지중투과레이더(GPR) 탐사

1. 지중투과레이더

지중투과레이더 (Ground-penetrating radar)는 일반적으로 1 ~ 1000MHz 주파수 범위의 전파를 사용하여 지상 (또는 인공 구조물)에 묻혀있는 구조 및 기능을 매핑하는 기술에 적용되는 일반적인 용어입니다. 역사적으로 GPR은 주로 지상의 구조를 매핑하는 데 중점을 두었습니다.

 

1) 지중투과레이더의 탐사 원리

지중투과레이더(GPR)는 전자기파를 사용하여 지하 구조물이나 지층을 탐지하는 기술입니다. GPR의 작동 원리는 다음과 같습니다.

전파 발사: GPR은 고주파 전파를 생성하고 지면에 발사합니다. 전파의 주파수는 보통 수 백 MHz에서 수 GHz 사이에 위치하며, 이러한 고주파 전파는 지표를 통과하여 지하로 들어갑니다.

지하 구조 반사: 지하에서 전파는 다양한 물체 또는 지층과 상호 작용하면서 반사됩니다. 지하에는 지하 수면, 파이프, 돌, 토양층 등 다양한 물체와 구조물이 있어 전파는 이러한 구조물과 맞닿아 반사되거나 흡수됩니다.

반사 신호 측정: GPR 시스템은 발사된 전파가 지하에서 반사된 지점에서 다시 수신되는 신호를 측정합니다. 이 신호는 지하의 물체 또는 지층에서의 반사에 의해 생성된 것이며, 이를 통해 지하 구조물의 위치, 형태, 깊이 등의 정보를 얻을 수 있습니다.

데이터 분석: 측정된 반사 신호는 시간-거리 플롯으로 나타나게 되고, 이를 통해 지하의 특성을 해석합니다. 시간-거리 플롯은 지하에서 반사된 시간과 거리를 나타내며, 이를 통해 지하에 있는 물체의 위치와 깊이를 파악할 수 있습니다.

이미징: 측정된 데이터를 처리하여 이미지를 생성합니다. GPR 이미지는 지하의 다양한 구조물과 지층을 시각적으로 나타내며, 높은 해상도로 지하 구조물을 확인할 수 있습니다.

 

 

2) 지중투과레이더의 탐사의 특징

지중투과레이더(Ground Penetrating Radar, GPR)는 다양한 특징을 가지고 있습니다. 여기에는 주로 다음과 같은 특징이 포함됩니다:

비침투적 탐사: GPR은 비침투적인 방법으로 지하 구조를 탐지합니다. 특수 안테나를 통해 전파를 지면에 쏘아 지하로 들어가고, 지하 구조에서 반사된 전파를 측정하여 정보를 얻습니다. 이는 지표를 파손하지 않고도 지하 구조를 확인할 수 있게 해줍니다.

높은 해상도: GPR은 높은 해상도를 제공하여 지하 구조물의 세부 사항을 시각화할 수 있습니다. 미세한 구조물이나 층을 식별할 수 있어 지하 파이프, 전선, 잔해 등을 정확하게 확인할 수 있습니다.

다목적 활용: GPR은 다양한 분야에서 활용될 수 있습니다. 지하 구조물의 위치 탐지부터 지하 수문, 지질 조사, 환경 모니터링에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.

깊이 측정: GPR은 지하의 특정 깊이까지의 정보를 제공할 수 있습니다. 다양한 응용에서는 특정 깊이 범위에서의 지하 구조 정보를 추출하여 활용합니다.

무선 전파 사용: GPR은 무선 전파를 사용하며, 이는 측정이 빠르고 효과적으로 이루어지게 합니다. 또한, 다양한 지표 및 지하 환경에서 적용이 가능합니다.

환경 친화적: GPR은 환경에 미치는 영향이 상대적으로 적습니다. 방사선이나 화학 물질을 사용하지 않고 전파를 이용하기 때문에 환경 친화적인 탐사 방법 중 하나입니다.