KR20120093621A - 전기탐사용 전극 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 일단에 첨부를 갖는 제 1 전극봉; 및 상기 제 1 전극봉의 측면에 연결되는 제 2 전극봉; 을 포함하며, 상기 제 2 전극봉의 일단에는 상기 제 1 전극봉의 측면에 수직하게 연결되는 제거 걸림부가 형성되고, 타단에는 전선과의 연결을 위한 전선 연결부가 형성되며, 상기 제거 걸림부와 전선 연결부의 사이에는 절곡된 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공하며, 이러한 본 발명의 전기 탐사용 전극은 전극과 전선의 연결이 간편하며, 전극과 전선의 접촉이 좋아 전선이 쉽게 빠지지 않고, 전극의 설치 및 제거에 소요되는 시간과 측정 자료의 오차를 줄일 수 있으며, 전극 설치에 전기 테이프가 필요없어 현장 철수 시 폐테이프로 인한 환경오염을 줄일 수 있게 되는 특징을 갖는다.

Description

전기탐사용 전극{ELECTRODE FOR GEOLOGICAL SURVEY}
본 발명은 전기탐사용 전극에 관한 것으로, 전극과 전선의 연결이 간편하며, 전극과 전선의 접촉이 좋아 전선이 쉽게 빠지지 않고, 전극의 설치 및 제거에 소요되는 시간과 측정 자료의 오차를 줄일 수 있으며, 전극 설치에 전기 테이프가 필요없어 현장 철수 시 폐테이프로 인한 환경오염을 줄일 수 있는 전기탐사용 전극에 관한 것이다.
전기비저항 탐사는 단층, 파쇄대, 암석 경계 등을 규명함에 있어 신속하고 효과적인 탐사 방법이다.
지하수 탐사에서 가장 많이 사용되는 전기비저항 탐사에서 주로 사용하는 전극배열법으로 단극법, 단극-쌍극자법, 쌍극자법(dipol-dipol) 등이 쓰이지만 현장조건에 따라 원거리 접지가 어려워 원거리 접지 대신 측선의 양단에 각각 음의 전위전극 및 전류전극을 고정시키고 탐사를 수행하는 변형된 단극 배열법, 쌍극자 배열법이 현재 주를 이루고 있다.
도 1의 (a)는 상술한 쌍극자 배열법에 따른 전극 배치를 나타내는 개념도이고, (b)는 상술한 변형된 단극 배열법(modified pole-pole)을 나타내는 개념도이다.
이러한 탐사에서 지하수 조사 및 지하 50m 이내 천부의 지질구조, 단층, 파쇄대등의 규명하기 위해서는 전극 간격을 5m, 10m로 하거나 전극 간격을 더 작게 하여 고분해능 전기비저항 탐사를 수행하게 된다. 이를 위해서는 전위 및 전류 전극을 측선 길이에 따라서 100 여개 이상의 전극을 설치하게 되는데, 이 경우 전극에 전선을 연결하는 방법으로 전선에 바나나잭을 연결하고 전극에 구멍을 뚫어 바나나잭을 전극에 끼우는 방법과 도 2에서와 같이 전기 테이프로 전선을 연결하는 방법이 사용되고 있다.
상술한 전선에 바나나잭을 연결하는 방법은 시간과 비용이 많이 들고 또한 바나나잭은 사용횟수에 비례하여 접촉 불량이 일어나는 경우가 많아 측정자료에 오류를 범할 수 있으며 이를 수선하기 위해서는 많은 시간이 사용된다.
또한 도 2와 같이 전기 테이프를 이용해 전극에 전선을 설치할 경우 많은 양의 전기 테이프가 필요하며 전극 설치 및 철수 시간도 많이 소요된다.
더군다나 전기 테이프로 전극과 전선을 연결시킬 경우 전선을 당기거나 실수로 연결선을 건드릴 경우 전극에서 전선이 분리되어 측정 자료에 오류를 범할 수 있으며, 특히 비가 오거나 아침, 저녁으로 습기가 많은 계절에는 습기 때문에 접촉이 불량하고 겨울에는 전기 테이프가 얼어서 전극에서 분리되는 경우가 빈번히 발생한다.
뿐만 아니라 탐사 작업 후 전극 철수 시 일일이 전기 테이프를 풀어야만 하기 때문에 전극과 전선을 분리하기 위한 시간도 많이 걸리고, 그리고 분리한 전기테이프는 재사용이 어려워 땅에 그대로 버리는 경우가 많기 때문에 이러한 폐테이프가 환경오염을 일으키고 있는 것이 사실이다.
