Petrological and mineralogical characteristics of the rocks constituting the Sungryemun (South Gate)

The geochemical and mineralogical investigation on the rocks and repair material comprising of the Sungryemun (The 1st National Treasure) has been made. Rock of the Sungryemun is highly weathered coarse-grained calc-alkali granite. The rock consists mainly of quartz, perthite, plagioclase and biotite with small amounts of orthoclase, muscovite, chlorite and sericite, which are major weathering products from perthite. For obtaining informations about degree of weathering, mineral composition of the original rock calculated by CIPW norm and weathered rock composition determined by XRD quantitative analysis were plotted on a ternary diagram of quartz-potash feldspar-plagioclase. Original rock compositions are plotted on the central granite area. whereas weathered ones are plotted on the granite area close to quartz. The result means that quartz is more abundant in weathered rock, due to selective chemical weathering of potash feldspar and plagioclase over quartz. On the whole, surface of the rocks were black-coated, exfoliated and highly fractured due to the physical and chemical weathering and heavy load has made the cracks in the lower parts of the stone construction. Also, cement and nails, which was used as repair material, during the repair work in the early 1960's, has accelerated the weathering process. Furthermore, weathered conditions of repair materials are very severe. Therefore, it is very urgent to establish of the conservation plan for the Sungryemun.

숭례문 구성 석재의 암석학적 및 광물학적 특징

숭례문(남대문, 국보 1호)을 구성하고 있는 석재와 보수재료에 대한 암석화학적 및 광물학적 특징과 이들의 보존실태를 보고하고자 한다. 숭례문 석재의 구성암석은 칼크-알랄리 계열의 조립질 화강암으로서 비교적 다량의 코발트를 함유하고 있다. 광물조성은 석영, 퍼사이트, 사장석 및 흑운모가 주성분이며 부구성 광물로는 정장석, 백운모, 녹니석 그리고 견운모 등이 산출되며 퍼사이트는 심한 변질작용에 의해 견운모화 되어있다. 원암의 풍화정도를 알아보기 위해 원암과 풍화암에 대해 석영-K-장석-사장석의 삼각도표에 도시한 결과 원암은 화강암 영역의 중간에 도시되는 반면 풍화석재는 석영쪽에 근접한 화강암 영역에 도시되어 K-장석 및 사장석의 풍화에 의해 상대적으로 석영이 부화된 결과를 나타내어 장석의 풍화작용이 상당히 진행되었음을 알 수 있었다. 숭례문 석재의 표면은 대기 중에 노출되어 물리, 화학적 풍화작용에 의한 흑화 및 박리현상으로 쉽게 떨어져 나가며 석조구조물의 하부는 하중에 의한 균열이 발생하여 전체적으로 심각한 손상과 파손으로까지 위협받고 있는 실정이다. 또한 1960년대 초반 대규모 보수공사시 석재간의 충진과 접합용으로 사용된 시멘트와 쇠못은 오히려 석재의 보존에 심각한 악영향을 미치고 있으며 보수재료의 풍화 또한 심각한 상태로 전면적인 보존대책 수립이 시급한 상태이다. 결론적으로 숭례문의 현 상태는 석재의 풍화와 균열, 그리고 보수공사 때 사용된 자재의 약화 등 전체적으로 훼손이 심해 시급히 과학적인 보존대책을 마련해야 한다.