1. 서 론
2. 탄산칼슘 생성
2.1 CaCO3 생성량 평가
2.2 효소 농도에 따른 CaCO3 생성량 평가
3. 전단파 속도 및 전기전도도
3.1 실험방법
3.2 결과 및 분석
3.2.1 전단파 속도
3.2.2 전기전도도
3.2.3 전단파 속도와 전기전도도의 관계
4. 탄산칼슘 이미지 분석
4.1 주사전자현미경(SEM)
4.2 X-ray CT 이미지
5. 결 론
1. 서 론
최근 친환경 그라우팅 방법에 의한 지반개량 공법 개발이 활발해지고 있으며, 그 가운데 미생물을 이용한 바이오 그라우팅에 대한 연구가 널리 수행되고 있다(Park and Kim, 2013; Park and Kim, 2015; Park et al., 2011; Burbank et al., 2011; Cheng et al., 2013; Dejong et al., 2006; Mortensen et al., 2011; van Paassen et al., 2010; Whiffin et al., 2007). 일반적으로 MICP(Microbial Induced Carbonate Precipitation)라 불리는 바이오 그라우팅 공법은 미생물을 이용하여 요소 [CO(NH2)2]와 염화칼슘 (CaCl2) 간의 반응을 유도하고 그 부산물인 탄산칼슘을 흙 내부 공극에 침전시켜 강도 및 강성도를 증가시키는 방법으로 침전 반응은 다음과 같다.
(1)
미생물을 이용한 지반 개량 공법은 친환경적이고 시멘트와 유사한 강도 증진 효율을 보인다는 장점을 가지며, 이 때 지반 개량의 효과는 반응 조건 및 침전된 탄산칼슘의 양에 따라 달라진다. Whiffin et al.(2007)은 지반 강도에 영향을 미치는 최저 탄산칼슘의 양을 측정하였고 Cheng et al.(2013)은 탄산칼슘 생성량에 따른 세립토 및 조립토의 마찰각과 점착력 변화를 확인, 탄산칼슘의 양에 따라 MICP 용액이 처리된 흙의 일축압축강도가 시멘트의 강도와 유사함을 증명하였다. 또한, van Paassen et al.(2010)은 실제 현장을 모사한 대규모 실험을 통해 탄산칼슘의 양에 따른 강도 증진 효율을 관찰하였다. 또한, Park and Kim(2013)과 Park and Kim(2015)에서는 시멘트와 탄산칼슘의 중량비에 따라 고결된 사질토의 일축압축강도를, Park et al.(2011)은 시멘트 시편 내 MICP 용액 주입 횟수에 따른 일축압축강도 변화를 관찰하였다. 그러나, MICP를 통한 탄산칼슘 침전 반응(식 (1))은 시멘트 고결 시간과 비교하여 오랜 반응시간을 필요로 하며, 미생물로 인한 공극 막힘 현상(Bio- plugging)이 발생하며, 세립토 지반에의 적용이 어렵다는 단점이 존재한다(Hamdan et al., 2013).
EICP(Enzyme Induced Carbonate Precipitation)는 요소분해효소를 통한 탄산칼슘침전을 유도하는 방법으로써 효소의 농도에 따른 반응시간 조절이 가능하며, 미생물로 인한 공극 막힘 현상을 최소화 할 수 있으며, 미생물의 크기보다 작은 공극을 갖는 세립토에의 적용이 가능한 것으로 알려져 있다(Hamdan et al., 2013). Nemati and Voordouw(2003)는 온도 및 효소의 농도에 따라 생성되는 탄산칼슘의 양을 통하여 최적의 반응 조건을 제시하였고, Yasuhara et al.(2012)는 효소의 농도, 주입 용액의 농도 및 용액 주입 횟수에 따른 최적의 강도 증진 조건을 실험적으로 제안하였다. Hamdan and Kavazanjian (2016)은 풍동실험(Wind tunneling test)을 통해 EICP 용액이 처리된 지반의 비산먼지 억제 효과를 관찰하였으며, Park et al.(2012)은 식물로부터 직접 추출한 요소분해효소를 이용하여 EICP 반응을 유도한 바 있다. 그러나, 선행연구들은 반응 과정에 대한 세부 메커니즘을 명확하게 규명하지 못했다는 한계점을 갖는다.
