• 보존과학회지
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• 제30권4호
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• pp.457-466
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• 2014

고대 대가야시대(6세기) 고분벽화에 사용된 제작기술을 연구하기 위해 벽화 구조와 재질에 대한 정밀분석을 실시하였다. 벽화는 석실을 축조 후 벽면과 천정에 모르타르를 바르고 그 위에 바탕칠층을 조성하여 채색하였다. 천장을 제외한 사면의 벽면에는 모르타르 위로 대부분 진흙이 덧발려져 있다. 모르타르는 모래는 사용되지 않았고, 순수한 칼슘성분의 물질들로 이루어져 있다. 또한 소성(燒成)이 완전히 진행되지 않은 불규칙한 크기의 패각들이 혼합되어 있으며, 모르타르의 석회질은 굴 껍질을 소성하여 얻어진 것으로 추정되었다. 바탕칠층은 백토(kaolinite($Al_2Si_2O_5(OH)_4$) 또는 halloysite($Al_2Si_2O_5(OH)_4{\cdot}2H2_O$))를 사용하였으며, 채색에 사용된 적색안료는 진사(cinnabar(HgS) 또는 vermilion), 녹색은 공작석(malachite($Cu_2CO_3(OH)_2$)) 그리고 백색은 연백(lead white($PbCO_3{\cdot}Pb(OH)_2$))이 쓰인 것으로 나타났다. 모르타르 위로 조성된 토양층은 주로 중립사 이하 크기의 입도가 낮은 점토질을 사용하여 얇고 치밀하게 조성하였으며, 모르타르층이 박락되고 상당기간이 경과 된 후 보수목적으로 마감한 것으로 추정된다. 굴 껍질을 소성하여 많든 석회를 모르타르로 사용한 것은 한국 고대 고분벽화 제작에 있어 유래 없는 사례이며, 내구성이 매우 떨어지는 특성을 지니고 있어 가야인들의 모르타르 제작기술이 동일시기의 고구려인들에 비해 상대적으로 떨어졌던 것으로 추측된다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2002년도 제15회 발표논문집
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• pp.21-31
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• 2002

고건축물에서 구조재, 결합재, 방수재, 마감재 등의 용도로 매우 중요하게 사용된 강회다짐 재료에 관한 사용기록을 정리하고 문화재 보수 및 복원시 현장에서 느끼는 강회다짐재의 사용상 문제점을 검토하여 다음과 같은 개선방안을 제언한다. 1) 생석회를 현장에서 피우는 과정에서 발생하는 품질의 균일성에 관한 문제점을 보완하기 위해서는 강회다짐용 재료로 순도 높은 소석회를 사용하는 것이 바람직하다. 2) 강회시공시 발생하는 품질의 불균일성을 고려하여 균일한 혼합을 위한 믹서, 계량시의 오차를 줄이기 위한 Premix형태의 강회다짐재 및 다짐작업의 균일성을 확보하기 위한 다짐기계의 사용을 적극적으로 검토하여야 한다. 3) 지붕 강회다짐충의 해체 및 시공시 추가적인 구조물의 손상을 방지하기 위해서 적절한 가설구조물의 사용을 의무화 하여야 한다. 4) 문화재 수리 표준 품셈과 문화재 수리 표준 시방서에 규정된 재료 및 시공절차에 관한 내용을 구체적이고 명확히 규정할 필요성이 있다.

• 건축역사연구
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• 제28권2호
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• pp.53-64
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• 2019

