경주지역 석조문화재 구성암석으로 사용된 경주남산화강암과 석영안산암질 응회암의 산성비에 따른 손상을 예측하기 위하여 인공강우와 인공풍화시험을 적용하였다. pH 4.0 강우는 반응초기에 화강암시편의 표변에 노출된 신선한 광물 입자와 가수분해반응에 의하여 중화되나, 곧 초기산성도로 돌아갔다. 반면 pH 5.6 강우는 경주남산화강암과 반응 시 오랜 시간 동안 중성을 유지하였는데, 약한 산성도로 인하여 암석의 구성 광물이 천천히 지속적으로 가수분해되어 나타나는 결과로 보인다. 풍화된 경주남산화강암과 반응한 산성비의 산성도는 pH 5.6 강우의 경우 선선한 암석에 비해 더 오랫동안 중성을 유지하였다. 응회암과 반응한 산성비는 전체적으로는 화강암과 유사한 경향을 보이나, pH 4.0 강우의 산성도가 낮아지는 시점이 화강암에 비해 늦다. 이는 응회암과 화강암의 조직과 구성광물성분이 다르기 때문이며, 미립 내지 유리질 석기가 많은 응회암이 화강암에 비해 강우와 반응하는 성분이 더 많아서 이러한 차이를 나타낸다. 무게감소율과 강도감소율을 예측한 결과, 신선한 경주남산화강암 보다 응회암이 같은 조건의 환경에서 2배 가까이 감소하였다.
The artificial rains having different pH and weathering simulation test were performed for Gyeongju Namsan granite and dacitic tuff to predict the role of acid rain in the deterioration of stone monuments located in Gyeongju area. The pH 4.0 rain reacted with the fresh granite showed near neutral pH at the early stage due to the hydrolysis of minerals in the rock surface. But the pH changed back to the initial pH in the later stage. On the other hand, the pH 5.6 rain showed the neutral pH for a longer time than the experiment with pH 4.0 rain, reflecting slower reaction of minerals due to the weaker acidity. When the pH 5.6 rain reacted with the weathered granite, the water showed neutral pH longer than the case of the fresh granite. The similar tendencies were observed in the experiment of dacitic tuff, except that the pH 4.0 rain reacted with dacitic tuff took a longer time to go back to the initial pH as compared with the case of granite. These results may due to the differences in mineral composition and texture of two rocks. Dacitic tuff contains more fine-grained or glassy groundmass than granite and is more reactive with weaker acid rain. It was predicted that the weight loss and strength decrease rate of dacitic tuff would be approximatetly twice relative to those of granite in the same experimental environment.
