서 론
활성단층 조사 과정
전기비저항탐사 기술 활용
남부 양산단층 미호리 활성단층 조사 사례
2D 전기비저항탐사
3D 전기비저항탐사
공주단층 북동부 문암리 활성단층 조사 사례
2D 전기비저항탐사
3D 전기비저항탐사
토의 및 결론
서 론
한반도 남동부에는 양산단층을 비롯하여 자인단층, 밀양단층, 모량단층, 동래단층, 울산단층, 일광단층 등이 분포하고 있으며, 국내 원자력발전소 건설을 위한 부지선정에서 활성단층 조사의 필요성이 제기되면서 그동안 많은 조사연구가 이루어져 왔다(Lee and Na, 1983; Lee, 1985; Okada et al., 1994, 1998; Kyung, 1997; Kee et al., 2007; Kim et al., 2011; Ha et al., 2016; Choi et al., 2019; Gwon et al., 2021; Lee and Kyung, 2022; Kim et al., 2022). 최근 경주 지진(2016년 9월 12일; MW = 5.5)과 포항 지진(2017년 11월 15일; MW = 5.4)이 발생하면서 피해를 입은 지역주민뿐만 아니라 많은 국민들이 지진에 대한 관심이 높아졌다. 특히 국내 원전시설물을 비롯한 건축물의 안정성 확보를 위해서 전국토에 대한 활성단층 조사 필요성이 제기되어 정부에서는 2017년부터 5년씩 4단계에 걸쳐 20년 동안 국가 활성단층 지도를 완성한다는 계획을 갖고 연구 과제를 수행하고 있다(Kim et al., 2020).
활성단층 조사는 일반적으로 기존문헌분석, 영상/지형분석, 야외지질조사, 지구물리탐사, 트렌치조사, 연대측정, 고지진학적 해석 순서로 진행된다. 이 과정에서 고지진학적 조사를 수행하기 위해서는 트렌치조사를 통해서 활성단층의 증거인 제4기 지층이 절단되어 있는지를 확인하는 것이 매우 중요하다. 따라서 대부분의 트렌치조사 대상지가 제4기 지층으로 피복되어 있는 경우가 많고, 항공사진과 LiDAR 이미지의 선구조분석을 통해 단층의 존재 가능성을 시사 하는 추정단층선을 작성한 후, 야외지질조사와 지구물리탐사를 실시하여 트렌치조사 지점을 결정한다. 이 때 지구물리탐사는 주로 전기비저항탐사, 중력탐사, 지표투과레이다(Ground Penetrating Rader, GPR) 등이 활용되고 있으며, 이들의 탐사결과가 트렌치조사 전에 활성단층 존재유무를 해석하는데 유용한 정보를 제공하고 있다(Kim and Lee, 1998; Kobayashi et al., 2022; Park et al., 2024). 특히 전기비저항탐사로부터 얻은 지층의 전기비저항 분포는 단층 파쇄대의 지질특성을 잘 반영하고 있어 국내에서 활성단층조사에 널리 활용되고 있으며, 현장 조사 자료가 많이 축적되어 오고 있다. 그러나 전기비저항탐사 결과로부터 제4기 지층으로 피복되어 있는 활성단층의 존재여부를 해석할 때 대부분 조사자의 주관적 경험에 의존하고 있어 체계적인 해석 방안 제시가 요구되고 있다.
따라서 본 논설에서는 이미 트렌치 조사결과로 활성단층이 발견된 두 곳에 2차원과 3차원 전기비저항을 실시하여 지층의 전기비저항 분포와 활성단층면의 지층특성을 비교하여 양자의 관련성을 도출하여 향 후 전기비저항탐사 결과로부터 활성단층의 위치 및 지층해석에 도움을 주고자 한다.
활성단층 조사 과정
국내 활성단층 조사는 일반적으로 Fig. 1과 같이 기존문헌분석, 영상/지형분석, 야외지질조사, 지구물리탐사, 트렌치조사 순으로 진행되며, 트렌치조사에서 활성단층이 발견될 경우 단층면 지질특성 기재 및 연대측정 등의 자료를 종합적으로 해석하여 고지진학적 연구가 수행된다(Kim et al., 2020).
