지표 하부에 존재하는 [[암반]]은 굴착이나 인위적인 하중 재하가 이루어지기 이전부터 이미 일정한 응력 상태에 놓여 있다. 이를 [[초기 지압]](Initial in-situ stress) 또는 원위치 응력이라 하며, 이는 크게 상부 지층의 자중에 의한 [[수직 응력]](Vertical stress)과 지각 변동이나 지형적 요인에 의해 발생하는 [[수평 응력]](Horizontal stress)으로 구분된다. 암반 내 지하 공간을 설계하거나 터널을 굴착할 때, 굴착 주변부의 응력 재분배 양상은 초기 지압의 크기와 방향에 결정적인 영향을 받는다. 따라서 안정적인 지보 설계를 위해서는 현장에서의 직접적인 측정을 통해 초기 지압 상태를 정확히 파악하는 과정이 필수적이다.
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일반적으로 수직 응력 $\sigma_v$는 해당 지점의 심도 $z$와 상부 암반의 평균 단위 중량 $\gamma$의 곱인 $\sigma_v = \gamma z$로 추정할 수 있으나, 수평 응력 $\sigma_h$는 단순한 자중의 함수로 정의하기 어렵다. 수평 응력과 수직 응력의 비를 나타내는 [[측압 계수]](Coefficient of lateral pressure, $K$)는 지질학적 이력에 따라 1.0보다 크거나 작게 나타날 수 있으며, 특히 습곡이나 단층과 같은 [[지질 구조]]가 발달한 지역에서는 수평 응력이 수직 응력을 크게 상회하는 경향이 있다. 이러한 응력 상태를 정량화하기 위해 [[국제암반공학회]](International Society for Rock Mechanics and Rock Engineering, ISRM)에서는 다양한 현장 측정 기법을 표준화하여 제시하고 있다.
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초기 지압 측정의 대표적인 방법인 [[수압 파쇄법]](Hydraulic fracturing method)은 시추공의 특정 구간을 패커(Packer)로 밀폐한 후 유압을 가하여 시추공 벽면에 균열을 발생시키는 방식이다. 수압을 점진적으로 증가시키면 암반의 최소 주응력 방향과 평행하게 인장 균열이 발생하는데, 이때의 파쇄 압력($P_b$)과 균열을 유지하기 위해 필요한 폐쇄 압력($P_s$)을 측정하여 응력 성분을 산출한다. 이 방법은 별도의 탄성 계수 측정이 필요하지 않고 심부 암반에서도 적용이 가능하다는 장점이 있다. 수압 파쇄를 통해 얻은 폐쇄 압력은 해당 지점의 최소 수평 주응력 $\sigma_h$와 거의 일치하는 것으로 간주된다((ISRM Suggested Methods for rock stress estimation—Part 3: hydraulic fracturing (HF) and/or hydraulic testing of pre-existing fractures (HTPF), https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1365160903001254
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)).
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또 다른 정밀 측정 기법으로는 [[응력 해방법]](Stress relief method)의 일종인 [[오버코어링]](Overcoring) 기법이 있다. 이는 시추공 바닥이나 벽면에 변형률계를 부착한 후, 그 주변을 동심원상으로 재시추하여 대상 암체를 주변 암반으로부터 분리시키는 방식이다. 암체가 분리되면 구속되어 있던 초기 지압이 해방되면서 암체에 탄성 회복에 의한 변형이 발생하며, 이 [[변형률]](Strain)을 측정하여 역으로 응력을 계산한다. 이 과정에서 암반의 [[탄성 계수]](Young’s modulus)와 [[포아송 비]](Poisson’s ratio)를 알고 있어야 하며, 측정된 변형률 성분들을 [[탄성론]]에 기반한 관계식에 대입하여 3차원 주응력의 크기와 방향을 결정한다((Comparison and evaluation of overcoring and hydraulic fracturing stress measurements | Scientific Reports, http://www.nature.com/articles/s41598-024-59550-1
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)).
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최근에는 암반 시편을 채취하여 실내에서 간접적으로 응력을 추정하는 [[변형률 에너지 방출법]](Deformation Rate Analysis, DRA)이나 [[카이저 효과]](Kaiser effect)를 이용한 [[음향 방출]](Acoustic Emission, AE) 측정법도 활용되고 있다. 암반은 과거에 경험했던 최대 응력을 기억하는 특성이 있어, 재하 과정에서 과거의 응력 수준을 넘어서는 순간 음향 방출이 급증하는 현상을 이용하는 것이다. 그러나 이러한 간접법은 현장 원위치 시험에 비해 신뢰도가 낮을 수 있으므로 보조적인 수단으로 활용되는 경우가 많다. 측정된 초기 지압 데이터는 터널의 최적 노선 선정, [[공동]]의 형상 설계, 그리고 [[암반 사면]]의 안정성 해석 등 암반 공학 전반의 수치 해석 모델링에서 가장 기초적인 입력 매개변수로 사용된다.
