• 헤리티지:역사와 과학
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• 제43권3호
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• pp.102-121
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• 2010

회암사지에서 출토된 3점의 금탁에 대한 성분조성과 미세조직을 분석하여 조선초기 금탁(琴鐸)을 제작하기 위한 주조방법과 가공처리 기술에 대해 살펴보았다. 분석결과 구리, 주석, 납을 주성분으로 하며, 그 비율은 평균 85 : 8 : 7로 나타났다. 주성분인 구리, 주석, 납을 제외한 10개의 원소가 0.3% 이하의 적은 양으로 검출되어 비교적 잘 정련된 구리소재가 사용되었음을 알 수 있다. 또한 검출된 10개의 미량 원소 중 황과 철은 공급된 구리소재의 원광석으로 황동광이나 휘동광 등 황이 포함된 광석일 가능성을 보여준다. 주조방법으로 사형주조법이 적용되었으며, 방법은 먼저 주물사로 틀을 만들고, 여기에 거푸집을 종 모양대로 세워놓고 구리-주석-납을 용해시킨 청동 주물을 정수리에서 하륜부 방향으로 부어 본체를 만들었다. 형태가 완성된 뒤에는 표면 가공을 위한 추가적인 열처리 없이 가질 작업을 통해 표면을 정리하였다. 모든 가공처리 공정이 마무리된 뒤에는 정수리 부분에 풍판을 연결시키기 위해 철제 연결고리를 끼우고, 그 부분에만 용해된 청동 주물을 부어 고정시켰다. 금탁의 표면에 음각된 명문의 새김법은 축조각과 모조각 기법이 각각 다르게 사용되었고, 획순과 서체에서 차이가 나는 점에 비추어 명문 조각에는 다수의 장인이 동원된 것으로 보인다. 청동기 제작기술의 변천과정을 입증할 만한 사료나 이와 관련된 연구 성과물이 매우 부족한 현 실정에서 제작 연대와 제작 주체가 명확한 금탁에 대한 과학적인 조사연구는 향후 청동기 제작기술 체계의 전반적인 흐름을 이해하는 데 있어서 중요한 자료이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.412-419
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• 2019

예술에서 네거티브 공간은 관심 있는 피사체 주위 공간과 여러 피사체 사이의 공간으로 정의된다. 네거티브 공간은 때로는 이미지의 "실질적" 주제로서 예술적 효과에 사용되기 때문에 예술적 구성요소 중 하나이다. 회화에서는 표현하고자 하는 사물의 배경을 음각으로 터치하는 화법으로 필요한 부분은 남기고 불필요한 부분을 터치하여 독특한 질감과 실루엣의 느낌을 주는 회화기법을 말한다. 예술에서 그것의 개념처럼 설계에서 네거티브 공간은 기술적으로 실행하기 어려운 설계범위를 직관적으로 파악하는데 유용할 수 있다. 두 영역 간의 유사성은 설계영역탐색에 네거티브 개념의 도입을 이끌었다. 통계분석과 시각화분석을 도구로 하는 설계영역탐색은 더 효율적인 의사결정을 지원하고 초기단계 시스템 설계의 방향에 대한 의미 있는 통찰력을 제공할 수 있다. 복잡하고 많은 양의 데이터를 요약한 시각화된 정보는 인간의 인지시스템과 동적인 상호작용을 보장하기 때문이다. 기술적으로 실행할 수 없거나 위험성이 높은 설계공간을 피할 수 있을 뿐만 아니라 실행 가능한 설계공간을 정의하는 데 유용하다. 논문에서 적용 예를 통해 네거티브 설계 개념 기반 설계영역탐색법의 활용 가능성을 살펴본다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제38권
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• pp.359-385
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• 2005

