• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권3호
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• pp.214-232
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• 2023

천연기념물 '경산 대구가톨릭대학교 백악기 스트로마톨라이트'는 희소성, 접근성, 보존성 및 규모면에서 매우 우수하여 2009년 12월 천연기념물로 지정되었으나 지정 당시부터 주변 지역의 발굴을 통한 연장선 확인과 그에 따른 보존방안 마련의 필요성이 제기되었다. 이에 문화재청은 2022년 4월부터 12월까지 화석산지 발굴을 통한 산출양상, 퇴적층 특성, 풍화 상태 등의 조사를 실시하여 자연유산적 가치 및 보존·활용 방안을 제시하였다. 지정면적(762m²) 중 노출되어 있는 반구형 스트로마톨라이트(약 30m²)를 중심으로 주변 지역 1,186m²를 발굴한 결과, 기존 스트로마톨라이트 층준을 따라 전체 면적에 걸쳐 연속적으로 분포하며 반구형 스트로마톨라이트들은 동쪽 지역에서 우세하고 서쪽으로 갈수록 반구형 돔의 분포와 크기가 작아지는 경향이 있다. 반면, 판상형 스트로마톨라이트는 동쪽 지역에서는 관찰되지 않고, 서쪽 지역에서만 관찰된다. 이러한 특징은 규모가 있는 호수에서 장기간 성장한 결과로, 판상형 또는 작은 주상형 돔들이 성장을 지속하며 연결되어 커다란 돔으로 성장하고, 이러한 돔들이 층리면에 마치 산호초와 같은 군집을 이루며 분포하게 된 것으로 해석된다. 스트로마톨라이트 층리면에 발달한 소규면 단층과 절리들, 식물 및 지의류의 성장은 풍화를 가속하는 원인이 되고 있으나 공룡 발자국이나 공룡알화석산지에서 진행되는 화학 약품에 의한 보존처리는 스트로마톨라이트 특성상 맞지 않는 방법이며 폐쇄형 보호시설의 설치를 통한 보존이 고려되어야 한다. 이번 발굴로 스트로마톨라이트의 분포, 규모 및 가치는 기존 천연기념물의 지정 당시보다 훨씬 더 크고 높아졌다는 것이 확인되었다. 따라서 매장 문화재(석실묘)의 발견으로 발굴하지 못한 지역의 전문가에 의한 추가 발굴과 천연기념물의 확대지정에 대한 재검토가 요구된다.

• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.587-593
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• 2019

본 연구에서는 다초점 레이저 스캔 현미경 (confocal laser scanning microscope, CLSM)을 활용한 균열의 생성 및 성장에 대한 분석을 실시하기 위해 가압조건 및 동결/융해를 통하여 풍화를 가속시킨 실험을 수행하였다. 실험에 적용된 가압조건은 시료 3개에 각 가압틀을 이용하여 50 MPa, 55 MPa, 70 MPa로 설정하였으며 조건을 유지한 상태로 동결/융해 실험을 실시하였다. 실시된 동결/융해 실험에서 온도 조건은 -20~40℃로 설정하고, 설정 온도까지 도달시간 1시간, 유지시간 2시간을 기본으로 6시간을 1주기로 하였다. 이를 바탕으로 동결/융해 매 20주기가 끝난 후 CLSM을 활용하여 시료의 표면을 관찰하였다. 그 결과 동결/융해 실험이 반복되면서 각 시료에 발생한 균열의 개수가 7개, 10개, 19개로 가해진 압력에 따라 차이를 보였고 균열의 누적 길이도 가해진 압력이 큰 시료에서 길게 나타났다. 측정한 균열의 누적 길이와 동결/융해 실험 주기를 통해 계산한 균열의 성장 속도 역시 압력의 세기에 따라 높은 압력을 가한 시료에서 빠르게 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.9-18
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• 2016

