모어-쿨롱 파괴기준 (Mohr-Coulomb Failure Criterion)
쉽게 풀면
흙이 미끄러지려면 그 면에서 버티는 전단저항을 이겨야 합니다. 이 저항을 점착력과, 수직응력에 내부마찰각의 탄젠트를 곱한 마찰 성분의 합으로 나타낸 것이 모어-쿨롱 기준입니다. 응력 상태를 나타내는 모어원이 이 직선에 닿는 순간 파괴가 일어난다고 보기 때문에, 그래프에서는 원과 접선의 관계로 아주 직관적으로 표현됩니다.
왜 중요한가
지반과 암반 해석에서 사실상 표준으로 쓰이는 파괴 기준이며, 사면 안정, 토압, 지지력 계산이 모두 여기에서 나온 점착력과 내부마찰각을 입력으로 씁니다. 수치해석 프로그램의 기본 재료 모델로도 채택되어 있어, 해석 조건을 밝힐 때 가장 자주 언급되는 모델입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
실내시험에서 두 개의 강도정수를 구해 수치해석의 재료 물성으로 넘기는 표준적인 절차를 서술한 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
이 기준은 중간 주응력의 영향을 무시하고 파괴포락선을 직선으로 가정한다는 단순화를 담고 있습니다. 실제 흙의 포락선은 구속압이 높아질수록 기울기가 완만해지는 곡선이라, 넓은 응력 범위를 다룰 때는 비선형 기준이나 임계상태 기반 모델이 더 적합합니다. 암반에서는 절리와 암질의 영향을 반영한 별도의 경험적 기준이 대안으로 쓰이며, 실무에서는 이를 모어-쿨롱 정수로 근사 환산해 함께 제시하기도 합니다.
주의할 점
점착력과 내부마찰각은 흙의 고정된 물성이 아니라 시험 조건, 즉 배수 여부와 구속압 범위, 응력 이력에 따라 달라지는 해석용 상수입니다. 금속의 항복기준인 폰 미제스 기준과 달리, 이 기준은 수직응력이 커질수록 강도도 커지는 마찰 재료를 전제로 한다는 점이 결정적인 차이입니다.