본 연구에서는 사질토에서의 EICP 반응에 의한 강도 증진효과를 보기 앞서 탄산칼슘과 염산간의 반응 부수물인 이산화탄소의 생성량 측정을 통해 탄산칼슘 생성량을 정량적으로 측정하였다. 반응 진행에 따라 측정한 전단파 속도 및 전기전도도에 더하여, 결정화 모델을 통해 사질토 시료 내에서의 EICP 반응 세부 메커니즘을 추정하였다. 또한, 주사전자현미경 및 X-ray CT를 이용해 시료 내 탄산칼슘의 침전 양상 분석을 실시하였다.
2. 탄산칼슘 생성
Fig. 1은 효소 농도 0.1g/L와 0.5g/L를 이용할 경우, 시간에 따라 순수한 반응 용액 내에서 탄산칼슘이 침전되는 모습을 보여준다. 요소 및 염화칼슘이 혼합된 용액에 효소를 넣은 용액을 20초간 혼합한 후 1시간부터 흰색의 탄산칼슘이 용액 내에서 생성되기 시작하며 점차 아래로 침전되는 현상을 보인다. 0.5g/L 샘플의 경우 반응 시작 4시간까지 용액에서의 탄산칼슘 생성이 관찰되며, 이후에는 반응 용기 내부 벽면에 흰색 알갱이 형태의 탄산칼슘이 생성되고 있음이 확인되었다. 128시간의 반응 후, 반응 용기 하부에 침전된 탄산칼슘의 양은 0.1 g/L 샘플보다 0.5g/L 샘플에서 2 배 가량 많다. 탄산칼슘의 침전이 흙에서 발생할 경우 공극의 일부를 채우고 흙의 강성도 증가에 영향을 줄 것으로 판단된다.
2.1 CaCO3 생성량 평가
육안으로 관찰 가능한 정성적 방법에 의한 탄산칼슘 생성 양상은 시간에 따른 반응 양상을 정확히 평가할 수 없으며 해당 농도에서 반응 완료 시간을 예측하기 힘들다. 또한 반응 수용액에 존재하는 염화칼슘이온은 건조 온도에 따라 결정으로 추출되는 성질로 인해 순수 탄산칼슘의 정량적 평가를 저해한다. 따라서 반응 시간에 따라 생성되는 탄산칼슘의 양을 측정하기 위해 ASTM D4373(ASTM, 2014)이 제시한 염산 반응 및 이에 따른 이산화탄소 압력 측정법을 사용하였다. 투명한 챔버 안에 정확한 질량의 탄산칼슘을 넣고 작은 비이커에 염산을 함께 넣어둔다. 챔버를 밀봉 후 흔들면 비이커에 담긴 염산이 탄산칼슘과 반응하여 염화칼슘 수용액과 이산화탄소가 생성된다.
(2)
생성된 이산화탄소는 챔버 내부의 압력을 증가시키고, 측정한 압력이 수렴할 때까지 약 10분간 흔들어준다. Fig. 2는 ASTM 기준에 부합하는 장비(Gilson, HM-536)를 통해 순수 탄산칼슘 0.2g, 0.4g, 0.6g, 0.8g, 1g에 대한 이산화탄소 압력을 나타낸 것으로 반응에 쓰인 탄산칼슘의 양이 증가함에 따라 이산화탄소 압력이 선형으로 증가함을 보인다. 따라서, 흙과 반응 용액을 혼합한 지반 개량 공법 적용 시, 흙 입자의 공극 내 생성되는 탄산칼슘 양의 정량적 평가는 동일한 용액조건에서 추출된 탄산칼슘의 양과 동일하게 보며 본 관계식을 통해 가능하다.
2.2 효소 농도에 따른 CaCO3 생성량 평가
효소의 농도 및 반응 시간의 경과에 따라 생성되는 탄산칼슘의 생성량은 달라지므로(Fig. 1), 이온 및 공기가 제거된 증류수와 요소(Sigma Aldrich, U5378) 1M, 염화칼슘(Sigma Aldrich, C3881) 1M, 효소(Sigma Aldrich, U1500, 40,318 U/g activity)의 농도를 각각 0.1g/L, 0.5g/L로 혼합하여 시간에 따른 탄산칼슘 양을 비교하였다. 50ml의 플라스틱 튜브에 용액을 반응시키고 각 농도에 따라 샘플 6개를 제작하여 30℃의 항온 수조에 넣고 1, 2, 4, 8, 32, 128시간의 반응 시간 경과 후에 샘플을 추출하였다. 각 반응 시간에 튜브를 항온 수조에서 꺼내어 원심 분리기에 넣고 4℃, 3000rpm의 조건으로 10분간 원심 분리를 진행하였다. 원심 분리된 튜브의 상층액을 제거한 후 24시간 동안 60℃의 온도로 건조시키고 건조된 튜브 안에 있는 침전된 탄산칼슘을 추출하여 앞서 기술한 ASTM D4373 방법을 통해 탄산칼슘의 생성량을 정량적으로 평가하였다. 식 (1)에 의해, 요소 1M과 염화칼슘 1M이 반응하면 1M(100g/L)의 탄산칼슘이 생성될 수 있고 반응 시간에 따른 탄산칼슘의 생성 효율은 Fig. 3과 같다.
