암석시험편 유효공극률 측정의 반복성과 재현성 (Repeatability and Reproducibility in Effective Porosity Measurements of Rock Samples)

서지정보

· 발행기관 : 한국지구물리.물리탐사학회
· 수록지 정보 : 지구물리와 물리탐사 / 15권 / 4호 / 209 ~ 218페이지
· 저자명 : 이태종, 이상규

초록

다양한 직경과 길이, 암종, 그리고 유효공극률을 가지는 8종의 암석시험편에 대하여 반복적으로 고체밀도와 유효공극률을 산출하고 그에 따른 반복성 및 재현성을 검토하였다. 또한 대기의 기온변화가 유효공극률의 산출에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 8종의 암석시험편에 대하여, 진공압력은 사용한 시스템의 최대진공인 1 torr로, 진공시간은 ISRM 표준시험법의 규약을 만족하는 80분으로 하여 유효공극률을 7번씩 산출하였다. 즉, 참조를 위해 각각의 시험편에 대해 1회, 반복성 검토를 위하여 모든 실험 조건을 같이한 상태에서 각 3회씩, 그리고 재현성의 검토를 위하여 동시에 수침진공하는 시험편의 숫자를 2, 4, 8개로 달리하여 3회 등 총 7번씩의 유효공극률을 산출하고 비교 검토하였다. 고체밀도의경우 8개 암석시험편의 평균편차가 0.00 g/cm3으로 나타나서 완벽한 반복성과 재현성을 보였다. 유효공극률의 경우는 모든 실험 조건을 동일하게 한 반복성 실험에서는 평균편차가 0.07% 이하, 실험 조건 중에 수침진공 하는 시험편의 숫자를 달리한 재현성 실험에서는 0.05% 이하로 모두 양호한 값을 나타내었다. 재현성 실험에 의해 측정된 유효공극률이 대부분 반복성 실험에서 측정되는 편차범위 내에서 측정되어 양호한 재현성을 보였다. 따라서, 암석시험편의 개수를 2, 4,8개로 달리하며 수침진공 한 재현성 실험에서는 표준시험법에 따라서 1 torr 정도의 고진공을 사용하는 경우에는 여러 개의 시료를 동시에 수침진공하여도 산출되는 유효공극률에는 영향을 미치지는 않는다. 온도, 습도, 현지기압 등 기상자료와 시험편의 물속무게를 비교하고 대기 온도가 물의 온도, 밀도 및 부력에 영향을 주어 결국 시험편의 물속무게를 잘못평가할 수 있음을 보였다. 따라서 시험편의 유효공극률을 정교하게 산출하기 위해서는 시험편의 물속무게를 측정할 때 물의 온도를 실험조건에 포함시키거나 다른 물리량과 함께 측정하여 물의 밀도 변화에 따른 물속무게 변화를 보정하여야더 정밀한 유효공극률을 산출이 가능할 것이다.

영어초록

Repeatability and reproducibility in solid weight and effective porosity measurements have been discussed using 8 core samples with different diameters, lengths, rock types, and effective porosities. Further, the effect of temperature on the effective porosity measurement has been discussed as well. Effective porosity of each sample has been measured 7 times with vacuum saturation method with vacuum pressure of 1 torr and vacuum time of 80 minutes. Firstly, effective porosity of each sample is measured one by one, so that it can provide a reference value. Then for reproducibility check,effective porosity measurements with vacuum saturation of 2, 4, and 8 samples simultaneously have been performed. And finally, repeated measurements for 3 times for each sample are made for repeatability check. Average deviation from the reference set in solid weight showed 0.00 g/cm3, which means perfect repeatability and reproducibility. For effective porosity, average deviations are less than 0.07% and 0.05% in repeatability and reproducibility test sets, respectively,which are in good agreement too. Most of porosities measured in reproducibility test lies within the deviation range in repeatability test sets. Thus, simultaneous vacuum saturation of several samples has little impact on the effective porosity measurement when high vacuum pressure of 1 torr is used. Air temperature can cause errors on submerged weight read and even effective porosity, because it is closely related to the temperature, density, and buoyancy of water. Consequently,for accurate measurement of effective porosity in a laboratory, efforts for maintaining air or water temperature constant during the experiment, or a temperature correction from other information are needed.

참고자료

· 없음