아터버그 한계(Atterberg limits)는 토질역학에서 세립토(점토·실트 등 미세 입자로 이루어진 흙)의 함수비(含水比) 변화에 따른 상태 변화를 나타내는 경계 함수비를 통칭하는 개념이다. 1911년 스웨덴의 토양학자이자 화학자인 알베르트 아터버그(Albert Mauritz Atterberg)가 제시한 시험 방법에 따라 구해지는 값으로, 이후 아서 카사그란데(Arthur Casagrande)에 의해 시험 절차가 정밀화·표준화되었다.
세립토는 포함된 물의 양(함수비)에 따라 고체, 반고체, 소성(가소성), 액체의 네 가지 상태로 존재한다. 아터버그 한계는 이 상태들이 서로 전환되는 경계의 함수비를 의미하며, 일반적으로 다음 세 가지 한계로 구분된다.
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액성 한계(Liquid Limit, LL): 흙이 소성 상태에서 액체 상태로 전환되는 경계의 함수비이다. 이 함수비 이상에서는 흙이 아주 작은 전단력에도 흐르는 성질을 보인다. 측정은 카사그란데 컵(Casagrande cup)법 또는 원추 관입 시험법(cone penetrometer)으로 수행된다.
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소성 한계(Plastic Limit, PL): 흙이 반고체 상태에서 소성 상태로 전환되는 경계의 함수비이다. 표준 시험에서는 흙을 손으로 굴려 지름 약 3mm의 실(thread)이 되었을 때 갈라지기 시작하는 함수비로 정의된다.
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수축 한계(Shrinkage Limit, SL): 흙이 반고체 상태에서 고체 상태로 전환되는 경계의 함수비이다. 이 함수비 이하에서는 건조가 계속되어도 흙의 부피가 더 이상 줄어들지 않는다.
이들 한계로부터 파생되는 지표로는 소성 지수(Plasticity Index, PI)가 있다. 소성 지수는 액성 한계에서 소성 한계를 뺀 값(PI = LL − PL)으로, 흙이 소성 상태로 존재할 수 있는 함수비의 범위를 나타내며 흙의 분류와 성질 판단에 중요한 기준이 된다.
아터버그 한계는 세립토의 분류, 흙의 공학적 성질 추정, 지반 공사 및 도로·포장 설계 등에 널리 활용된다. 특히 액성 한계와 소성 지수를 이용한 소성도표(Plasticity Chart)는 세립토를 분류하는 대표적인 방법으로 사용된다. 관련 표준 시험법으로는 미국재료시험학회(ASTM)의 D4318이 대표적이다.
