• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.617-626
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• 2019

이 연구에서는 해남 대흥사 북미륵암 마애여래좌상을 구성하는 석재의 암석학적 특성과 물성을 진단하였다. 이 마애불상은 미문상화강암에 부조되어 있으며, 전체적인 암상은 장석에 포위된 작은 석영 결정들이 미문상 조직을 이루고 있다. 손상도 진단 및 평가 결과, 흑색변색(8.4%)과 균열지수(6.6)에서 높은 훼손율을 보였고, 초음파 속도는 약간 풍화단계의 풍화도지수(평균 0.18)가 산출되었다. 마애불의 표면에 나타나는 손상은 기존 보호각의 영향으로 판단되고, 물성은 자연암반의 구조적 특성과 균열의 직접적인 영향에 의한 것으로 해석된다.

• 한국지구과학회:학술대회논문집
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• 한국지구과학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.111-115
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• 2006

최근 경기도 가평지역에서 새로운 철운석이 발견되었으며, 이는 한반도에 낙하(fall) 또는 발견(find)된 운석 중 다섯 번째 기록이다. 가평운석(가칭)은 북위 $37^{\circ}52'08'$, 동경$127^{\circ}27'54'$, 고도 147m 지점에서 발견되었으며, 운석의 분류상 철운석에 속한다. 가평운석의 표면은 지표상에서 풍화를 받은 흔적이 나타나나, 내부는 비드만스태튼 무늬(Widmanstatten pattern)와 같은 철운석의 특징이 잘 보존되어 있다. 가평운석의 암석학적, 광물학적 기재와 분류를 위해 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope) 및 전자 현미분석기(electron probe micro-analyzer)를 이용했다. 풍화의 산물인 철산화물이 나타나는 최외각부를 제외하면 가평 운석은 거의 순수한 철-니켈 금속광물(Fe-Ni metal)로 이루어져 있다. 이 중 니켈 함량이 적은 카마사이트(kamacite)가 대부분이며 소량의 태나이트(taenite)가 산출되어 비드만스태튼 무늬를 구성한다. 비드만스태튼 무늬의 특징에 의한 분류에 따르면 가평운석은 중립질 또는 조립질 옥타헤드라이트(octahedrite)에 속한다. 철운석은 화학적으로 열 개 이상의 하부그룹으로 세분되며, 가평운석의 정확한 하부그룹으로의 분류는 친철원소에 대한 미량분석이 추가적으로 필요하다. 가평운석의 냉각률은 $^{\sim}1^{\circ}C/Ma$이하로 나타나며, 이는 가평운석이 천천히 냉각된 비교적 규모가 큰 소행성의 핵에서 유래했음을 지시한다.

• 박물관보존과학
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• 제14권
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• pp.115-124
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• 2013

국립경주박물관 옥외전시장의 장항리 석조불입상은 외부환경에 의한 접합물질의 풍화와 표면 오염물의 고착, 암석의 편하중에 의한 균열 등의 문제점으로 인해 소장품의 안전한 관리를 위한 해체 및 복원작업을 진행하였다. 3D 정밀실측을 통한 도면화 및 기초자료 조사, 풍화된 부분의 시멘트몰타르 및 수지를 제거하였다. 복원부분은 동종의 암석을 사용하여 신석을 제작하여 접합·복원하였다. 또한 미생물의 피해를 방지하기 위하여 훈증처리를 실시하였으며 지속적인 관찰을 진행중에 있다.

• 보존과학회지
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• 제22권
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• pp.121-134
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• 2008

석조문화재에서 나타나는 박리현상의 발생메커니즘과 염수용액에 의한 화학적 풍화와 관련된 그 원인을 연구하였다. 박리편에 대하여 화학적, 광물학적, 물리적 분석을 수행하여 함유하고 있는 대표적인 염이 석고임을 밝혔다. 염의 작용을 이해하기 위하여 석고와 더불어 용해도가 상이한 황산나트륨을 공극율이 다른 응회암과 화강암에 처리하였다. $Na_2SO_4$ 처리와 인공풍화를 거친 암석시료들의 모세관물흡수율은 약간 증가하였는데 이는 이 염에 의해 암석의 표면가까이에만 변화가 있었음을 의미한다. Na2SO4는 암석의 표면공극내에서 결정화가 일어나 수화압과 결정압을 발생하여 얇은 박리를 형성하는 것으로 보인다. $CaSO_4{\cdot}2H_2O$는 상대적으로 암석의 내부로 깊이까지 들어가서 집적되므로 집적되는 양이 $Na_2SO_4$ 보다 더 많고, 표면에 집적되는 양보다 내부에 집적되는 양이 많아 물흡수량이 증가하는 결과를 보이는 것이며, 이러한 성질로 인하여 암석에 두꺼운 박리가 야기될 것으로 판단된다. 암석종에 따른 변화에서는 응회암의 경우, 큰 공극율과 높은 모세관물흡수율로 인하여 암석 내부의 깊이까지 들어가서 염이 집적하게 되므로 화강암에 비해 염집적율이 더 크고, 이에 따른 물흡수율이 커서 화강암에 비해 두꺼운 박리현상이 나타날 것으로 보인다. 이에 비해 공극율과 모세관물흡수율이 낮은 화강암에서는 표면부위에서 집중적으로 염의 집적이 일어나서 얇은 박리가 발생하는 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제30권2호
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• pp.71-81
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• 2017

