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인장 분지 형성을 구현하기 위한 상사 모델링 벤치마크 실험 및 원심모형실험의 적용성 평가

A benchmark experiment for analogue modeling of extensional basin formation and evaluation of applicability of centrifuge test
지질학회지 제54권 제6호, 2018.12, 605-614 (10 pages)
DOI :10.14770/jgsk.2018.54.6.605
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초록
지질학적 현상을 연구하는 물리적 실험의 경우, 반복성 있는 현상 재현이 가능할 때 실험의 신뢰성을 증대시킬 수 있다. 본 연구에서는 인장력에 의해 발생한 정단층 구조를 대상으로 모형 토조를 이용한 벤치마크 실험을 수행하였다. 이를 위해 모형 실험의 상사성을 검토하고, 벤치마크 실험에서와 같은 방법으로 실험 재료와 인장조건, 그리고 경계조건을 설정하여 실험을 수행하였다. 또한 대형 원심모형실험시설을 이용하여 동일한 크기의 모형에서 원심중력가속도와 인장 속도를 변화시켜 인장 거동 시의 물리량에 대한 상사비를 고려하였다. 1 g 상태에서의 벤치마크 실험과 10 g 상태에서의 원심중력장에서 일정한 속도의 인장 응력을 구현하고, 지표면의 형상을 신뢰성 있게 계측하였다. 이를 통해 지각의 변형 실험 연구를 수행 시, 대형 원심모형실험의 신뢰성과 적용성을 평가하였다.

For physical experiments like analogue modeling that designed for studying geological deformation, reproducibility of the deformation is important to guarantee the reliability of the experiment. In this study, the normal fault generated by extensional stress is benchmarked using a sand box model. The scaling factors for the modeling test are considered and the experiments are conducted by setting the appropriate material, extensional stress, and boundary condition in the same way as in a benchmark experiment. In addition, a large centrifuge facility is used to vary the centrifugal acceleration and extension rate in the same sized model to account for the scaling factors of the physical quantity during extensional behavior. At 1 g benchmark condition and a centrifugal field at 10 g, a constant rate of the extensional stress is implemented and the topographic evolution is reliably measured. In this study, the reliability and applicability of large centrifuge model tests are evaluated for formulating experiments designed to study geological deformation.

목차
요약
ABSTRACT
1. 서론
2. 실험 방법 및 구성
3. 실험 결과
4. 토론
5. 결론
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