• 보존과학회지
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• 제30권4호
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• pp.467-480
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• 2014

이 연구에서는 암석의 함수율과 이방성에 따른 초음파속도 변화를 분석하여 석조문화유산에 적합한 측정방법을 설정하였다. 암석의 함수율과 포화도는 건조 초기에 급격한 변화를 보이다가 변화율이 서서히 줄어드는 지수함수 형태를 나타냈다. 그러나 초음파속도 및 변화율은 10시간의 자연건조 이후 거의 일정한 수치를 유지하였다. 따라서 수분에 포화된 석조문화유산은 기상환경 및 함수조건을 고려하여 약 10시간의 자연건조 후에 초음파 측정을 수행해야 한다. 이방성지수는 화강암과 석회암에서 가장 높은 수치를 보였으며, 간접전달방법이 직접전달방법에 비해 이방성에 둔감한 측정법으로 나타났다. 그러나 간접전달방법에 의한 이방성은 모든 암석에 미약하게나마 존재하므로 다양한 방향성을 고려한 초음파 측정이 요구된다. 이 연구결과는 석조문화유산의 암석학적 특성에 적합한 맞춤형 비파괴진단과 신뢰도 높은 정밀 평가에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 보존과학회지
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• 제31권3호
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• pp.267-278
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• 2015

이 연구에서는 석조문화유산의 표면 요철도를 고려한 맞춤형 초음파 측정법을 설정하기 위해 새로운 접촉매질인 엘라스토머 커버를 개발하였다. 이 커버는 17MPa의 인장강도와 625%의 신장도를 가져 탄성력이 매우 우수하고 마모되지 않는 특징이 있다. 또한 엘라스토머 커버를 포함하여 탐촉자 및 접촉매질에 따른 7개 유형의 비교 실험 결과, 암석의 표면 거칠기는 초음파속도 감쇠에 많은 영향을 끼쳤다. 이러한 현상은 잔다듬에서 정다듬으로 갈수록, 직접전달방법보다는 간접전달방법에서 두드러졌다. 그러나 지수형 탐촉자와 엘라스토머 커버를 사용하는 유형 F는 요철도에 큰 상관없이 안정된 초음파속도와 높은 첨두치를 나타냈다. 이는 접촉매질로 사용한 엘라스토머 커버가 요철 표면에 충분히 밀착되어 탐촉자와 시편 사이의 공극을 제거했기 때문이다. 따라서 석조문화유산의 초음파 측정은 유형 F를 사용하는 것이 가장 적합할 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제32권3호
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• pp.437-448
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• 2016

전지구적으로 일어나는 기후변화에 대응하기 위해 20세기 말부터 선진국을 중심으로 기후변화에 의한 문화유산 취약성 평가와 대책 연구가 활발히 이루어져 관련 연구방법이 정립되고 방대한 기후자료와 손상예측 자료가 축적되었다. 우리나라는 관련된 정책연구가 다수 수행된 반면 여전히 과학적인 근거자료를 확보해야 하는 당면 과제가 남아있다. 한반도 미래 기후자료를 반영한 국내 석조유산의 미래 손상양상은 물리적, 화학적 및 생물학적 풍화 측면에서 복합적으로 변화할 가능성이 높으며, 이는 문화유산 보존 분야의 산업과 행정관리에도 영향을 미칠 것으로 전망된다. 앞으로 기후변화에 의한 석조유산의 영향 연구는 지역과 자료주기의 다운스케일을 통해 정밀화된 방향으로 진행되어야 한다. 이를 통해 손상유형과 지역별로 미래 환경에 취약한 석조유산을 가려내고 대응방안을 마련하는 것이 필요하다.

• 보존과학회지
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• 제27권3호
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• pp.251-260
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• 2011

이 연구에서는 석조문화유산의 손상유형별 표준범례를 제시하고, 손상지도 작성방법에 대한 공정시스템을 구축하였으며, 균열지수 개발과 표면 및 3차원 손상율 평가기법을 제시하였다. 손상유형별 표준범례는 균열, 박리, 박락, 탈락, 입상분해 및 공동으로 세분한 다음 상용 그래픽 프로그램으로 제작하였으며, 손상지도는 손상 영역에 대한 정확도와 신뢰도를 높이기 위해 3차원 디지털복원과 고해상도 사진맵핑 기술을 적용하였다. 또한 균열지수를 개발하여 대상 석조문화유산의 물리적 손상도에 대한 정량평가를 수행하였고, 가상복원 모델링을 통해 탈락부의 부피와 3차원 손상율을 산출하였다. 이를 통해 마곡사오층석탑의 손상도를 정량적으로 평가한 결과, 전체적으로 북측면이 구조상 균열(1.70), 미세균열(1.34), 박락(20.2%), 탈락(13.0%)의 손상점유율이 높게 나타났으며, 1층 옥개석의 3차원 손상율은 6.7%로 산출되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제55권4호
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• pp.180-193
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• 2022