본 발명은 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 전극과 전선의 연결이 간편하며, 전극과 전선의 접촉이 좋아 전선이 쉽게 빠지지 않고, 전극의 설치 및 제거에 소요되는 시간과 측정 자료의 오차를 줄일 수 있으며, 전극 설치에 전기 테이프가 필요없어 현장 철수 시 폐테이프로 인한 환경오염을 줄일 수 있는 전기탐사용 전극을 제공하는 것이다.
본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 일단에 첨부를 갖는 제 1 전극봉으로 구성되고, 상기 제 1 전극봉에는, 탄성을 가지는 판 형으로 형성되며, 일측 단부의 자유단에 전선 연결이 이루어지고 타측 단부의 고정단이 상기 제 1 전극봉에 착탈 가능하게 고정되는 연결 스프링; 이 설치되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
바람직하게는, 상기 제 1 전극봉에는, 상기 연결 스프링의 고정단과 해당 제 1 전극봉을 함께 감싸서 상기 연결 스프링을 위치 고정시키는 고정 스프링; 이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제 1 전극봉에서 상기 고정 스프링의 설치 위치에는 해당 고정 스프링을 수용하는 고정홈이 외주면을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제 1 전극봉의 타단에는 헤드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
더욱 바람직하게는, 상기 제 1 전극봉의 측면에는 제 2 전극봉이 연결되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 일단에 첨부를 갖는 제 1 전극봉; 및 상기 제 1 전극봉의 측면에 연결되는 제 2 전극봉; 을 포함하며, 상기 제 2 전극봉의 일단에는 상기 제 1 전극봉의 측면에 수직하게 연결되는 제거 걸림부가 형성되고, 타단에는 전선과의 연결을 위한 전선 연결부가 형성되며, 상기 제거 걸림부와 전선 연결부의 사이에는 절곡된 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
바람직하게는, 상기 제 1 전극봉의 타단에는 헤드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
더욱 바람직하게는, 상기 절곡부는 수직 절곡되어 상기 전선 연결부가 상기 제 1 전극봉과 평행을 이루게 되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
더욱 바람직하게는, 상기 전선 연결부에는, 탄성을 가지는 판 형으로 형성되며, 일측 단부의 자유단에 전선 연결이 이루어지고 타측 단부의 고정단이 상기 전선 연결부에 착탈 가능하게 고정되는 연결 스프링; 이 설치되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
더욱 바람직하게는, 상기 전선 연결부에는, 상기 연결 스프링의 고정단과 해당 전선 연결부를 함께 감싸서 상기 연결 스프링을 위치 고정시키는 고정 스프링; 이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
더욱 바람직하게는, 상기 전선 연결부에서 상기 고정 스프링의 설치 위치에는 해당 고정 스프링을 수용하는 고정홈이 외주면을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 일단에 첨부를 갖는 제 1 전극봉; 및 상기 제 1 전극봉의 측면에 연결되는 제 2 전극봉; 을 포함하며, 상기 제 2 전극봉은 일단부가 상기 제 1 전극봉의 측면에 수직하게 연결되고, 타단부가 상기 제 1 전극봉과 평행을 이루도록 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
바람직하게는, 상기 제 1 전극봉의 타단에는 헤드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극을 제공한다.
본 발명에 따른 전기탐사용 전극은 전극과 전선의 연결이 간편하며, 전극과 전선의 접촉이 좋아 전선이 쉽게 빠지지 않고, 전극의 설치 및 제거에 소요되는 시간과 측정 자료의 오차를 줄일 수 있으며, 전극 설치에 전기 테이프가 필요없어 현장 철수 시 폐테이프로 인한 환경오염을 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 전기탐사 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 전극을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 전기탐사용 전극을 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 전기탐사용 전극 및 그 설치 상태를 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전기탐사용 전극을 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 전기탐사용 전극 및 그 설치 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4에 따르면, 본 발명에 따른 전기탐사용 전극은 전체적으로 곧게 뻗은 제 1 전극봉(10)과 상기 제 1 전극봉(10)의 측면에서 연장되는 제 2 전극봉(20)으로 구성된다.
상기 제 1 전극봉(10)은 그 일영역을 지면에 박아 놓고 전선을 연결하여 전기탐사에 사용되는 것으로, 소정 직경을 가지며 전기전도도가 좋은 스테인레스 재질로 만들어질 수 있다. 일예로 이러한 제 1 전극봉(10)은 400 내지 500 mm의 길이를 가지며, 직경은 7 내지 12 mm를 가지게 제작될 수 있다.
해당 제 1 전극봉(10)의 일단에는 제 1 전극봉(10)의 직경 보다 넓은 직경을 가지는 헤드부(11)가 형성되어 있으며, 타단에는 해당 제 1 전극봉(10)을 지면에 매설하기 용이하게 하기 위한 첨부(12)가 형성되어 있다.
