• 한국공간구조학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.41-50
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• 2014

The stone pagoda of Mireuk temple site is currently restoring through the repairing process. This stone pagoda has the various construction types in the inner and outer space. Therefore, the stress concentration and structural behavior need to be considered through the analysis of various construction patterns. To this end, this study presents the structural modelling and analysis considering the discrete element analysis technique to solve the discontinuum behavior between the stone elements. Also, this study performs the structural performance evaluation through the various design variables for the safety of stone pagoda. Through the analysis results, we can find out the small stress concentration in the several members. But, because the stresses and displacements are relatively small, we can secure the safety of the whole structure.

• 건축역사연구
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• 제4권1호
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• pp.93-112
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• 1995

The wooden pagoda was first appeared in about late 4th century in Korea. And between the late 6th century and the eary 7th centry, the multistoried wooden pagoda was replaced with the stone pagodas, in order to improve their stability and durability. In Three-kingdom and Unificated-Silla period, there are two types of stone stupas in Korea. The one is Paekche(百濟)style, and the other is Silla(新羅) style stone pagoda. These two styles are basically different in each part like podium, roof stone, body stone, structure and the others. Two types of stupas are distributed in two regions which devided into the East(Silla territory) and West(Paekche territory) in the Korean peninsular. The origin of the Korean stone pagoda can be traced to the Paekche dynasty and Silla dynasty. The former were the result of the careful study of their skillful wooden pagodas, where the latter were actualy originated from copying their sundried brick pagodas with stone. Two important pagodas of the primitive stage are the stone pagoda of Miruksa(彌勒寺) temple in Iksan and Bunhwangsa(芬皇寺) temple in Kyungju. These two pagodas are compared with each other in the style of their construction. Silla style have sharp straight lines and short distance between roof stone and eaves. They give us strong as well as intelletural feeling. Howerever, Paekche style has curved lines and dull angles of cutting area of stone, they give us soft feeling.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제42권2호
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• pp.154-169
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• 2009

우리나라는 석탑의 나라라고 하지만 석탑이 발생하기 전에 고구려, 백제, 신라 삼국이 모두 목탑을 먼저 조영하였다. 석탑은 이후 삼국시대 후반인 7세기 초반에 이르러 석재로써 목탑을 모방한 미륵사석탑이 건립되었다. 우리나라 석탑은 목탑을 모방하여 발전되었다는 데는 아무런 제론이 없다. 또 석탑의 시원을 미륵사석탑이라는 데도 어느 누구도 이론이 없다. 600년대 백제와 신라 양국의 사찰창건과 조탑은 동일한 기술자들에 의해서 조영되었음에도 불구하고 백제에서는 석탑의 시원은 목탑에 두면서 신라에서는 석탑의 시원은 목탑에 두지 않고 전탑에 둔다는 것도 이해 할 수 없는 부분으로 지적하고자 한다. 따라서 필자의 견해는 신라석탑의 시원은 두 계보로 보고자 한다. 그 하나는 목탑에서 미륵사석탑과 정림사석탑을 거쳐서 감은사탑과 고선사탑으로 이어지는 계보이고, 다른 하나는 전탑에서 분황사모전석탑 - 의성탑리오층석탑 - 선산죽장동오층석탑 - 선산낙산동삼층석탑으로 이어지는 계보로 정리해 보고자 한다. 이렇게 석탑의 시원을 목탑에 두면서도 석탑옥개석 층급받침은 전탑 또는 고구려고분 천정에서 그 시원을 두기도 하여, 목조 공포의 약화된 표현이라는 의견과 논란이 가끔 있는데, 전탑의 층급은 같은 길이로 내밀고 있지만, 석탑 옥개받침은 처마부분을 더 많이 내미는 차이가 있다. 따라서 목조건물 공포에서 변형되었다고 주장하고자 한다.

• 보존과학연구
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• 통권25호
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• pp.75-92
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• 2004

The conservation treatments of 10-storied pagoda in the temple of Kyoungchunsa is progressed favorably to come to the finish since 1995. Most of all, the important conservation treatments are stone crack, exfoliation and partial form modification. This pagoda has been made up a complicated structure constructed using 142 stones. Therefore, the stone crack and exfoliation have been occurred as very varied forms. Especially, the stylobate of the pagoda has 19 substitution stones of 48 stones, which is40% of modern stone substitution. It is supposed that there is serious weathering on the stones. The other stones, which are no substitution stones, have some kinds of weathering and so we carried out inside replenishment and partial outside reconstruction of crack stones using high molecular resin and substitution stone. The stone of each storey has also partial difference, but the condition of serious weathering on the whole. We can detect general degree through treatment of high molecule resin or distribution research of contaminated material on 10-storied pagoda in the temple of Kyoungchunsa. Especially, we are able to analyze general weathering degree and know details weathering of each storey or direction for the difference of replenishment quantity and different pattern of stone crack degree. Also, the distribution research will accomplish very important parts of examining environment effects and use as research data of cultural heritage conservation field.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.41-50
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• 2019