동구릉은 세계문화유산인 조선왕릉의 대표적인 곳으로, 봉분과 관계된 석조물 979점과 능과 봉분 주위에 석물, 석인상, 석수 등 310점으로 총 1,289점(일부 능의 지대석 제외)이 배치되어 있다. 동구릉 내 석조물은 대부분 흑운모화강암으로 구성되어 있지만 일부 능에서는 담홍색화강암으로 구성되어 있다. 전암대자율 측정결과 천장한 현릉(왕후)을 제외한 건원릉부터 목릉까지 범위 및 평균값이 유사하여, 동일한 채석지에서 산출된 돌을 사용한 것으로 판단된다. 숭릉, 수릉, 경릉의 경우 대자율 범위가 넓게 분포하는데, 조성 당시 석조물과 능을 옮기는 과정에서 새롭게 제작된 석조물이 섞이거나, 채석산지가 다른 석재를 사용하였기 때문이라 판단된다. 보존상태 조사결과 봉분부재와 능상 석조물 모두 표면풍화 중 박리박락과 입상분해에 의한 손상비율이 가장 높았으며, 표면변색의 경우 봉분부재는 황색과 토사, 능상 석조물은 황색, 흑색, 토사 등 복합적인 변색이 확인된다. 생물영향은 동구릉 내 손상양상 중 주된 요인으로 상대적으로 4~5등급 점유율이 높게 확인되었다. 이는 왕릉의 환경이 생물이 정착할 수 있는 토양형성이 용이하고 지속적으로 수분을 얻을 수 있는 조건이 갖춰져 있기 때문이라 판단된다. 구조상태의 경우 비교적 양호한 상태를 보이고 있다. 각 능별 종합훼손등급을 산출한 결과 전체적으로 양호한 상태를 보이고 있으나 이른 시기에 조성된 건원릉과 현릉의 경우 상대적으로 높은 풍화등급을 보였다. 동구릉 내 석조물은 표면풍화로 인해 부재 조각이나 문양 등 상당부분이 손실되었으며 2차 손상이 진행 중이다. 또한 각각의 손상요인이 단독적으로 발생하기보다는 복합적으로 작용하여 다양한 손상이 지속적으로 진행되고 있다. 따라서 왕릉 석조물의 보존처리뿐만 아니라 처리 이후에도 효율적인 관리를 위한 석조물의 정기적 보존현황관리와 자료 확보가 필요하며, 구체적인 관리 매뉴얼과 시스템이 갖춰져야 한다. 이번 연구는 세계문화유산 동구릉 내 석조물의 보존현황을 조사하고 체계적으로 분류하여 보존처리의 우선순위 및 필요성을 제공하였을 뿐만 아니라 향후 동구릉 보존관리 방안을 수립하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제29권1호
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• pp.55-67
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• 2013

이 연구에서는 석조문화유산의 박리를 비파괴적으로 검출하기 위해 방위와 시간에 따른 수동적 적외선 열화상기법의 분석조건과 적용방법을 설정하였다. 이 결과, 수동적 열화상은 대기온도, 일사량 및 일조방향에 민감하게 반응하여 각 시간대별로 서로 다른 온도분포 특성을 나타냈다. 특히 6~17시 사이에 주기적으로 변하는 일사량과 일조방향은 암석의 표면온도를 불균질하게 만들었고, 박리가 존재하는 경우 외부환경에 따라 열 이동 차이가 생겨 특정시간대를 제외하고 건전부와 박리부의 표면온도 차이가 발생하였다. 시간에 따른 수동적 열화상분석의 박리검출 특성을 살펴본 결과, 전반적으로 북측면을 제외한 모든 방위에서 대기온도와 일사량이 급격히 증가하는 9시와 10시에 박리검출이 용이하였다. 그러나 이 연구는 가을에 수행되어 사계절에 대한 영향을 모두 고려하지 못했고, 수동적 열화상분석을 통해 박리부의 정량적인 발생면적을 파악하기에는 어려움이 있었다. 따라서 추가적으로 사계절에 대한 수동적 열화상분석의 종합고찰과 능동적 열화상분석을 이용한 박리 정량화 모델링 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.79-80
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• 2002