상기 헤드부(11)는 해머에 의해 타격되는 부위로 해머로 전극을 타격할 때 타격 성공율을 높일 수 있도록 제 1 전극봉(10)의 직경 보다 넓게 형성되어 있으며, 모서리 부분은 라운딩 처리된다.
이때, 상기 제 1 전극봉(10)의 단면은 원형인 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아닌 바, 삼각형 또는 사각형을 포함하는 다각형이나 무정형도 가능하다.
한편, 상기 제 2 전극봉(20)은 전체적으로 ㄱ 자 형태로 구부러진 형태를 가지며 상기 제 1 전극봉(10)의 측면에 연결되어 전선의 연결을 가능하게 하고 전극 제거를 용이하게 하기 위하여 사용되는 것으로, 소정 직경을 가지며 전기전도도가 좋은 스테인레스 재질로 만들어질 수 있다.
해당 제 2 전극봉(20)의 일단에는 상기 제 1 전극봉(10)의 측면에 수직하게 연결되는 제거 걸림부(20a)가 형성되어 있고, 타단에는 전선과의 연결을 위한 전선 연결부(20c)가 형성되게 되며, 상기 제거 걸림부(20a)와 전선 연결부(20c)의 사이에는 소정 각도로 절곡된 절곡부(20c)가 형성되어 있다.
상기 절곡부(20c)는 수직 각도로 절곡되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 제거 걸림부(20a)는 상기 제 1 전극봉(10)과 수직을 이루게 되며, 상기 전선 연결부(20c)는 상기 제 1 전극봉(10)과 평행을 이루게 된다.
이때, 이러한 절곡부(20c)의 절곡에 의해 상기 전선 연결부(20c)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 첨부(11)를 향하게 되지만, 상기 전선 연결부(20c)를 상기 헤드부(12)를 향하게 구성하는 것도 가능하다.
다른 예로, 상기 전선 연결부(20c)를 상기 제 1 전극봉(10)가 평행하지 않게 구성하는 것도 가능하다. 이 경우 해당 전선 연결부(20c)는 제 1 전극봉(10)과 수직하게 형성되거나 현장 상황이나 실험 상황에 따라 다양한 각도를 가질 수 있다.
상기 제 2 전극봉(20)의 제거 걸림부(20a)는 전극을 설치하거나 제거할 때 사용되는 손잡이로 특히 전극을 제거할 때 유용하게 사용될 수 있다. 실제로, 이미 지면에 삽입된 전극을 수시간 내지 수일에 걸친 실험 후 다시 지면에서 뽑아내는 것은 쉬운 작업이 아니다. 특히 계절적인 영향이나 날씨, 온도 등에 의해 지면 상태는 변화할 수 있으며, 이에 따라 전극을 손으로 잡고 뽑아내는 작업이 어려워질 수 있으며 철수에 많은 시간을 소요하게 하는 주요 원인이 되고 있다.
상기 제 2 전극봉(20)의 제거 걸림부(20a)는 직접적으로 지면에 삽입되는 제 1 전극봉(10)과 수직을 이루기 때문에, 제거 작업 시 다른 전극을 뒤집어 잡고 그 제거 걸림부(20a)를 제거 대상 전극의 제거 걸림부(20a)에 걸어서 위로 당기게 되면 제거 작업이 쉽게 이루어진다. 특히 두 개의 전극 길이 때문에 굳이 허리를 굽히지 않더라도 제거가 수월하게 이루어질 수 있다.
한편, 상기 제 2 전극봉(20)의 전선 연결부(20c)에는 연결 스프링(21) 및 고정 스프링(22)이 구비될 수 있다.
상기 연결 스프링(21)은 전선이 직접적으로 연결되는 것으로, 판 형으로 형성되며 탄성이 좋은 스프링 재질을 열처리하여 구성한다. 이러한 연결 스프링(21)은 절곡부(20b)측을 향한 일측 단부는 자유단이 되며, 타단은 고정단으로서 고정된다. 상기 연결 스프링(21)의 자유단에는 전선이 연결되는데, 바람직하게는 고리 형태의 말단을 가진 전선이 해당 자유단에 끼워지게 된다. 또한 상기 연결 스프링(21)의 고정단은 전선 연결부(20c)의 홈에 끼워져 고정되게 된다.
따라서 탄성을 가진 연결 스프링(21)의 자유단을 전선 연결부(20c)와 잠시 이격시켜 전선을 연결시키는 작업이 간단해지며, 전선 연결 후에는 탄성의 회복력에 의해 자유단이 전선 연결부(20c)측으로 밀착됨으로써 확실하게 전선과 전극의 접촉 및 접촉 유지가 가능하게 된다.