This study examines the restoration project of Sokkuram, and introduces its preliminary plans by the architect Pai Ki Hyung. The restoration project started in 1958 with an inquiry committee of the restoration project, and was completed in 1964. Despite having undergone extensive repair work under Japanese supervision from 1913 and 1923, the repair work caused water leakages inside Sokkuram, and regular cleaning work that began in 1933 caused a lot of damage to the sculpture. In result of the surveys, the top priority of this project was to protect the sculptures inside Sokkuram by improving the environment of the cave. At that time, the architect Mr. Pai participated as a head of the fourth field surveyors to plan the restoration project and to design the preliminary plans. He proposed the installation of a double dome structure to prevent further water leakages on the concrete addition that was built up around the grotto by the Japanese. However, in 1961, the Cultural Heritage Committee of Korea examined the plans of Mr. Pai and immediately rejected them. The factors of the rejection were the omitting of entrance design, system of new double dome structure that presses the existing structure, and these changes that had to be made outside of the drainage plans. The repair work of Sokkuram began in 1961, and the main construction was building double dome structure and entrance installation. In this we realize that Mr. Pai's double dome structure plans were very important key concept of this project. This study attempts to demonstrate the double dome installations that Mr. Pai initially proposed, which ultimately remains as emblematic factors of Sokkuram's legacy.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권3호
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• pp.212-228
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• 2013

파손된 석조문화재를 재사용하기 위한 방법으로 금속보강재를 사용하게 되는데 현재까지 보강재에 대한 보존처리 지침 없이 처리자의 경험에 의해서 이루어지다 보니 여러 가지 문제점이 도출되고 있다. 따라서 2차적인 원부재의 훼손을 최소화하기 위한 금속봉의 구조적 보강방법과 거동 특성 등을 제안된 실험체를 통해 검증 받아 금속보강재 매입방법에 관한 설계기준을 마련하고자 하였다. 절단면에 에폭시수지 접합만 할 경우 원 모재 물성의 70% 정도밖에 회복되지 않아 30%에 대한 금속보강재의 구조적 보강이 필요하다. 금속봉은 석재 취성파괴 후 구조적 거동을 받는데 금속보강재비가 0.251% 이하로 설계되면 구조적 거동은 발생하지 않으며, 0.5% 이상이면 구조적 보강은 이루어지나 모재의 2차 훼손을 유발시킨다. 따라서 $1,500kgf/cm^2$ 강도를 갖는 석재의 적정 금속보강재비는 접착단면적의 0.283~0.377% 정도로 설계되어야 가역성 있는 파손과 보강재의 연성거동이 이루어진다. 또한 휨 하중에 대응되는 금속봉의 최대 응력을 기대하기 위해서는 보강재 간격을 멀리하는 것보다 가깝게 유지하는 것이 효율적이며, 특히 상부에 보강재를 매입하는 것은 구조적으로 아무런 도움이 되지 못하고 오히려 원부재의 손상만 유발한다. 따라서 보강재는 하부에 집중배치하고 일부 중앙부에 매입하여야 안정적인 인장재 역할을 하면서 하중응력을 받는다. 금속봉의 분산효과는 보강봉의 면적에 영향을 받을 뿐 지름과는 무관하였다. 하지만 큰 규모를 대상으로 할 때는 접착 단면을 고려하여 보강재 개수를 늘려주는 것이 하중응력에 안정적이다. 이때 적용되는 정착길이는 보강재의 직경에 따라 다음과 같은 식($l_d=a_tf_y/u{\Sigma}_0$)에 의거하여 설계한다. 또한 구조재로서 거동을 하기 위해서는 반드시 마디가 있는 전산형 보강봉을 사용하여야 한다.

• 보존과학회지
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• 제18권
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• pp.63-74
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• 2006

경주서악리 삼층석탑의 모든 부재는 정동이 잘 발달된 중립질의 회백색 알카리 화강암으로 구성되어 있다. 이 석탑은 이미 보수되어 전체적으로 안정감을 주며 상륜부를 제외하면 거의 원형을 보존하고 있다. 그러나 석탑에 직접적인 영향을 가하는 주변의 수목과 지반에 서식하는 잔디의 영향으로 지대석과 기단부 및 옥개석의 상부에는 지의류를 비롯한 미생물의 서식이 심각한 상태이다. 따라서 보존처리는 일차 건식세정을 실시하였고 이차로 습식세정을 실시하였다. 이때 잘 제거되지 않는 지의류 및 오염물 등은 고온스팀을 이용하여 제거하였다. 또한 이미 보수에 사용되었던 콘크리트와 에폭시 수지를 제거를 하고 에폭시계 합성수지에 탈크와 알카리 화강암 파우더 등의 충전제를 혼합하여 복원하였다. 부재들의 질감을 맞추기 위해 합성수지와 충전제의 혼합과정에서 색 맞춤을 하였다. 또한 석탑의 동쪽에 있는 사면으로부터 흘러내리는 빗물의 유입을 최소화하기 위해 배수로를 설치하였으며, 석탑주변에 서식하고 있는 수목 및 잔디를 제거하여 습기 발생을 최소화함으로서 향후지의류의 발생을 억제시키고자 하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권2호
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• pp.222-241
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• 2020

