• 박물관보존과학
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• 제21권
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• pp.53-66
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• 2019

본 연구는 강원도 영월 하송리 유적에서 출토된 금속유물의 보존처리 과정과 표면성분분석 결과를 제시하였다. 금동소형풍탁 1점, 풍설 2점, 호리병 형태 소형 청동병 1점을 대상으로 XRF를 이용한 표면 성분분석을 진행하였고, 호리병 형태 소형청동병은 X-ray를 통한 내부구조관찰을 실시하였다. 금동소형풍탁과 풍설은 같은 위치에서 출토되었으나, 금동소형풍탁은 도금층이 확인되는데 반해, 풍설은 부식층이 표면에 고착되어 가시적으로 확인되지 않았다. 분석결과 금동소형풍탁은 Cu-Sn-Pb 3원계 합금 청동소지에 Au를 수은 아말감으로 도금하여 제작하였음을 확인하였다. 풍설은 소지가 구리이며, 소량의 금성분이 검출되었다, 호리병 형태 소형 청동병은 형태적으로 비슷한 고려시대 화폐인 은병(銀甁)인지 여부를 확인하고자 표면 성분분석과 함께 X-ray 촬영을 실시하였다. X-ray 촬영 결과 저부의 가운데 부분에 작은 구멍을 막았던 것으로 보이는 흔적이 확인되었으며, 전체적인 표면분석 결과에서는 은이 검출되지 않아 은병이 아닌 청동유물임을 알 수 있었다.

• 건축사
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• 통권579호
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• pp.18-19
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• 2017

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제50권1호
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• pp.18-41
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• 2017

강진 월남사지는 그 동안 3층석탑과 파괴된 비석이 남아있었던 소규모 폐사지였다. 하지만 사역 입구쪽에 있던 파괴된 비가 고려시대 신앙결사운동의 한 축을 담당했던 수선사 제2세인 진각국사 혜심의 것으로 밝혀졌고, 그 이후 최근의 발굴조사를 통해 백제 사비도읍기로 추정되는 연화문수막새가 수습되면서 다시 한 번 주목받게 되었다. 특히 2012년 출토된 금동풍탁은 높이 23cm에 이르는 대형급에 속할 뿐 아니라, 탁신 네 면에 비교적 큰 범자가 장식되어 이채롭다. 이에 더해 풍탁 보존처리 과정에서 '개천(盖天)'으로 추정되는 음각 명문도 확인되었다. 월남사지 출토 금동풍탁의 범자는 '옴'( , oṃ), '아'( , a), 훔( , hūṃ), 브룸( , bhrūṃ)이다. '옴'( , oṃ), '아'( , a), 훔( hūṃ)은 삼밀진언으로 알려졌고, 브룸( , bhrūṃ)은 최상의 존격을 의미한다. 또한 삼밀진언은 그 수행법을 통해서 우주 근본 원리인 법신불과 감응하여 진리를 깨닫도록 하고, 브룸( , bhrūṃ)은 일체 결합의 의미가 있다. 결국 금동풍탁 네 면을 장식하고 있는 범자의 의미는 불교의 교조(敎祖)인 부처님이 설한 '법(法)[교리]' 혹은 그 자체로서 최상의 존격인 '佛(불)'과 결합되기를 갈망하는 의지의 표현으로 해석할 수 있다. 탁신에 새겨진 '개천(盖天)'의 명문은 풍탁 제작과 관련된 인명으로 볼 수도 있으나, 고려시대 향완, 반자, 향로 등에 새겨진 명문과 그 위치가 쉽게 보이지 않는 곳에 있다는 점을 고려하면, 인명이 아닐 가능성이 높다고 생각된다. 그렇다면 결국 풍탁이 지니고 있는 본래의 기능을 생각할 수 있다. 즉 법음(法音)으로 상징되는 풍탁의 소리가 하늘을 덮어 시방세계에 널리 퍼졌으면 하는 바람을 상징적 함축적으로 표현한 것으로 해석할 수 있을 것이다. 월남사지 출토 금동풍탁은 폐사지에서 출토된 풍탁과의 비교, 고려후기 역사적 상황, 밀교 관련 경전 발행연대 등을 종합적으로 고려하면 13세기 중후반에 제작되었다고 생각된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권2호
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• pp.292-307
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• 2019