경주시는 신라 천년의 고도로서 신라의 역사와 문화가 아직도 곳곳에 남아 있는 국내 최대의 역사도시이자 유적도시로 잘 알려져 있으며, 세계적으로 역사적인 문화가치를 인정받아 유네스코에 의해 세계문화유산으로 지정된 불국사, 석굴암, 남산 및 고분군 등의 문화재가 분포하고 있다. 특히, 경주시 지역에는 다보탑, 석가탑, 석굴암 및 불상 등 세계적으로 유명한 석조문화재가 고 밀도로 분포되어 있다. (중략)

• 박물관보존과학
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• 제29권
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• pp.99-110
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• 2023

석조문화유산으로부터 결손된 석재편은 비교적 무겁고 부피가 커 직접 맞춰보고 원위치를 찾는 데 한계가 있으며, 수작업 시 이차적 물리적 손상이 발생할 가능성이 있다. 따라서 이 연구에서는 72점의 석재편이 함께 발굴된 예산 화전리 석조사면불상을 대상으로 디지털 복원을 통해 결손부와 석재편의 형상학적 관련성을 파악하고, 전시활용을 위해 3차원 프린팅 복제모형을 제작하였다. 디지털 복원을 위해 가상 공간에서 3차원 스캐닝 모델의 좌표를 정렬한 후 형상 유사도가 존재하는 석재편을 선정하였다. 또한 이 석재편을 3차원 프린터로 출력하여 결손부와 물리적인 접합 여부를 확인하였고, 이렇게 하여 총 7개소 9점의 석재편의 원위치를 파악하였다. 이러한 연구성과를 전시에 활용하기 위해 3차원 프린팅으로 석조사면불상의 1:1 복제모형을 제작하였고, 원위치가 파악된 석재편들 역시 복원되었다. 이번 연구에 사용된 디지털 기술은 직접적 수작업 방식의 한계를 보완하였을 뿐 아니라 유사 문화유산의 기록화, 복원, 복제 분야에 확대적용 가능성을 제안했다는 데 큰 의의가 있는 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제28권1호
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• pp.87-94
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• 2012

이 연구에서는 해운대 석각을 대상으로 3차원 레이저 스캐닝 시스템을 적용하여 디지털복원 및 표면심도 모델링을 수행하였다. 먼저 석각의 3차원 디지털복원은 광대역 및 정밀 스캐너를 이용하여 점군 데이터를 획득하였고, 정합, 병합, 필터링, 폴리곤 메쉬, 도면화 작업 순으로 진행하였다. 특히 정밀 스캐닝 폴리곤은 광대역 폴리곤에 비해 글자의 필획, 음각깊이 및 선명도 등이 매우 뛰어났다. 표면심도 모델링은 폴리곤 분리, 기준축 설정, 기준점 선정, 등고선도 맵핑 및 폴리곤 병합을 통해 완성하였으며, 사진과 폴리곤 이미지에 비해 글자의 상대적 음각깊이(5~17mm)와 윤곽이 매우 뚜렷하게 나타났다. 광대역 및 정밀 스캐닝을 병합한 디지털복원 기술을 통해 석각의 전체 형태와 미세형상을 신속하고 정확하게 복원하였고, 표면심도 모델링은 육안과 사진으로 불분명했던 부분을 가시적으로 표현해주었다. 앞으로 정기적인 모니터링을 통해 석각의 다양한 손상과 시간에 따른 주변 환경 변화를 수치적으로 분석할 수 있을 것으로 판단된다.

• 박물관보존과학
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• 제27권
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• pp.103-124
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• 2022

부여 장하리 삼층석탑의 연구는 석탑 부재에 대한 물성 평가를 수행하여 석탑의 현재 상태를 객관적으로 파악하고 석조문화재의 훼손에 적합한 보존처리 방안을 수행하기 위해 실시하였다. 평균 전암대자율 값은 3.71(10^-3 SI unit)로 나타났고, 석탑 부재는 최소 4종류의 화강암으로 분류되며, 동일한 기원을 가지지 않은 것으로 판단된다. 초음파 속도는 평균 1,519m/s로 풍화 지수를 환산한 결과 평균 4등급으로 나타났고, 열화상 측정을 통해 시멘트 부재와 원 부재의 열적 구배를 확인하였으며, 부분적으로 원암과 비슷한 신석으로 교체되어야 할 것으로 사료된다. 과학적 조사를 바탕으로 풍화 훼손 지도를 작성하고, 선행연구를 통해 적합한 보존처리 방안을 수립하였다. 생물피해와 변색이 심하여 증류수와 브러쉬를 이용한 습식세척을 실시하여 표면의 오염물을 제거하였으며, 박리가 되는 부분을 에폭시 수지와 동질의 석분을 현장에서 제작하여 혼합한 후 보강하였다.