조선왕릉 태릉은 중종의 계비인 문정황후의 무덤으로 다양한 종류의 석조물(석물 24기, 봉분석재 144개)이 배치되어 있다. 이 석조물은 모두 중조립질의 흑운모화강암을 사용하여 제작하였다. 석조물의 주요 손상양상은 물리적 손상과 생물오염으로 확인되며 이 중에서 박리박락(145기), 입상분해(138기), 보수물질(156기)과 함께 생물오염인 조류(154기), 지의류(165기), 선태류(97기)가 높은 발생빈도를 보인다. 특히 생물학적 손상(조류)이 가장 심각한 상태(3등급 이상이 전체 석물의 94%)로 즉각적인 보존처리가 요구되며 부분적으로는 박리박락과 입상분해 등도 중장기적인 보존관리가 필요할 것으로 판단된다. 에코팁 경도와 초음파탐사 결과, 석재의 약 70%이상이 물성이 상당히 취약한 것으로 나타났다. 초분광 분석에서도 봉분석재 표면의 80% 이상에서 생물이 서식하는 것으로 분석되었으며 이 부분에는 P(인), S(황), Cl(염소), Ca(칼슘)이 높게 검출되었다. 이는 태릉이 수백 년 동안 야외에 위치하고 있어 물리적, 화학적 및 생물학적 요인 등에 의해 풍화작용을 받아 왔기 때문이다. 따라서 태릉 석조물 중 물리적 풍화등급이 높은 석물은 물성을 보강하기 위해 강화처리가 필요한 것으로 판단되며 생물은 석재의 손상을 유발할 수 있는 가능성이 높기 때문에 건식 및 습식 세정으로 제거해야 한다. 또한 보존처리 이후 생물의 재발생을 지연하기 위해서는 봉분에 흘러내린 토사를 정기적으로 정리해줄 필요가 있고 장기적으로 보존상태에 대한 모니터링이 필요하다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권2호
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• pp.21-28
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• 2019

Handmade hydrated lime has been used for preservation and repair of architectural heritage in Korea. However, the effect of the amount of water used for slaking quicklime on the physical and chemical properties of the hydrated lime, which is the result of the slaking process, has not been clearly understood. In this study, particle size distribution, chemical composition and crystalline phases of the hydrated lime are investigated by varying the amount of water used for the slaking. In addition, temperature history during the slaking process is examined. For this, various experiments, such as laser diffraction analysis, X-ray fluorescence, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, and temperature recording using a thermocouple, were performed. When the quicklime came into contact with water, its temperature reached $100^{\circ}C$ within 10 min due to sudden exothermic reaction of calcium oxide, and this temperature was maintained for about 30 min. The water to lime ratio influenced the cooling rate during the slaking process; that is, the more water was used, the longer it took to reach an ambient temperature. The amount of water for the slaking did not have a noticeable effect on the contents of major components of the hydrated lime such as calcium hydroxide and calcium carbonate, but when slaked with more amount of water, average particle size of the lime tended to decrease. The experimental results in this study can be used as references for developing guidelines on the safety or appropriate amount of water in the lime slaking process.

