달 심부 굴착을 위한 마이크로파 조사의 현무암 물성 영향에 대한 실험적 연구

초록

본 연구는 마이크로파 조사가 현무암의 물성에 미치는 영향을 분석하여 달 표면 및 심부 굴착을 위한 효 율적인 기술적 가능성을 탐구했다. 실험을 통해 마이크로파 조사 시간에 따른 현무암 시험편의 P파 속 도, Leeb 경도, Schmidt 해머 반발 경도, 세르샤 마모 지수, 일축압축강도, 탄성계수, 온도변화를 측정 하였다. 연구 결과, 마이크로파 조사는 현무암의 미세균열을 발생시키고 물리적 강도를 감소시켰다. 특 히 5분간의 마이크로파 조사 후 일축압축강도와 탄성계수가 크게 감소하였으며, 조사 시간 증가에 따라 P파 속도가 현저히 감소하여 암석 내부의 구조적 약화를 확인하였다. 이는 암석 내부로 침투한 마이크로 파의 열응력 유발 및 광물 간 열팽창 차이로 인한 균열 확장이 주된 원인으로 분석된다. 본 연구는 달 환경과 유사한 조건에서 마이크로파 조사의 암석 약화 효과를 확인하여, 달 표면 및 심부 굴착 작업의 효율 성을 크게 향상시킬 수 있는 가능성을 제시하였다.

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