Fig. 1.
Simplified flow diagram of the active fault study. The electrical resistivity survey is widely utilized in the investigation of buried active faults (modified from Park et al., 2024).
기존문헌분석은 지진 발생 가능성이 있는 지역을 대상으로 단층에 대한 기존 연구자료, 보고서, 지질도 등을 수집하고 분석하여 활성단층의 잠재성을 평가하고, 이후의 영상/지형분석 및 야외지질 조사 대상지역을 선정하는데 도움이 된다. 영상 및 지형분석은 지표면의 정밀한 3차원 데이터를 수집하고 분석하는 과정으로 최근 라이다(LiDAR) 기술을 활용하여 지표면의 고도를 측정하여 상세한 지형 모델을 생성할 수 있어 선구조분석에 중요한 정보를 제공하고 있다. 기존문헌 및 영상/지형 분석으로부터 얻은 선구조를 대상으로 야외지질조사를 통해 노두 및 지형 관찰을 실시하고 단층 활동으로 발생된 지질특성 자료를 수집한다. 이렇게 수집한 자료를 바탕으로 트렌치조사 후보지를 선정하고, 전기비저항탐사를 비롯하여 다양한 지구물리탐사를 수행하여 탐사결과가 활성단층의 지질특성을 잘 반영하고 있는지를 판단하여 트렌치조사 지점을 확정한다.
다음으로 트렌치조사를 수행하여 제4기 지층이 지진활동으로부터 단층면을 따라 변위가 발생되어 있는지를 확인하여 활성단층의 증거가 발견되면 단층면 지질특성 기재 및 연대측정 등의 자료를 종합적으로 해석하여 고지진학적 연구가 수행된다. 따라서 고지진학적 연구를 위하여 트렌치조사가 불가피하며, 대부분의 트렌치조사지는 논이나 밭 등 경작지임으로 제4기 미고결 퇴적층으로 피복되어 있어 정확한 트렌치 위치 선정을 위하여 전기비저항탐사 등 지구물리탐사가 중요한 역할을 하고 있다.
전기비저항탐사 기술 활용
국내에서 2차원 및 3차원 전기비저항탐사 기술이 토목분야의 지반조사, 광물자원 및 유적물 탐사, 환경오염 부지조사 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있으며, 댐과 저수지 제체누수 및 쓰레기 매립지의 침출수탐지 등 지반물성을 모니터링하는 기술로도 활용되고 있다(Cho, 2020; Song et al., 2023).
우리나라의 경우, 제4기 지층으로 피복된 활성단층을 찾기 위하여 가장 많이 활용되고 있는 지구물리탐사 방법 중에 하나가 전기비저항탐사이다. 현재 국가연구개발사업뿐만 아니라 대학 및 연구기관에서 활성단층조사 및 연구를 위하여 2차원 전기비저항탐사를 실시하고 있으며, 그동안 많은 현장탐사 자료 및 사례연구가 축적되어 오고 있다(Kim et al., 1999; Gwon et al., 2021; Cheon et al., 2023; Park et al., 2024). 대부분의 2차원 전기비저항탐사는 제4기 지층으로 피복된 지역에서 추정단층선을 가로지르도록 측선을 설치하고, 전극 간격은 탐사 목적 및 깊이에 따라 다르지만 3-10 m로 설치하며 쌍극자배열(dipole-dipole array)로 현장 자료를 획득하고 있다. 현장에서 얻어 자료는 상용화된 역산 해석 소프트웨어(RES2DINV, DIPROfWin)를 이용하여 지층의 전기비저항 분포를 구하고, 조사 지역의 지질정보를 고려하여 단층 파쇄대의 지질특성에 부합하는 전기비저항 분포 패턴을 가지고 있는지를 해석한다. 일반적으로 주변 지층에 비해 낮은 전기비저항대가 수직적으로 분포하고 있을 때 단층 파쇄대일 가능성이 높은 것으로 해석하고 있다. 그 이유는 단층 파쇄대가 신선한 암반에 비해 공극률이 높아 체적 함수량이 증가하며 또한 단층비지(gouge) 등에 의해 점토함유량이 많아지게 되면 전기비저항이 낮아지기 때문이다(Park et al., 2016).
