• 한국농공학회지
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• 제15권1호
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• pp.2913-2924
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• 1973

이와같은 방법(方法)에 의(依)하여 얻은 몇가지 시험결과(試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 어느 시험구(試驗區)를 막론(莫論)하고 건조진행(乾燥進行)은 표층토(表層土)가 라지구(裸地區)보다는 초지구(草地區)가 그 진행속도(進行速度)가 좀빠른 경향(傾向)을 나타냈다. 2. 건조과정(乾燥過程)에 강우(降雨)가 있으며 토양수분(土壤水分)은 강우침투경로(降雨浸透經路)를 통(通)하여 포장용수량(圃場容水量) 또는 수분당량(水分當量) 부근(附近)으로 회복(回復)하고 있다. 3. 성층토양(成層土壤)에서 하층토(下層土)의 토성(土性)이 상층토(上層土)의 건조(乾燥)에 미치는 영향(影響)은 다음과 같이 설명(說明)된다. 가. 하층토(下層土)가 S이고 토층토(土層土)가 CL 또는 SL인 경우에 이 CL 또는 SL의 건조(乾燥)는 포장용수량(圃場容水量)이 적은 하층(下層)의 S가 어느정도(程度) 모관수공급(毛管水供給)의 차단층(遮斷層)이 되어 하층토(下層土)가 SL 또는 CL로 되었을 때보다 훨씬 건조(乾燥)가 빨리 진행(進行)하며 CL보다는 SL쪽이 현저(顯著)하게 빨리 건조(乾燥)한다. 나. 하층토(下層土)가 SL이고 상층토(上層土)가 S 또는 SL인경우에 이 S 또는 CL의 건조(乾燥)는 포장용수량(圃場容水量)이 비교적(比較的) 크고 또 모관수전도도(毛管水傳導度)도 비교적(比較的) 원활(圓滑)한 하층(下層)의 SL로 인(因)하여 그 진행속도(進行速度)가 가장 완만하며 S보다는 CL쪽이 더빨리 건조(乾燥)하는 경향(傾向)이다. 다. 하층토(下層土)가 CL이고 상층토(上層土)가 S 또는 SL인 경우에 이 S 또는 SL의 건조(乾燥)는 포장용수량(圃場容水量)이 가장 크나 모관수전도도(毛管水傳導度)가 가장느린 하층(下層)의 CL로 인(因)하여 그 진행속도(進行速度)가 비교적(比較的) 빠른 편(便)이며 S보다는 SL쪽이 더 발리 건조(乾燥)하는 경향(傾向)이다. 4. 상층토양(上層土壤) 및 하층토양(下層土壤)에서의 함수비(含水比)에 대(對)한 1일간(日間)의 시간적(時間的) 변화(變化)를 보면 상층토양(上層土壤)이 CL 및 SL에 있어서는 기온(氣溫)이 상승(上昇)하는 $12{\sim}15$시(時) 사이 까지는 함수비(含水比)가 감소(減少)되고 18시(時) 이후(以後)부터는 약간(若干) 회복(回復)하는 경향(傾向)을 보이는데 이에 반(反)하여 S에 있어서는 기온(氣溫)이 상승(上昇)하는 $12{\sim}15$시(時)에 함수비(含水比)가 Peak점(點)을 이루는 경향(傾向)을 보였으며 하층토양(下層土壤)에서의 함수비(含水比)는 CL, SL 및 S모두 기온상승(氣溫上昇)에 따라서 약간감소(若干減少)하는 경향(傾向)을 나타냈고 구름낀날의 함수비(含水比)의 변화(變化)는 CL, SL 및 S공(共)히 맑은 날에 비(比)하여 약간(若干) 작은 경향(傾向)을 보였다. 5. 적산계기증발량(積算計蒸發量)에 대(對)한 적산토양수분소비율(積算土壤水分消費率)은 일반적(一般的)으로 화지구(華地區)가 라지구(裸地區)보다 큰 경향(傾向)을 보였으며 시일(時日)의 경과(經過)에 따라 그 율(率)이 감소(減少)하는 경향(傾向)을 보였고 또 그것은 초기(初期)에는 주(主)로 상층토양(上層土壤)의 토성(土性)에 좌우(左右)되고 후기(後期)에는 하층토양(下層土壤)의 토성(土性)에 많이 좌우(左右)되는 경향(傾向)이었다. 6. 적산토양수분소비율(積算土壤水分消費率)은 하층토(下層土)가 SL 또는 S이고 상층토(上層土)가 CL인 경우(境遇)에 하층(下層)이 SL인 경우(境遇)가 S인 경우보다 변화폭(變化幅)에 컸으며, 하층(下層)이 CL, 또는 S이고 상층(上層)이 SL인 경우(境遇)는 가장 큰 값을 나타냈는데 하층(下層)이 CL인 소우(塑遇)의 그 값은 S인 경우보다 약간(若干)큰 경향(傾向)을 보였다. 또한 하층(下層)이 CL 또는 SL이고 상층(上層)이 S인 경우는 위에 말한 두 경우보다도 작은 값을 보였으며 하층(下層)이 CL인 경우(境遇)가 SL인 경우보다 더욱더 작은 값을 나타내는 경향(傾向)을 보였으며, 즉(卽) 본시험(本試驗)에서의 토양수분(土壤水分) 소비율(消費率)은 대체(大體)로 SL/CC> SL/S>CL/SL> CL/S$\fallingdotseq$S/SL> S/CL>의 순위(順位)로 되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제37권
