• 보존과학연구
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• 통권29호
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• pp.149-162
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• 2008

Because stone cultural heritages in Korea are mostly situated outdoors without any notable protection, there are severe damages from physical, chemical and biological weathering. And this in turn causes deformation and structural damage. To counteract this problem and increase durability, various kinds of conservation materials are used in the conservation and restoration treatment. However, there are not many practical and technological experiments on this subject. Accordingly this research is for analysis of effect for treatment to make use a resin of the ethyl silicate for the granite in Mt. Nam of Gyeongju. It takes a long time to confirm the test result regarding durability and side effects of the conservatives after treatment. So we built up an artificial environment through freezing and melting test, and evaluated the conservation materials. As a result of this experiment, porosity and absorptivity was increased in accordance with processing of freezing and melting test. But other things such as elastic wave speed, elastic modulus, uniaxial compressive strength and tensile strength was decreased. It will make a plan to form a method of research systematically for mechanism and element of weathering and to elicit a correlation among experiment of artificial weathering and practical natural weathering from next research.

• 보존과학연구
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• 통권30호
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• pp.125-136
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• 2009

Stone cultural heritages in Korea have a severe damages from chemical and biological weathering because most of them have been situated in outdoors without any suitable protection systems, and this in turn causes deformation and structural damage. To counteract these problems and increase durability, various kinds of conservation materials are used in the conservation and restoration treatments. However until now there are not many practical and technological experiments on this subject. This paper attempts quantitative evaluation of effectiveness about chemical of ethylsilicate based resin for sandstone in Yeongyang-gun. It takes a long time to evaluate durability and side effect after conservation materials treatment. So we use artificial weathering through freezing§ thawing experimental method. As a result of this experiment, porosity and absorptance increased, and elastic wave speed, elastic modules, unconfined compression strength and tensile strength decreased more than before. This study plans to make a scientific method study about weathering factor and mechanism, and to deduce correlation between artificial weathering and natural weathering.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2001년도 제14회 발표논문집
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• pp.19-24
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• 2001

본 연구에서는 이집트의 피라밋, 스핑크스를 대상으로 현지풍화상태를 조사하고 이에 대한 장기적인 내구성을 분석하기 위해 동일 암석층인 카이로의 모카탐 채석장에서 시료를 채취하였다. 시료의 성분을 분석한 결과 기자지역의 석회암과 동일한 구성을 보여 향후내구성 평가실험에 적합한 것으로 나타났다. 인공풍화 실험 전후의 물성 변화를 통해 정량적 내구성을 측정하고 채색된 암석 표면에서 나타나는 풍화상태를 이미지 처리를 통해 분석함으로 석회암의 공학적 내구성을 효과적으로 분석 가능할 것으로 판단된다.

• 보존과학연구
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• 통권20호
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• pp.139-154
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• 1999

We tested to obtain the excellent Epoxy resins on the property of matter. Existing Epoxy resins is tested to regulate the viscosity, color and hardening time etc. Benzen-ring structure of Bisphenol A type (AY 103) is replaced by Hydrogenated B.P.A type. And hardener is replaced by Polyoxyalkylene Amine. So we are developed into the two resins(L-30, L-40).To know if this Epoxy resins was fitted to repairing and restoration of stone cultural properties. Three kinds of Epoxy resins (AY 103, L-30, L-40) are tested on the artificial weathering test, freezing-melting test, exposure test etc. As a result of test, L-30 is less the discoloration than that of other Epoxy resins and was superior to the excellent property of matter.

• 광물과 암석
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• 제37권1호
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• pp.1-11
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• 2024

2021년 세계 석재 생산은 162,500천 톤으로 전년도 155,000천 톤과 비교하여 7,500천톤, 4.8% 증가했다. 석재 생산 순위는 중국, 인도, 튀르키예, 브라질, 이란 및 이탈리아 순서로 나타났으며 상위 6개 국가에서 전 세계 석재 생산량의 72.8%를 생산했다. 석재 수출은 전년도 19,370백만 USD와 비교해 2,310백만 USD 증가한 21,680백만 USD로 나타났다. 원료 및 가공석재 무역은 전년도 51,430천 톤과 비교하여 2,975천 톤 증가한 54,405천 톤으로 나타났다. 골재 수출액은 전년도 천연석 19,370백만 달러, 인공석 10,930백만 USD와 비교하여 천연석은 2,310백만 USD 증가하고, 인공석은 2,660백만 USD 증가해 각각 21,680백만 USD, 13,590백만 USD로 나타났다. 석재(Code: 68.02) 평균 가격은 전년도 2020년 729.62 USD/ton과 비교하여 65.2 USD/ton 증가한 794.82 USD/ton로 나타났다. 또한 건축 재료로 많이 사용되는 가공석재 가격은 전년도 39.44 USD/m²와 비교하여 3.52 USD/m² 증가한 42.96 USD/m²로 나타났다. 총채석량은 333,500천 톤(100%), 완제품은 96,000천 톤(28.8%), 석재채취 및 가공공정에서 발생하는 폐기물이 237,500천 톤(71.2%)으로 석재폐기물에 대한 재활용 문제가 꾸준히 발생하였다. 우리나라 석재 수출액은 전년도 3,195천 USD와 비교하여 38.3% 감소한 1,972천 USD로 나타났다. 반면에 수입액은 전년도 698,496천 USD와 비교하여 8.6% 증가한 758,868천 USD로 나타났다. 2025년 세계 석재 무역량은 66,100천 톤까지 상승할 것으로 전망되고, 석재 사용량은 108,920천 톤, 20억 m²에 도달할 것으로 전망된다.

