휴대용 시추공 카메라를 이용한 지하정보의 가시화 기법

Visual Interpretation about the Underground Information using Borehole Camera

  • 송정기구남 (일본구슈대학 지구자원) ;
  • 정윤영 (서울대학교 지구환경시스템공학부 BK21사업단)
  • 발행 : 2005.02.01

초록

근래에 들어 진행된 시추공을 이용한 각종 측정 장비의 개발에 따라 지하정보의 가시화는 중요한 관심의 초점으로 대두되었다. 이를 위해 시추공벽 영상의 모니터링과 동시에 여러 가지 분석틀을 제공할 수 있는 장비가 개발되고 있으나 불량한 암반조건이나 소수의 엔진이어만이 접근할 수 있는 곳에서는 그 장비의 활용이 극히 제한적이다. 그리하여 최소한의 기능만을 보유하고 휴대가 가능한 시추공 카메라가 개발되어 상용화 되고 있다. 본 연구에서는 휴대용 시추공 카메라를 이용하여 얻은 지하정보를 토대로 암반 내에 발달해있는 불연속면의 분포를 3차원으로 가시화 하는 수리학적인 형식화 과정과 가시화된 이미지의 해석방법을 제시하고 이에 대한 사례연구로서 두 지역에 적용하였다. 형식화 과정은 3차원 공간좌표에서 불연속면의 방향성분(경사각, 경사방향 및 심도)이 지시한 위치관계를 시추공의 선주향(trend)와 주향경사(plunge)의 변화에 기초하여 고찰함을 의미하며, 그 결과 일련의 조건식을 유도한다. 두 지역에 대한 사례연구를 통해, 본 연구에서 제시한 가시화 기법이 국지적인 불연속면의 분포가 중요한 경우 지반공학적(geotechnical)으로 유용한 수단이 될 수 있음을 알 수 있다.

참고문헌

  1. Brekke T.L. and T.R. Howard, 1972, Stability problems caused by seams and faults, Proc. the I st North American Rapid Excavation and Tunneling Conference, Chicago, USA, Vol. 1, 24-41
  2. Brown S.R. and C.H. Scholz, 1985, Broad bandwidth study of the topography of natural rock surfaces, Journal of Geophysical Research, 90.12, 575-582 https://doi.org/10.1029/JB090iB01p00575
  3. Boas Mary L., 1976, Mathematical Methods in the Physical Sciences 2ed., John Wiley & Sons, New York, p. 95-111
  4. Tiren SA, P. Askling and S. Wonstedt, 1999, Geologic site characterization for deep nuclear waste disposal in fractured rock based on 3D data visualization, Eng. Geol., Vol. 52, 319-346 https://doi.org/10.1016/S0013-7952(99)00014-9
  5. Kulatilake P.H.S.W., T.H. Wu and D.N. Wathugala, 1990, Probabilistic modelling of joint orientation, Int. J. for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, Vol. 14, 325-350 https://doi.org/10.1002/nag.1610140503
  6. Bieniawski Z. T., 1989, Engineering Rock Mass Classifications, John Wiley & Sons, New York, 251 p
  7. Schepers R., G. Rafat, C. Gelbke and B. Lehmann, 2001, Application of borehole logging, core imaging and tomography to geotechnical exploration, Int. J. of Rock Mech. & Min. Sci., Vol. 38, 867-876 https://doi.org/10.1016/S1365-1609(01)00052-1
  8. Pinto V., X. Font, M. Salgot, J.C. Tapias and T. Ma, 2002, Using 3-D structures and their virtual representation as a tool for restoring opencast mines and quarries, Eng. Geol., Vol. 63, 121-129 https://doi.org/10.1016/S0013-7952(01)00076-X
  9. Changming Sun and Stefano Pallottino, 2003, Circular shortest path in images, Pattern Recognition, Vol. 36, 709-719 https://doi.org/10.1016/S0031-3203(02)00085-7
  10. Maerten Laurent, David D. Pollard and Frantz Maerten, 2001, Digital mapping of three-dimensional structures of the Chimney Rock fault system, central Utah, Journal of Structural Geology, Vol. 23, 585-592 https://doi.org/10.1016/S0191-8141(00)00142-5
  11. Billaux D., J.P. Chiles, K. Hestir and J. Long, 1989, Three dimensional statistical modelling of a fractured rock mass - An example from the Fanay - Augeres mine, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. & Geomech. Abstr., Vol. 26, 281-299 https://doi.org/10.1016/0148-9062(89)91977-3
  12. Pchrhonen V.G., 1988, Combined geophysical and hydraulic methods for 3D mapping of fractures and siting rock caverns in granite, Eng. Geol., Vol. 25, 45-68 https://doi.org/10.1016/0013-7952(88)90018-X