퇴적물 입자의 점하중강도지수와 마식율의 관계에 대한 연구 (A Study on Relationship between Point Load Strength Index and Abrasion Rate of Sediment Particle)

서지정보

· 발행기관 : 대한지리학회
· 수록지 정보 : 대한지리학회지 / 43권 / 6호 / 808 ~ 823페이지
· 저자명 : 김종연

초록

하천 퇴적물질의 마식은 하상과의 충돌과 퇴적물질 입자간의 충돌에 의하여 발생한다. 하천 퇴적물질의 물리적 강도는 마식에
대한 저항의 정도를 나타내는 것으로 정의할 수 있으나, 이에 대한 실증적인 연구는 큰 진전을 보이지 못해왔다.
본 연구에서는 퇴적물질의 마식에 영향을 미치는 요소들(퇴적물질의 물리적강도, 퇴적물질의 크기, 퇴적물질의 양등)의 관계를 파악하기 위해서 마식기를 이용한 물리적 실험을 실시하였으며, 특히 퇴적물질의 물리적 강도가 마식율에 미치는 영향을 분석하는데
강조점을 두고 있다. 이 실험에서는 266개의 퇴적물을 이용했으며, 퇴적물질의 양과 퇴적물질의 평균 무게에 따라 11개의 소집단으로 나눠 실험하였다. 각 실험은 1시간 단위로 이루어 졌으며 퇴적물질은 최장 8시간 동안 마식되었다. 마식율은 각 실험단계마다 퇴적물질 입자 무게의 변동으로 측정하였으며, 총 2,128번의 측정이 이루어졌다. 퇴적물질의 물리적 강도는 시험이 종료한 뒤에 파괴
하중을 측정하여 계산한 점하중강도지수를 통해 측정하였다.
퇴적물질의 점하중강도지수는 마식율과 음의 상관이 있는 것으로 나타났으나, 두 변수들 간의 회귀식의 설명율(R₂)은 0.22로 나타났다. 퇴적물질의 전반적인 마식은 실험 초기에는 빠르게 진행되지만, 풍화각이 제거된 뒤에는 마식율이 급감하는 경향을 보여주고
있다. 풍화각을 제거하는 초기 단계에는 퇴적물질의 물리적 강도와 마식율의 관계가 미약하지만 이후로 점점 설명율이 상승한다. 이
실험 결과에 의하면 퇴적물질의 물리적 강도는 마식율의 결정적인 설명변수가 아닐 수 있으며, 물리적 속성 이외에도 퇴적물질의 운반조건 등이 마식율에 큰 영향을 주는 것으로 판단된다.

영어초록

Sediment abrasion in rivers is caused by the interaction between bedrock channel bed and sediment
particles transported through the river. Abrasion rate of sediment particles in rivers is controlled by two major factors;
Sediment transport conditions including hydraulic conditions form the erosive forces and physical and chemical
strengths of the particles form a resistance force against abrasion and other erosional processes.
Physical experiments were performed to find the role of each variable on sediment abrasion process. Total 266
sediment particles were used in this experiment. All sediment particles were divided into 11 independent sediment
groups with sediment particle size and sediment loads. Each sediment groups were abraded in tumbling mill for up to
8 hours. Changes in weight were recorded by run and total: 2,128 cases of abrasion rate were recoded. Physical
strength of rock particles was measured with point load strength index.
It is found that sediment abrasion rate has a negative functional relationship point load strength index (Ia(50)).
(R₂0.22). It was suggested that physical strength of sediment particles set the “maximum possible abrasion rate’. As
sediment flux increases, abrasion rates of sediment particles with similar point load strength index were changed. It could be concluded that not only physical characteristics of sediment particles, but also sediment transport conditions
control sediment abrasion rates.

참고자료

· 없음