여기서 이미 트렌치 조사를 통해서 제4기 활성단층으로 밝혀진 남부 양산단층 미호리 지역과 신설 4차선 도로공사 현장에서 발견된 공주단층 북동부의 문암리 지역을 대상으로 실시한 2차원과 3차원 전기비저항탐사 결과로부터 활성단층대의 해석에 있어서 유익한 점을 제시하고자 한다.
남부 양산단층 미호리 활성단층 조사 사례
Fig. 2는 남부 양산단층에 위치한 미호리 지역의 지질도와 2차원, 3차원 전기비저항탐사 및 트렌치 조사 위치를 나타내고 있다. 조사지역의 지질은 주로 백악기 퇴적암으로 구성되어 있으며, 후기 백악기 화산암 또는 화성암이 관입하고 그 위에 부정합으로 제4기 퇴적물이 덮여 있다. 전기비저항탐사 측선은 추정단층선(Fig. 2(d)의 하늘색 점선)을 가로지르도록 논의 경작지에 설치하였으며, 이미 조사된 트렌치 결과의 지층 단면과 전기비저항탐사 결과를 비교하였다.
Fig. 2.
(a) Tectonic outline of the eastern Eurasian plate margin, (b) Digital elevation model illustrating the major faults in southeastern Korea, (c) Regional geological map of southeastern Korea (modified from Kim et al., 2023). (d) The Miho site, illustrating the Quaternary fault trace along with the locations of the electrical resistivity surveys and the trench investigation (modified from Park et al., 2024).
2D 전기비저항탐사
2차원 전기비저항탐사는 측선 길이 27 m, 전극 간격 1 m, 쌍극자 배열로 자료를 획득하였으며, DC_2DPro (Kim, 2009) 역산 해석 소프트웨어를 사용하여 지층의 전기비저항 분포를 구했다. Fig. 3은 2차원 전기비저항 분포와 트렌치 조사 결과인 지층 단면을 비교한 것이다. 측선 길이 13 m를 경계로 63 Ω·m 이상의 비저항대와 25 Ω·m 이하의 비저항대로 구분할 수 있으며, 전기비저항 분포가 수직적인 패턴을 보여주고 있어 단층 파쇄대의 지질특성을 잘 반영하고 있음을 알 수 있다. 트렌치 조사 결과의 지층 단면을 보면, 제4기 단층선(Quaternary fault trace)을 기준으로 상대적으로 전기비저항이 높은 서북서 쪽은 화산암인 용결 응회암(dacitic welded tuff)이 분포하고 있고, 전기비저항이 낮은 동남동 쪽은 단층비지(fault gouge)와 화산 각력암(breccia)이 분포하고 있어 암상의 경계가 곧 단층선을 나타내고 있음을 알 수 있다. 이처럼 단층선을 따라 서로 다른 암종이 분포하고 있을 때 매질의 전기비저항 차이와 단층 파쇄대의 지질특성이 전기비저항탐사 결과에 잘 반영되어 나타나므로 피복된 활성단층을 찾는데 유용한 물리탐사 방법으로 활용되고 있다.
Fig. 3.
Comparison of the 2D resistivity distribution along the survey line with a geological cross section of the trench wall (Park et al., 2024).
제4기 활성단층의 존재가 확인된 곳에서 전기비저항탐사에 일반적으로 활용되고 있는 4가지 전극배열(dipole-dipole, modified pole-pole, schlumberger, wenner)을 적용하여 전기비저항 분포 특성을 알아보았다. Fig. 4는 1 m 전극 간격의 측선에서 동일한 송신전류를 흘러 보내 현장 자료를 획득하고, DC_2DPro 역산 해석 소프트웨어 사용하여 지층의 2차원 전기비저항 분포를 구한 결과를 나타내고 있다. 4가지 전극배열이 거의 유사한 전기비저항 분포패턴을 보여주고 있으며, 측선 길이 11 m의 단층선을 기준으로 양측의 전기비저항 분포가 확연히 차이가 남을 알 수 있다. Fig. 3의 실제 트렌치 조사결과인 지층단면에서 두 암상의 경계로 나타나는 단층선이 곡선 형태로 나타나고 있는데, schlumberger, wenner 배열의 경우 단층선 위치에서의 전기비저항 분포 패턴이 이와 유사하게 나타나고 있다.
