Velocity analysis of various granite and its impact on determination of weathering

화강암의 속도 분석과 풍화도 산정에 미치는 영향

Determining the coefficient of weathering(CW) for stone heritage plays very important role in investigation and conservation plan. In most case, CW is obtained from the empirical relation, which use the difference between sonic velocities of fresh and weathered rocks. In this paper, we measured sonic velocities for the samples from Iksan, Geochang, Wonju, Goesan and Chungju of which our stone heritages are made. We first investigate the uncertainty of velocity by portable measurement by comparing it to lab measurement. There were small difference, but we conclude that the difference is not major. However, the velocity of fresh rock differs significantly among samples: ranging from 3200 to 4400m/s. This cause a lot of error in CW estimation if we use typical fresh rock velocity as of 5000m/s. Thus accurate measurement of the velocity of fresh rock is crucial to CW estimation.

석조문화재의 풍화도의 산정은 문화재의 진단 및 보존에 매우 중요한 부분으로 많은 경우 풍화암의 속도와 신선암의 속도의 차이를 이용한 경험식에 의존하고 있다. 본연구에서는 국내의 석조문화재를 구성하고 있는 대표적 지역인 익산, 거창, 원주, 괴산, 충주에서 획득한 신선한 화강암을 대상으로 실험실 및 현장측정 장비를 이용해 속도를 측정, 비교하고 이것이 풍화지수산정에 미치는 영향을 알아보고자 한다. PUNDIT을 사용하는 현장측정의 경우 휴대가 간편하나 측정속도의 불확실성이 높을 가능성이 있기 때문에 실험실에서 암삼축 시험기를 이용한 측정과 비교하였다. 이 두 자료를 비교하여 현장측정의 상대적 정확도를 비교, 분석할 수 있었고 이 차이는 암석의 풍화도 산정에는 크게 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 하지만 일반적으로 풍화도 산정에 쓰이고 있는 신선암의 속도는 5000m/s를 사용하고 있으나, 5개의 지역에서 선정된 신선한 화강암의 속도는 3200에서 4400m/s까지 다양하게 나타났다. 따라서 이러한 차이를 무시하고 풍화도를 산정하는 경우 실제 신선암의 속도를 사용하는 경우에 비하여 그 풍화도가 많게는 2단계 이상 높게 평가되었으며 이는 문화재의 진단 및 보존에 매우 큰 영향을 미칠 것으로 생각된다.