GPR Analysis on Underground Features and Foundation Structure of Cheomseongdae, Gyeongju

GPR 탐사를 통해 본 경주 첨성대 기초 및 주변의 유구 분석

Cheomseongdae in Gyeongju, known as an astronomical observatory, is a cultural monument with great historical, academic, and artistic value, as its unique shape is preserved well in its original form. The outer structure, ground stability, and seismic reliability of Cheomseongdae have been assessed by numerous researchers through various scientific methods, but research on the underground structure has been insufficient. This paper contains detailed models of the underground structure of Cheomseongdae interpreted in 2D and 3D images based on the data acquired through GPR surveys conducted of features in and around the base of Cheomseongdae. As a result, the existence of twelve small features arranged in a circle, although only about half of them remain, was confirmed at a depth of 0.4 - 0.6m. Furthermore, a structure three bays long (north-south direction) and four bays wide (east-west direction) was detected beneath Cheomseongdae at the depth of 0.7 - 1.0m. Other than 2 layers of foundations as is known, a square structure with the dimensions of 7m × 7m is situated at a depth of 0.6m, directly under Cheomseongdae, and what is reading that is expected to be the foundation structure of Cheomseongdae was detected and confirmed. This foundation structure is circular with a diameter in the east-west direction of 11m and in the north-south direction of 12m. The northern, western, and eastern edges of this foundation structure are about 1m away from the foundation of Cheomseongdae, whereas the the south side extends to about 5m wide.

별을 관측하는 천문대로 잘 알려진 경주 첨성대는 그 모양과 성격이 독특하고 원래의 모습으로 잘 보존되어 있어 역사적·학술적·예술적 가치가 높은 문화재이다. 그동안 많은 연구자들이 첨성대의 외부 구조와 지반 안전성, 지진 재해 위험도 평가 연구 등 과학적인 조사를 이용한 첨성대의 평가를 진행해왔으나 첨성대의 지하 구조에 대해서는 조사가 매우 미흡하였다. 이 논문에서는 첨성대와 관련한 주변의 매장문화재 존재 여부와 첨성대의 기초부를 확인하기 위하여 지하투과레이더(GPR) 탐사를 수행하고 2차원과 3차원 영상을 통해 첨성대의 지하 구조를 정밀 분석하였다. 그 결과, 0.4~0.6m 깊이에서는 절반 정도만 남아 있긴 하지만 12개의 작은 물체들이 원형의 배치를 이루고 있고, 0.7~1m 깊이에서는 정면 4칸, 측면 3칸의 건물지로 추정되는 반응이 첨성대를 중심으로 주변에 분포하는 것이 확인되었다. 또한 첨성대의 직하부에는 이미 알고 있는 2단의 기단부 외에 7×7m 크기의 방형 시설이 깊이 0.6m에 존재하며, 깊이 1.2~3m에서는 첨성대의 기초시설로 추정되는 반응이 확인되었다. 이 기초시설은 동서 11m, 남북 12m의 타원형이며 첨성대 기단을 중심으로 북·서·동측면은 1m 이내로 짧고 남측면은 5m 정도로 넓게 분포하고 있다.