불교에서는 부처의 위엄, 부처의 세계가 멀리 있는 것이 아님을 보여주는 방편으로 불상과 그 주변을 아름답게 꾸몄다. 여기에 이용된 각종 불구를 장엄구라고 한다. 장엄구는 불상을 꾸미는 장신구, 광배, 보개, 번 등 다양하며, 건물 밖에 걸었던 풍탁 또한 불교 장엄구의 일종이다. 풍탁은 지금까지도 사원에서 널리 쓰이는 불교 장엄구이다. 중국에서는 낙양 영녕사 목탑, 둔황석굴 등으로 미루어 보아 적어도 6세기 무렵에는 이미 풍탁을 사용한 것으로 보인다. 우리나라 불교사원은 삼국시대에 중국에서 불교가 전래한 것과 동시에 지어졌으므로 사원 건물에 매다는 풍탁도 사원 조성과 그 시작이 크게 다르지 않을 것으로 보인다. 현존하는 가장 이른 풍탁은 백제 미륵사지 <금동풍탁>이다. 우리나라 풍탁은 입면에 따라 종형과 제형으로 구분된다. 이는 옆 변의 형태에 따라 세분화할 수 있다. 종형과 제형 풍탁은 시대가 흐르면서 서로에게 영향을 주었는데, 이러한 모습이 고려시대 풍탁에 가장 잘 드러나고 있다. 고려시대 풍탁은 이전의 형식, 구조, 의장 등을 계승하면서도 기술적으로 발전을 도모하고, 자유로우면서도 과하지 않은 의장을 표현하였다. 특히 고려 소종의 입상연판문대(立狀蓮瓣文帶), 왕실의 위엄을 드러내는 불문(?文), 고려 향로 속 삼환문(三環文)과 범자문(梵字文), 석조물의 창호문(窓戶文) 등 동 시기의 불교 미술품과의 교류를 짐작하게 하는 의장은 고려시대 풍탁에서 가장 두드러지는 부분이다. 이처럼 고려 풍탁은 특정한 규격에 얽매이지 않으면서도 그 역할에 충실했던 것으로 보인다. 본 연구는 지금까지 확인된 우리나라 풍탁을 조사한 결과 고려시대에 제작된 것이 가장 비중이 높다는 점에서 시작되었다. 풍탁 연구는 다른 불교 장엄구에 비해 미진한 실정이기에 가장 많은 고려시대 풍탁을 기반으로 이루어져야 한다고 생각한다. 우선 풍탁이 왜 만들어졌는지를 살펴보고 우리나라 풍탁의 형식을 알아보겠다. 이를 토대로 고려시대 풍탁의 시기별 전개와 특징을 고찰하고자 한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권2호
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• pp.22-37
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• 2021

풍탁은 한국, 중국, 일본에서 오랜 기간 사용되고 있는 불교 장엄구이다. 하지만 풍탁은 제작 시기를 추정하는 데 어려움이 있으며 유물의 수가 많지 않아 기초연구가 부족한 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 미술사적 연구를 참고하여 논산 관촉사 석조미륵보살입상의 보개에 장식되어 있는 청동풍탁 8점을 형태학적으로 분류하였으며, 이에 따른 제작 기법 및 제작 시기에 대하여 과학적으로 규명하였다. 연구 결과를 종합해볼 때 보개의 위치에 따라 관촉사 석조미륵보살입상 청동풍탁은 형태 및 제작 기법의 특징이 나타났다. 대형인 하부 보개 청동풍탁 4점은 Cu-Sn-Pb 삼원계 합금을 주조 기법으로 제작하였으며, 서산 출토 동제풍탁과 형태가 매우 흡사하여 고려 전기에 조성된 것으로 확인된다. 중형인 상부 보개 북측 청동풍탁 2점은 Cu-Sn 또는 Cu-Sn-Pb 합금을 단조 기법으로 제작하였으며, 고려 후기~조선시대에 나타나는 원통형 풍탁과 형태가 유사하다. 소형인 상부 보개 남측 청동풍탁 2점은 미량의 아연(Zn)이 존재하는 것으로 판단되는 Cu-Sn-Pb 삼원계 합금을 주조 기법으로 제작하였으며, 합금 성분 및 치게의 형태 등을 통해 조선 후기에 제작된 것으로 보인다. 미세조직 관찰 및 성분 분석을 통해 하부 보개 청동풍탁 2점은 Cu:Sn:Pb≒80:15:5의 합금비를 지닌 삼원계 합금을 주조 후 서냉하여 제작하였음을 알 수 있다. 상부 보개 동북측 청동풍탁은 방짜유기와 유사한 합금비인 Cu-Sn 이원계 합금을 소재로 단조 기법으로 제작된 것으로 확인된다. 이를 국내 풍탁의 선행 연구와 비교·분석한 결과, 하부 보개 동측 청동풍탁 2점은 타명기에 적합한 주석 함유량을 지닌 고려시대에 제작된 강진 월남사지 출토 금동풍탁의 합금 조성비와 유사하게 확인된다. 방짜유기와 유사한 합금비를 지닌 상부 보개 동북측 청동풍탁은 현재까지 연구된 풍탁 중 유일하게 단조 기법으로 제작된 사례이다. 본 연구를 통해 풍탁의 제작 시기를 형태학적 특징으로 구분하는 데 있어 과학적인 근거를 통해 보다 명확하게 구분할 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권2호
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• pp.137-152
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• 2008