또한 Fig. 5는 동일한 측선에서 전극 간격을 2 m, 1 m, 0.5 m로 다르게 하여 쌍극자배열을 이용하여 전기비저항탐사를 수행한 결과를 나타내고 있다. 전기비저항탐사의 경우, 전극 간격은 탐사 심도와 해석 분해능에 따라 결정하지만, 단층선을 경계로 전기비저항 분포 패턴은 전극 간격이 달라도 동일하게 나타난다. 전극 간격 0.5 m의 경우는 지표부근의 해석 분해능이 높지만, 일반적으로 트렌치 조사 깊이가 5-8 m임을 고려할 때는 전극 간격은 1-2 m가 적당할 것으로 판단된다. 그러나 논과 밭 등 제4기 퇴적층으로 피복되어 있는 지역을 대상으로 단층 파쇄대를 찾기 위한 광역조사의 경우는 전극 간격을 5 m 또는 10 m로 하여 전기비저항탐사를 실시하고 있다.
3D 전기비저항탐사
활성단층조사에서 고지진학 연구는 과거에 발생한 지진의 흔적을 분석하여 해당지역의 지진 위험성을 평가하고 장기적인 지진 예측 모델을 구축하는데 중요한 역할을 한다. 특히 지진으로 인해 지표면에서 발생한 변위는 단층의 수직적 혹은 수평적 이동, 지형 변형 등으로 이러한 변위량을 조사하고 분석함으로써 과거의 지진이 얼마나 컸고, 어떤 주기와 강도로 발생했는지를 추정할 수 있다(Choi et al., 2024). 따라서 3차원 전기비저항탐사를 통해서 단층대의 지층 및 구조를 영상화 할 수 있으면 고지진학 연구에 보다 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다.
남부 양산단층 미호지역의 활성단층에서도 1950년대 항공사진 등 여러 가지 지질정보로부터 북서에서 남동방향으로 구하상(old riverbed)이 발달해 있을 가능성이 제기되었다. 만약 지진에 의해 구하상의 수평변위를 관찰할 수 있으면 지진 규모를 추정할 수 있을 것으로 판단하여 Fig. 2(d)에서 보여준 3차원 탐사 영역(27 m × 27 m)을 대상으로 측선 길이 27 m, 전극 간격 1 m, 측선 간격 4 m의 8개 측선에 대하여 쌍극자배열로 현장 자료를 획득하였다. 8개 측선 자료를 DC_3DPro (Kim and Yi, 2010) 역산 해석 소프트웨어를 사용하여 지층의 3차원 전기비저항 분포를 구했다.
Fig. 6은 3차원 전기비저항 분포를 깊이 2.125 m, 4.125 m와 세로축으로 6.125 m, 12.125 m, 24.125 m의 전기비저항 단면을 나타내고 있다. 깊이별 전기비저항 분포를 보면, 2차원 전기비저항 분포와 동일하게 가로축 11 m의 단층선 경계로 용결 응회암(dacitic welded tuff)과 단층비지 및 화산 각력암(breccia)의 지질 특성을 전기비저항이 잘 반영하고 있다. 또한 Fig. 7은 3차원 전기비저항 역해석 자료를 이용하여 활성단층대의 지질구조를 3차원적으로 영상화하여 보여주고 있다. 활성단층선을 가로지르는 구하상의 흔적은 발견되지 않았지만, 전기비저항 30-156 Ω·m 범위의 활성단층대가 북동-남서 방향으로 발달되어 있는 것을 확인하였다.
Fig. 6.
3D resistivity distribution including three depth slices and three vertical cross sections, providing a comprehensive view of subsurface resistivity variations (modified from Park et al., 2024).
Fig. 7.
3D visualization of the Miho active fault zone using inversion data from a 3D electrical resistivity survey (Park et al., 2024).
