Material Characteristics and Ultrasonic Velocity Diagnosis of the Five-storied Stone Pagoda in Tamni-ri, Uiseong

의성 탑리리 오층석탑의 재질특성과 초음파 물성진단

Uiseong Tamni-ri Five-storied Stone Pagoda is composed of andesitic tuff and partially combined with tuff breccia and fine-grained granite. The andesitic tuff is identical to basement rock of Geumseongsan Mountain based on lithological, mineralogical and geochemical characteristics. The pagoda has suffered physical weathering such as crack and scaling, discoloration and biological colonization with complex reaction. Expecially, dark gray and brown discoloration appeared whole over the surface of the pagoda, and three to five-layered exfoliation and granular disintegration dominantly occurred in the fourth and fifth roof stones. It is assuming that the stone elements of the pagoda are evaluated as third to forth grades (average third grade) of weathering compared to fresh rock in Geumseongsan Mountain. The physical strength of the stone elements shows low values in the south and west sides of the pagoda that corresponds high weathering degree of the west side due to exfoliation, crack and granular disintegration. It is necessary to investigate the pagoda for precise deterioration assessment, monitoring and conservation treatment.

의성 탑리리 오층석탑의 구성암석은 유문암질 응회암이며 소량의 응회각력암과 대체석인 세립질 화강암이 혼용되었다. 석탑과 금성산의 유문암질 응회암은 암녹색 내지 녹회색의 유리질 기질에 K-장석과 석영의 반정, 압축 신장된 피아메, 소량의 암편 등으로 구성되어 있다. 이 암석들은 기재적 특징, 광물학적 및 지구화학적 특성에서 양자 간 유사성이 인정되어 서로 동일한 암석이다. 석탑은 균열, 박리박락 등과 같은 물리적 손상과 변색 및 생물학적 오염이 복합적으로 작용하여 훼손이 진행되고 있다. 특히, 석탑 전면에 걸쳐 흑색 및 갈색 변색이 나타나며, 4층 및 5층 옥개석의 하부에는 3~5겹의 층상 박리박락과 입상분해 등이 발달하여 심각한 상태이다. 석탑 구성석재의 물성은 금성산의 신선한 응회암을 기준(1등급)으로 했을 때 2등급에서 5등급까지 넓은 범위를 나타내고 있으나 대부분은 3등급과 4등급에 집중되고 있고, 평균 물성은 3등급으로 확인되었다. 전반적으로 암석의 물성은 남측면과 서측면이 낮았고, 서측면은 박리 및 균열, 입상분해 등에 의해 5등급의 점유율(10개, 11.9%)이 높게 나타났다. 현재 석탑의 일부 부재는 원형을 알아 볼 수 없을 정도로 훼손이 심각하여 정밀 훼손도 진단과 지속적인 모니터링, 보존처리가 필요할 것으로 판단된다.