효소의 농도 0.5g/L와 0.1g/L 두 경우 모두 반응 시간 초기에 생성량이 급격히 증가한 후, 약 30-50시간이 경과하면 생성량이 감소하고 약 100시간 이후에는 추가적인 탄산칼슘의 생성이 중단되었다. 최종적으로 효소 농도 0.5g/L에서는 65.4g/L로 약 65%의 효율을, 효소 농도 0.1g/L에서는 38.3g/L로 약 38%의 효율을 보였다. 효소 농도 0.1g/L당 탄산칼슘의 생성 효율을 보면, 효소 농도 0.5g/L는 13%, 효소 농도 0.1g/L는 38%로 0.1g/L의 생성 효율이 더 높았다.
3. 전단파 속도 및 전기전도도
전단파 속도는 흙 입자간 결합의 수가 증가함에 따라 증가하고 최대 전단강성도로 표현되는 흙의 고유한 물성값이며, 액상화 저항도 및 지반개량 효과 등을 정량적으로 나타낸다(Lee and Santamarina., 2005). 전기전도도는 반응 용액에의 이온 변화 및 탄산칼슘의 생성에 민감하게 반응할 것이며, 시간에 따라 연속적인 전단파 속도와 전기전도도를 획득할 경우 흙 내부에서 발생하는 입자 스케일에서의 특성변화 매커니즘 규명에 유용하다.
3.1 실험방법
효소의 농도 및 반응 시간에 따른 지반의 고결 정도를 파악하기 위해 Fig. 4와 같은 측정장비를 이용하였다. 아크릴 재질로 제작된 원통형 셀(직경 50mm, 높이 50mm)의 중간 높이에 전극을 설치하여 전극시험법(Two- terminal electrode system)을 실시하였다. 각 전극은 임피던스 분석기(GW Instek, LCR-819)와 연결되었으며 100kHz의 주파수와 1V의 교류 전압을 가하여 저항을 매 1분마다 측정하였다. 동일한 셀에 전기전도도 용액(Thermo Fisher Scientific, inc.)을 주입 후 저항을 측정하여 저항과 전기전도도의 상관관계를 파악한 후, 실험에서 획득한 저항값을 전기전도도(Electrical conductivity)로 환산하였다.
전단파 속도는 셀의 상부와 하부에 설치된 벤더 엘리먼트를 이용하여 측정하였다. 신호발생기(Agilent 33220A)로 상단의 벤터 엘리먼트에 입력 신호(Square wave, f = 100Hz, 1V)를 보내고 전달된 전단파는 신호증폭기(Krohn- hite 3944, low-pass filter at f = 500kHz, high-pass filter at f = 50Hz)를 통해 오실로스코프(Agilent DSO5014A)로 저장되었다. 요소 1M, 염화칼슘 1M의 조건에서 다른 효소 농도(0.1g/L, 0.5g/L)를 갖는 용액을 준비된 셀에 주입 후 주문진 표준사(Gs = 2.62, D50 = 0.458, Cu= 1.48, Cc= 0.962)를 넣었다. 효소 농도 0.1g/L의 초기 간극비는 0.793, 0.5g/L는 0.832이며, 완전 혼합된 시료를 측정셀에 넣고 깊이 1m 가량의 표층에서의 지반 개량 효과를 모사하기 위해 수직 하중 15.6kPa를 가하였다. 실험은 30℃의 항온수조에서 총 5일간 진행되었다.