공주단층 북동부 문암리 활성단층 조사 사례
공주단층대의 북동부에 해당하는 음성군 문암리에서 신설 4차선 도로공사(국도 36호선) 중의 절개사면에서 제4기 퇴적층을 자르는 활성단층이 발견되었다. Fig. 8에 공주단층대 북동부와 금왕단층대 주변의 광역지질도 및 문암리 조사지역의 2차원과 3차원 전기비저항탐사 위치를 나타내고 있다. 문암리 일대의 지질은 서쪽 산록에서 북동-남서 방향으로 엽리면의 발달이 뚜렷한 편마암이 주로 분포하고 있고, 활성단층 지역은 쥬라기 반정질 화강암이 분포하고 있으며, 그 위에 부정합으로 제4기 미고결 퇴적층들이 덮여 있다. Kim et al. (2023)에 의하면 이 활성단층은 역단층으로 화강암 내에서는 하나의 전단면이 발달하는 반면, 미고결 퇴적층에서는 수 매의 지표파열면으로 분기되어 있음이 관찰되고 있어 그동안 세 번 정도의 지진활동이 있었던 것으로 판단하고 있다.
Fig. 8.
Geological map of the northeastern section of the Gongju fault zone and the area surrounding the Geumwang fault zone (modified from Kim et al., 2023). (c) Locations of 2D and 3D electrical resistivity surveys conducted in active fault areas.
2D 전기비저항탐사
2차원 전기비저항탐사는 절개사면의 위쪽에서 수행했으며, 남부 양산단층 미호지역과 동일하게 측선 길이 27 m, 전극 간격 1 m, 쌍극자 배열로 자료를 획득하고 DC_2DPro 역산 해석 소프트웨어를 사용하여 지층의 전기비저항 분포를 구했다. Fig. 9는 2차원 전기비저항 분포와 절개사면의 지층 단면을 비교한 것이다. 전기비저항 분포를 보면, 지표면 근처의 건조한 퇴적층은 약 1 m 깊이까지 확장되어 있으며 300 Ω·m 이상의 전기비저항을 나타내고, 그 하부의 미고결 퇴적물은 40~150 Ω·m 범위의 전비비저항이 분포하고 있다. 기반암의 화강암은 단층선(흰색 점선)을 경계로 역단층 하반에 해당하는 왼쪽 영역(NE 방향)은 150 Ω·m 이상의 전기비저항이 분포하고 있으며, 상반에 해당하는 오른쪽(SW 방향)은 80 Ω·m 이하의 상대적으로 낮은 전기비저항이 분포하고 있어 반복적인 지진활동으로 상반에 파쇄대가 형성되어 있는 지질특성이 잘 반영되어 있다. 따라서 동일한 암반에서 지진활동에 의해 국부적으로 파쇄대가 형성되어 있을 경우 주변 암반에 비해 전기비저항이 낮게 나타나는 특성이 활성단층을 해석하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.
Fig. 9.
Comparison of the 2D resistivity distribution along the survey line with the geological cross section of the cut slope (modified from Park et al., 2025).
3D 전기비저항탐사
Fig. 10은 3D 전기비저항 해석을 수행하기 위한 탐사 측선도와 2D 전기비저항 해석 결과를 나타내고 있다. 3차원 탐사 영역(16 m × 27 m)은 신설도로 공사로 인하여 지표에서 약 3 m까지 절토를 한 평탄한 면을 대상으로 측선 길이 27 m, 전극 간격 1 m, 측선 간격 4 m의 5개 측선에 대하여 쌍극자배열로 현장 자료를 획득하였다. 5개 측선 자료를 DC_2DPro/DC_3DPro 역산 해석 소프트웨어를 사용하여 지층의 2차원과 3차원 전기비저항 분포를 구했다.
