Abstract
Site environments bring about various different deterioration forms of stone cultural properties. The aim of this study is to document the influence of coarse grained sandy soil on the deterioration of stone cultural properties. Bulguksadabotap is a good example that demonstrates the problem with coarse grained sandy soil. The ground around the Bulguksadabotap is covered with coarse grained sandy soil and the pagoda is surrounded by the corridors. Coarse grained sandy soil float easily in the air and deposit in the complicated stone structure caused by strong wind in Gyeongju and numerous visitors. To explain the influence of coarse grained sandy soil on the deterioration, the coarse grained sandy soil and weathered stone pieces of Bulguksadabotap were analyzed by XRD, optical microscopy, SEM for mineralogical component and IC and ICP-AES for the soluble salts. The soil and weathered stone pieces include clay minerals, such as smectite and kaolinite, can expand with water and exert pressure on the stone. Small size of the clay minerals in the coarse grained sandy soil can easily penetrate into the weathered surfaces of the Bulguksadabotap. The weathered stone pieces also contain NaCl, which is known to contribute to increase the expandibility of clay minerals by providing with $Na^{+}$ or by dropping the equilibrium of relative humidity. These results indicates that coarse grained sandy soil is not proper to site environment for weathered stone cultural properties.
석조문화재 주변의 환경적인 요인은 다양한 형태의 손상을 불러일으킨다. 본 연구에서는 여러 환경 요인 중에서 지면에 조성된 조립사질 토양이 석조문화재의 손상에 끼치는 영향을 불국사 다보탑을 중심으로 살펴보았다. 복잡한 구조를 지닌 불국사다보탑의 주변 지면에는 조립사질토양이 조성되어 있고, 주변은 회랑으로 둘러싸여 있다. 경주의 거센 바람과 수많은 관람객으로 인하여 지면의 토양이 부유되어 복잡한 석탑의 부재 사이에 침착되고 있다. 조립사질토양이 석탑의 손상에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 조립사질 토양과 석탑 주변에 떨어진 풍화편을 채취하여 X-선 회절분석, 편광현미경 및 전자현미경으로 광물조성과 조직을 관찰하였으며, IC와 ICP-AES를 이용하여 수용성 염성분을 분석하였다. 조립사질토양과 풍화편에서는 스멕타이트 뿐만 아니라, 일라이트, 카올리나이트가 검출되었는데, 이들은 수분과 접촉시 팽창을 하여 암석에 압력을 가중시킨다. 풍화편과 조립사질 토양에서는 또한 NaCl 염이 검출되었는데, 이 염은 점토광물에 나트륨이온을 제공하여서, 또는 상대습도 평형을 떨어뜨려서 점토광물의 팽창을 증진시킨다. 분석결과는 조립사질토양이 풍화된 석조문화재의 사이트환경으로는 적절치 못함을 보여준다.