• 제목/요약/키워드: Excavated soil

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주요 영향요소를 고려한 쉴드TBM 터널 3차원 수치해석기법 연구 (Study on the 3 dimensional numerical analysis method for shield TBM tunnel considering key factors)

  • 전기찬;김동현
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.513-525
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    • 2018
  • 쉴드TBM 터널을 대상으로 하는 3차원 수치해석은 gap, tail void, 세그먼트설치, 뒤채움재 주입 등과 같은 쉴드TBM 굴착의 여러 특성들을 고려하여 시공과정을 반영할 수 있는 해석이 수행되어야 한다. 그러나 기계 굴착의 특성을 고려하는 해석적 기법은 여러가지 기법들이 혼용되어 적용되는 것이 일반적으로 해석결과의 일관성과 신뢰도에 의문이 제기된다. 본 논문에서는 쉴드TBM 터널의 3차원 수치해석에 사용될 수 있는 여러 기법들을 대상으로 현장에서 실제 계측된 지표침하 데이터를 활용한 매개변수연구를 수행하였다. 그 결과 설계단계에서 지표침하와 막장압 등 터널주변지반의 거동을 유사하게 예측하고 평가하는데 활용할 수 있는 해석기법으로서 분석하고 정리하였다. skin plate 주면압, 뒤채움압과 soil model이 지표침하에 가장 큰 영향요소로 파악되었고, 응력제어기법은 해저터널과같이 굴착지반의 volume loss 정보를 얻을 수 없거나 지표침하나 막장압 등 터널 주변거동파악이 중요한 경우에 적용 가능한 것으로 판단되며, 설계자는 현장여건과 쉴드TBM의 특성이 반영된 합리적인 3차원 수치해석을 수행하는데 본 가이드라인을 기본자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

초본류 문화재의 보존처리를 위한 연구 -부여 궁남지 출토 짚신을 대상으로- (A study for conservation of plant-based cultural properties : on the subject of straw sandals excavated at Goongnamji in Buyeo)

  • 나미선;김익주;김수기
    • 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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    • 한국문화재보존과학회 2004년도 제20회 발표논문집
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    • pp.115-130
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    • 2004
  • Plant-based cultural assets using straw and grass as household goods of our people's have been used as indispensable tools for practical living for a very long time. However, only a limited number of artifacts were unearthed so far due to tile fragility of the material. For this reason, research on plant-based cultural properties had close to no progress, and the appropriateness of the PEG method, high-grade alcohol method, alcohol--ether-resin method, and Paraloid B-72 used in preserving plant-based cultural properties has not been sufficiently investigated. Therefore, this study examined the weight change rate by applying the methods of Primal MC-76 and vacuum freeze-drying used mostly as a earth-layer hardening material among PEG and acrylic resin, which are applied widely for preservation of waterlogged archaeological wood, as a means to preserve plant-based cultural properties along with the examination of the subject material, and an experiment was also performed on moisture absorption. The findings as a result were, first, the plant-based material being studied was found to be Typha (Typha orientalis Presl). Secondly, the weight change experiment applying $PEG\#400$ and $PEG\#4000$ confirmed a steady increase of weight if PEG -2Step is used for treatment. Third, in preserving all subject materials with soil, treatment with $PEG\#4000$, Primal MC-76, and vacuum freeze-drying showed that tile vacuum freeze-drying method resulted in the largest or $20\%$ reduction in weight, while Primal MC-76 resulted in $18\%$ and $PEG\#4000$ in $8\%$ of weight reduction. It was concluded that, considering the stability of soil measurement, this came to be because resin permeation was carried out along with tile drying process. Fourth, the weight changes were found to be around $10\%$ in various humidity conditions after the preservation treatment. The greatest weight change rate was seen in the case of $PEG\#4000$, particularly having chemicals gush out in a high humidity (RH $84\%$ or higher) environment. In the case of Primal MC-76 and vacuum freeze-drying methods, $6\~8\%$ weight changes were detected, and the lowest weight change was found in the case of the vacuum freeze-drying method. Fifth, as for color changes after treatment, blackening occurred most strongly with $PEG\#4000$, while Primal MC-76 and vacuum freeze-drying manifested colors closest to dry straw or grass. However, the texture of straw was not very evident in the case of Primal MC-76, due to a glossy surface, but vacuum freeze-drying was found to offer tile best result in terms of texture. Putting together the results of the above experiments, vacuum freeze-drying presented after being treated with PEG2-Step the most stabilized changes in weight, while it offered the smallest change in color as well.