5개 측선의 2차원 전기비저항 분포로부터 역단층 상반의 파쇄대가 상대적으로 낮은 전기비저항을 보이고 있어 150 Ω·m의 전기비저항 등치선을 활성단층의 상반과 하반의 경계면으로 해석하였다. 이를 바탕으로 각 탐사 측선에서 전기비저항이 150 Ω·m인 분포선을 연결하면 Fig. 10(b)에 표시한 검정색 점선처럼 활성단층의 주향을 산정(N22°W) 할 수 있었다. 따라서 절개사면에서 활성단층의 경사를 측정하고, 5개 탐사 측선의 전기비저항 분포로부터 주향을 산정하여 노두가 없는 피복된 활성단층이 어느 방향으로 발달되어 있는지를 해석하는데 유용한 지질정보를 얻을 수 있었다.
Fig. 10.
Locations of the five survey lines used for 3D electrical resistivity interpretation and the 2D resistivity distribution for each line (modified from Park et al., 2025).
Fig. 11은 5개 탐사 측선 자료를 사용하여 3D 역산 과정을 통해 얻은 전기비저항 분포를 깊이별 슬라이스와 횡단면의 전기비저항 분포로 나타내고 있다. 깊이별 슬라이스는 1.625 m와 2.625 m의 평면 전기비저항 분포이고, 횡단면은 세로축을 따라 8.125 m의 전기비저항 단면을 나타내고 있다. 깊이별 슬라이스에서 전기비저항 분포가 추정단층선을 경계로 양분되는 것을 알 수 있으며, 역단층의 상반에 해당하는 오른쪽은 파쇄대가 발달되어 있어 150 Ω·m 이하의 낮은 전기비저항을 보이고 있다. 이러한 활성단층대의 지질구조를 입체적으로 영상화하며 단층면 및 파쇄대의 발달 정도를 보다 상세하게 해석할 수 있을 것이다.
Fig. 11.
Resistivity distributions from depth slices and cross sections obtained through the 3D inversion process using data from five survey lines. Two depth slices and a cross section along the fault trace are presented (modified from Park et al., 2025).
Fig. 12는 3D 전기비저항 역산 데이터를 활용하여 단층대의 3차원 지질구조를 영상화 한 것이다. 조사 대상 영역에 분포하고 있는 화강암 내에 지진활동에 의한 파쇄대의 영역을 동일한 전기비저항 값을 잇는 등치선을 활용하여 뚜렷하게 구분지울 수 있다. 따라서 활성단층의 지질구조가 복잡하고, 반복적인 지진활동에 의해 파쇄대가 발달되어 있는 경우에는 다수의 측선 탐사 데이터를 사용하여 3차원 역산을 통한 해석이 보다 활성단층대의 지질구조를 해석하는데 유용함을 알 수 있다.
Fig. 12.
3D image of the fault zone created using the inverted resistivity data from the 3D survey area. The right side, corresponding to the hanging wall of the reverse fault, exhibits low resistivity below 150 Ω·m due to fracture development, with a prominent planar boundary visible in the 3D image (modified from Park et al., 2025).
토의 및 결론
제4기 퇴적층으로 덮여있는 활성단층을 찾기 위해서는 트렌치 조사가 수행되어야 하는데, 국내에서는 대부분 전기비저항탐사 결과를 바탕으로 트렌치 조사 위치를 결정하고 있다. 그동안 활성단층조사와 관련하여 수행한 2차원 전기비저항탐사의 수많은 현장 적용사례를 분석해보면, 2차원 전기비저항 분포에서 상대적으로 고비저항과 저비저항의 경계가 수직적으로 나타날 때 그 경계에 활성단층이 존재할 가능성이 높음을 알게 되었다. 이러한 전기비저항 분포는 단층대의 지질 특성을 잘 반영하고 있다. 다시 말하면, 지층의 전기비저항을 좌우하는 요인 중에 단층 파쇄대는 주변 암석에 비해 공극률이 높아 체적 함수량이 많고, 단층비지 등에 의해 점토함유량이 높아 전기비저항이 주변보다 현저히 낮게 측정되는 활성단층을 탐지하는데 유용하게 활용될 수 있다.
