최근 자연강우의 한계점을 극복하고자 많은 연구자들이 실내 인공강우기를 이용해 연구를 수행하고 있다. 기존의 연구들에서 인공강우기의 강우강도와 공간적 범위에 대한 특성을 제안하고 있으나, 강우의 침식력을 평가하는 지표인 강우에너지나 모멘텀에 대한 연구는 등한시되어 왔다. 이에 본 연구에서는 한국기술연구원에 설치된 대형 인공강우장치(KICT-ERS)가 분사하는 강우 입자의 공간적 균질성, 강우의 물리적 특성, 그리고 강우에너지에 대해 분석하고, 이를 통해 실험 목적에 적합한 운영 방법을 제안하였다. 입력 유량의 상승에 따라 강우강도도 상승하였으며, 입력 수량이 1.7kgf/㎠일 때 Christiansen’s Coefficient of Uniformity(CU)값이 70.68%이었으나, 2.6kgf/㎠, 2.9kgf/㎠일 때 82.29%, 81.11%로 각각 상승하였다. 반면에 강우 입자 크기의 중간값은 입력 수량이 상승할수록 작아지는 경향이 나타났다. 강우강도의 변화에 따른 강우 입자의 직경 변화는 강우의 운동에너지와 모멘텀에 영향을 미쳤으며, 강우의 운동에너지 함유량은 강우강도의 상승에 따라 오히려 감소하는 결과로 나타났다. 본 연구는 인공강우기를 이용한 이전 연구들과의 비교 및 KICT-ERS를 이용한 침식 및 붕괴 모의 실험 결과의 정확성과 이해를 돕는데 기여할 것이다.

Many studies related to soil erosion and landslides have been conducted using artificial rainfall to overcome limits of an experiment using natural rainfall. Ranges of rainfall intensity and space from rainfall simulators were presented in the previous studies, but the study for raindrops’ characteristics from a rainfall simulator is not sufficient. To more clarify and better understand the results from soil erosion and/or landslides experiments using rainfall simulator, the raindrops’ characteristics from a large-sized rainfall simulator (KICT-ERS) installed in Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) were measured under different conditions by a laser-optical disdrometer and Christiansen’s Coefficient of Uniformity (CU) was calculated. Rainfall intensity and CU were increased as input current increased. When input current was 1.7 kgf/㎠, CU was 70.68%, but when input current was 2.6 kgf/㎠ and 2.9 kgf/㎠, CU was 82.29% and 81.11%, respectively. Raindrops’ size was decreased as input current increased. Changes of raindrops’ size due to rainfall intensity affect to rainfall kinetic energy and momentum. This result can propose suitable operating conditions for soil erosion and/or landslide experiments. Therefore, this study may contribute to better understanding and more clarifying the results of the previous and future studies of erosion and/or landslide experiments using KICT-ERS.