• 건축역사연구
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• 제23권6호
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• pp.21-26
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• 2014

The purpose of this study is to retrospect the establishment process of specification of modern factory-made traditional Korean roof-tile. Its another purpose is to analyze the specification of watong(瓦桶, a wooden molding frame for roof tile making) which is recorded in the literature of Joseon dynasty. The results of this study are as follows. : First, the specification of modern factory-made Korean roof-tile that currently used was established in 1978. And it did not succeed old traditional specification. Second, in case of construction or repair of main building of palace, it was a principle to use Daewa(大瓦, the big size roof-tile). And Sangwa(常瓦, the ordinary size roof-tile) was used when needed. Also, Jungwa(中瓦, the middle size roof-tile) was used regardless of the size of group building. And Sowa(小瓦, the small size roof-tile) was used in house and wall of royal tomb. Third, it is needed to establish a specification of traditional handmade roof-tile based on the specification of watong through research of the litterateur. So, a standard draft for this was proposed. Finally, one can find the significance that this study has tried to find a specification of traditional roof-tile that can be applied to construction or repair of cultural heritage.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권4호
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• pp.4-23
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• 2013

공주 송산리 고분군(公州 宋山里 古墳群)은 7기의 무덤으로 구성되어 있으며, 그 중 7호분인 무령왕릉(武寧王陵)은 1971년에 5호분과 6호분의 배수로 공사 중 발견된 전축분이다. 당시 발굴조사는 무덤의 입구와 현실 내부의 측량조사, 유물수습을 중심으로 이루어졌다. 봉토부 조사에서 호석의 일부 잔존상황과 석회혼합토층을 확인하였으나 봉토를 더 깊이 제거하여 전축분의 외형구조까지는 조사하지 않았다. 발굴조사 후 6호분과 7호분에서 벽돌 손상, 습기와 곰팡이로 인한 벽화 손상이 발견되었다. 그 원인을 규명하기 위해 공주대학교가 1996년부터 1997년까지 물리탐사를 포함하여 송산리 고분군에 대한 종합 정밀조사를 실시한 바 있다. 그 결과를 바탕으로 1999년에 보수공사가 이루어지고 문화재보존을 목적으로 5, 6, 7호분은 영구 보존 조치되어 현재 일반인의 출입을 금하고 있는 상태이다. 이번 연구의 목적은 송산리 고분군 5, 6, 7호분의 지표 위에서 3차원 전기비저항 탐사, GPR 탐사를 실시하여 보수공사 이후의 지하의 상태를 파악하고 무령왕릉의 내부에서 GPR 탐사를 실시하여 전축분의 벽체의 두께와 외형적 구조를 파악하는 데 있다. 지표에서의 탐사결과, 3기의 고분 주변의 토양은 $5{\sim}90{\Omega}m$ 의 낮은 전기비저항 값을 나타내고 있어 토양이 갖는 함수율이 보수공사 이전처럼 여전히 높은 것으로 나타났다. 또한 GPR 탐사결과, 무령왕릉 현실의 벽체 축조방식은 약 35cm 길이의 벽전을 길이방향으로 두 장 잇댄(2B 벽돌쌓기) 약 70cm 두께임을 알 수 있었다. 반면 연도부는 약 80cm 두께로 측정되어 현실의 벽체와 같은 두 겹 구조에 눈썹아치가 복합된 구조로 추정된다. 그리고 천장의 외형은 내부의 모양과 같은 아치 구조임을 탐사결과를 통하여 추정할 수 있었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제47권1호
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• pp.152-163
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• 2014

남원 광한루는 본루, 익루, 월랑 등 세 부분으로 구성된 누각이다. 각 부분이 추가되는 형식으로 증축된 것이라고 알려진 광한루의 건축시기를 조사하기 위해 2001~2002년 수리 공사 중에 교체되는 본루, 익루, 월랑의 목부재와 적심재에 대하여 연륜연대를 측정하였다. 본루의 주두, 도리, 적심, 그리고 익루의 중도리, 귀틀 부재가 1624년 늦가을부터 1626년 초봄사이에 벌채된 것으로 밝혀져 본루와 익루의 건축을 위해 같은 기간에 벌채가 이루어졌음을 알 수 있었다. 이는 익루가 1626년 본루의 중건당시 함께 지어졌다는 증거이다. 1879년에 증축된 것으로 알려진 월랑은 연륜연대 측정결과 1881년~1882년에 본루와 익루의 대규모 수리와 함께 건축된 것으로 해석되었다. 그밖에 본루의 사래와 도리받침, 익루의 추녀가 1855년에 벌채된 것으로 나와 1855년에 중수가 있었다는 역사기록과 일치하였다.