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Study on collapse mechanism and treatment measures of portal slope of a high-speed railway tunnel

  • Guoping Hu;Yingzhi Xia;Lianggen Zhong;Xiaoxue Ruan;Hui Li
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제32권1호
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    • pp.111-123
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    • 2023
  • The slope of an open cut tunnel is located above the exit of the Leijia tunnel on the Changgan high-speed railway. During the excavation of the open cut tunnel foundation pit, the slope slipped twice, a large landslide of 92500 m3 formed. The landslide body and unstable slope body not only caused the foundation pit of the open cut tunnel to be buried and the anchor piles to be damaged but also directly threatened the operational safety of the later high-speed railway. Therefore, to study the stability change in the slope of the open cut tunnel under heavy rain and excavation conditions, a 3D numerical calculation model of the slope is carried out by Midas GTS software, the deformation mechanism is analyzed, anti-sliding measures are proposed, and the effectiveness of the anti-sliding measures is analyzed according to the field monitoring results. The results show that when rainfall occurs, rainwater collects in the open cut tunnel area, resulting in a transient saturation zone on the slope on the right side of the open cut tunnel, which reduces the shear strength of the slope soil; the excavation at the slope toe reduces the anti-sliding capacity of the slope toe. Under the combined action of excavation and rainfall, when the soil above the top of the anchor pile is excavated, two potential sliding surfaces are bounded by the top of the excavation area, and the shear outlet is located at the top of the anchor pile. After the excavation of the open cut tunnel, the potential sliding surface is mainly concentrated at the lower part of the downhill area, and the shear outlet moves down to the bottom of the open cut tunnel. Based on the deformation characteristics and the failure mechanism of the landslides, comprehensive control measures, including interim emergency mitigation measures and long-term mitigation measures, are proposed. The field monitoring results further verify the accuracy of the anti-sliding mechanism analysis and the effectiveness of anti-sliding measures.

삼국시대 토성 판축기법 용어 검토 (Review in terms of the earthen wall stamped technique in the Three Kingdoms period)

  • 신희권
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권4호
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    • pp.38-53
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    • 2022
  • 이 글에서는 삼국시대 토성을 중심으로 축조 기법과, 그 중에서도 판축기법을 둘러싼 개념과 용어를 정리, 검토해 보았다. 연구자별로 토성의 실체 및 축조 방법을 놓고 다양한 개념과 용어들을 사용하여 성격을 규정함으로써 혼란이 야기되고 있기 때문이다. 판축법은 성벽, 담장, 건물의 기단 등을 조성하기 위해 판으로 틀을 만들고 그 안에 흙이나 모래 등을 겹겹이 부어 공이 등으로 찧어서 견고하게 쌓아 올리는 전형적인 고대 토목기법 또는 건축 기법이다. 따라서 판축법으로 토성을 축조하였음을 입증하기 위해서는 성벽 내에서 판목(협판), 이를 고정하기 위한 기둥(고정주), 협판을 받치기 위한 횡장목과 종장목, 흙을 견고히 다진 달구질 흔적 등이 발견되어야 한다. 다만, 국내에서는 이와 같은 증거들이 온전히 발굴된 사례가 극히 적기 때문에 판축에 대한 기준을 얼마나 엄격히 적용할 것인지에 대해서도 합의가 필요한 실정이다. 토성 축조에 동원된 판축기법과 관련된 용어는 그 개념에 관한 용어를 필두로 판축 원리와 판축 단위, 그리고 구체적인 판축 기술과 관련된 용어로 구분하여 실제 사례를 통해 설명하였다. 특히 풍납토성에서는 고대 판축토성 축조에 이용된 전형적이고 다양한 기법들이 확인됨으로 해서 판축 기법의 원리와 기술을 이해할 수 있는 결정적인 자료들을 확보할 수 있었다. 향후 풍납토성 이외의 유적들에서 판축과 관련된 증거들이 더 많이 발견되어야 보다 보편적인 판축 기법의 이해가 가능할 것이다.

