Deterioration and Microclimate in the Shelter for the Gaetaesajiseokbulibsang (Standing Triad Buddha Statues in Gaetaesaji Temple Site), Nonsan, Korea

논산 개태사지석불입상의 손상도와 보호각 내부의 미기후 환경

  • Kim, Ji-Young (Department of Cultural Heritage Conservation Sciences, Kongju National University) ;
  • Park, Sun-Mi (Department of Cultural Heritage Conservation Sciences, Kongju National University) ;
  • Lee, Chan-Hee (Department of Cultural Heritage Conservation Sciences, Kongju National University)
  • 김지영 (공주대학교 문화재보존과학과) ;
  • 박선미 (공주대학교 문화재보존과학과) ;
  • 이찬희 (공주대학교 문화재보존과학과)
  • Received : 2009.03.25
  • Accepted : 2009.05.20
  • Published : 2009.03.01

Abstract

The Gaetaesajiseokbulibsang (Treasure No. 219) consists of light gray and coarse to medium-grained granodiorite with feldspar phenocrysts in part. Magnetic susceptibility of the rock material was measured as 12.06(${\times}10^{-3}$ SI unit), being different from the granite($0.19{\times}10^{-3}$ SI unit) in the Mt. Cheonho. This indicates the raw material has been supplied from the outside. As a result of deterioration assessment, exfoliation of the Right Buddha, cement and dust of the Main Buddha were estimated as 35.2%, 21.1% and 25.0%. The ultrasonic velocity was measured as 2850.2m/s(Main Buddha), 2648.4m/s(Left Buddha) and 2644.5m/s(Right Buddha). The compressive strength calculated from the velocity showed low in the Right Buddha among three and the all pedestal parts which corresponds to the result of deterioration assessment. The indoor mean temperature and relative humidity of the shelter were $13.7^{\circ}C$ and 79.0%. It is evaluated that the indoor microclimate was stable and the shelter functioned to reduce climatic fluctuation of the outdoor. However, water condensation was occurred on the surface of the pedestal part during spring and summer, and freezing in winter season might also be done. These factors were probable to be a main cause of the surface exfoliation of the Triad Buddha Statues. Therefore, dehumidification and heating system in the shelter should be applied to prevent further deterioration.

논산 개태사지석불입상(보물 제219호)은 담회색을 띠고 부분적으로 장석 반정을 함유하고 있는 중립 내지 조립질의 화강섬록암으로 구성되어 있다. 구성암석의 전암대자율은 평균 12.06(${\times}10^{-3}$ SI unit)으로 개태사지 배후의 천호산 ($0.19{\times}10^{-3}$ SI unit) 노두와는 많은 차이를 보이고 있어 석재의 외부 유입 가능성이 제기된다. 이 석불입상은 우협시불의 박리(35.2%), 본존불의 시멘트 보수물질(21.1%) 및 먼지(25.0%)가 주요한 손상현상으로 밝혀졌다. 초음파 속도는 본존불 2850.2m/s, 좌협시불 2648.4m/s, 우협시불 2644.5m/s로 측정되었다. 이를 통해 산정한 일축압축강도는 우협시불이, 부위별로는 대좌에서 상대적으로 낮은 강도를 나타내어 손상도 평가 결과와 일치하였다. 석불입상이 봉안된 보호각 내부의 연평균 기온은 $13.7^{\circ}C$, 상대습도는 79.0%로, 계절에 따른 보호각 내부의 환경 변화는 근본적으로 외부의 변화를 따르나 미기후 변동이 심하지 않아 비교적 안정된 실내 환경이 유지되고 있다. 석불입상의 대좌 표면에서는 봄과 여름철에 결로가 발생하는 것으로 확인되었으며, 겨울철에는 동결파괴가 우려된다. 이는 훼손도 평가와 초음파 탐사 결과에서 나타난 대좌의 풍화 및 강도 저하의 근본적인 요인일 가능성이 매우 크다. 따라서 봄과 여름철에 집중 강우 시 실내의 제습과 한겨울에 기온 강하를 저감시킬 수 있는 조치가 필요하다.

