Petrological study and Provenance estimation on the stone materials from the Jeolla Usuyeong Rampart, the Republic of Korea

We investigated the petrological features of the stone materials used in the Jeolla Usuyeong rampart and estimated their provenance through the geological survey. The Jeolla Usuyeong was designated as a historic site (No. 535) on 2016. Since the remaining rampart is less than 15%, it is necessary to make conservation on it. In this study, we discriminated the stone materials used for the rampart according to their petrographic characteristics and estimated the volume proportion of each stone by the rock type. Also, we measured the whole-rock magnetic susceptibility. The petrographic features of the stones in the rampart were compared with those in the vicinity by their mineral composition and texture. The stone materials of the rampart mainly consist of the tuff, lapilli tuff, and lapilli stone. Among these three kinds of rocks, lapilli tuff is quantitatively the most abundant (60.3%), the next is tuff (34.7%), and lapilli stone (2.5%) shows the least amount. The whole-rock magnetic susceptibility of the tuffaceous rocks can be divided by the value of $1.0{\times}10^{-3}$ SI unit. Also, the compressive strength of tuff exhibits about 156 MPa, which is adequate to reuse for the repairing work. Petrological comparisons between stone materials and outcrop rocks distributed around the Hwawon peninsula leads to a conclusion that the stone materials of the rampart are likely to have been delivered from the Dongoeri and Sindeok-ri. Judging from the results of the comparison on the frequency of use and physical properties among the tuffaceous rocks, tuff is considered to suitable for restoring the rampart.

전라우수영 성곽 부재에 대한 암석학적 연구 및 산지추정

전라남도 해남군 문내면 일대에 축성된 전라우수영 성곽의 부재를 대상으로 암석학적 연구를 수행하고 산지를 추정하여 보수정비를 위한 자료를 제공하고자 한다. 연구대상인 전라우수영은 2016년에 사적 제535호로 지정되었으며 성곽의 잔존구간은 약 15% 정도로 보존관리가 필요한 실정이다. 이번 연구에서는 성곽 부재에 대한 암석기재적 특징을 바탕으로 축성에 사용된 암석을 분류하고 사용비율을 산출하였으며 동시에 전암대자율을 측정하였다. 채취한 성곽 시료의 현미경관찰로 광물 구성 및 조직 등을 파악하였으며 주변지역에 대한 지질조사를 통해 축성 재료의 가능성이 있는 주변암과 비교하였다. 연구 결과, 성곽 부재는 크게 응회암류와 기타 암석으로 구분할 수 있으나 대부분이 응회암류이며 세부적으로는 응회암, 화산력 응회암, 화산력암이다. 부재로 사용된 비율을 살펴보면 화산력 응회암이 60.3%로 가장 많이 사용되었으며 이어서 응회암(34.7%), 화산력암(2.5%) 순이다. 전암대자율 측정 결과 응회암류는 $1{\times}10^{-3}$ SI unit 이하의 낮은 값과 $1-14{\times}10^{-3}$ SI unit의 높은 값을 보이는 유형으로 구분할 수 있다. 주변암은 응회암이 우세하나 위치마다 기재면에서 차이를 보이며 그 외의 응회암류는 화원면 신덕리 일대에 분포한다. 암석기재적인 특징과 전암대자율 값, 채석산지의 가능성을 고려하면 부재의 응회암은 문내면 동외리, 화산력 응회암은 화원면 신덕리 일대가 산지로 추정된다. 추가로 축성 재료의 기준 설정을 위해 성곽의 주요 부재를 대상으로 물성시험을 수행하였으며, 압축강도 면에서 응회암이 약 156 MPa의 양호한 값을 보였다. 물성시험 결과와 부재의 암종 별 사용량을 종합하면 성곽의 보수정비 시 대체석으로는 응회암이 적절할 것으로 판단된다.