• 암석학회지
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• 제17권2호
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• pp.95-107
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• 2008

영주 신암리 마애삼존석불(보물 680호)은 흑운모 화강섬록암으로 구성되고 4 면의 수직 암벽의 앞면과 서면에 돋을새김으로 조각되어 있다. 암벽은 앞면이 $N50^{\circ}E\;85^{\circ}SE$이고, 시계방향으로 각각 $N25^{\circ}W\;90^{\circ}$, $N40{\sim}50^{\circ}E\;82{\sim}85^{\circ}NW$, $N20^{\circ}W\;75^{\circ}SW$을 나타내며 주변 지질의 북동-남서 및 북북서-남남동 절리조에 평행하다. 이 화강섬록암의 풍화암에서 주원소의 화학조성을 이용한 풍화지수는 $60.3{\sim}62.0$으로서 사장석이 용해되고 흑운모가 변질되어 점토광물을 생성시키는 풍화작용이 진행되었다. 마애삼존석불에서 손상은 풍화에 의해 절리, 갈색 녹, 변색현상, 입상분해 등으로 나타난다. 손상원인은 주로 변형작용, 수분, 기온변화, 미생물서식 등이다. 이 중에 수분이 화강섬록암 내의 절리와 미세한 틈을 따라 스며들어 광물을 용해하고 탈락할 뿐만 아니라 식물을 서식케 한 원인으로 판단된다.

• 보존과학연구
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• 통권34호
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• pp.32-48
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• 2013

이 연구는 석조문화재의 보존관리매뉴얼 구축을 위해 과거 보존처리가 이루어진 문화재를 대상으로 표면상태 및 물성변화를 객관적이고 효율적으로 모니터링 하는 기법을 개발하여 적용성을 평가한 것이다. 사진 촬영과 그리드를 이용한 훼손지도 작성과 테이프 접착 테스트는 석조문화재의 표면상태 변화와 훼손 위치를 파악하고 입상분해 정도를 정성적으로 평가하는데 매우 유용한 기법으로 확인되었다. 또한 디지털 휴대용 현미경 관찰과 초음파탐사는 광물입자의 풍화 및 결합상태, 균열 간격 등을 모니터링하고 보존처리 전과 후의 표면물성 변화를 평가하는데 매우 효과적인 평가기법으로 판단된다. 이 방법들은 간단한 메뉴얼화와 기술교육을 통해 문화재 관리 실무자들이 현장에서 간편하게 이용할 수 있으며, 보존처리 후 표면 변화가 관찰되는 3년마다 정기적으로 모니터링을 실시함으로써 석조문화재의 장기적이고 체계적인 보존관리기법으로 활용될 수 있을 것이다.

• 보존과학회지
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• 제27권3호
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• pp.251-260
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• 2011

이 연구에서는 석조문화유산의 손상유형별 표준범례를 제시하고, 손상지도 작성방법에 대한 공정시스템을 구축하였으며, 균열지수 개발과 표면 및 3차원 손상율 평가기법을 제시하였다. 손상유형별 표준범례는 균열, 박리, 박락, 탈락, 입상분해 및 공동으로 세분한 다음 상용 그래픽 프로그램으로 제작하였으며, 손상지도는 손상 영역에 대한 정확도와 신뢰도를 높이기 위해 3차원 디지털복원과 고해상도 사진맵핑 기술을 적용하였다. 또한 균열지수를 개발하여 대상 석조문화유산의 물리적 손상도에 대한 정량평가를 수행하였고, 가상복원 모델링을 통해 탈락부의 부피와 3차원 손상율을 산출하였다. 이를 통해 마곡사오층석탑의 손상도를 정량적으로 평가한 결과, 전체적으로 북측면이 구조상 균열(1.70), 미세균열(1.34), 박락(20.2%), 탈락(13.0%)의 손상점유율이 높게 나타났으며, 1층 옥개석의 3차원 손상율은 6.7%로 산출되었다.

• 보존과학회지
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• 제29권4호
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• pp.407-420
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• 2013

경복궁 석조조형물은 주로 화강암(884점, 96.7%)과 대리암(25점, 2.7%)으로 구성되었으며, 다양한 산지의 석재가 혼용되어 조성되었다. 이 석조조형물에서 나타나는 주요 손상은 균열(24%), 탈락(21%), 박리박락(36%), 입상분해(9%) 및 흑색변색(20%)으로써, 균열과 탈락은 높은 물리적 손상도에, 흑색변색은 높은 변색 손상도에 주로 기여하는 손상유형이다. 구역별로는 경회루(3등급 55%), 근정전(3등급 29%) 및 품계석(3등급 11%) 구역의 석조조형물에서 상대적으로 손상도가 높아 이들을 우선관리대상으로 설정하여 집중적으로 관리하고 정기모니터링 하는 것이 필요하다. 특히 품계석은 대리암으로 구성되어 외부환경에 노출될 시 풍화민감도가 크므로 강우와 일사를 제어할 수 있는 보호시설이 요구된다.

