GPR 탐사의 안테나 배열 방향에 따른 지하 반사체의 반사 특성에 관한 연구

GPR 탐사에서 송수신기로 쓰이는 안테나는 방사패턴과 극성을 지닌다. 따라서 동일 반사체에서 반사되는 에너지도 송수신 안테나의 배열 방향에 따라 달라지게 된다. 본 논문에서는 이러한 송수신 안테나의 배열 방향에 따라 변화하는 반사에너지의 크기를 살펴보았다. 반무한 균질 공간에 판상형 도체가 존재하는 경우를 가정하여, 반사체의 주향과 경사에 따른 에너지의 변화를 송수신 안테나가 모두 측선에 직교하는 경우와 평행하는 경우, 그리고 송수신 안테나가 서로 직교하는 경우의 세 가지에 대해 수치모형실험을 통하여 고찰하였다. 송수신 안테나가 모두 탐사 측선에 직교하거나 평행한 경우는 경사에 따라 주향에 따른 반응이 크게 변화하나, 송수신 안테나가 서로 직교하는 경우는 상대적인 진폭의 차이 외에 주향에 따른 반사에너지의 변화 양상은 경사에 관계없이 일정하다. 일정 경사와 주향을 갖는 파쇄대 및 균열대가 반사체로 존재하는 화강암 석산에서의 현장 실험을 통하여 수치모형실험으로 얻은 결과를 검증하였다. 수치모형실험 및 현장실험 결과 안테나의 배열 방법에 따라 영상화되기 불가능한 반사체의 주향이 경사에 따라 존재하여, 따라서 임의의 주향과 경사를 갖는 반사신호들을 모두 얻기 위해서는 안테나 방향에 따른 앞의 세 가지의 탐사가 모두 수행되어야 한다.