3.2 결과 및 분석
3.2.1 전단파 속도
반응 시간이 증가함에 따라 변하는 전단파 변화 결과는 Fig. 5와 같다. Fig. 5(a)는 효소 농도 0.5g/L 샘플의 시간에 따른 전단파 변화 양상으로 반응 시작 초기의 전단파에서는 저주파 성분이 우세하며, 반응이 진행됨에 따라 전단파 초동도달시간은 점차 빨라지며 고주파 성분이 지배적이다. 일정한 시간 이후의 전단파 초동도달시간은 일정한 값을 보인다. Lee and Santamarina(2005)에서 제시된 초동도달시간 평가방법을 따라 산출된 전단파 속도 변화는 Fig. 5(b)와 같다. 반응 24시간 이내에는 전단파 속도가 선형으로 빠르게 증가하고 30시간 이후에는 값이 수렴한다. 효소 농도 0.5g/L의 경우 715.7 m/sec로(초기값 대비 5.3 배), 효소 농도 0.1g/L의 경우 약 319.7m/sec(초기값 대비 2.5 배)로 수렴하였다.
용액 내에서 결정화 작용에 의한 침전은 생성되는 물질의 결정화 및 침전 위치에 따라 흙의 강성도 변화를 가져온다. 대표적인 결정화 모델은 크게 흙 입자 사이를 직접 연결하는 교결모델(Contact-cementation model)과 공극충전모델(Pore filling model)로 구분된다(Ecker et al., 1998; Yun et al., 2005). 교결모델은 생성 물질이 흙 입자 표면 및 입자 접촉 부분에 균일하게 침전되어 입자 접촉 면적을 증가시키고 이로 인한 전단 강성도 증가를 설명하며, 공극충전모델은 흙 입자 사이의 공극에서 결정화가 발생하여 전단 강성도에 영향을 미치지 않는 것을 의미한다. 다만, 생성 물질의 양이 지속적으로 증가하여 공극 부피 대비 약 40% 이상을 채우면 입자 주변 및 공극의 상당 부분이 생성 물질로 채워져 모델에 의한 결정화-침전 매커니즘의 구분이 무의미해진다(Yun et al., 2005). Fig. 3에서 보인 시간에 따른 탄산칼슘의 생성량 추세선을 기본으로 시간에 따른 탄산칼슘의 생성량을 계산한 후 산출한 공극부피 대비 탄산칼슘의 생성량 비율에 따른 전단파 속도의 변화 양상은 Fig. 6과 같다.
Ecker et al.(1998)이 제시한 교결모델의 경우(검은색 실선) 매우 작은 양의 탄산칼슘이 생성되어도 전단파 속도가 급격히 증가하는 반면 공극충전모델은 입자간의 전단특성에 영향을 미치지 않으므로 초기값과 같은 일정한 값을 보인다(검은 점선). 본 연구에서 측정한 전단파 속도는 교결모델에 의한 값만큼의 초기 증가 양상을 보이지는 않으나 반응 초기의 전단파 속도 증가는 두가지 모델의 중간에 위치함을 알 수 있다. 즉 생성된 탄산칼슘의 일부는 입자간 접촉면 향상에 기여하고 일부는 전단 특성과 무관한 입자 표면에 침전된다고 추정된다.
동일한 탄산칼슘 생성량에서 효소 농도 0.5g/L에서의 전단파 속도가 0.1g/L보다 크게 측정된 결과는, 고농도에서 큰 입자의 탄산칼슘이 생성된다는 간접적인 증거이다. 또한 농도 차이가 5 배임에도 불구하고 최종 전단파 속도가 2.2 배 가량 증가함은, 효소 농도 0.1g/L의 경우가 지반 개량 효율이 좋다는 증거이나, 지반의 고결 측면에서는 효소 농도 0.5g/L 경우가 교결모델의 경향을 보이는 것으로 이의 고결의 효율이 더 좋다고 판단된다.
지반의 강성도를 평가하는 또 다른 지수인 압축파 속도(Compressional wave velocity)는 Gassmann 식을 이용하여 예측이 가능하며 식 (4)를 바탕으로 흙을 구성하는 재료의 기본적인 물성 및 공극률 n, 그리고 실험으로 측정한 전단파 속도를 토대로 압축파 속도를 계산할 수 있다.
(4)
여기서 Ksk는 뼈대 체적탄성률(Skeletal bulk modulus), Kf는 유체의 체적탄성률, KCaCO3는 탄산칼슘의 체적탄성률, Kg는 흙 입자의 체적탄성률, SCaCO3는 공극 대비 탄산칼슘 양의 비율, Vs는 측정한 전단파 속도를 나타내고 초기 압축파 속도는 1500m/sec로 가정하였다(Santamarina et al., 2001).