실내 다짐시험을 통한 유기물 함량에 따른 저온 다짐 특성 분석 (Evaluation of Low-temperature Compaction Characteristics According to Organic Matter Content through Laboratory Compaction Tests)

  • 최현준;김세원;이승주;박현태;최항석;김영석
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제40권3호
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    • pp.93-100
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    • 2024
  • 저온 다짐의 경우 간극수 동결이 발생되어 상온에서의 다짐 특성과 상이한 양상이 발생된다. 특히, 캐나다 알버타주와 같이 유기질토가 많이 분포되어 있는 지역에서는 보수성과 압축성이 크고 동결·융해에 민감한 유기질토의 특성에 따라 유기물 함량이 다짐 성능에 주요한 영향을 미친다. 알버타주는 환경규제로 인하여 굴착토를 활용하여 되메움을 수행해야 하며 고위도에 위치하는 지리적인 특성으로 동절기가 길어 건설공사를 진행하기에 불리한 조건을 가지고 있다. 본 논문에서는 유기질토의 유기질 함량에 따른 저온 다짐 특성을 평가하기 위하여 실내 다짐시험을 수행하였다. 실험 결과, 유기질 함량이 증가할수록 최적함수비가 증가하였고 최대건조단위중량이 최대 21.9% 만큼 감소되었다. 또한, -4℃ 이하의 온도조건에서는 최적함수비가 나타나지 않고 함수비가 증가할수록 건조단위중량이 감소하는 것으로 분석되었다.

질소 추비 시기와 방법이 '부유' 단감나무의 건물중과 질소함량 및 수체 부위별 분포에 미치는 영향 (Dry Weight and Nitrogen Contents in Different Parts of 'Fuyu' Persimmon as Affected by Application Timing and Methods of Supplemental Nitrogen)

  • 박두상;최성태;강성모
    • 원예과학기술지
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    • 제28권5호
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    • pp.728-734
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    • 2010
  • 본 연구에서는 노지에 식재된 '부유' 단감나무에 있어서 6월이나 9월의 엽면시비가 관행적인 토양시비에 비해 영양 생장과 건물 축적, 질소함량 및 이들의 분포, 그리고 수령이 많아짐에 따라 증가하는 건물과 질소함량 가운데 수확 과실과 낙엽을 통해 나무로부터 영구적으로 소실되는 양적 비율을 추정하고자 하였다. 이를 위해 4-6년생 '부유' 단감나무로 6월과 9월에 1회 또는 2회 엽면시비구와 관행적인 6+9월 토양시비를 대조구로 두는 4처리를 3년간 같은 나무에 적용한 다음 매년 11월에 나무를 굴취하여 분석하였다. 주당 건물중은 4년생에서는 4.2-4.8kg, 5년생에서는 8.7-9.2kg, 6년생에서는 17.1-21.5kg이었지만 추비 시기 및 방법에 따른 유의적인 차이는 없었다. 건물중의 기관별 분포를 보면 신초는 3.3-10.2%, 잎은 5.7-10.5%, 2년생 이상 목질부는 8.3-31.4%, 뿌리는 13.0-27.0%, 과실은 28.0-59.3%였다. 뿌리와 과실의 건물중은 서로 반대되는 변화를 보였는데, 특히 과실 건물중이 주당 건물중의 50-60%에 달한 6년생 나무의 뿌리는 10.6-15.8%에 지나지 않았다. 주당 질소함량은 처리에 따른 차이 없이 4년생은 24.6-28.3g, 5년생은 48.3-53.5g, 6년생은 98.3-122.6g의 범위에 있었는데, 이중 신초에는 6.2-11.5%, 잎에는 16.7-24.3%, 2년생 이상 목질부에는 17.6-23.5%, 과실에는 16.9-34.4%, 뿌리에는 17.2-37.5%가 분포하고 있었고, 과실의 비율이 높아지면 뿌리의 비율이 낮아지는 것은 건물중에서의 변화와 비슷하였다. 잎과 과실을 통해 나무로부터 소실되는 건물중 비율은 추비 방법에 따른 차이 없이 4년생과 5년생에서는 41% 내외였으나 주당 수량이 많았던 6년생에서는 61%로 높았다. 4년생 나무는 전체 질소의 39%, 5년생에서는 43%, 6년생에서는 49%가 나무로부터 소실되는 것으로 나타났다. 부위별 건물중과 질소함량 모두 처리에 따른 유의적인 차이가 없음은 '부유' 단감나무 유목에 있어서 시비량이 월등히 적은 엽면시비의 이용가치를 입증하는 결과로 볼 수 있다.

