A geotechnical research including observation of the movement of wall-structure, monitoring of groundwater, non-destructive geophysical investigation was conducted to workout a countermeasure to conserve the Muryong Royal Tomb which is the most extinguishable cultural property of the Baekje dynasty. Movement of the structure of Muryong Royal Tomb generally arises to the front chamber and its amplitude in a rainy season is twice of that in the dry season. It represents serious problem concerned about structural safety of the royal tomb in the rainy season. Movement of wall-structure is caused due to the rain infiltration through cracks in the quicklime layer within the soil mound on the top of the royal tomb and the change of the temperature inside of the tomb. Cracks found around the Muryong Royal Tomb are mostly spread in NW and SE of the tomb structure and it harmonizes with the direction of movement of wall-structure of the Muryong Royal Tomb. Counter-plans for safety and prevention of water-leakage that obstruct the movement of wall structures towards the direction of south are very important for the conservation of Muryong Royal Tomb. After getting rid of the cause of structural change by the restoration of the front chamber of the Muryong Royal Tomb, it needs to reinforce the quicklime layer for prevention of waterleak.
Kim, Myung-Jin;Song, Ki-Woung;Lee, Chan-Hee;Jang, Sung-Yoon;Takashima, Isao;Hong, Duk-Geun
Analytical Science and Technology
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v.20
no.6
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pp.508-515
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2007
Age determination was carried out with the bricks relating to Muryong Royal Tomb of the Baekje Kingdom, for which there is no information on the external gamma dose rate, by using the subtraction method of luminescence dating. In the subtraction method, each paleodose for fine grain and for quartz inclusion is required for the sample to be dated. In this study, the paleodose for the fine grain was estimated by thermoluminescence measurement and the paleodose for the quartz inclusion was determined using optically stimulated luminescence. The resultant ages among the bricks showed good agreement with standard deviation of 6 % error. Finally the bricks relating to Muryong Royal Tomb were evaluated as AD $530{\pm}50yrs$($1{\sigma}$ SD).
Measurements on subsurface movement of the Songsanri tomb site including the Muryong royal tomb was conducted using a tiltmeter system for the period of 15 months form July 7, 1996 to September 30, 1997. Two coordinate tilt monitoring data shows the biggest movement rate of 2.3mm/m/yr toward south in the frontal wall(N-S tilt) of the Muryong royal tomb. Southward tilting of bricks above the southern fire place in the western wall of the Muryong royal tomb is a proof of southward tilting of the royal tomb since its excavation in 1971. The eastern wall of the Muryong royal tomb is also tilting toward inside the tomb with the rate of 1.523mm/m/yr. Furthermore, tilting rate of wall increases twice in rainy season. It is interpreted tbat infiltration of water into the tomb and nearby ground in rainy season results in dangerous status for the safety of tomb structure. On the whole, normal component tilting of the walls of the 5th tomb is large than its shear component. It shows a small displacement toward one direction without no abrupt change in its direction and amount of tilting. The tilting rate of walls of the 6th tomb is about 8.8mm/m/yr in the dry season which is much bigger than those of other tombs in rainy season. Deformation events of walls of the tombs are closely related to amount of precipitation and variation of temperature. In comparison with different weather conditions, tilting is much bigger during the period of rainy weather than sunny weather. It is interpreted that rainwater flew into the turm through faults and nearby ground. High water content in nearby ground resulted strength of ground. The tilting event of walls shows a hysterisis phenomenon in analysis of temperature effect on tilting event. The walls tilt rapidly with steep rising of temperature, but the tilted walls do not come back to original position with temperature falling. Therefore, a factor of steep increase of the temperature must be removed. It means the tomb have to be kept with constant temperature. The observation of groundwater level using three boreholes located in construction site and original ground represented that groundwater level in construction site is higher than that of original ground during the rainy season from the end of June to August. It means that the drainage system of the Muryong royal tomb is worse than original ground, and it is interpreted that the poor drainage system is related to safety of tomb structure. As above mentioned, it is interpreted that artificial changes of the tomb environment since the excavation, infiltration of rainwater and groundwater into the tomb site and poor drainage system had resulted in dangerous situation for the tomb structure. According to the result of the long period observation for the tomb site, it is interpreted that protection of the tomb site from high water content should be carried out at first, and the rise of temperature by means of the dehumidifier inside the tomb must be removed.