우리나라에서 고대에 사용하던 붉은 색 안료에는 주사, 석간주, 장단 등이 있다. 이중에서 주사는 고급스러운 상품(上品)으로써 벽사의 상징적 의미를 지니고 있어 단청, 벽화, 회화를 비롯해 비석, 지석 등에 다양하게 나타나고 있다. 특히 "공사견문록(公私見聞錄)"의 기록에서는 고려재상의 지석 음각에 붉은 칠을 메웠다고 기록되어 있어 비, 신도비, 지석 등에 주사와 같은 붉은 칠이 된 것은 고려시대 또는 그 이전부터라고 볼 수 있을 것이다. 문헌기록을 토대로 하여 비석에 남아있는 붉은 안료들의 몇 사례를 조사해 본 결과 대부분 주사, 장단, 석간주 등이 칠해졌음이 분석되었다. 또한 붉은 색의 발색을 더욱 선명히 하기 위해 붉은 칠 아래 바탕칠로써 호분칠이 된 경우도 발견되었다. 현존하는 붉은 안료가 칠해진 비석들은 대부분 조선시대 이후의 사례들이므로 조선시대에는 비등에 붉은 안료로 주사를 사용했음을 알 수 있었는데, "공사견문록(公私見聞錄)"에 남겨진 기록을 보아 고려시대에도 칠해졌음을 추정해 볼 수 있다. 또한 삼국시대 이미 주사안료가 중국으로부터 수입되어 우리나라에 고가의 상품으로 사용되던 역사적 배경을 살펴볼 때 비에 붉은 안료를 칠하던 것은 고려 이전부터 였을 가능성도 배제할 수 없다. 이렇게 붉은 안료로 주사를 주로 사용했을 것은 주사가 지닌 벽사적 상징의미를 미루어 볼 때 상당히 가능성이 있으며 당시 주사가 매우 고가인 탓에 한때 사용이 금지되기도 하였기에 주사 대신 석간주나 장단과 같은 대체안료가 사용되기도 했을 것으로 추정된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권7호
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• pp.931-941
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• 2020

해양데이터를 수집하기 위해 필요한 엔지니어, 연구원 및 과학자를 대신할 수 있는 해양 모니터링 장치인 자율주행보트의 필요성이 대두되고 있다. 이 논문은 자율주행보트의 세일을 개발하기 위한 연구로 곡선형 트윈 세일의 공기역학적인 특성을 수치해석적으로 분석하고 이를 날개 형태의 세일과 성능비교를 통해 곡선형 트윈 세일의 공기 역학적인 성능을 확인하였고, 세일의 간격과 형상에 따른 성능을 비교하였다. 유체 해석을 위한 지배방정식은 Navier - Stokes를 사용하였다. 성능비교 결과 곡선 형 트윈 세일은 날개 형태의 세일과 비교하여 양력, 항력 및 추력 계수가 향상됨을 알 수 있다. 또한, 트윈 세일의 양 날개의 간격은 중요한 변수임을 확인 하였다. 0.035 L, 0.07 L, 0.14 L에서는 스톨로 인해 양력 계수의 감소로 나타났고 0.21 L, 0.28 L, 0.35 L에서는 개선되어 0.28 L에서 최대 양력을 보여준다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.54-62
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• 2023

자유로운 이착륙과 뛰어난 비행능력을 가진 플랩핑 날갯짓 비행체에 관한 집중적 연구개발이 진행되고 있다. 대부분의 플랩핑 날갯짓에 관한 연구는 동기화된 운동의 다양한 운동변수에 대한 연구들로 비동기 운동을 수행하는 에어포일의 비정상 공력 특성에 미치는 영향에 대한 관심은 크지 않았다. 본 연구에서는 히브와 피치 진동운동 주파수가 서로 다른 에어포일의 비정상 공력특성을 수치적으로 연구했다. 먼저 비동기 운동에 따른 운동특성과 받음각 변화를 파악하였다. 해석 결과 진동수 비가 1.0인 경우 양력은 발생하지 않았고 추력이 크게 발생했다. r=0.5인 경우 양력이 크게 발생하였다. 에어포일 주변의와 분포와 표면에서의 압력계수를 분석하여 비동기 진동운동을 하는 에아포일의 공력특성을 분석했다. r=0.5인 경우 r=1.0인 경우 보다 더 큰 앞전 및 뒷전 와들이 관찰되었으며, 이 와들이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 공력특성에 큰 영향을 미친 것을 발견하였다. 향후 피치진동의 진폭이 비동기 진동운동을 하는 에어포일의 비정상 공력특성에 미치는 영향을 연구할 계획이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권3호
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• pp.118-135
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• 2023