김해 봉황동 유적 대지조성에 대한 소고(小考) (Considerations on ground preparation for the Gimhae Bonghwang-dong Ruins)

  • 윤선경
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권4호
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    • pp.24-36
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    • 2022
  • 금관가야의 중심영역인 김해지역의 봉황동 유적은 문헌 등을 통해 왕궁지로 추정되어 왔으며, 현재 국립가야문화재 연구소에서 조사 중이다. 본 연구소에서는 유적의 북편에 트렌치를 기반층까지 하강 제토하여 조사를 실시한 결과, 대부분 굴로 구성된 패각층을 확인하였고, 물성이 다른 흙을 교호성토하여 정지 후 생활면을 마련한 것을 알 수 있었다. 이는 곧 봉황동 유적에서 성벽이나 제방 등과 같이 대규모의 노동력을 필요로 하는 대지조성을 위한 성토작업이 이루어졌음을 짐작케 한다. 성토층 내 유기물 및 목탄의 연대 분석 결과, 동일한 패각층에서 각기 다른 결과의 연대값을 나타내거나, 상하층의 연대가 하층보다 상층이 시기를 앞서는 결과값이 도출되는 등 층서적으로 혼란된 양상을 보였다. 또한 외해성규조가 유적 내 퇴적층을 비롯해서 유구 내에서도 관찰되므로, 유적의 대지조성을 위한 성토재를 주변에서 들여온 것으로 판단된다. 소위 '봉황토성'이라고 불리는 토성 내에 자리한 본 유적은 여러 발굴기관에서 토성 추정범위 내 조사가 이루어진 삼국시대 유적들의 대지조성층과도 유사하다. 이것은 곧 봉황동 유적을 비롯한 주변 유적들의 당시 입지환경이 고김해만의 영향권에 있어 지반을 견고하게 하기 위해 전술한 바와 같이 유적 일대의 성토가 이루어졌음을 알 수 있다. 발굴조사를 통한 퇴적층 분석과 토질시험을 통해 안정성이 확보된 성토대지 위에 본 유적이 조성되었음을 검증할 수 있었다. 유적의 성토층 내 수습된 출토유물 분석 및 탄소연대측정 결과, 봉황동 유적은 4세기 대에 이르러 대지조성을 위한 대규모 성토작업을 시행한 것을 알 수 있으며, 이는 곧 금관가야의 위계를 확실하게 보여주는 것이라고 하겠다.

절수의 시기 및 방법의 차이가 수도생육 수량과 기타 실용형태질 미치는 영향 (The Study on the Effects of the Economical Use of Irrigation Water by Different Irrgation Periods and Its Methods on the Growth, Yield and the Factors of Rice Plants.)

