A study on the Surface Cracks in the West Stone Pagoda of Gameunsa Temple Site, Gyeongju, Korea: Examples from the second story stone body and the third story capstone

경주 감은사지 삼층석탑(서탑)에 발달한 표면균열에 대한 연구: 2층 탑신과 3층 옥개석의 사례

  • Jwa, Yong-Joo (Department of Earth & Environmental Sciences, Gyeongsang National University) ;
  • Kim, Jae-Hwan (Department of Earth & Environmental Sciences, Gyeongsang National University) ;
  • Park, Sung-Cheol (Department of Earth & Environmental Sciences, Gyeongsang National University)
  • 좌용주 (경상대학교 지구환경과학과) ;
  • 김재환 (경상대학교 지구환경과학과) ;
  • 박성철 (경상대학교 지구환경과학과)
  • Published : 2008.12.31

Abstract

The west stone pagoda of Gameunsa temple site(National Treasure No. 112) has been seriously damaged by surface weathering, and conservation treatment is needed. In the second story body stone, vertical cracks developed parallel to the main compressional axis. The vertical cracks seem to grow much more with the compression. Chemical and biological weathering along the vertical cracks could have enhanced the crack growth. In the third story capstone, the surface cracks strike toward NE and NW directions, which are intersecting each other. In the eastern and southern parts of the third story capstone, lots of vertical cracks develop along the lines from the axial center to outer rim, whereas horizontal cracks are easily observed at the outer rim of the capstone. On the other hand, a few horizontal cracks develop in the western and northern parts of the third story capstone. This fact indicates that the compression along the vertical axis is not uniform in direction. The west stone pagoda leans toward the east and the south, so it is considered that compression by deviatoric stress prevailed at these directions.

국보 제 112호로 지정되어 있는 감은사지 삼층석탑(서탑)은 표면 풍화로 인한 훼손 상태가 심각하여 빠른 시간 내에 보수되어야 한다. 표면균열에 대한 부분적인 관찰 결과 2층 탑신면에는 수직균열이 발달한다. 이는 상하로 작용하는 강한 주 압축력에 평행하게 발달한 균열이 더욱 더 성장한 것이라고 판단된다. 균열 성장의 원인에는 이미 존재하던 수직균열을 이용한 화학적 풍화작용 및 생물학적 풍화작용이 가세했을 가능성이 높다. 3층 옥개석의 경우 표면균열은 북동방향과 북서방향으로 교차하는 향상으로 발달하고 있다. 3층 옥개석의 동쪽과 남쪽에서 많은 수의 균열이 관찰되며, 중심축에서 바깥쪽으로 잇는 수직균열과 바깥쪽의 수평균열들이 발달하고 있다. 한편, 3층 옥개석의 서쪽과 북쪽은 균열이 많이는 관찰되지 않으며, 대부분 수평균열이 발달하고 있다. 이는 중심축에서의 압축력이 모든 방향으로 동일하지 않으며, 무게 중심이 동쪽과 남쪽 방향으로 기울어져 이 방향으로 강한 압축력이 제공되는 것으로 판단된다.

Keywords

References

  1. 김수진, 좌용주, 이찬희, 도진영, 조일원, 2006, 감은사지삼층석탑(서탑) 강화처리제 선정 및 신석 제작용 석재연 구. 국립문화재연구소, 218p
  2. 김사덕, 김순관, 김창석, 홍정기, 강대일, 이명희, 1999, 석조문화재 에폭시수지 개발 시험연구. 국립문화재연구소, 보존과학연구, 20, 139-155
  3. 엄두성, 김사덕, 홍정기, 강대일, 이명희, 1999, 석조문화재 발수경화제 시험연구(I). 국립문화재연구소, 보존과학연구, 20, 155-173
  4. 이상헌, 1996, 감은사지 삼층석탑(동탑)과 나원리 5층 석탑 의 암석과 풍화현상의 특징에 대한 연구. 보존과학회지, 5, 41-68
  5. 이찬희, 이명성, 서만철, 최석원, 김만갑, 2004, 감은사지 서탑의 풍화훼손도 진단 및 석재의 산지추정. 자원환경지질, 37, 569-583
  6. 좌용주, 김건기, 고석백, 김종선, 2006, 감은사지삼층석탑(서탑)에 사용된 석재 공급지에 대한 연구. 암석학회지, 15, 128-138
  7. Peltier, L., 1950, The geographic cycle in periglacial regions as it is related to climatic geomorphology. Ann. Assoc. Amer. Geog., 40, 214-236 https://doi.org/10.1080/00045605009352070
  8. Yamada, T., Aoki, H., Takahashi, M. and Matsukura, Y., 2005, Effect of rock properties on rates of salt weathering: A laboratory experiment. Journal of the Japan Society of Engineering Geology, 46, 72-78 https://doi.org/10.5110/jjseg.46.72