조선왕실의 현판은 궁궐, 종묘 등 왕실과 관련된 건물에 걸어 건물의 위계와 성격을 나타낸다. 현판은 조선왕실 의궤에 제작 방법이나 재료 등을 기록하고 있어 당시 제작기술이나 재료 변화를 연구하는데 중요한 자료이다. 그러나 현재 남아 있는 현판은 전각의 화재나 전란 등으로 여러 차례 개·보수 되면서 원형과 재료가 변화되었다고 추정된다. 조선왕실의 현판은 어제·어필 현판이 많아 검은색 바탕에 금색 글자로 이루어진 형태가 주요하다. 본 연구는 조선왕실 현판 중 금색 글자로 추정되는 44점을 대상으로 글자에 남아 있는 안료를 분석하였다. 분석 결과를 바탕으로 글자 표면에 남아 있는 금색 안료의 현재 상태와 검출된 구성성분에 따라 분류하였다. 글자 안료의 분석 결과 금(Au) 성분이 주요하게 검출된 현판은 양각 24점과 음각 5점이며, 양각 15점은 황동(Cu, Zn) 성분이 주요하게 검출되었다. 황동 성분이 검출된 현판 중 일부는 금색 안료가 아닌 청록색 안료만 남아 있는 상태이다. 황동 안료는 문헌에 기록이 없고 현재 단청 안료로 사용하고 있지 않아 황동 안료의 적용 가능성을 알아보기 위해 재현실험을 실시하였다. 재현실험은 재료의 한계로 황동안료의 적용 유무와 사용 방법을 확인하기 어려웠으나 앞으로 황동 안료의 사용 시기와 방법에 대한 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 한국전통조경학회지
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• 제31권3호
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• pp.95-105
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• 2013

본 연구는 성락원(명승 제35호) 영벽지 공간의 원형 파악을 목적으로 주변지형을 포함한 3D 정밀데이터 취득을 통해 연못부 지반의 원형 추정을 한 결과, 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 영벽지 석구조물에 대한 용도 및 구조를 살피는 것은 이전의 형태를 밝히는데 단서가 될 것이라 판단되며, 3D 스캔방법의 적용은 주변지형을 포함한 전체적 구조를 살피는데 용이하였다. 둘째, 실측결과, 조사대상 암반부는 남북으로 7,665mm 동서로 7,326mm의 규모를 지니며, 석구조물은 $1,665mm{\times}1,721mm$의 정방형을 이루고, 그 내부에는 지름이1,664mm 반구형이며, 기단 아랫부분에는 암석이 남북 $1,006mm{\times}328mm$규모로 떨어져 나간 흔적이 발견되었다. 셋째, 영벽지 내부의 지형을 기록함에 있어 다중해상도 방식을 사용하여 광대역스캐너를 이용한 스캔작업 후 스캔데이터를 정합하여 Polygon Data로의 변환과정을 거친 후, 이를 정밀스캔데이터와 병합하여 메쉬데이터로 변환하는 과정을 거쳤다. 그리고 해상도 사진과 3차원 지형데이터를 오버랩하여 작성하였다. 넷째, 이 작업의 결과로 석구조물 서측에 회유하는 경사진 암반부 물길이를 확인되었으며, 방지원도형의 석지로 추정되는 수경시설물의 하부구조가 확인되어 암반부에 인공적으로 음각한 것임을 확인하였다. 본 연구를 통해 1960년대 이전의 지형과 상황을 비교연구할 수 있는 토대를 생성하였다. 더불어 입체적 정밀실측데이터의 취득과 함께 발굴 당시의 원형을 디지털상에서 영구보존할 수 있게 되었다. 향후, 이 데이터는 다양한 전문가의 고증을 거쳐 영벽지 석구조물의 용도 및 보존관리방안을 수립할 기초자료로 사용될 것이다. 또한 금번 연구에서 밝혀진 3D 실측의 용이성이 정원연구에 다양하게 활용되어지길 기대한다.