The stone pagoda continued to be damaged by weathering and corrosion over time, and natural disasters such as earthquake are accelerating the destruction of cultural properties. Stone pagoda has discontinuous structure behavior and is very vulnerable to the seismic load acting in lateral direction. It is necessary to analyze various design variables as the contact surface characteristics play an important role in the dynamic behavior of stone pagodas. For this purpose, contact surface characteristics of stone pagoda can be classified according to surface roughness and filler type, and representative model is selected and structural modeling and analysis are performed using the discrete element method. Also, the seismic load according to the repetition period is calculated and the dynamic analysis is performed considering the discontinuous characteristics of the stone pagoda. Finally, the seismic behavior characteristics can be analyzed by the evaluation of stresses, displacements and structural safety.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제38권
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• pp.329-358
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• 2005

감은사지 삼층석탑은 신라석탑의 규범을 이루는 시원적인 석탑으로 우리나라 석탑의 대표적인 형식으로 자리 잡고 있음은 잘 알려진 사실이다. 이와 같은 석탑은 석조미술품이면서 석구조물이다. 지금까지는 탑을 이해함에 있어서 조탑사상과 미술사적으로는 깊은 연구와 논의가 이루어져서 양식이나 편년 등은 깊이 있게 연구되었다고 생각된다. 그러나 상대적으로 석조건축물로서의 연구는 아주 미미한 것이 사실이다. 우리나라에서 연구 활동을 하고 있는 많은 석탑전문가들도 대부분이 미술사전공자이고 구조를 이해할 수 있는 공학자는 극히 소수임을 보아도 잘 알 수 있다. 앞으로는 석탑을 이해함에 있어서 미술사 못지않게 구조를 포함한 힘의 전달 등 역학 적인 부분도 검토될 수 있도록 공학적인 면으로도 접근하여 탑을 보다 깊이 있게 그리 고 구조체로서 안전하게 이해하고 안전성도 검토 되어야 할 것으로 생각된다. 탑을 조성한 우리선조들의 기술적인 부분을 곳곳에서 찾아 볼 수 있다. 첫째 : 지대석과 하층기단면석을 한 돌로 만드는 기단부의 작은 부재를 가급적 크게 만들어서 상부 하중으로 인한 부재의 이완과 침하 등 부재 변형을 최소화하기 위 한 것이며, 둘째 : 면석과 탱주의 이음에 있어서 탱주에 턱을 두어 면석을 끼워 맞추는 결구방식을 보면 탱주에 끼워지는 면석부분을 살짝 면접기하여 탱주 턱에 쉽게 끼워지도록 하였다. 이러한 면석 결구방식은 감은사석탑 이후 석탑의 면석 결구방식에서는 찾아보기 어려운 결구방식이다. 셋째 : 각 면에 옥개석과 옥개받침석의 크기를 각기 다르게 하여 상 하 부재의 이음부를 일치하지 않게 하였다. 이는 수직 하중의 분산과 부재의 이완을 방지하기 위 한 것으로 판단된다. 넷째 : 동탑 해체 시 확인된 사항으로 옥개받침의 상면을 평평하게 다듬지 않고 안쪽을 볼록하게 도드라지게 다듬어서 가능한 부재의 무게중심을 석탑의 중심에 가깝도록 고려하였다. 작은 부재를 가급적 크게 만든 것, 상하부재의 이음부를 어긋나게 한 기법과 무게중심을 되도록 석탑중심으로 오도록 한 수법 등은 당시 조탑인들은 상당한 수준의 공학적인 식견을 가지고 구조를 이해하는 기술력이 뛰어났음을 알 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.305-314
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• 2021

The Gyeongju and Pohang earthquakes caused damages to many cultural properties; particularly, stone pagoda structures were significantly damaged among masonry cultural properties. To preserve these structures, it is necessary to understand their dynamic behavior characteristics under earthquakes. Analyses on such areas as deformation, frequency, maximum acceleration, permanent displacement, sliding, and rocking have to be performed. Although many analytical studies have already been conducted, dynamic behavior studies based on experiments are insufficient. Therefore, this study analyzed dynamic behavior characteristics by performing a shaking table experiment on a three-story stone pagoda structure at the Cheollongsa temple site damaged by the Gyeongju earthquake. As a result of the experiment, the displacements of stylobates did not occur significantly, but the tower body parts rotated. In particular, the rotation of the 1F main body stone was relatively larger than that of the other chief body stones because the 1F main body stone is relatively more slender than the other parts. In addition, the decorative top was identified as the component most vulnerable to sliding. This study found that the 1F main body stone is vulnerable to rocking, and the parts located on the upper part are more vulnerable to sliding.