또한 이러한 연결 스프링(21)은 고정단이 홈에서 착탈 가능하기 때문에 연결 스프링(21)의 교체가 가능하여 장기간 사용시 발생할 수 있는 연결 스프링(21)의 탄성력 저하시에도 단지 연결 스프링(21)만을 교체하는 작업만을 진행하면 된다.
한편, 상기 고정 스프링(22)은 상기 연결 스프링(21)의 고정단을 감싸는 코일형 스프링으로서, 이를 통해 해당 연결 스프링(21)이 전극에서 분리되는 것을 확실하게 방지할 수 있게 된다. 이때, 해당 고정 스프링(22)의 설치 및 위치유지를 위하여 전선 연결부(20c)의 고정 스프링(22)의 설치 위치에는 고정홈(23)이 외주면을 따라 형성되게 된다. 이러한 고정홈(23)은 고정 스프링(22)을 수용함으로써 고정 스프링(22)의 설치위치를 고정시켜 상하 유동을 방지하게 된다. 이는 결과적으로 연결 스프링(21)의 위치 고정도 유도하게 된다.
한편, 상술한 연결 스프링(21) 및 고정 스프링(22)을 상기 제 1 전극봉(10)에 직접 설치하여 전선을 연결하는 것도 가능하다. 이 경우 상기 연결 스프링(21) 및 고정 스프링(22)이 설치되는 위치는 설치시 지면에 매립되는 부위만 아니라면 제 1 전극봉(10)의 어디이던지 가능하다. 이때 제 2 전극봉(20)이 없이도 전기탐사용 전극의 구성이 가능하게 되지만, 상술한 바와 같이 전극 제거 작업의 편의를 위해 상술한 제 2 전극봉(20)이 함께 형성될 수도 있다. 물론 이와 같이 연결 스프링(21) 및 고정 스프링(22)이 제 1 전극봉(10)에 직접 설치되는 경우 해당 고정 스프링(22)의 설치 및 위치유지를 위하여 제 1 전극봉(10)의 고정 스프링(22)의 설치 위치에는 고정홈(23)이 외주면을 따라 형성되게 된다.
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 : 제 1 전극봉 11 : 첨부
12 : 헤드부 20 : 제 2 전극봉
20a : 제거 걸림부 20b : 절곡부
20c : 전선 연결부 21 : 연결 스프링
22 : 고정 스프링 23 : 고정홈

Claims (13)

  1. 일단에 첨부를 갖는 제 1 전극봉으로 구성되고,
    상기 제 1 전극봉에는,
    탄성을 가지는 판 형으로 형성되며, 일측 단부의 자유단에 전선 연결이 이루어지고 타측 단부의 고정단이 상기 제 1 전극봉에 착탈 가능하게 고정되는 연결 스프링; 이 설치되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극봉에는,
    상기 연결 스프링의 고정단과 해당 제 1 전극봉을 함께 감싸서 상기 연결 스프링을 위치 고정시키는 고정 스프링; 이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 전극봉에서 상기 고정 스프링의 설치 위치에는 해당 고정 스프링을 수용하는 고정홈이 외주면을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 전극봉의 타단에는 헤드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전극봉의 측면에는 제 2 전극봉이 연결되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  6. 일단에 첨부를 갖는 제 1 전극봉; 및
    상기 제 1 전극봉의 측면에 연결되는 제 2 전극봉; 을 포함하며,
    상기 제 2 전극봉의 일단에는 상기 제 1 전극봉의 측면에 수직하게 연결되는 제거 걸림부가 형성되고, 타단에는 전선과의 연결을 위한 전선 연결부가 형성되며, 상기 제거 걸림부와 전선 연결부의 사이에는 절곡된 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 전극봉의 타단에는 헤드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 절곡부는 수직 절곡되어 상기 전선 연결부가 상기 제 1 전극봉과 평행을 이루게 되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 전선 연결부에는,
    탄성을 가지는 판 형으로 형성되며, 일측 단부의 자유단에 전선 연결이 이루어지고 타측 단부의 고정단이 상기 전선 연결부에 착탈 가능하게 고정되는 연결 스프링; 이 설치되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 전선 연결부에는,
    상기 연결 스프링의 고정단과 해당 전선 연결부를 함께 감싸서 상기 연결 스프링을 위치 고정시키는 고정 스프링; 이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 전선 연결부에서 상기 고정 스프링의 설치 위치에는 해당 고정 스프링을 수용하는 고정홈이 외주면을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  12. 일단에 첨부를 갖는 제 1 전극봉; 및
    상기 제 1 전극봉의 측면에 연결되는 제 2 전극봉; 을 포함하며,
    상기 제 2 전극봉은 일단부가 상기 제 1 전극봉의 측면에 수직하게 연결되고, 타단부가 상기 제 1 전극봉과 평행을 이루도록 절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 전극봉의 타단에는 헤드부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기탐사용 전극.
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