• 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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• 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.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권4호
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• pp.90-107
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• 2013

서울 태종 헌릉 신도비는 조선시대 제3대 임금인 태종 이방원의 생애와 업적을 영원히 기리기 위해 1424년(세종 4년)에 세운 것이다. 신도비는 임진왜란(壬辰倭亂) 때 병화(兵禍)로 인해 훼손되었으나 보수하지 못하여 1695년(숙종 21년)에 구비 옆에 신비를 조성하여 제작시기를 달리하는 2개의 신도비가 위치하고 있다. 구비는 담회색의 중립질 흑운모화강암(귀부)과 유백색의 결정질석회암(비신, 이수)으로 구성되어 있다. 구비의 귀부는 괴상 탈락이 심각하여 원래의 모습을 확인하기 어려운 실정이며 비신에는 균열이 수직상으로 발달하고 표면에 박리박락으로 인해 일부 비문의 확인이 어려운 상태이다. 비파괴 기법을 이용한 전체적인 훼손율을 살펴볼 때, 정면이 88.0%, 후면이 37.9%로 정면에서 높은 훼손율을 나타냈으며, 특히 비신의 경우 물리적 훼손과 표면변색이 복합적으로 발생한 상태로 비신의 정면 하부에 훼손이 심각하다. 구비의 우측에 재건된 신비는 구비와 동일한 암석 구성을 확인하였으며 두 비석을 대상으로 초음파속도를 이용하여 풍화도지수를 산출한 결과, 구비의 귀부는 0.10, 비신은 0.74로 산출되었다. 이는 임재왜란 시 화재로 인한 열 충격 및 타격으로 의한 물리적 충격으로 급격히 열화된 상태에서 오랜 시간 보호각 없이 방치되어 자연풍화가 가속화된 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.629-646
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• 2023

천전리 각석의 모암은 백악기 경상누층군의 대구층에 속하는 셰일이다. 이 암석은 열변질을 받아 혼펠스화 되어 경도가 높고 치밀한 조직을 갖는다. 각석의 표면은 일정한 깊이의 풍화대를 형성하고 있으며 비풍화대와는 광물 및 화학조성에 차이가 있다. 각석의 물리적 손상도 평가 결과, 균열은 대부분 층리와 평행하게 나타나며 상대적으로 조직의 치밀도가 낮은 상부에 집중된다. 탈락은 각석의 상부와 하부에서 전체 면적의 6.0%를 차지하며, 균열이 교차하는 쐐기작용에 따라 생성된 것으로 보이다. 표면을 점유하는 1차 박락은 전체면적의 23.8%이며, 2차 박락은 9.3%, 3차례 이상 발생한 박락은 3.4%로 산출되었다. 이는 자연적 풍화와 과거 이곳에서 화장하던 풍습으로 인한 열충격이 영향을 주었을 것으로 판단된다. 초음파 물성으로 보아 각석은 층리와 평행한 수평방향으로 높은 강도를 지시하며, 물리적 손상이 적은 영역은 평균 4,684m/s를 기록하였으나 균열대 및 박리박락이 심한 곳은 평균 2,597에서 3,382m/s로 차이를 보였다. 천전리 각석의 물리적 손상은 풍화작용이 반복되면서 암석 표면이 내부보다 정도가 심화되고 광물의 결합력이 약해져 나타난 것으로 보인다. 따라서 비풍화대보다 풍화대에서 응력이 크게 발생할 때 상대적으로 풍화된 표면이 지지력을 잃고 박락이 발생한 것으로 이해할 수 있다.

• 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.

• 대한조선학회논문집
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• 제60권5호
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• pp.305-319
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• 2023

This study focuses on measuring the relative wave elevation around the KSUPRAMAX-O ship and comparing it with numerical analysis results (potential and computational fluid dynamics). The relative wave elevation is a good indicator of the pressure distribution on the ship's surface, which is affected by the ship's motion, incident waves, and distributed waves. Prior to measuring the relative wave elevation, a comparative test was conducted on resistance type, capacitance type, and ultrasonic type wave probe to measure the relative wave elevation, and it was confirmed that the resistance type wave probe was suitable for measuring the relative wave elevation. A model test was performed at low speed and design speed using resistance type wave probe and compared with the results of numerical analysis result. As for the motion response, it was confirmed that the result of experiments and the result of the numerical analysis were in good agreement. The relative wave elevation showed a similar trend between the experiment and the computational fluid dynamics, but the potential analysis result showed a difference from the experiment in design speed.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제49권4호
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• pp.52-63
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• 2016