그동안의 현장 사례 연구 중에서 본문에 소개한 두 지역에서의 지질 분포 특성이 전기비저항탐사 결과로부터 활성단층의 존재 여부를 해석 및 판단하기 좋은 대표적인 사례이다. 남부 양산단층 미호리 활성단층은 단층면을 경계로 좌우에 다른 암종이 분포하고 있어 매질의 전기적 물성 차이가 전기비저항 분포로 구분이 가능한 경우이고, 공주단층 북동부 문암리 활성단층은 동일한 암종 내에 지진활동에 의한 파쇄대가 단층면의 한쪽에 발달되어 있어 전기비저항이 상대적으로 낮게 나타나고 있는 경우이다.
그러나 현장 탐사결과의 2차원 전기비저항 분포에서 상대적으로 고비저항과 저비저항의 경계가 수직적으로 분포하고 있음에도 불구하고 트렌치 조사에서 활성단층을 발견하지 못하는 경우도 있다. 이러한 이유는 기반암 단층이나 암맥 등의 풍화 및 변질에 의한 수직적인 지질구조 특성이 전기비저항 분포에 반영되어 나타나는 경우와 논이나 밭의 경작지에서 굴착이나 성토 등 인위적인 요인에 의한 결과임을 트렌치 조사과정에서 확인하였다. 이와는 반대로 2차원 전기비저항 분포에서 단층 파쇄대의 지질특성을 해석할 수 없는데도 트렌치 조사에서 활성단층이 발견되는 경우도 있다. 이러한 경우 트렌치 지층 단면을 보면, 파쇄대나 단층비지 등이 세맥(veinlet)처럼 발달되어 있어 지층의 전기적 물성 차이가 크지 않아 전기비저항 분포에 영향을 미치지 못한 경우가 대부분이다. 따라서 활성단층을 조사하는 과정에서 트렌치 위치 선정이 매우 중요하기 때문에 2차원 전기비저항탐사 결과를 해석할 때 기존의 단층대 지질 조사정보를 종합적으로 해석하는 노하우가 필요할 것으로 보인다. 또한 단층이 선구조의 특성을 가지고 있음을 고려하면 3차원탐사도 유용하며, 단층비지 등이 발달한 미세한 파쇄대 파악을 위해 유도분극탐사 기술도 적용해 볼 필요가 있을 것으로 보인다.
본 논설에서 소개한 제4기 지층으로 피복된 활성단층 두 곳의 현장 조사 사례와 국내 2차원 전기비저항탐사 적용 현황을 요약하면 다음과 같다.
1) 국내에서 2차원 전기비저항탐사는 제4기 지층으로 피복된 활성단층의 위치와 특성을 규명하는데 유용한 방법으로 널리 활용되고 있으며, 지층의 전기비저항 분포로부터 활성단층의 지질특성을 해석할 때 대부분 주관적 경험에 의존하고 있다.
2) 두 곳의 현장 사례연구를 통해서 트렌치 조사 위치를 선정하기 위한 전기비저항탐사의 경우는 전극 간격은 1-2 m가 적절하고, 쌍극자배열이 단층 파쇄대와 같이 수직적인 지질구조에 가장 적합한 것으로 보인다.
3) 특히 단층면을 경계로 좌우에 다른 암종이 분포하고 있거나 동일한 암종 내에서 지진활동에 의한 파쇄대가 단층면의 한쪽에 발달되어 있을 경우, 전기비저항탐사 결과로부터 활성단층 위치를 해석하는데 매우 유용함을 알 수 있다.
4) 또한 활성단층의 경우 제4기층을 자르고 있는 지진활동 특성에 의해 단층파쇄대의 지질구조가 수직적인 형태로 발달될 경우가 많음을 고려할 때 지층의 전기비저항 분포에서 상대적으로 고비저항과 저비저항이 수직적인 패턴을 나타내고 있음을 이해할 필요가 있다.
5) 3차원 전기비저항 해석은 단층 파쇄대의 공간적 분포를 이해하는데 유용하지만, 현장 탐사 작업 및 해석에 많은 노력이 요구되기 때문에 국내에서는 아직 적용사례가 거의 없다. 따라서 향후 정확한 활성단층의 위치 및 미세 단층의 지질 특성을 규명하기 위하여 3차원 전기비저항탐사 및 유도분극탐사 도입이 필요할 것으로 보인다.
