점토광물의 함유량에 따른 전기비저항 특성에 관한 실험적 연구

Laboratory Study on the Electrical Resistivity Characteristics with Contents of Clay Minerals

본 연구는 단층 파쇄대에 발달되어 있는 점토광물의 종류 및 함유량과 전기비저항의 관계를 밝히기 위해서 실제 암석대신 특별히 제작한 한천 공시체를 이용하여 점토광물의 함유량을 변화시키면서 전기비저항을 측정하고, 그 결과로부터 한천 공시체의 점토광물의 종류 및 함유량과 전기비저항과의 관계에 대해서 고찰하였다. 실험에 있어서 한천 공시체에 함유시킨 점토광물은 Kaolinite와 Montmorillonite의 두 종류이며, 동일 공시체를 이용하여 점토 함유량을 $0\~40\%$까지 조금씩 증가시키면서 전기비저항을 측정했다. 그 결과 공시체에 두 종류의 점토함유량이 증가할수록 전기비저항은 낮아지고 있으나, 같은 점토함유량에 있어서는 Kaolinite보다 Montmorillonite가 공시체의 전기비저항을 훨씬 저하시키고 있음을 알았다. 또한 공시체의 전기비저항과 점토함유량과의 상관성을 구한 결과 0.89로 높게 나타났으며, 측정결과를 이용하여 점토광물의 함유량과 전기비저항과의 관계식을 제안할 수 있었다.

This study considers to electrical resistivity characteristics for clay minerals types and contents in fractured and fault zone. The electrical resistivity is measured for an artificial agar specimen with clay minerals instead of a natural rock. The artificial agar specimen with clay minerals was special worked in study. The clay minerals used are Kaolinite and Montmorillonite in test, the clay mineral contents increases until $0\~40\%$ to the same specimen. As results, the electrical resistivity of the specimen decreased gradually as the clay mineral contents increases for all types of clay minerals. Montmorillonite shows remarkably lower resistivity than Kaolinite, although its clay content is fewer than that of Kaolinite. Also, a proposed experimental expression shows a good correlation coefficient as high as 0.89 or more in all clay minerals.