본 연구에서는 인도네시아산 주요 조림 4수종 목재의 기후열화에 대한 내구성을 평가하기 위하여 재색변화를 조사하였다. 자외선, 촉진내후시험 및 야외노출 등의 세 가지 조건에서 실험하였고 색차계를 이용하여 재색변화($L^*a^*b^*$)와 색변화량(${\Delta}E*ab$)을 측정하였다. 그 결과, 공시수종 목재 모두 자외선 조사에 의해 목재의 색이 뚜렷하게 변화되었다. 자외선 노출조건에서 명도는 거의 변화가 없었고, 4수종 목재 모두 적색화 및 황색화가 진행되었다. 촉진내후시험 조건에서 공시목재 모두 백색화가 진행되었고, 녹색화 및 청색화가 진행되었다. 야외폭로 조건에서 Albizia재와 Gmelina재는 백색도가 감소하였고, Mangium재와 Mindi재는 백색도가 오히려 상승하였으며, 4수종 모두 녹색화 및 청색화가 진행되었다. 색변화량은 자외선노출 조건에서 Albizia재와 Gmelina재가 컸고 Mangium재와 Mindi재는 다소 작았다. 또한, 목재의 색변화는 자외선과 더불어 수분의 존재상태에 크게 의존하는 것으로 생각되었다. 결론적으로, 자외선 조사는 목재의 색상을 뚜렷하게 하여 목재의 가치를 향상시킬 수 있는 하나의 방법으로 생각되었다.

• 한국광물학회지
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• 제28권2호
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• pp.135-145
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• 2015

석조문화재의 산성안개에 의한 손상을 예측하기 위하여 경주남산화강암, 응회암과 대리암에 pH4.0과 pH5.6의 인공안개를 적용하였다. 풍화된 경주남산화강암은 신선한 암에 비해 산성안개에 의한 무게감소가 더 크다. 응회암은 산성안개시험 매 회당 약 0.005 %의 무게감소율로 시험 대상 암석 중 가장 크게 변하였다. 응회암과 풍화된 화강암은 산성안개 보다는 산성비에 의한 무게감소가 더 크게 발생할 것이며, 대리암은 산성강우의 상태와 상관없이 무게감소가 나타날 것으로 예측되었다. 산성안개와 반응한 후 풍화암의 공극률과 흡수율이 월등히 증가한 결과를 보여, 풍화암이 신선한 암보다 산성안개에 취약할 것으로 예상된다. 대리암의 흡수율은 시험 후 약 50% 증가하였다. 암석의 색상이 시험 후 황색쪽으로 약간 변화되었으며, 신선한 암보다는 풍화된 화강암에서 그 경향이 더 크다. 대리암은 산성안개와 반응 후 백색도가 증가하였다. 산성안개가 적용된 암석에서 검출되는 다량의 양이온은 반응에 의해 분해된 구성광물에서 기인한다.

• 보존과학회지
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• 제25권4호
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• pp.373-381
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• 2009

야외 전시되는 철제문화재 보존을 위해서 유물 표면을 피복처리 하는 것은 부식방지의 대표적인 방법이다. 근대문화유산 제78호 경의선장단역증기기관차는 보존조치 후 노천에서 전시될 예정이라서 기관차의 재부식 예방에 효과적인 표면 피복재를 내후성 실험을 통해 선별하였다. 실험재료는 기관차 표면 피복에 주로 사용되는 미정질 왁스 2종과 봉밀왁스를 기반으로 제조한 혼합왁스를 선별하였다. 실험방법은 3종의 왁스를 기관차 시편에 각각 피복하고 ISO 4892-1981 기준에 따라 제논아크촉진내후성시험기 속에서 1000시간 내후성 시험을 한 후 그 변화상을 비교 조사하였다. 실험결과 봉밀 왁스는 400시간 이후부터 표면에 백화현상이 발생하면서 노화하였고 미정질 왁스 2종은 800시간 이후부터 변화를 보였다. 시험전과 후 수분접촉각의 변화 역시 봉밀 왁스 보다 미정질 왁스가 적게 나타났다. 따라서 미정질 왁스 중 특히 고온형이 내후성과 수분 차단력이 가장 뛰어난 것으로 확인되어서 이것으로 증기기관차의 표면을 피복하게 되었다.