• 보존과학연구
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• 통권25호
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• pp.171-195
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• 2004

This research presents an evaluation of the weathering and deterioration state of the Wanggung-ri five-storied stone pagoda in the Iksan (National Treasure No. 289) and suggests conservational schemes. A deterioration map of the pagoda was drawn from the aspects of petrological, physical, chemical, biological, structural and artificial weathering.The rock properties consisting of the pagoda were medium-grained biotite granite that had leucocratic phenocryst developed in parts. The body of each story suffered severely from the secondary contamination that turned the colors into light grey, pitch dark, yellowish brown, and reddish brown as well as granular decomposition, exfoliation and peel-off. The roof stones were heavy exfoliated or peeled off in most of the cases. In addition to the fine cracks, there were layered cracks on the corners. The roof stones of the3rd and 4th story in the north and west side had some stones fall-off, while those of the 2ndstory in the north side had steel reinforcement filled for a fixing purpose. Those of the 5th story showed big gaps that must have originated from cracks and were easily subject to granular decomposition and rainfall. The inside clay filler was missing in the lower part of the roof stones of the 4th and 5th story and the supporting stones, which were thus covered by light grey or pitch dark sediments. The contact area of the materials was about 70 % in the parts where there was a space due to the filler missing and washigher than 90 % in the lower parts of the pagoda. About 90 % or more of the roof stones surface of each story were covered by aerial plants that formed a thick biological mat. Thus it seemed necessary to come up with the conservational measures to remove the plans living on the surface of the stone materials, with the plans to prevent rain from falling inside, and with the water repellent and hardening treatments to postpone the surface weathering of the rock properties. All those measures and plans must be based on the results of long-term monitoring and thorough detail investigations.

• 한국광물학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-47
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• 2009

경주남산화강암과 보수물질인 시멘트몰탈에 다양한 산성도를 지닌 인공강우을 적용한 후 변화되는 양상을 통해 경주지역 석조문화재의 산성비에 의한 손상을 예측하였다. 2005년 경주지역 강우의 산성도가 pH $4.93{\sim}6.39$로 측정되어, 이를 토대로 pH 4.0, pH 5.6, pH 8.0의 인공강우를 제작하여 시편에 적용하였으며, 인공풍화시험을 병행하여 시험을 가속화하였다. 경주남산화강암과 반응한 pH 5.6와 pH 8.0 강우는 중성으로 변화하였으며, 강우적용 시험 후 시편의 무게는 감소하였다. 경주남산화강암의 수용성 이온성분이 인공강우 적용 후 시험전에 비해 높게 검출되었으며, 이는 구성광물의 용해에서 주로 기인된 것으로 보인다. 강우에 의해 이탈된 광물성분은 주로 석영, 정장석과 사장석으로 산성비에 의해 바탕의 석기부위가 용해되고, 이로 인해 광물입자들이 이탈하는 것으로 보인다. 석조문화재 보수물질인 시멘트몰탈은 산성비뿐만 아니라 알칼리성 강우에 의해서도 수용성 이온성분으로 용해되었다.

• 한국광물학회지
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• 제26권4호
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• pp.273-283
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• 2013

탄산염질 암석으로 건조된 석조문화재의 산성비에 따른 손상을 예측하기 위하여 백운암질 대리암 시편에 pH 4.0, pH 5.6 및 pH 6.85 인공강우와 인공풍화시험을 적용하였다. 모든 산성도의 강우는 대리암과 반응 후 중성부근으로 변화하였다. 대리암과 반응한 후 모든 산성도의 강우에서 $Ca^{2+}$과 $Mg^{2+}$의 함량이 두 배 이상 증가하였으며 탈이온수에서의 이온함량도 산성수에서와 유사하다. pH 4.0 강우와 반응한 대리암 시편의 무게가 시험 매회 $0.00037kg/m^2$ 감소할 것으로 예측되며, 이는 한계산성비 pH 5.6에 비해 약 1.4배, 중성강우에 비해 약 3.1배, 그리고 인공풍화시험만 거친 시편에 비해서는 3.7배 큰 값이다. 일축압축강도는 pH 4.0 강우에서 시험 매회 $0.2468kg/m^2$가 감소되며 강우에 접하지 않았을 때보다 2배 크다. pH 5.6과 pH 6.85 강우에서는 강도감소율이 각각 0.1791, $0.1280kg/m^2$로 도출되어 강우의 산성도가 강할수록 대리암의 강도는 약화됨이 예측되었다. 강우에 의해 대리암으로부터 이탈된 광물은 백운석과 소량의 방해석이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제43권3호
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• pp.242-281
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• 2010