회백색 응회암으로 구성된 경주 골굴암 마애불의 효과적인 보존처리를 위하여 구성암석의 특징과 보존처리제 적용에 따른 효과를 살펴보았다. 구성암석은 팽윤성 광물인 몬모릴로나이트를 3-5% 함유하고 있으며, 물과 반응 후 팽윤성 광물의 층간간격이 증가함을 보였다(1.54-2.69%). 에틸실리케이트 암석강화제를 적용한 후 시편의 표면 경도, 흡수율, 공극률 등의 물성은 향상되었으나 팽윤성 광물의 층간간격이 감소하였으며(4.23-12.12%), 팽윤성 광물의 함량이 많을수록 그 정도는 컸다. 팽윤저지제를 선 처리한 후 강화제를 적용하였을 때 물성은 강화제만을 처리하였을 때와 거의 유사한 결과를 보였다. 팽윤저지제만의 처리로는 팽윤성 광물의 층간간격이 거의 변화되지 않았으며, 팽윤저지제 처리 후 강화제를 처리하였을 때는 XRD 패턴에서 팽윤성 광물의 세기는 줄어들었으나 층간간격의 변화는 강화제만을 처리하였을 때와 유사하여 팽윤저지제의 효과는 거의 없었다(4.10-11.85%). 따라서 팽윤성 광물을 함유하고 있는 골굴암 마애불 구성암석을 강화시키기 위한 보존처리제로서 에틸실리케이트 계열의 암석강화제는 적절치 않으며 이를 보완하기 위해 사용한 팽윤저지제도 효과적이지 못하다. 우수의 접촉으로 구성광물이 팽윤되어 풍화가 급속히 진행되기 때문에 현재로서는 하부와 측면 등 풍화가 심한 부분에 우수접촉을 저지시키는 조치가 필요하다.

• 보존과학회지
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• 제26권3호
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• pp.277-294
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• 2010

서산마애삼존불상(국보 제84호)을 이루는 암석은 담회색을 띠는 중립질 흑운모 화강암이며 부분적으로 페그마타이트 및 석영 세맥이 관찰된다. 삼존불이 조각된 암반은 전면에 걸쳐 불규칙적인 불연속면의 발달로 크기와 모양이 다양한 암괴를 형성하고 있으며, 암반 사면의 안정성이 취약한 것으로 나타났다. 훼손도 진단 결과, 수직 및 수평 절리가 밀집된 부분을 중심으로 물리적 풍화와 표면변색에 의해 훼손이 가중된 상태를 보인다. 이를 삼존불의 전체 면적대비 훼손율 42.7%에 비교했을 때, 물리적 풍화는 9.6%, 변색은 33.1%로 변색에서 높은 점유율을 보였다. 초음파 측정 결과, 삼존불은 전반적으로 심한 풍화단계(HW)에 있으며 삼존불에 발달하고 있는 불규칙한 절리계를 따라 약 1,000m/s의 저속도대가 분포하여 구성 암석이 약화된 것을 알 수 있다. 삼존불 보호각 내외부의 상대습도는 사계절 모두 평균 70% 이상을 기록하며, 95% 이상의 고습도 영역에서 높은 빈도수를 나타냈다. 이 고습도 환경은 강수와 함께 암석 표면에 결로를 발생시켜 수분을 공급하며 수분의 침투와 함수율이 높은 균열 및 절리대를 따라 물리적, 화학적, 생물학적 풍화를 진전시키는 것으로 사료된다. 따라서 삼존불의 과학적 보존을 위해 수분문제를 비롯하여 지속적인 보존환경 모니터링을 통한 환경제어 방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제39권6호
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• pp.629-641
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• 2006