• 보존과학회지
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• 제36권3호
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• pp.178-186
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• 2020

동록(銅綠)은 고문헌에 기록되어 있는 전통적인 인공안료 중 하나이다. 고문헌에 기록되어 있는 제법에 따르면, 동록은 동(銅)을 초(醋)를 이용해 부식시키고 생성된 녹을 긁어모아 제조한다. 삼국시대 이후 청동, 황동 등의 동합금을 이용한 다양한 동기(銅器)가 사용되었으며, 채색문화재의 안료분석 연구를 통해 녹색안료에서 구리뿐만 아니라 주석, 아연, 납 등의 검출이 확인되었다. 이와 같은 자료를 바탕으로 구리 및 청동, 황동 등의 구리합금으로 5종의 동록안료를 제조하고 특성 규명을 위한 분석을 수행한 결과, 제조된 동록안료는 청록색을 나타내며, 제조에 사용된 동판의 종류에 따라 색상, 입자형태, 흡유량 등 물성에 차이를 보였다. 또한, 동록안료의 주요 구성원소는 Cu, Sn, Zn, Pb 등으로, 각 원소의 함유 비율은 사용된 동판의 합금 종류에 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 동록안료를 구성하는 주요 구성광물은 동판의 종류에 상관없이 호가나이트[hoganite, Cu(CH₃COO)₂·H₂O]로 확인되었다. 촉진내후성 시험을 통해 안정성을 평가한 결과, 동록안료는 전체적으로 빠르게 색변화가 나타나 안정성이 낮은 것으로 보이며, 특히 납 성분을 함유한 경우에는 더 빠르게 색변화가 나타나 상대적으로 취약한 모습을 보였다.

• 한국광물학회지
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• 제29권4호
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• pp.179-190
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• 2016

본 연구에서는 국내 산출 고령토자원의 문화재 단청안료의 대체원료로써 활용 가능성을 시험하기 위하여 X-선 회절분석, 색도측정, 현업종사자의 단청시공 및 평가, 촉진내후성시험, 방염성능시험 등을 실시하였다. 시험결과를 종합하면 고품위의 광석에 비하여 장석의 함량이 높으며 $38.1{\mu}m$ 이하의 작은 입자들로 구성된 광석일수록 백색 안료 고유의 용도로 시공에 유리하며, 시공 시편의 백색도와 은폐력 및 옥외 폭로 시 내구성 등에서 호분, 산화지당 등 기존 안료들과 유사하거나 크게 떨어지지 않는 것으로 판단된다. 또한 잠재적인 화재 위험도와 가연성을 평가한 방염성 시험에서는 장석함량이 높은 시료가 비교군 안료들에 비하여 더 양호한 수치를 기록하였다. 결론적으로 미립의 장석질 백토와 저품위 고령토를 백색의 안료로 활용할 경우 기존 백색 안료제품과 유사한 채색특성과 내후성 및 더 우수한 방염성을 가지면서 경제성까지 갖춘 원료로 활용가능 할 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.4237-4244
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• 2015

본 연구는 보도블록 제조시 표면 연마 과정에서 발생되는 석분슬러지의 재활용 및 광촉매제를 사용하여 콘크리트 보도블록의 백화 특성을 검토한 것으로 석분슬러지 사용량에 따른 보도블록의 품질특성과 광촉매제의 혼입률 및 도포횟수 등에 따른 보도블록의 백화, 대기정화 등의 특성을 평가하였다. 실험결과, 석분슬러지를 재활용한 콘크리트 보도블록은 납, 6가크롬, 카드뮴, 수은 등의 중금속이 불검출 되어 재활용이 가능하며, 콘크리트 보도블록에 혼입사용 할 경우 흡수율 및 휨강도 등 KS 기준 값을 충족시킬 수 있는 혼입량은 20%가 최적임을 나타내었다. 석분슬러지 및 광촉매제를 적용한 콘크리트 보도블록은 흡수율 5.4%, 휨강도 5.2MPa로 품질기준을 만족하였다. 또한 광촉매제의 사용은 $-5^{\circ}C$의 저온환경 조건에서도 백화가 발생되지 않았으며, 대기정화 성능 70%, 촉진내후성 시험후 대기정화 성능시험 68%의 기능성을 나타내었다.