  • 이창구
    • 한국농공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1388-1393
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    • 1968
  • 본(本) 실험(實驗)은 관개방법(灌漑方法)을 합리화(合理化)시키고 관개수(灌漑水)를 절약(節約)하는 방법(方法)으로 절수(節水)의 정도(程度) 및 절수시기(節水時期)가 수도수량(水稻收量) 및 그 구성요소(構成要素)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하였으며 그 시험결과(試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 토양(土壤)의 이화학적(理化學的) 성질(性質)에 별차(別差)를 볼 수 없었으며 관개수질(灌漑水質) 기타(其他) 기온(氣溫) 강우(降雨) 등(等) 모든 값이 각처리구간(各處理區間) 동질(同質)이었다. 2. 벽간중(蘗稈重)은 절수정도(節水程度) 처리구간(處理區間)에만 유의성(有意性)을 보였으며 보통구(普通區)가 좋았다. 3. 밑다짐 효과는 토양(土壤)의 보수력(保水力)이 좋아 물이 절약(節約)되었으며 모든 생육(生育)은 물론(勿論) 수량(收量)에도 33.1%, 17.8%의 증수(增收)를 보였다. 더욱이 30cm의 경토(耕土) 밑에 6cm의 밑다짐을 하였던바 이것은 다수확(多收穫)에도 사질토양(砂質土壤)의 개량(改良)에도 좋은 방법(方法)이다. 4. 수량(收量)에 있어서 표(表) 10, 11에 나타난 바와 같이 밑다짐 절수구(節水區) 33.1%, 밑다짐 극절수구(極節水區) 17.8%, 밑다짐 보통구(普通區) 17.8%의 증수(增收)와 절수구(節水區) 17.2%, 극절수구(極節水區) 5.8%의 순서(順序)의 증수(增收)의 효과를 보였다. 5. 일주수수(一株穗數)와 일주입수(一株粒數)의 변이(變異)는 심(甚)하지 않았으나 절수(節水)의 정도(程度) 처리구(處理區)에서는 절수구(節水區), 극절수구(極節水區), 보통구(普通區)의 순서(順序)였으며 시기(時期)에 따른 효과는 초기(初期), 중기(中期), 후기(後期), 상시(常時)의 순서(順序)로 차이(差異)가 있어 수량(收量)에 미치는 효과의 차이(差異)가 있었다. 6. 적당(適當)히 절수(節水)를 하면 관개수량(灌漑水量)에 있어서 전량(全量)의 1/3이 절약(節約)되어 저수지(貯水池) 사용(使用)에 있어서는 동일저수량(同一貯水量)으로써 관개기간(灌漑期間)이 연장(延長)되어 어느 정도(程度)의 조발(早魃)에도 그 해(害)를 극복(克服)할 수 있고 양수(揚水機利用)에 있어서는 혼영비(渾營費)가 절약(節約)될 것이다. 수량(收量)에 있어서는 어느 것이나 10% 이상(以上)의 증수(增收)를 보이고 있다. 7. 만일(萬一) 답지대(沓地帶)가 삼투(渗透), 누수(漏水)가 (甚)심해서 보수력(保水力)이 판(板)히 낮으면 여기에다 점토(粘土)로써 밑다짐을 시행(施行)하면 그의 보수력(保水力)이 커지고 따라서 종래(從來)의 관개수량(灌漑水量)을 반감(半減)해도 족(足)할 것이며 (2 l/sec 이상(以上)을 1 l/sec로 함) 수량(收量)에 있어서 막대(莫大)한 증수(增收)를 얻게될 것이다.

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EPB 쉴드 TBM 챔버 내 혼합방법에 따른 배토상태거동에 대한 연구 (A study on the soil conditioning behaviour according to mixing method in EPB shield TBM chamber)