논산 관촉사 석조미륵보살입상은 흑운모가 많은 중립 내지 조립질 화강섬록암으로서 암회색을 띠며, 미약한 편마상 구조 및 페그마타이트 세맥이 발달한다. 이 석불입상과 기반암의 전암 대자율 측정 및 지구화학적 분석 결과, 두 암석은 동일 마그마로부터 형성되어 거의 유사한 분화과정을 경험한 것으로 보인다. 이 암석의 CIA는 기반암이 51.43, 석불입상이 50.86이며, WPI는 각각 4.52와 8.95로서 이들은 모두 풍화잠재력이 큰 것으로 나타났다. 이 석불입상은 열화 및 박리에 의한 물리적 풍화가 진행된 상태이고, 이차적인 오염물질과 침전물질이 산재해있다. 기반암도 불연속면의 발달에 따른 지반붕괴의 위험성을 내포하고 있다. 이 석불입상의 표면은 황갈색으로 변색되어 있고 암회색 및 암흑색 침전물이 형성되어 있다. 또한 고착지의류의 피도가 심하고 균류, 조류 혹은 선태류 등도 발견된다. 따라서 이석불입상의 복합적 손상에 영향을 줄 수 있는 요인들을 제어하기 위한 주변 환경에 대한 정리가 시급하며 지의류에 의한 오염, 박리 및 균열로부터 석불입상을 보호하기 위한 체계적인 보존과학적 관리가 요구된다.

• 지질공학
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• 제15권2호
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• pp.185-199
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• 2005

토석류 산사태물질은 암석의 풍화 산물이므로 사태물질의 특성은 그 지역에 분포하는 기반암의 종류에 의존한다. 이 연구에서는 사태물질의 종류에 따른 이동특성에 대한 연구를 수행하기 위하여 암석의 풍화 특성과 지형 조건이 서로 다른 3개 지역에서 발생한 26개 산사태를 연구대상으로 하였다. 산사태 발생지점의 정밀야외 조사를 통하여 암석의 종류, 풍화 및 지형 특성 등을 분석하였고 사태물질의 입도분포와 체적에 따른 이동과 지형 특성과의 관계를 추적하였다 지형조건 중 사면의 경사변화는 사태물질 이동거리에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되며, 이는 경사 변화가 많을 경우 사태물질의 확산속도와 에너지가 변화하기 때문에 일정한 경사를 따라 사태물질이 흘러내리는 것보다 더 큰 이동거리를 보이는 것으로 해석하였다. 사태물질의 이동거리는 사태물질의 체적과 입도에도 큰 영향을 받는 것으로 파악되었다. 특히 사태물질 체적은 지질특성에 확연히 구별되어 반려암 지역의 경우 화강암 지역에 비해 $4\~5$배 크다. 사태물질의 입도측면에서 중립질의 화강암 분포지역보다 대규모 핵석이 발달하고 풍화심도가 불규칙적인 반려암 지역에서 사태물질 규모 및 이동거리가 훨씬 크게 나타난다.

• 지구물리
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• 제5권3호
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• pp.199-209
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• 2002

경상북도 경주시에 위치한 불국사 다보탑의 구조 안전 진단을 목적으로 탑의 각 부재에 대한 비파괴 정밀 조사가 실시되었다. 암석 부재의 역학적 성질을 추정하기 위해 255개 부재에서 641 지점에서 초음파 속도를 측정하였으며, 그 결과는 P-파 속도 범위가 $584{\sim}5169m/sec$이며 평균 속도는 2876m/sec이다. 일축압축강도는 $93{\sim}1314kg/cm^2$ 범위로 평균치가 $396kg/cm^2$이고, 풍화도지수는 $0.07{\sim}0.88$의 범위로 평균 0.43으로 중간정도의 풍화를 받은 것으로 나타났다. 각 암석부재의 파괴강도와 이에 작용하는 응력을 비교한 결과, 탑의 구조에 관계된 부재들의 상태는 비교적 양호한 상태를 보여주지만, 편하중에 의한 부분 파괴의 가능성이 남아있다. 편하중에 의한 균열이 계속 진행중인지 모니터링이 필요하며, 편하중을 제거하기 위한 대책이 중요하다. 1층 및 2층 옥신부 주변의 난간은 비교적 작은 부재들로 이루어져 있어 풍화가 많이 진전되었지만 구조적 불안정에는 직접 관련이 없다.

• 암석학회지
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• 제21권4호
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• pp.405-413
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• 2012

이 연구는 경주 남산 삼릉계곡 선각육존불의 재질 및 풍화특성을 고려한 강화제의 처리방안을 도출한 것이다. 선각육존불은 알칼리장석화강암으로 구성되어 있으며 절리를 따라 표면에 박리박락과 입상분해가 진행되어 보존처리가 시급하다. 알칼리장석 화강암을 대상으로 강화처리 실내실험과 현장실험을 실시한 결과 풍화도가 높은 암석은 에칠실리케이트의 함량이 높은 OH 100과 KSE 300에서 강화효과가 큰 것으로 나타났다. 또한 처리 후 동결 및 염풍화에 대한 내구성은 OH 100이 우수하였다. 현장적용 결과에서 KSE 300에 의한 처리가 뚜렷한 물성증가를 보이고, 선각육존불에서 염풍화가 확인되지 않으므로 KSE 300에 의한 강화처리가 가장 우수한 강화효과를 나타내는데 적합한 처리제로 판단된다.