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• pp.285-307
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• 2004

이 연구에서는 전남 화순군에 위치한 운주사의 석조문화재를 중심으로 암석의 풍화대 형성과 풍화의 진행에 따른 암석학적 특성과 지화학적 특성을 종합 검토하였다. 이 결과를 중심으로 석조물을 이루는 암석의 기계적, 화학적, 광물학적 및 물리적 풍화에 영향을 미치는 풍화요소를 규명하였고, 이들을 정량화하여 석조문화재의 보존방안 강구를 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 이 연구를 위하여 야외 정밀조사 및 총 18개의 시료(화산력 응회암 7점, 화산회 응회암 4점, 화강암류 4점, 화강편마암 3점)에 대한 전암분석과 암석의 특성 및 광물감정을 실시하였다. 또한 각각의 석조물에 대한 훼손현황을 반정량적으로 기재하였다. 운주사 일대의 지질을 이루는 암석은 화산력 응회암이며 대체로 N30-40W의 주향과 10~20NE의 경사를 갖고 있다. 이 화산력 응회암은 운주사를 중심으로 매우 넓게 분포하고 있으며 운주사 경내에 분포하는 석조물은 모두 화산력 응회암으로 조형되어 있다. 현재 운주 사 경내의 석조물들은 대부분 심한 균열의 발달과 함께 구조적 불균형을 이루고 있으며, 생물학적 오염 및 암석의 풍화가 상당히 진행되어 각력이 탈락하고 광물의 입상분해가 발생하는 등 풍화와 훼손양상이 아주 심각하다. 또한 석조물 곳곳의 철편과 시멘트 몰탈은 산화되어 적갈색의 침전물과 회백색의 침전물을 형성하고 있다. 이들 석조물에 대해 육안 훼손정도를 기재한 결과 대부분의 석조물들이 MD(moderate damage)에서 SD(severe damage) 등급의 훼손정도를 보이고 있다. 각 암석의 X선 회절분석 결과, 대부분의 시료들은 석영, 정장석, 사장석, 방해석 및 자철석 등의 광물로 구성되어 있다. 현미경하에서는 석영과 장석류가 심하게 변질되었으며, 타형의 결정형을 보이는 흑운모는 풍화되어 이차 풍화광물인 녹니석으로 변질되어 있다. 또한 응회암 곳곳의 열극대에 적갈색의 철분 침전물이 관찰되는 것으로 보아 암석의 내부까지 풍화가 진행되고 있음을 알 수 있다. 연구지역의 석조물을 이루는 응회암류는 Subalkaline, Peraluminous의 영역에 도시되며, 시료의 $SiO_2$(wt.%) 범위는 화산력 응회암이 70.08~73.69, 화산회 응회암은 70.26~78.42 의 범위를 보이고 있다. 또한 주성분원소에 대한 화학적풍화지수(CIA)와 풍화잠재지수(WPI) 계산치에서 CIA의 범위는 화산력 응회암은 55.05~60.75, 화산회 응회암은 52.10~58.70, 화강암은 49.49~51.06 화강편마암은 53.25~67.14의 범위를 보이며 이들은 편마암류와 응회암류에서 큰 값을 갖는다. WPI는 응회암류와 편마암류의 시료에서 0선 이하에 있거나 0선에 근접되어 도시되는 것으로 보아 상위 CIA에서와 같이, 이들 응회암류와 편마암류가 화학적인 풍화 작용을 쉽게 받고 있음을 시사한다. 암석의 분말시료와 석조물의 피복시료를 채취하여 전자현미경(SEM)으로 관찰한 결과 암석의 이차적인 풍화산물인 스멕타이트, 불석군의 점토광물이 관찰된다. 그리고 암석의 생물학적 풍화 요소인 하등식물의 균사류 및 지의류의 모근과 포자가 함께 관찰된다. 이는 암석의 내부까지 생물체가 압력을 가하고 있어 석조물의 기계적 풍화작용을 가중시키고 있으며, 이와 함께 석조물 내에 점토광물화가 상당히 진행된 것으로 판단된다. 암석의 풍화가 상당히 진행되어 비, 바람, 수목, 지반 등 자연환경 의해 훼손이 가속화 되고 있는 상태이다. 이에 대한 방안으로 1차 수목 제거 등 주변 환경정비와 배수로 설치 등 물 침투 방지에 대한 지반환경 조성이 필요하고, 2차 지의류 제거 등 생물학적 처리와 합성수지를 사용한 균열부분 접착복원과 암석 재질을 강하게 하는 경화 및 발수처리를 실시한다. 그리고 풍화의 원인인 바람, 햇빛, 비 등을 차단시킬 수 있고 주변경관과 어울리는 보호시설을 건립하여 보존하는 것이 좋을 것으로 판단된다.