  • 김연덕;황병현;조성우;김상환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.233-252
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    • 2021
  • 본논문은 쉴드 TBM 챔버(Chamber) 내 배토처리 효율성 향상을 위한 연구이다. 현재 국내에서는 TBM 공법을 이용한 시공사례가 증가하는 추세이다. TBM 공법 사용의 증가에 따른 디스크 커터(Disc Cutter), 커터 비트(Cutter bit) 및 세그먼트와 같은 TBM 공법의 연구 또한 증가하는 추세를 보인다. 하지만 챔버와 챔버 내 교반 성능에 대한 연구는 미비한 실정이다. 원활한 배토처리와 굴착토의 거동을 개선하기 위하여 챔버 내 효과적인 믹싱 바 배치에 따른 교반 효율 변화에 대한 연구를 수행하였다. 축소모형 실험은 식별의 용이성을 위하여 색이 다른 플라스틱 소재를 사용하여 지반을 조성하였다. 또한 믹싱 바 배치를 상이하게 하여 4가지 Case로 분류하였으며, 입도분포를 단입도와 다입도로 분류하여 총 8가지의 Case로 실험을 진행하였다. 모든 Case의 커터헤드의 회전속도는 5 RPM으로 동일하며, 실험시간 또한 동일한 조건인 1분 30초로 진행하였다. 교반 효율을 확인하기 위하여 각 Case별 상부, 중부(좌 or 우), 하부 위치의 시료를 채취하여 분석하였다. 축소모형실험 결과 실제 사용되는 Case 1과 Case 1-1보다 새로운 배치방법인 Case 4와 Case 4-1의 교반 효율이 증가하는 양상을 보인다. 그에 따라 챔버 내 믹싱 바 배치를 변경하여 교반 효율을 증가시킬 수 있을 것으로 보이며, 교반 효율증가에 따라 공기 절약에 효과적일 것으로 판단된다. 따라서 본 연구는 국내 쉴드 TBM 공법 활용에 있어 큰 지표로써 작용할 것으로 보인다.

서산 대죽리 패총 출토 빗살무늬토기의 제작특성과 고고과학적 의미 (Archaeometric Significant and Manufacturing Characteristics of Comb-Pattern Pottery from the Daejuk-ri Shell Midden, Seosan, Korea)

  • 안덕임;이찬희
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제55권4호
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    • pp.138-164
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    • 2022
  • 서산 대죽리 패총은 해안선과 접하는 낮은 구릉의 경사지에 분포하며, 기반암은 유색광물이 많은 편암이 주류를 이루나 부분적으로 편마암상을 보인다. 유적은 양토질 표토와 식양질 심토로 구성되며 점토화도는 낮다. 패총 출토 빗살무늬토기의 산출상태는 거의 유사하나 여러 형태와 문양이 공존하며 색과 두께 및 기초물성은 조금씩 다르다. 이들은 태토구성, 비짐의 종류와 함량 및 흑심의 유무에 따라 세 유형으로 세분된다. IA형과 IB형은 각각 무흑심 및 유흑심 무색광물형이며, II형은 유흑심 유색광물형 토기이다. 모든 토기는 비가소성 유색광물을 포함하나, II형은 Mg과 Fe의 함량이 높은 흑운모, 녹니석, 활석, 투각섬석, 투휘석 및 각섬석을 다량 함유한다. 모든 토기는 유기물을 포함하며 광물입자의 입도와 분급 및 원마도가 불량한 것으로 보아, 유적 일대의 풍화토를 수급하여 특별한 수비과정 없이 태토로 사용하고, 특수한 용도를 위해 약간의 정선을 거친 비가소성 비짐을 첨가한 것으로 판단된다. 전체적으로 불완전 소성을 경험하였고, IB형은 산화도가 낮았으며 II형은 적색도와 산화 정도가 가장 높았던 것으로 판단된다. 이는 소성 온도와 비가소성 입자의 함량비에 따라 달라진 것으로, 광물 및 지구화학적 분석과 열이력 등을 종합하여 소성 조건을 해석하면 600~700℃의 범위를 보였다. 대죽리 패총의 빗살무늬토기는 조금씩 다른 산출상태와 광물조성을 가지며 물리적 성질도 약간 다르나, 근본적으로 같은 태토를 바탕으로 유사한 제작과정을 거친 것이다. 이는 대죽리 일대에 분포하는 기반암 및 풍화토의 조성과 거의 동일하다. 현재 대죽리에는 산업단지가 들어서 유적의 태토와 지질분포를 확인하기 어려우나, 신석기시대 토기의 제작에 필요한 재료는 주변에서 자급자족했을 개연성이 충분하다. 따라서 대죽리 패총을 남긴 집단은 유적 인근에 거주하며 패류 채집과 가공을 목적으로 유적을 방문하고, 패각과 함께 부서진 토기를 폐기한 것으로 해석된다.