장성 백양사 소요대사탑은 백양사 주지를 역임한 소요대사의 유업을 기리기 위해 건립되었으며, 우리나라의 전통적인 범종의 세부양식이 그대로 표현되어 있는 석종형의 승탑이다. 이 승탑은 담회색의 사암으로 구성되며, 탑신석의 전 후면에는 수직균열이 관찰되고 좌 우면에는 박리 박락으로 인해 조각의 상당부분이 유실되어 있다. 초음파측정 및 적외선 열화상 분석을 실시하여 물리적 손상도를 평가한 결과, 소요대사탑은 탑신석에 풍화양상이 집중되어 나타나며, 이미 박락이 발생한 영역의 주변으로 육안으로는 식별되지 않는 박리부가 좌면에서 6.1%, 우면에서 5.9% 확인된다. 또한 하이퍼스펙트럴 이미지 분석으로 생물학적 손상도를 평가한 결과, 승탑 좌 우면의 71.8%와 79.9%가 생물에 의해 피복되어 있음을 확인하였으며, 생물의 활력도는 우면, 후면과 지면에서 가까운 기단석에서 높아지는 경향을 보였다. 진단결과를 종합한 결과, 향후 지속적으로 훼손이 진행될 것으로 판단되는 박리영역과 생물에 대한 1차적인 보존처리와 함께 보존환경의 정비가 필요한 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제43권2호
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• pp.137-148
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• 2010

백악기 불국사화강암 내 열극을 충진한 함금은석영맥으로 구성된 명보광산은 전남 보성군에 위치한 광산이다. 본 연구에서는 명봉광산의 광미를 채취하여 광미 내 황화광물 풍화와 이차 삼차 광물 생성 또는 변질 등의 다양한 과정들이 비소의 고정화에 어떠한 영향을 미치는지 살펴보았다. 광물학적 화학적 방법으로 나누어 연구를 수행하였으며, 광물학적 방법으로는 비중/자력 선별, 초음파 서}척, 기기분석(X-선 회절 분석기, 에너지 분산분광기, 전자탐침미세현미경) 등이 이용되었다. 그리고 왕수분해법을 적용하여 광미 내 원소함량을 알아보았다. 연구결과, 광미의 풍화로 형성된 철 (산)수산화물은 충진, 침전, 변질 등의 3가지 형태로 존재하는 것으로 확인되었다. 즉, 황철석의 가장자리와 균열부를 충진하는 형태, 맥석광물을 피복하여 침전된 형태 그리고 유코나이트로 변질된 형태 등이었다. 초기 다량의 산-발생 광물인 황철석과 유비철석의 풍화로 인해 산화반응이 빠르게 일어나면서 많은 철 (산)수산화물과 스코로다이트 등이 이차적으로 생성되는 것이 인지되었다. 이와 더불어 산화 환경에 대한 노출기간이 길어지고 산-발생 광물이 소모되면서 광미 내 pH 감소속도는 점차적으로 줄어들게 될 뿐만 아니라 주변 모암 내 함유된 방해석과의 중화반응이 더 크게 기여함으로써 광미의 pH는 증가한 것으로 생각된다. 이러한 광미 내 pH의 상승으로 인하여 이차적으로 생성된 스코로다이트의 안정도가 감소하면서 비소가 재용출 되어진다. 또한 방해석과 스코로다이트로부터 용출된 칼슘이온과 비소이온이 국부적으로 농집되면서 삼차적으로 유코나이트로 성장하게 되고, 이러한 비산염광물의 일종인 유코나이트는 비소의 함량이 높은 광물로서 비소를 고정화시키는데 크게 기여한 것으로 판단된다. 뿐만 아니라 광미의 주요한 일차광물인 황철석이 풍화되면서 생성된 다량의 철 (산)수산화물은 비소의 거동에 대하여 제어능력이 큰 것으로 인지되었다. 결론적으로 본 연구는 이러한 일련의 과정에 통하여 일차적으로 용출되거나 이차적으로 재용출된 비소는 흡착, 공침, 흡수 등과 같은 다양한 수착 반응들로 인해 고정화됨을 확인하였다.