• 한국지형학회지
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• 제19권3호
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• pp.71-82
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• 2012

이 연구는 태안 파도리 해식애 사면을 대상으로 침식기준목을 이용하여 연간 침식 후퇴율을 산정하고, 계절적 변화의 특성과 원인을 파악하고자 하였다. 연구결과, 해식애는 봄철에서 여름철까지 침식 후퇴율이 증가하였고, 다시 8~10월 사이에 급격히 증가하였는데, 이는 집중호우 및 태풍 등과 같은 극한기후사상의 영향으로 판단된다. 그 후 해식애의 침식 후퇴율은 점차 감소하다가 겨울철에 다시 증가하는데, 이것은 겨울철 폭풍해일과 기반암이 동결 해빙작용을 반복하면서 기계적 풍화가 활발히 진행된 결과이다. 해식애의 침식 후퇴율에 영향을 미치는 요소는 선행강수일수 및 일최대파고이다. 특히, 태풍 및 폭풍해일시 강한 파랑에너지에 의해 침식이 가속화되는 것으로 나타났다. 연구지역의 지난 2년간(2010년 5월~2012년 5월) 연간 침식 후퇴율은 각 지점마다 지형 지질학적 특성이 다르지만, 대략 44~60cm/yr 정도이다. 이러한 침식 후퇴율은 기존 연구결과보다 증가하였는데, 그 원인은 극한기후사상에 의한 해안 침식력이 강화되었기 때문으로 판단된다. 연구지역의 해식애 침식 후퇴과정의 특징은 해성작용(파랑에너지) 이외에도 육상의 삭박작용이 함께 작용하여 침식이 진행되고 있다.

• 암석학회지
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• 제1권1호
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• pp.49-57
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• 1992

제천습곡대의 제천화강암에 대하여 Rb-Sr, K-Ar 그러고 휫션트랙 등 세 가지 방법으로 다음과 같은 열역사를 규명하였다. 3개의 전암시료와 7개의 광물시료의 Rb과 Sr의 동위원소를 측정하여 얻은 등시선연령은 202.7$\pm$1.9Ma이고, Sr 초생치는 0.7140였다. 12개의 광물시료를 K-Ar 및 휫션트랙법으로 연령측정한 결과 각각의 연령보존온도에 거의 상응하는 광물연령을 얻었다. 연령측정자료로 이 암석의 성인과 암체의 열역사를 해석한 결과는 다음과 같다. 제천화강암은 쥬라기초(약 203 Ma)에 지각물질이 부분용융을 받아서 만들어진 'S-형'의 마그마가, 또는 맨틀기원의 'I-型'마그마와 지각물질의 심한 혼화작용에 의해 만들어진 마그마가 지각 심부 (mesozone 또는 katazone; 약 7~9km)에 관입하였으며, 관입체와 주변암석괴의 온도차 때문에 30$0^{\circ}C$까지는 매우 빨리 냉각되었다. 쥬라기말까지는 주위 암석들과 열적인 평형을 유지하므로써 냉각이 거의 중지되었다가, 백악기초부터 말까지 (140~70 Ma)는 화성활동을 수반한 심한 지구조운동과 활발한 풍화작용 때문에 평균 약 40~60 m/Ma의 상승률과 약 1.4$^{\circ}C$/Ma의 냉각률로 3~7 km 상승하였다. 백악기말부터 삼기초(70~50 Ma)까지는 펀균 약 100~120m/Ma의 상승률과 5$^{\circ}C$/Ma의 냉각률을, 그리고 삼기초 (50 Ma)부터 현재까지는 평균 약 50~60m/Ma의 상승률과 2$^{\circ}C$/Ma의 냉각률을 가지고 각각 상승 및 냉각된 것으로 해석된다.