• 한국전통조경학회지
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• 제32권1호
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• pp.10-21
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• 2014

본 연구는 함양 남계천변에 돌출한 바위 대고대의 경관성과 향유 주체에 주목하였다. 옛 시문과 석벽에 의탁(依託)된 인명 등 바위글씨의 분석과 해석을 통해 이곳의 장소 특성을 밝히고, 대고대에서 벌어졌던 경관 향유와 장소 패권 양상을 조명한 본 연구의 결과는 다음과 같다. 고지도에서 나타난 대고대는 지근거리에 5개소의 서원이 집중 포치(布置)되고 있으며, 대(臺) 자체의 입체적 볼륨감과 기괴함이 흥미를 불러일으키고 있다. 16C 옥계(玉溪) 노진(1518~1578)에 의해 최초로 명명된, 대고대(大孤臺)의 쓰임새를 고대(孤臺) 정경운(鄭慶雲: 1556~?)의 고대일록(孤臺日錄)에 근거해 분석한 결과, 남계서원 등의 임원과 유생의 조망 놀이 휴양 회의 계회 등 다양한 용도의 정치 사회적 소통의 장으로 활용된 것으로 확인된다. 대고대의 공간구성을 살펴보면 구졸암(九拙菴) 양희(梁喜: 1515~1581)의 신도비를 중심으로 상단 암벽에는 청근정(淸近亭)이, 그 서측에는 산앙재(山仰齋)가 위치한다. 동서로 펼쳐진 높이 11m, 넓이 약 $350m^2$의 대고대 반석 상부는 강론과 음영을 위한 장소로 널리 활용되었다. 반석 북서측에 '석송(石松) 추사(秋史)'라고 음각된 추사(秋史) 김정희(金正喜: 1786~1856) 서체의 바위글씨와 그 옆의 일명 '석송'이라 불렸을 것으로 추정되는 고사목의 잔해는 이곳의 역사성과 진정성을 한층 강화시켜 주는 경관요소이다. '대고대(大高臺) 개은서(介隱書)'와 '묵헌(默軒)' '정근상('鄭近相)' 바위글씨는 각각 개은(介隱) 정재기(鄭在箕: 1811~1879)와 그의 증손(曾孫) 정근상(鄭近相: 1893~1934)에 의해 기록된 배타적 공간 향유와 장소패권의 산물이자 조선 말기 이후 일제강점기까지 그들이 이곳 대고대의 향유 주체였음을 알리는 낙관(落款)이다. 요컨대 대고대는 조선 중기 이후 '구졸양선생장구소'로서 장소 선점의 묵시적 의미를 지녀왔으며, 조선말기와 일제강점기에는 정재기와 정근상의 연이은 장소패권 과정을 거치면서도 '동북강회소 천령제선현장구소'라는 범함양(凡咸陽)의 다자(多者) 강회 및 추념공간으로 변형 계승되어 왔다. 그럼에도 불구하고 석벽에 쓰여진 다수의 인명 바위글씨는 '하동정씨(河東鄭氏)'와 '풍천노씨(豊川盧氏)'가 대고대의 경관 향유 및 장소패권의 주체였음을 묵언한다. 대고대에서 새긴 '바위글씨'는 경관향유 의지의 표상이자 장소 주도권 쟁탈을 보여주는 또 다른 형태의 문화경관이자 정원 경영의 사례이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권3호
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• pp.24-41
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• 2020

선각기법(線刻技法)은 기물 표면에 문양이나 글자 등을 기면보다 낮게 파 새기는 금속공예의 시문기법이다. 선사시 대부터 현재까지 사용되고 있는 이 기법은 금속공예의 시문 기법 중 가장 오랜 역사를 지니고 있다. 또 기법의 특성에 기인해 가장 보편적인 기법으로 광범위하게 쓰였다. 단독 또는 입사(入絲)와 같은 다른 기법의 시문 공정에 선행 기법으로 사용되거나, 타출(打出)이나 어자문(魚子紋) 등 타 기법과 병용되었다. 이처럼 선각은 금속공예품의 제작 및 시문 기법 전반에 걸쳐 유기성을 갖고 전개되었다. 본 논문의 연구 주제인 고려시대 금속공예에서의 선각기법은 통일신라시대까지 구축되어 계승된 기술의 전통을 기반으로 사용되었다. 또 당시 금속기의 유행 경향과 사용풍조, 중국과의 외교관계에 따른 인적, 물적 유입과 기술 교류 등 사회상과 결합되어 이전보다 다채롭게 전개되었다. 이러한 고려시대 선각기법의 기술과 시문 유형을 분석하기 위해 본 논문은 먼저 선각의 범주와 세부 기법을 고찰하고, 고려시대 이전까지의 흐름을 짚었다. 그리고 유물과 문헌을 바탕으로 고려 당대의 용어를 분석해 당시 기법에 대한 인식을 고찰해보았다. 또, 선각의 세부 기법과 시문 과정을 토대로 기법의 시문 기술을 살펴본 후 현전하는 유물의 재질을 물성과 강도를 기준으로 분류해 기법의 활용 유형을 분석했다. 특히 고려시대는 전쟁이나 사회 내 유행 등 시대상에 기인해 성행한 금속 재료의 사용 비중과 양상에 차이가 분명하기에 재질로 유형을 나누어 유물에서의 기법 양상을 분석했다. 그동안 선각기법은 유물에서 너무나 보편적으로 사용된 기법이라는 인식으로 인해 장식 효과가 극대화된 입사나 타출, 투조 등 여타 금속공예의 시문 기법에 비해 조망 받지 못했던 것이 사실이다. 하지만 기법이 지닌 보편성은 전 시대에 걸친 넓은 사용을 전제로 한다. 실제 선각은 우리나라와 여러 문화권의 현전하는 금속 유물에서 다양한 문화적 특징을 반영해 나타난다. 한편으로는 오랜 기간 당대의 공예 문화를 구현한 무형의 유산인 기술로 이어져 조각장과 선각 장식을 사용하는 무형문화재 여러 분야에 현재까지 전승되고 있다. 이처럼 선각기법이 지닌 보편성이 시사하는 사회문화적 의미는 크다고 할 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.52-68
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• 1991