The detail survey on the Songsanri tomb site including the Muryong royal tomb was carried out during the period from May 1 , 1996 to April 30, 1997. A quantitative analysis was tried to find changes of tomb itself since the excavation. Main subjects of the survey are to find out the cause of infiltration of rain water and groundwater into the tomb and the tomb site, monitoring of the movement of tomb structure and safety, removal method of the algae inside the tomb, and air controlling system to solve high humidity condition and dew inside the tomb. For these purposes, detail survery inside and outside the tombs using a electronic distance meter and small airplane, monitoring of temperature and humidity, geophysical exploration including electrical resistivity, geomagnetic, gravity and georadar methods, drilling, measurement of physical and chemical properties of drill core and measurement of groundwater permeability were conducted. We found that the center of the subsurface tomb and the center of soil mound on ground are different 4.5 meter and 5 meter for the 5th tomb and 7th tomb, respectively. The fact has caused unequal stress on the tomb structure. In the 7th tomb (the Muryong royal tomb), 435 bricks were broken out of 6025 bricks in 1972, but 1072 bricks are broken in 1996. The break rate has been increased about 250% for just 24 years. The break rate increased about 290% in the 6th tomb. The situation in 1996 is the result for just 24 years while the situation in 1972 was the result for about 1450 years. Status of breaking of bircks represents that a severe problem is undergoing. The eastern wall of the Muryong royal tomb is moving toward inside the tomb with the rate of 2.95 mm/myr in rainy season and 1.52 mm/myr in dry season. The frontal wall shows biggest movement in the 7th tomb having a rate of 2.05 mm/myr toward the passage way. The 6th tomb shows biggest movement among the three tombs having the rate of 7.44mm/myr and 3.61mm/myr toward east for the high break rate of bricks in the 6th tomb. Georadar section of the shallow soil layer represents several faults in the top soil layer of the 5th tomb and 7th tomb. Raninwater flew through faults tnto the tomb and nearby ground and high water content in nearby ground resulted in low resistance and high humidity inside tombs. High humidity inside tomb made a good condition for algae living with high temperature and moderate light source. The 6th tomb is most severe situation and the 7th tomb is the second in terms of algae living. Artificial change of the tomb environment since the excavation, infiltration of rain water and groundwater into the tombsite and bad drainage system had resulted in dangerous status for the tomb structure. Main cause for many problems including breaking of bricks, movement of tomb walls and algae living is infiltration of rainwater and groundwater into the tomb site. Therefore, protection of the tomb site from high water content should be carried out at first. Waterproofing method includes a cover system over the tomvsith using geotextile, clay layer and geomembrane and a deep trench which is 2 meter down to the base of the 5th tomb at the north of the tomv site. Decrease and balancing of soil weight above the tomb are also needed for the sfety of tomb structures. For the algae living inside tombs, we recommend to spray K101 which developed in this study on the surface of wall and then, exposure to ultraviolet light sources for 24 hours. Air controlling system should be changed to a constant temperature and humidity system for the 6th tomb and the 7th tomb. It seems to much better to place the system at frontal room and to ciculate cold air inside tombs to solve dew problem. Above mentioned preservation methods are suggested to give least changes to tomb site and to solve the most fundmental problems. Repairing should be planned in order and some special cares are needed for the safety of tombs in reparing work. Finally, a monitoring system measuring tilting of tomb walls, water content, groundwater level, temperature and humidity is required to monitor and to evaluate the repairing work.
An artificial recharge test was performed to analyze the source of seepage observed inside the Songsanri tombs Kongju during the rainy season. In order to simulate simulate the test, a two-dimensional unsaturated groundwater flow model was developed. By the measured water level variation in the observation wells and in the artificail water tank, the model was cailbrated to estimate the model parameters such as fitting parameters in the constitutive relations(n and $\alpha$), the saturated volumetric water content, the residual volumetric water content, and the saturated hydraulic conductivity. Using the calibrated parameters, the recharge test was simulated. The results of the test and simulation show that the major source of the seepage is the downward groundwater flow through cracks in the protection layer the tombs. It was also analyzed by the steady state simulation that, with a perfect protection layer, a long-term precipitation that, with a perfect protection layer, a long-term precitation could cause only 10% increase of the effective saturation around the north side of the Muryong royal tomb by infiltration of the unsaturated groundwater from the North. Therefore, it is concluded that the most urgent protection plan for the tombs with respect to seepage is to reconstruct an effective waterproof-layer rather than a trenched drainage system.
An integrated geophysical survey was conducted to study a construction method of the Sonsanri tombs including the Muryong royal tomb. With the distribution of soil resistivity and self potential values, the boundary between original ground and the construction site was delineated clearly. The original ground has relatively high resistivity of $1,000\~1,500$ ohm-m and low self-potential values of $0{\pm}3mV/m$, while the construction site has low resistivity less than 200 ohm-m and quite high self-potential values of $-20\~30mV/m$. It is interpreted that the open site for construction of subsurface tomb has the size of about 35 m in the north-south direction. Big difference in characteristics of ground between the tomb site and the original site gives a clue for the construction method of tombs in Baekje dynasty. The site was opened about 35 meters in the north-south direction and then a mold structure was constructed with a brick frame outside. The brick frame consists of bricks cemented each other and structually combined. The mold structure was removed from inside after refill of the opened construction site with some cemented rock debris and soil.
This article aims to turn out the authentication of archaeological materials by using the paleodose measurement to fine sand-size quartz grains obtained by micro sampling technique. We firstly revealed the validity of micro sampling technique from the paleodoses of two bricks related to Muryong Royal Tomb of Baekje Kingdom. For the purpose of authentication test, four archaeological materials were selected, because they have been insisted that they were manufactured in Goguryeo Kingdom era. After obtaining very few quartz grains by micro sampling technique, each paleodose was evaluated by using SGR (single grain regenerative dose method). All values were very low below 0.2Gy and the reliability was found from those values by using SAR (single aliquot regenerative dose method). Considering the archaeological situation and the general paleodose, the burial time for 1,000 years generally corresponds to about 3.5Gy in Korea, it is concluded that these archaeological materials are all modern counterfeits.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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