• 한국지형학회지
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• 제25권4호
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• pp.89-101
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• 2018

In Mt. Halla, an arctic-alpine plant Diapensia lapponica var. obovata largely clings to rock surfaces. We observed the rock-surface temperatures of a rocky ridge on the summit area of the mountain from late April 2009 to early May 2010 in order to examine the diurnal and annual temperature variations and the thermal amplitude. We also investigated temperature regimes such as the frequency of freeze-thaw cycles and the temperature change, which might endanger the habitat through frost weathering. For comparison of slope aspects, temperature monitoring was carried out on the north and south faces of the same rocky ridge. The south face experiences the high daily maximum rock-surface temperatures and the high thermal amplitudes during the unfreezing season of May to November 2009. The temperature regimes are considered to exert physiological stress to the arctic-alpine plant. In addition, the south face shows the high frequency of freeze-thaw cycles during the seasonal freezing period of December 2009 to April 2010. This indicates that the south face is susceptible the exfoliation and granular disintegration of rock surfaces, which results in habitat destruction. As a consequence, the south face is believed to be less favorable for the establishment and growth of the arctic-alpine plant than the north face on the summit area of Mt. Halla.

• 한국지형학회지
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• 제17권4호
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• pp.1-16
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• 2010

본 연구는 화강암 유역분지인 내성천과 퇴적암 유역분지인 위천을 대상으로, 하도 지형, 수문, 퇴적물 특성과 하도의 경관 및 지표 피복 특성을 비교·분석하였다. 유역분지의 기반암, 토양, 지표 피복 특성의 차이로 인해, 유속이 느린 위천이 내성천에 비해 하천 수위 변화가 심한 것으로 나타났다. 그리고 입상붕괴된 화강암 퇴적물을 공급 받는 내성천은 상·하류 거의 대부분에서 조립 모래의 입도를 일정하게 나타내고 있지만, 퇴적암 퇴적물이 공급되는 위천은 상류에서 하류로 가면서 평균 입도가 급격히 작아지는 특징을 보인다. 이러한 모래입자 크기의 퇴적물 이동과 준설, 골재 채취 등의 하도 간섭이 활발한 내성천은 위천에 비해 하도 표면의 변화가 심하여 식생 피복이 매우 불량한 것으로 분석되었다.

• 보존과학회지
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• 제17권
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• pp.73-82
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• 2005

분황사석탑은 가장 오래된 신라시대의 모전석탑이다. 탑신부는 벽돌처럼 제작된 검은 안산암으로 이루어져 있으며, 화강암으로 조성된 감실이 1층탑신석에 있다. 1915년 대대적인 수리가 행해졌으나, 현재 석탑의 구성암석에서는 여러 손상의 형태들이 나타나고 있다. 특히 구성화강암 표면에서는 박리 사질상입자분해 등이 심하게 나타나고 있다. 본 연구에서는 다양한 분석을 통하여 구성화강암의 정확한 훼손현황을 살펴보았고, 탑신부에 나타나고 있는 백화현상과의 관계를 통해 그 손상원인을 찾아보았다. 연구결과, 구성 화강암은 석탑 표면에 발생된 백화현상의 원인 물질로 인해 훼손이 가중되고 있는 것으로 알려졌다. 백화현상의 원인 물질은 질산나트륨. 황산칼슘, 황산나트륨 등의 수용성 염류로, 백색 줄눈몰타르에서 기인한 것이다. 석탑의 외부는 이러한 백색 줄눈몰타르가 수분과 반응하여 재결정화되고 있지만, 많은 부분이 빗물에 의해 씻겨 내려가다가 밖으로 배수되는 것으로 생각된다. 이 과정에서 빗물에 용해된 염성분들이 감실을 구성하고 있는 화강암을 거쳐가게 되고, 다공성의 화강암은 모세관현상에 의해 이 염들을 수분과 함께 암석의 내부로 흡수한다. 그러므로 구성화강암이 갖고 있는 염문제를 줄일 수 있는 방법은 백색 줄눈몰타르를 용해성이 적은 다른 물질로 대체하는 것이다. 또한 석탑내부로 흘러들어온 수분이 백색 줄눈몰타르를 용해시킬 수 있기 때문에, 상부에서 석탑내부로 수분이 흘러내리지 않도록 조치를 취하는 것이 필요하다.