Fig. 7(a)는 Gassmann식을 통하여 유추한 탄산칼슘의 공극 침전율에 따른 압축파 속도를 나타낸다. Fig. 6의 전단파 속도 변화와 유사하게 탄산칼슘의 공극 침전율이 증가함에 따라 압축파의 속도가 증가함을 확인하였다. Fig. 7(b)는 반응 시간에 따른 압축파 속도를 나타낸 것으로 반응 후 약 50시간에 효소 농도 0.5g/L는 1733.7 m/sec, 효소 농도 0.1g/L는 1551.1m/sec의 속도로 수렴하였다.
3.2.2 전기전도도
탄산칼슘의 생성으로 인한 공극률의 변화로 전기전도도의 감소를 나타내기 위해 Archie(1942)의 법칙을 이용하였다. Archie(1942)의 법칙은 암석 또는 흙에 적용되며 해당 물체의 공극을 채우는 유체의 전기전도도와 유체의 포화도 및 물체의 공극률을 통하여 시편의 전기전도도 값을 예측한 것으로 식 (5)와 같다.
(5)
여기서 σfluid는 주입 용액의 전기전도도를 의미하며, S는 포화도, B는 포화도 지수, n은 공극률, Cm은 교결인자(Cementation factor)를 의미한다. 효소 농도 0.1 g/L, 0.5g/L 모두 100%의 포화도를 유지하였으므로 SB = 1이며, 반응의 진행에 따라 시편은 고결되므로 Cm은 일반적인 암석이 갖는 값인 1.1로 설정하였다. 생성된 탄산칼슘의 양은 공극률에만 영향을 미치나, Fig. 6과 같이 생성된 탄산칼슘의 양은 효소 농도 0.5g/L의 경우 전체 공극부피 대비 약 2.4%, 효소 농도 0.1g/L의 경우 약 1.4%으로 탄산칼슘의 생성이 전기전도도에 미치는 영향이 미미하다. 반면, 용액과 주문진 표준사를 넣은 시편의 저항을 측정하여 전기전도도로 환산한 값은 Fig. 8(b)와 같다. 반응 초기에는 효소에 의한 요소 분해로 전기전도도의 값이 급격히 증가하였으며 요소 분해 메커니즘은 식 (3)과 같다.
(3)
여기서 CO32- 이온은 수용액 내 칼슘이온과 반응하여 탄산칼슘을 생성하고 2개의 NH4+ 이온은 수용액에서 이온 상태로 남게 된다. 반응이 진행됨에 따라 NH4+ 이온의 생성으로 전기전도도가 증가하며 최종적으로 효소 농도 0.5g/L의 경우 87.0mS/cm, 효소 농도 0.1g/L의 경우 58.7mS/cm으로 수렴하였다. 해당 전기전도도 값은 이온생성으로 인한 전기전도도 증가 및 탄산칼슘의 생성으로 인한 전기전도도 감소의 상반된 효과를 반영하고 있지만 Fig. 8(a)의 결과와 같이 탄산칼슘의 생성으로 인한 전기전도도 값의 변화는 미미하므로 측정된 전기전도도 값을 통해 반응의 진행 정도를 예측할 수 있다.
3.2.3 전단파 속도와 전기전도도의 관계
전단파 속도가 측정된 동일한 시간의 전기전도도를 산출한 값과 전단파 속도의 상관관계는 Fig. 9와 같다. 효소의 농도와 무관하게 일정한 증가 양상을 보인다. 효소 농도 0.1g/L의 경우 전단파 속도의 증가에 따라 전기전도도 값이 선형으로 증가하지만 0.5g/L의 경우 전단파 속도 700m/sec까지 동일한 증가 양상을 보이며 700 m/sec 이후에 전기전도도의 값이 급격히 증가한다. 선형으로 증가하는 구간은 요소 분해 반응이 진행되고 생성되는 탄산칼슘에 의한 전단파의 속도가 증가하는 것을 의미한다. 이후 전기전도도의 값이 급격히 증가하는 구간은 요소의 분해로 인해 전기전도도의 값은 증가하지만 생성된 CO32-이온이 칼슘과 반응하지 않고 이온으로 남아있거나 전단파 속도에 영향을 미치지 않는 형태로 탄산칼슘의 침전이 진행된 것으로 판단된다. 본 그래프의 경향은 실제 현장에서 EICP 용액 주입 후 지반의 전기전도도 측정을 통하여 지반의 고결 정도를 파악하는 지표가 될 것으로 판단된다.