The work presented in this paper includes material characterisation and an investigation of suitability in seismic dampers for two commercially available NiTi-alloys, along with a numerical analysis of a new damper system employing composite NiTi-wires. Numerical simulations of the new damper system are conducted, using Brinson's one-dimensional constitutive model for shape memory alloys, with emphasis on the system's energy dissipation capabilities. The two alloys tested showed some unwanted residual strain at temperatures higher than $A_f$, possibly due to stress concentrations near inclusions in the material. These findings show that the alloys are not ideal, but may be employed in a seismic damper if precautions are made. The numerical investigations indicate that using composite NiTi-wires in a seismic damper enhances the energy dissipation capabilities for a wider working temperature range.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권2호
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• pp.261-278
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• 2008

The results of the application of shape memory alloy (SMA) prestressing devices on an aqueduct are presented in this paper. The aqueduct was built in 1747 to provide water to the city of Larnaca and to its port. Because of its importance to the cultural heritage of Cyprus, the aqueduct has been selected as one of the case-study monuments in the project Wide-Range Non-Intrusive devices toward Conservation of Historical Monuments in the Mediterranean Area (WIND-CHIME). The Department of Antiquities of Cyprus, acting in a pioneering way, have given their permission to apply the devices in order to investigate their effectiveness in providing protection to the monument against probable catastrophic effects of earthquake excitation. The dynamic characteristics of the structure were determined in two separate occasions and computational models were developed that matched very closely the dynamic characteristics of the structure. In this paper the experimental setup and the measured changes in the dynamic characteristics of the monument after the application of the SMA devices are described.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권2호
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• pp.183-194
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• 2008

An important historical monument of Cyprus is an aqueduct that was built in 1747 to provide water to the city of Larnaca and to its port. Because of its importance to the cultural heritage of Cyprus, the aqueduct has been selected as one of the case-study monuments in the project Wide-Range Non-Intrusive devices toward Conservation of Historical Monuments in the Mediterranean Area (WIND-CHIME). Detailed drawings of the aqueduct obtained from the Department of Antiquities of Cyprus have been used for the development of a computational model. The model was fine-tuned through the measurement of the dynamic characteristics of the aqueduct using forced and ambient vibrations. It should be noted that measurement of the dynamic characteristics of the structure were performed twice in a period of three years (June of 2004 and May of 2007). Significant differences were noted and they are attributed to soil structure interaction effects due to seasonal variations of the water-level in a nearby salt-lake. The system identification results for both cases are presented here. This monument was used to test the effectiveness of shape memory alloy (SMA) pre-stressed devices, which were developed during the course of the project, in protecting it without spoiling its monumental value.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권2호
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• pp.247-259
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• 2008

The potential use of Cu-based shape memory alloys (SMA) in retrofitting historical monuments is investigated in this paper. This study is part of the ongoing work conducted in Tunisia within the framework of the FP6 European Union project (WIND-CHIME) on the use of appropriate modern seismic protective systems in the conservation of Mediterranean historical buildings in earthquake-prone areas. The present investigation consists of a finite element simulation, as a preliminary to an experimental study where a cantilever masonry wall, representing a part of a historical monument, is subjected to monotonic and quasi-static cyclic loadings around a horizontal axis at the base level. The wall was retrofitted with an array of copper SMA wires with different cross-sectional areas. A new model is proposed for heat-treated copper SMAs and is validated based on published experimental results. A series of nonlinear finite element analyses are then performed on the wall for the purpose of assessing the SMA device retrofitting capabilities. Simulation results show an improvement of the wall response for the case of monotonic and quasi-static cyclic loadings.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권2호
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• pp.209-220
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• 2008

A methodology for the seismic vulnerability assessment of historical monuments is presented in this paper. The ongoing work has been conducted in Tunisia within the framework of the FP6 European Union project (WIND-CHIME) on the use of appropriate modern seismic protective systems in the conservation of Mediterranean historical buildings in earthquake-prone areas. The case study is the five-century-old Zaouia of Sidi Kassem Djilizi, located downtown Tunis, the capital of Tunisia. Ambient vibration tests were conducted on the case study using a number of force-balance accelerometers placed at selected locations. The Enhanced Frequency Domain Decomposition (EFDD) technique was applied to extract the dynamic characteristics of the monument. A 3-D finite element model was developed and updated to obtain reasonable correlation between experimental and numerical modal properties. The set of parameters selected for the updating consists of the modulus of elasticity in each wall element of the finite element model. Seismic vulnerability assessment of the case study was carried out via three-dimensional time-history dynamic analyses of the structure. Dynamic stresses were computed and damage was evaluated according to a masonry specific plane failure criterion. Statistics on the occurrence, location and type of failure provide a general view for the probable damage level and mode. Results indicate a high vulnerability that confirms the need for intervention and retrofit.