• 보존과학회지
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• 제25권4호
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• pp.383-398
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• 2009

이 연구에서는 비파괴 기법을 활용하여 관룡사 약사전 벽화에 채색된 안료의 화학적 특성을 규명하고, 손상유형에 따른 정밀진단을 통해 훼손도를 정량적으로 평가하였다. 각 색상에 따른 추정 안료는 기존의 연구와 동일한 것으로 확인 되었으나, 청색계통과 화조화의 바탕으로 채색된 녹색계통의 안료에서 검출된 Co는 지금까지 전통 채색 안료에서 확인 된 바 없는 특이한 결과이다. 훼손도 진단을 위해 초음파 측정, 적외선 열화상 촬영 등을 실시한 결과, 관룡사 약사전벽화에 발생한 균열 및 박리 박락은 수분의 영향으로 판단된다. 따라서 이 벽화의 장기적인 보존을 위해서는 벽화로 유입되는 수분의 침투경로를 정확히 파악하고 효율적인 주변환경 관리를 통해 장기적인 보존대책을 마련해야 할 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.325-330
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• 2004

원자력발전소에는 여러 종류의 케이블이 전력공급, 감시 및 제어신호의 전달을 위해 열악한 환경하에서 이용되고 있다. 발전소의 안전한 운전을 위해서 이 케이블이 어느 정도 열화 되었는지 확인할 필요가 있다. 특히, 원자력발전소의 수명 연장과 더불어 저압 케이블을 장기간 사용함에 따라서 저압케이블의 열화를 평가하기 위한 방법이 필요하게 되었다 저압케이블의 열화를 측정하는 파라미터로는 주변 온도, 절연재질의 경도, 파단시 연신률(EAB, Elongation At Breaking Point) 등이 있다. 그러나, 온도나 경도를 계측하는 검사는 정량적인 판단기준의 설정이 곤란하고 진단의 정밀도가 낮으며, 부분적으로 샘플링하는 방법은 샘플링되는 케이블에 연결된 부하를 정전시켜야 하고 장소와 시간적인 제약이 있으며, 전기적 측정법은 노화 초기부터 중기까지의 열화정도를 확인하기 어렵다. 본 연구에서는 재료의 열화에 따라서 초음파의 음속이 변화한다는 이론적인 배경(1,2)을 바탕으로 저압 케이블 재료의 열화에 따른 초음파의 음속을 측정하였다. 이를 위해, 원자력발전소에서 사용되는 저압케이블을 가속 열화시켰으며, 저압케이블의 피복재에서 초음파의 음속을 측정할 수 있는 장비를 개발하여, 초음파의 음속측정 후 인장시험을 통해 파단시 연신률을 측정하였다. 파단시 연신률이 증가함에 따라서 음속이 선형적으로 감소하였으며, 초음파의 음속은 열화의 정량적 평가 파라미터로서의 사용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2004년도 정기총회 및 제6최 특별 심포지움
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• pp.70-83
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• 2004

문화유산의 안전진단에 대한 가장 중요한 전제는 비파괴에 있다. 석조문화재에 대하여서도 비파괴진단과 보존을 위한 연구는 필수적이며 주요한 기술적 핵심이다. 비파괴진단 기술로서 지구물리탐사는 석조문화재 지반의 특징을 밝히는 중요한 역할을 하는데, 그 이유는 지반의 특성을 이해하는 것이 안전진단에 필수적이기 때문이다. 탐사사례로 국보급문화재인 경주 불국사의 다보탑(높이 10.4m, 기단폭 7.4m, 하중 123.2 ton)과 석가탑(높이 10.8m, 기단폭 4.4m, 하중 82.3ton)에 대한 지구물리탐사가 이루어졌다. 현재 석탑에서는 풍화는 물론 탑의 기울임 및 지대석의 어긋남 현상들이 관찰된다. 두 탐을 구성하는 석재의 역학적 성질을 위해 초음파 속도 측정을 실시하였고 천부지하구조를 위해 탄성파, 전기비저항, 지하레이더 등의 비파괴 복합 지구물리탐사를 석탑 주변에서 수행하였다. 초음파 속도범위는 석가탑에서는 1217${\~}$4403 m/s이며, 다보탑에서는 584${\~}$5845 m/s이며 이로부터 추정한 일축강도 평균치는 각각 463 kg/$cm^2$, 409 kg/$cm^2$이다. 탄성파 속도 분포에서는 다보탑 지반이 더 큰 속도를 보여 상대적으로 석가탑 지반보다 견고함을 보여준다. 대체로 석탑지반의 전기비저항은 최대 2200 $\Omega$m이며 200 $\Omega$m내외의 외부지반보다 더 높은 값을 보인다. 복합 지구물리탐사 결과를 종합하면 다보탑지반의 형태는 팔각형(한 변은 6 m)으로 그 깊이는 약 4 m 이나, 석가탑지반은 약 8${\times}$10 m의 직사각형 형태로 깊이는 약 3 m 이다. 이는 석탑 건립 당시 약 $8ton/m^2$의 탑 하중을 견디기 위해 구축한 기초구조로 해석한다. 대체로 두 석탑의 북서쪽 부분이 주변지역보다 낮은 탄성파 속도와 낮은 비저항 값이 관찰되는데 이 부분은 연약한 지반으로 판단하며 각 석탑이 북북서쪽 방향으로 기우는 원인으로 판단한다.