경주 남산지구는 불국토(佛國土)를 꿈꾸던 신라인들의 정신과 호국불교의 염원이 깃들어 있는 수많은 불교문화재가 전해진다. 크고 작은 여러 계곡과 능선 정상부 곳곳에는, 예술성 높은 석불과 석탑을 비롯하여 다양한 마애불(磨崖佛)이 자연과 조화를 이루며 산재하고 있다. 이러한 경주 남산은 야외박물관이라고 불리기도 하며, 2000년 12월 '경주역사유적지구'가 세계문화유산(世界文化遺産)으로 등재되는데 큰 역할을 하였다. 그러나 경주 남산지구에는 오랜 세월을 견디지 못하고 풍화되거나 무너져 훼손된 석조문화재가 많이 남아 있는데, 그 중 하나가 삼릉계 석불좌상이다. 삼릉계 석불좌상은 8~9세기경에 만들어진 장대한 작품으로서, 일제강점기인 1923년과 근년에 정확한 고증작업이 이루어지지 않은 상태에서 엉성한 모습으로 복원되었다. 그 결과, 불상의 안면은 콘크리트 모르타르로 적당히 보수 처리된 상태였으며 광배는 오랜 세월이 흐르면서 불상 뒤편으로 넘어져 크게 파손되었다. 원래 모습을 잃은 삼릉계석불좌상에 대한 보수와 안정적인 보존환경 조성이 시급하였다. 석불좌상이 위치한 주변 일대에 대하여 유적지 정비 작업에 선행한 학술적 발굴조사를 실시하여 불상과 석탑지의 원 위치를 확인하였다. 3D 스캔을 통하여 정확한 현 상태를 파악하여 불교미술사 등 관련분야 전문가의 자문을 통해 통일신라시대 불상의 상호로 재현하고자 보수 정비안을 제시하였다. 풍화훼손도를 작성하여 표면 오염물질에 대해서는 증류수를 이용한 표면세정을 실시하여 2차 훼손이 발생하지 않는 방법을 활용하였다. 해체 및 복원과정에서 발생할 수 있는 인위적인 훼손을 방지하기 위한 방법을 제시하여 별조식으로 조성된 불두의 안면 결실부와 광배의 결실부에 대하여 원형 복원과 전통기법을 활용한 원상 복구을 수행하였다.

• 광물과 암석
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• 제35권3호
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• pp.333-344
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• 2022

화강암 및 대리석 같은 천연 건축용 석재의 채석 및 활용이 개발도상국에서 급부상하고 있다. 이러한 석재를 사용하기 위해 가공, 절단 및 치수화 과정에서 많은 양의 폐기물이 발생한다. 석재폐기물은 개방된 환경에서 처리되며, 부산물로 발생하는 폐기물의 독성이 환경과 인간의 건강에 악영향을 줄 수 있다. 2019년 세계 석재 산업 성장은 채석장 폐기물을 제외하고 1% 이상 증가한 약 155,000천톤의 새로운 기록을 달성하였다. 인구 천명당 석재 사용량(m²/1,000 inh)은 2001년 177, 2018년 266에서 2019년 268로 증가했다. 2019년 세계 총채석량은 316,000천톤(100%)이고, 생산량의 53%는 채석장 폐기물로 발생되었다. 석재가공 단계에서는 완제품 생산량이 91,150천톤(29%)에 도달했으며 결과적으로 63,350천톤이 석재폐기물이 생산되었다. 그러므로 세계적으로 채석장에서 생산된 석재가 100%이라면 전체 폐기물 발생량은 71%이다. 석재폐기물은 환경적, 경제적 및 사회적 관점에서 상당한 문제를 발생시킨다. 석재폐기물 처리는 기본적으로 3가지 방법이 있는데 재사용, 재활용 및 매립처리가 있다. 그 중에 재사용 및 재활용은 환경 친화적으로 할 수 있는 양호한 석재폐기물 관리 방법이다. 석재폐기물은 많은 사용 방법이 있지만 건축 자재, 세라믹 재료 및 환경 적용으로 요약된다. 석재폐기물을 이용한 재료 생산은 매우 유망하며 채석장과 산업 현장에서 재생되어 사용할 수 있다. 새로운 생산품(인공토양)은 토목 공사, 철도 제방 및 원형교차로 주변 표토로 사용하며, 석분토는 산성토양의 중화를 위해 사용도 가능하다. 또한 석재폐기물은 광물 잔유물 회수, 광물 성분 추출, 건설 자재, 전력 생산, 빌딩 재료와 가스 및 수질 처리에 이용할 수 있다.