캐비테이션 특성이 우수하고 넓은 받음각에서 양력-향력비가 큰 새로운 날개단면(KH18 단면)을 사용하여 체계적인 방법으로 기하학적 형상을 변화시켜 설계된 새로운 계열 프로펠러의 개발을 시도하였다. 새로운 계열 프로펠러의 형상을 설계함에 있어 기존의 계열 프로펠러와는 달리 선택된 반류분포의 회전방향 평균 반류분포를 입력자료로 하여 반경방향 부하분포와 코오드 방향 부하분포를 동일하게 유지하면서 피치 및 캠버의 형상을 결정하였다. 또한 코오드 길이, 두께, 스큐 및 레이크 분포와 같은 형상은 최근 실적선 프로펠러의 형상 특성을 정형화하여 선택되었기 때문에 초기설계시 설계된 형상이 최종 설계 프로펠러의 형상과 크게 다르지 않을 것으로 생각되어 초기성능을 보다 정확하게 추정할 수 있게 하였다. 설계된 계열 프로펠러는 날개수 4개인 프로펠러를 대상으로 날개 전개면적비 4개($A_{E}/A_{O}$=0.3, 0.45, 0.6, 0.75)에 대하여 각 전개면적비에서 평균피치비를 5개(P/D=0.5, 0.65, 0.8, 0.95, 1.1)로 변화시켜 총 20개의 프로펠러로 구성되었으며 KD-프로펠러 씨리즈(KRISO-DAEWOO Propeller Series)라 명명하였다. 설계된 계열 프로펠러들에 대하여 단독특성시험, 캐비테이션 관찰시험, 변동압력 계측시험을 수행하였다. 프로펠러 단독특성 시험결과의 회귀해석결과로 부터 $B_{P}-\delta$ 곡선을 도출하여 초기설계 단계에서 최적 프로펠러 직경등을 쉽게 결정할 수 있게 하였다. 기준으로 선택된 반류분포(2700TEU 콘테이너선의 반류) 후류에서 프로펠러 추력계수 및 캐비테이션 수를 체계적으로 변화시킨 상태에서 캐비테이션 관찰시험 및 변동압력계측시험을 수행하였다. 양력면이론에 의한 비정상 프로펠러 성능해석에 의해 계산된 최대 국부양력계수 ($C^{max}_{l,0.8R}$)와 국부캐비테이션 수(${\sigma}_0=\frac{p-p_v}{\frac{1}{2}{\rho}V^2_{0.8R}}$)를 기준으로 캐비테이션 관찰시험 결과를 정리하여 KD-캐비테이션 챠트를 도출하였다. 기존의 캐비테이션 챠트는 균일류중의 시험 결과를 정리하여 작성되었으나 KD-캐비테이션 챠트는 반류분포중에서 시험된 프로펠러 관찰시험 결과로 부터 도출되었으므로 초기설계 단계에서 보다 정확한 캐비테이션 발생량 추정이 가능하리라 예상된다.