Keywords

References

  1. 조선총독부, 조선고적도보 14권, (1915).
  2. 공주대학교 박물관, 개태사지 발굴보고서, p2-50, (2002).
  3. 양희제, 김사덕, 이찬희, 최석원, "익산 미륵사지 석탑의 해체과정과 구성부재의 훼손도 평가". 보존과학회지, 16, p77-88, (2004).
  4. 이명성, "경주 불국사 및 감은사지 석탑의 재질특성과 보존과학적 손상 평가". 공주대학교 박사학위논문, p214-240, (2007).
  5. 이상헌, "국내 석조문화재의 보전대책 수립을 위한 지질학적 고찰". 보존과학회지, 7, p9-18, (1998).
  6. 이선명, 이찬희, 최석원, 윤석봉, "서산 마애삼존불상의 훼손상태 및 불연속면의 거동특성". 보존과학회지, 19, p85-98, (2006).
  7. 이찬희, 최석원, 남광우, 김사덕, 서만철, "회암사지 선각왕사비의 암석학적 특성과 훼손 및 복원". 한국자원공학회, 대한자원환경지질학회, 한국지구물리탐사학회, 대한지질학회 2002년도 춘계공동학술발표회 논문집, p318-320, (2002).
  8. 이찬희, 이명성, 서만철, 최석원, "불국사 다보탑의 암석학적 특징과 보존과학적 진단". 지질학회지, 39, p319-335, (2003).
  9. 조영훈, 이찬희, 전성원, "증평 남하리사지 마애불상군의 재질특성과 훼손도 평가". 지질학회지, 43, p501- 515, (2007).
  10. 최석원, 이찬희, 남광우, "회암사지 선각왕사비 보존: 선각왕사비의 암석학적 및 물리화학적 특성과 변화연구". 국립문화재연구소, p43-77, (2001).
  11. Lee, C.H., Choi, S.W. and Suh, M., "Natural deterioration and conservation treatment for the granite standing Buddha of Daejosa Temple, Republic of Korea". Geotechnical and Geological Engineering, 21, p63-77, (2003). https://doi.org/10.1023/A:1022935923851
  12. Lee, C.H., Lee, M.S., Suh, M. and Choi, S.W., "Weathering and deterioration of rock properties of the Dabotap pagoda(World Cultural Heritage), Republic of Korea". Environmental Geology, 47, p547-557, (2005). https://doi.org/10.1007/s00254-004-1177-y
  13. Lee, D.S., Lee, C.H., Kim J. and Yang H.J., "Geochemical characteristics of surface efflorescence on the seventh century stone pagoda in Republic of Korea". Environmental Geology, DOI 10.1007/s00254- 008-1508-5, in press, (2009).
  14. 전용두, 이금배, 고석보, 김홍기, 세익 자히둘 이슬람, "신관리 석실고분 내부의 계절별 온․습도 변화특성". 2004 대한설비공학회 동계학술발표대회 논문집, p253-258, (2004).
  15. 홍정기, 엄두성, 김순관, "원각사지10층석탑 보호각 내부 보존환경 조사연구". 보존과학연구, 23, p95-112, (2002).
  16. 홍정기, 엄두성, "국보 제24호 석굴암의 보존환경". 보존과학연구, 24, p169-186, (2003).
  17. 김지영, 이찬희, 이명성, "경주석빙고의 정량적 훼손도 평가 및 미기후환경 분석". 보존과학회지, 25(1), p25-38, (2009).
  18. 박성미, 이찬희, 이명성, 김사덕, "화순 운주사 석조불감의 보존환경 및 미기상 분석". 자원환경지질, 42(1), p73-84, (2009).
  19. 이선명, 이찬희, 김지영, 최석원, "서산마애삼존불상의 정밀 훼손도 진단과 미기상환경 분석". 제25회 한국문화재보존과학회 학술대회 발표논문집, p18-19, (2007).
  20. Ishihara, S., "Granitoid series and mineralization in the Circum-Pacific Phanerozoic granitic belts". Resource Geology, 48, p219-224, (1998). https://doi.org/10.1111/j.1751-3928.1998.tb00019.x
  21. 김지영, 이찬희, 한수영, "완주 갈동유적 출토 청동기용범의 재질특성 및 산지해석". 문화재, 38, p388-420, (2005).
  22. 이찬희, 김영택, 이명성, "부여 정림사지 오층석탑 구성암석의 원산지 추정". 지질학회지, 43, p183-196, (2007).
  23. Uchida, E., Ogawa, Y., and Nakagawa, T., "The stone materials of the Angkor monuments, Cambodia : the magnetic susceptibility and the orientation of the bedding along of the sandstone". Journal of Mineralogy, Petrology and Economic Geology, 93, p411-426, (1998). https://doi.org/10.2465/ganko.93.411
  24. Uchida, E., Cunin, O., Suda, C., Ueno, A., Nakagawa, T., "Consideration of the construction process and the sandstone quarries during the Angkor period based on the magnetic susceptibility". Journal of Archaeological Science, 33, p10, (2006).
  25. Cardell, C., Delalieux, F., Roumpopoulos, K., Moropoulou, A., Auger, F., Van Grieken, R., "Salt-induced decay in calcareous stone monuments and buildings in a marine environment in SW France". Construction and Building Materials, 17, p164-179, (2003)
  26. Benavente, D., Garcia del Cura, M.A., Garcia-Guinea, J., Sanchez-Moral, S., Ordonez, S., "Role of pore structure in salt crystallisation in unsaturated porous stone". Journal of Crystal Growth, 260, p532-544, (2004). https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2003.09.004
  27. Theoulaski, P., Moropoulou, A., "Microstructural and mechanical parameters determining the susceptibility of porous building stones to salt decay". Construction and Building Materials, 11, p65-71, (1997). https://doi.org/10.1016/S0950-0618(96)00029-3
  28. Illiev I.G., "An attempt to measure the degree of weathering of intrusive rocks from their physicomechanical properties". Proceedings of the First International Congress, International Society of Rock Mechanics, Lisbon, 1, p109-114, (1967).
  29. 조영훈, 노태군, 전유근, 조성남, 이찬희, "석조문화재 적용을 위한 초음파 탐사의 신뢰도 검증". 제26회 한국문화재보존과학회 학술대회 발표논문집, p83-84, (2007).
  30. Goodman, R. E., Introduction to rock mechanics, John Wiley & Sons, New York, (1989).