• Earthquakes and Structures
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• 제21권5호
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• pp.531-549
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• 2021

Analytical models were developed and seismic behaviors were analyzed for a three-story stone pagoda at the Cheollyongsa temple site, which was damaged by the Gyeongju earthquake of 2016. Both finite and discrete element modeling were used and the analysis results were compared to the actual earthquake damage. Vulnerable parts of stone pagoda structure were identified and their seismic behaviors via sliding, rocking, and risk analyses were verified. In finite and discrete element analyses, the 3F main body stone was displaced uniaxially by 60 and 80 mm, respectively, similar to the actual displacement of 90 mm resulting from the earthquake. Considering various input conditions such as uniaxial excitation and soil-structure interaction, as well as seismic components and the distance from the epicenter, both models yielded reasonable and applicable results. The Gyeongju earthquake exhibited extreme short-period characteristics; thus, short-period structures such as stone pagodas were seriously damaged. In addition, we found that sliding occurred in the upper parts because the vertical load was low, but rocking predominated in the lower parts because most structural members were slender. The third-floor main body and roof stones were particularly vulnerable because some damage occurred when the sliding and rocking limits were exceeded. Risk analysis revealed that the probability of collapse was minimal at 0.1 g, but exceeded 80% at above 0.3 g. The collapse risks at an earthquake peak ground acceleration of 0.154 g at the immediate occupancy, life safety, and collapse prevention levels were 90%, 52%, and 6% respectively. When the actual damage was compared with the risk analysis, the stone pagoda retained earthquake-resistant performance at the life safety level.

• 지구물리와물리탐사
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• 제23권4호
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• pp.253-260
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• 2020

경상북도 의성군 탑리리 오층석탑은 상부구조가 불안정하고 지대석과 기단부의 구조적 변형이 심각한 상태였다. 탑의 기단부 보수공사를 위해서 기단 내부에 석재가 존재하는지를 파악하여 탑을 안전하게 받치고 있는지를 조사하기 위하여 전기비저항 탐사를 실시하였다. 탑의 기단부는 면석을 모두 제거하여 흙과 깬 돌이 노출된 상태이다. 사용한 전극 배열법은 쌍극자 간격을 다변화시킨 변형된 홑극-쌍극자 배열법 II를 사용하였으며 일반적인 홑극-쌍극자 배열법과 함께 사용하여 비교 분석하였다. 그리고 이 연구에서는 직각측선과 같은 심한 지형기복에 의한 왜곡현상을 포함하는 데이터의 신뢰도 검사를 위하여 축소모형실험을 수행하였다. 탐사결과 의성 탑리리 오층석탑의 기단부는 보강 채움 토 내부에 기초석이 존재하고 탑신의 기둥 직하부에 위치하여 탑을 받치고 있는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.744-754
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• 2015

동아시아에서 불사의 건립은 도성 및 궁궐과 더불어 가장 중요한 건축 활동 중의 하나로 인지되며, 특히 불탑은 부처의 사리를 모시는 상징적인 의미를 가진 불교건축의 가장 중요한 요소로서 불사의 중심에 위치하였다. 이에 본 연구는 안동 조탑리 오층전탑이 해체 보수 하고 있는 상황에서, 7-9세기 석탑의 내부구조체계를 통하여 전탑의 축조과정 등을 해석하고자 연구를 실시하였다. 그 결과, 첫째, 전탑의 파괴현상으로 측력으로 인한 밀림현상과 부재의 소성온도, 배합물질의 차이로 인한 부재의 파손을 들 수 있었다. 둘째, 전탑은 석탑과 같이 의장적인 부분과 구조적인 부분으로 구분되어 조영된 것을 알 수 있었다. 의장적인 부분은 가장자리에 있는 전으로 구성되며, 구조적인 부분은 가장자리 전과 내부 중심까지로 의장적인 전의 안쪽에는 완충공간 즉 상부하중이 수직으로 내려오면서 측력이 발생하는 것을 잡아주는 공간에 석재를 둔 것으로 분석되었다. 셋째, 내부중앙에 목주를 두어 전탑의 조영 시 중심축을 잡아주는 역할을 하였으며, 그 중심축은 찰주공의 하단까지 이어져 있었다. 넷째, 찰주공은 따로 내부 적심의 중앙에 따로 분리 축조하였다. 그리고 찰주공의 하단에는 찰주의 안착 및 위치선정, 뒤틀림보정을 위하여 구멍을 뚫어 놓았다. 이로 인하여 찰주는 자중으로 움직이지 않는 철재보다 목재로 설치하였을 가능성을 두었다.