0.4–12 μm 범위의 분광법을 이용한 탄산염 암석의 기계적 특성 예측

초록 암석의 기계적 특성을 결정하는 것은 다양한 토목 공학 분야에서 매우 중요합니다. 전통적으로 암석의 기계적 특성은 지반 조사 중 현장 및 실험실 테스트를 통해 결정됩니다. 그러나 이러한 대규모 조사는 상당한 시간과 자원을 필요로 합니다. 반대로, 고분광 원격 탐사 기술은 암석의 광물 조성 및 결정 구조를 빠르고 간단하게 결정할 수 있는 방법을 제공합니다. 이러한 특성은 암석의 기계적 특성에 영향을 미칩니다. 본 연구는 고분광 센서를 사용하여 실험실 환경에서 탄산염 암석의 기계적 특성을 특성화하는 데 중점을 둡니다. 다양한 강도 범위의 약 150개의 원통형 탄산염 암석 샘플을 이스라엘의 여러 암석 노두에서 수집했습니다. 점 분광계(0.4~2.5 µm)와 분광 이미지 센서(8.0~12.0 µm)를 사용하여 샘플의 빛 반사 및 분광 방출률을 캡처했습니다. 밀도, 다공성, 물 흡수 및 일축 압축 강도(UCS)와 같은 기계적 속성을 측정했습니다. 고급 데이터 마이닝 기법을 통해 고분광 신호와 기계적 특성 간의 통계적 상관관계를 식별하여 예측을 위한 주요 파장을 파악했습니다. 개발된 모델은 지정된 특성에 대해 우수한 예측 가능성을 보였으며, 분광법을 통해 식별 가능한 광물학과 내부 결정 구조에 따라 정확성을 부여했습니다. 그러나 UCS 예측은 분광 데이터에 완전히 반영되지 않은 내부 결함의 영향으로 인해 다소 약한 결과를 보였습니다. 그럼에도 불구하고 암석 UCS에 대한 결과는 만족스럽다고 평가되었습니다. 이러한 발견은 채석 작업에서 암석의 기계적 특성을 평가하기 위한 비파괴 도구의 새로운 가능성을 열어줍니다.