• 박물관보존과학
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• 제17권
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• pp.85-100
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• 2016

경북대학교박물관에서 소장하고 있는 봉화 북지리 석조반가상은 국립중앙박물관 특별전 '고대불교조각대전 <불상, 간다라에서 서라벌까지>'의 전시를 위해 운송과정을 거쳐 보존처리를 수행하였다. 석조반가상에는 표면에 오염물, 입상분해, 균열 등이 발생한 상태였으며 특히, 하단부가 사선으로 파손되어 단독으로 세울 수 없었으므로 전시 시 직립 안정성을 확보하기 위한 받침대를 제작하였다. 또한 암석의 구성광물을 동정하고 오염물을 확인하기 위해 편광현미경 및 실체현미경 관찰, SEM-EDS분석을 실시하였다. 그 결과, 봉화 북지리 석조반가상은 흑운모 화강암으로 구성된 것을 확인하였다. 새로 제작한 받침대에 원형의 우레탄수지로 만든 봉을 여러 군데 박아 넣었고 이에 대한 마찰력 실험으로 받침대 안정성을 평가하였다. 우레탄수지 및 에폭시수지의 마찰력 비교실험에서는 에폭시수지보다 우레탄수지가 높은 마찰계수 결과를 나타냈다. 따라서 봉화 북지리 석조반가상은 우레탄봉을 사용한 받침대를 받침으로써 보다 안정적인 전시가 가능하였다.

• 한국광물학회지
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• 제30권2호
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• pp.71-81
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• 2017

회백색 응회암으로 구성된 경주 골굴암 마애불의 효과적인 보존처리를 위하여 구성암석의 특징과 보존처리제 적용에 따른 효과를 살펴보았다. 구성암석은 팽윤성 광물인 몬모릴로나이트를 3-5% 함유하고 있으며, 물과 반응 후 팽윤성 광물의 층간간격이 증가함을 보였다(1.54-2.69%). 에틸실리케이트 암석강화제를 적용한 후 시편의 표면 경도, 흡수율, 공극률 등의 물성은 향상되었으나 팽윤성 광물의 층간간격이 감소하였으며(4.23-12.12%), 팽윤성 광물의 함량이 많을수록 그 정도는 컸다. 팽윤저지제를 선 처리한 후 강화제를 적용하였을 때 물성은 강화제만을 처리하였을 때와 거의 유사한 결과를 보였다. 팽윤저지제만의 처리로는 팽윤성 광물의 층간간격이 거의 변화되지 않았으며, 팽윤저지제 처리 후 강화제를 처리하였을 때는 XRD 패턴에서 팽윤성 광물의 세기는 줄어들었으나 층간간격의 변화는 강화제만을 처리하였을 때와 유사하여 팽윤저지제의 효과는 거의 없었다(4.10-11.85%). 따라서 팽윤성 광물을 함유하고 있는 골굴암 마애불 구성암석을 강화시키기 위한 보존처리제로서 에틸실리케이트 계열의 암석강화제는 적절치 않으며 이를 보완하기 위해 사용한 팽윤저지제도 효과적이지 못하다. 우수의 접촉으로 구성광물이 팽윤되어 풍화가 급속히 진행되기 때문에 현재로서는 하부와 측면 등 풍화가 심한 부분에 우수접촉을 저지시키는 조치가 필요하다.

• 보존과학회지
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• 제26권2호
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• pp.121-132
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• 2010

봉화 북지리 마애여래좌상(국보 제201호)은 신라시대 지방의 권력을 잘 보여주는 거대 석불로 중립질의 복운모화강암으로 구성되어있다. 이 불상의 전암대자율 측정결과, 평균 0.41(${\times}10^{-3}$ SI unit)을 나타내며 주변의 기반암과 유사한 분포를 보였다. 현재 이 마애불상은 NE-SW 방향으로 평행한 불연속면이 발달하며, 박리 박락(41.5%), 입상분해(16.7%), 갈색 변색(40.0%)에 의한 손상이 심각하다. 초음파속도 측정 결과, 마애불상은 1,629m/s, 주변암반은 1,549m/s로 취약한 물성을 보였으나 과거 보존처리 전(628m/s)에 측정된 초음파 속도에 비해 약 900m/s 정도 향상된 것으로 나타났다. 그러나 이는 여전히 낮은 값이다. 이 석불의 기반암에 대한 사면안정성 평가를 수행한 결과, 마애불상에서는 전도파괴의 가능성이, 자연암반에서는 평면 및 쐐기파괴의 가능성이 나타났다. 따라서 마애불상의 안정적인 보존을 위해서는 거동 가능성이 있는 암반에 대한 지속적인 모니터링이 시행되어야 하고, 붕괴 위험성이 높은 암반에 대해서는 지반강화 공법을 적용하여 보강해야 할 것으로 판단된다.