• 보존과학회지
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• 제29권1호
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• pp.35-45
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• 2013

서울 동관왕묘(보물 제142호) 소조상은 균열, 박리, 박락 및 탈락 등의 물리적 훼손과 먼지 오염물, 색상별 안료의 부분변색 등 손상이 발생하였다. 초음파 측정을 통해 소조상 내부의 물리적 훼손상태를 확인한 결과, 우장군 전면 하단부에서 가장 낮은 저속도대가 나타났다. 안료층의 결함상태는 적외선열화상 조사를 통해 정량적으로 평가하였으며, 박락부분에서 고온영역이 확인되었다. 감마선과 적외선 TV 촬영, 주사전자현미경 관찰 결과, 소조상은 목심으로 기초를 만들고 연결부위는 가는 철사를 이용하여 고정하였다. 고정된 목심은 새끼줄로 밀착 후 소조토로 성형하였다. 소조토는 균열과 탈락방지를 위해 볏짚을 혼합하였으며, 한지와 면섬유를 덧발라 안료층과 구분한 것으로 나타났다.

• 보존과학회지
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• 제28권3호
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• pp.235-245
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• 2012

이 연구에서는 경북 영양 용화광산 선광장(등록문화재 제255호)을 대상으로 비파괴 훼손도 진단을 실시하였다. 훼손지도를 작성하여 구조물에 대한 훼손상태를 파악한 결과, 6열과 7열 구조물을 기점으로 하여 용화광산 선광장 상부(7~13열)에서는 생물, 토사에 의한 훼손율이 높은 반면 하부(1~6열)에서는 탈락, 균열, 표면변색의 훼손율이 매우 높게 나타났다. 이는 기계적인 공정과 화학적인 공정이 동시에 진행되는 하부 구조물에서 화학용액들이 구조물의 콘크리트와 반응하면서 물리화학적 풍화작용을 촉진시켰기 때문으로 판단된다. 선광장 구조물의 물성을 파악하기 위해 초음파속도를 측정한 결과, 평균 초음파속도는 2,462m/s(압축강도 $529kgf/cm^2$)로 측정되었다. P-XRF를 활용한 표면변색 오염물질의 분석에서는 용화광산에서 채굴하였던 광석들의 주요성분(Cu, Zn, Pb, Fe, As)과 동일한 것으로 나타났다. 선광장 주변 토양에는 Cu, Zn, Pb, As와 같은 중금속의 함량이 상당히 높았다. 이와 같은 성분들은 선광장 구조물뿐만 아니라 자연환경에도 영향을 줄 수 있기 때문에 구조물의 보존처리와 함께 토양의 정화도 병행해야 할 것이다.

• 보존과학회지
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• 제29권2호
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• pp.93-102
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• 2013

속초 신흥사 목조지장보살삼존상(보물 제1749호)은 신흥사 명부전에 안치되어 있다. 이 삼존상에는 부분적으로 균열, 박락 등의 물리적 손상과 안료 변색, 균류 서식 등의 화학적 및 생물학적 손상이 발생하였다. 이 연구에서는 삼존상의 손상도 평가 및 보존계획을 수립하기 위해 손상지도 작성, 초음파 측정, X-선 및 내시경 촬영 등의 비파괴 정밀진단을 수행하였다. 이 결과, 지장보살에서는 개금층 박락이 관찰되며 각종 오염물이 불상표면에 고착되어 있다. 무독귀왕은 누수에 의한 안료변색이 심하다. 도명존자는 노출된 목부재에서 곤충의 서식흔적이 확인되었으며, 내부에서는 벌집이 관찰되었다. 따라서 이 손상도 진단 결과를 바탕으로 삼존상의 원형을 보존하기 위한 보수가 필요한 것으로 판단된다.