4. 탄산칼슘 이미지 분석
4.1 주사전자현미경(SEM)
효소의 농도에 따라 침전된 탄산칼슘의 형태와 양의 비교를 위해 주사전자현미경(JEOL, 7800F)을 이용하였고 각 시편을 100 배 확대하여 분석하였다(Fig. 10). 효소 농도 0.1g/L 샘플의 표시된 부분에서 탄산칼슘이 표준사 입자 표면에 부분적으로 부착된 것을 확인할 수 있다. 하지만 0.5g/L의 효소를 이용한 샘플에서 표시된 부분은 탄산칼슘이 표준사 입자 사이와 표면에 침전되어 있고 전반적으로 입자 표면이 코팅 되어 있는 형태를 보이며 탄산칼슘의 양이 0.1g/L를 이용한 샘플보다 다량 존재하는 것이 육안으로 식별 가능하다.
4.2 X-ray CT 이미지
효소 농도 0.5g/L를 처리한 시편(직경 5mm, 높이 10mm)에 대한 X-ray CT 이미지 분석을 실시하였다(X-eye Micro CT, 6.2㎛/pixel 해상도). Fig. 11(a)의 회색 알갱이는 주문진 표준사 모래 입자, 검은색 바탕은 공극, 밝은 흰색 점들은 EICP에 의해 생성된 탄산칼슘을 나타난다. 각 구성물질은 고유한 CT값을 보이고 있으므로, 오츠 방법(Otsu’s method)을 통하여 모래입자(갈색), 공극(검은색), 그리고 탄산칼슘(흰색)을 분리하였다(Fig. 11b). 탄산칼슘은 공극 전체에 걸쳐 작은 알갱이 형태로 존재하며 입자의 표면과 입자 연결부분에 골고루 분포하고 있다. 시편스케일에서의 탄산칼슘 분포는 앞서 측정한 전단파 속도 증가 양상에 대한 분석 결과 및 SEM으로 확인한 탄산칼슘의 존재와 일치한다.
5. 결 론
본 연구에서는 기존 지반 고결제를 대체하는 EICP 용액을 통하여 지반의 고결 정도를 평가하였다. 실험적인 방법을 통해 효소의 농도에 따라 생성되는 탄산칼슘의 양을 측정, 전단파 및 전기전도도를 측정하였으며 주사전자현미경 및 X-ray CT 이미지 분석을 통해 생성된 탄산칼슘의 침전 위치 및 침전량을 확인하였다. 본 연구를 통해 도출된 주된 결론은 다음과 같다.
(1)EICP 용액 반응시, 초기에 탄산칼슘의 양이 크게 증가하고 약 5일 후에 수렴하였다. 최종적으로 효소 농도 0.5g/L일 때 65%, 0.1g/L일 때 39%의 효율을 보였고 동일 효소의 농도로 환산시 효소 농도 0.1g/L를 이용했을 경우, 탄산칼슘 생성 효율이 더 높게 나타난다.
(2)효소 농도 0.5g/L를 혼합한 사질토 시편의 전단파 속도는 약 5.3 배 증가하였고, 효소 농도 0.1g/L의 경우 전단파 속도는 약 2.5 배 증가하였다. 동일한 탄산칼슘의 공극률에서 효소 농도 0.5g/L의 전단파 속도가 높게 나타났다.
(3)전기전도도 측정결과 탄산칼슘생성으로 인한 전기전도도 값의 변화는 이론적으로 크게 변하지 않으나, 요소 분해로 인한 이온 생성으로 인해 용액의 전기전도도 값은 초기에 크게 증가하고, 탄산칼슘의 생성이 완료된 후에는 변함이 없다. 또한 전기전도도와 전단파 속도의 관계를 이용하여 실제 지반에서 EICP 용액 주입 후 전기전도도 측정을 통해 전단파 속도를 추정할 수 있다.
(4)주사전자현미경 및 X-ray CT 이미지를 통해 탄산칼슘이 사질토 입자 표면에 골고루 작은 알갱이 형태로 분포하고 있음을 확인하였다.
