B (zh) 钻孔声波雷达探测方法及钻孔声波径向扫描探头
CN1948998A (zh) 多功能地震探测与预报装置
CN105022097B (zh) 一种土质边坡滑动面综合预报方法
CN107642114B (zh) 桩基浇注前桩底隐患探查方法及其探查装置
CN105277971A (zh) 一种微地震监测系统及方法
CN106597528B (zh) 隧道地质三维地震反射震电一体化超前探测装置及方法
CN104181581A (zh) 基于任意排布的地震波地下工程空间观测的系统及方法
US11681042B2 (en) Sparse excitation method for 3-dimensional underground cable localization by fiber optic sensing
CN102720484B (zh) 一种随钻声波测井仪器及测井方法
CN106154310A (zh) 一种便携式城市地质异常地震探测系统及方法
KR101714647B1 (ko) 전극봉과 탄성파 수진기를 이용한 탄성전기탐사 시스템
KR101542419B1 (ko) 지반 탐사 장치 및 이를 이용한 지반 탐사 방법
CN106094009A (zh) 基于光电传感器和加速度传感器的反射波速度观测系统
KR101872695B1 (ko) 구조물 손상 위치 추정 장치 및 방법
CN106019372B (zh) 地震波传播速度获取方法、测深方法及地震波观测系统
CN107064997A (zh) 基于极低频电磁法的地震预测仪
JP2008180676A (ja) 地中挿入管を用いた地震波深部伝達方法
JP2007218766A (ja) 既設トンネル周辺の地質境界判別方法
JP3704220B2 (ja) 落石源の位置評定システム
CN202794569U (zh) 地质缺陷探测探头
JP2010091557A (ja) 地表電位測定装置とその情報分析システム
CN102830426A (zh) 一种隧道地质监控方法和装置
Kermani Application of P-wave reflection imaging to unknown bridge foundations and comparison with other non-destructive test methods

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant