• 한국광물학회지
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• 제23권1호
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• pp.63-71
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• 2010

경주지역 석조문화재 구성암석으로 사용된 경주남산화강암과 석영안산암질 응회암의 산성비에 따른 손상을 예측하기 위하여 인공강우와 인공풍화시험을 적용하였다. pH 4.0 강우는 반응초기에 화강암시편의 표변에 노출된 신선한 광물 입자와 가수분해반응에 의하여 중화되나, 곧 초기산성도로 돌아갔다. 반면 pH 5.6 강우는 경주남산화강암과 반응 시 오랜 시간 동안 중성을 유지하였는데, 약한 산성도로 인하여 암석의 구성 광물이 천천히 지속적으로 가수분해되어 나타나는 결과로 보인다. 풍화된 경주남산화강암과 반응한 산성비의 산성도는 pH 5.6 강우의 경우 선선한 암석에 비해 더 오랫동안 중성을 유지하였다. 응회암과 반응한 산성비는 전체적으로는 화강암과 유사한 경향을 보이나, pH 4.0 강우의 산성도가 낮아지는 시점이 화강암에 비해 늦다. 이는 응회암과 화강암의 조직과 구성광물성분이 다르기 때문이며, 미립 내지 유리질 석기가 많은 응회암이 화강암에 비해 강우와 반응하는 성분이 더 많아서 이러한 차이를 나타낸다. 무게감소율과 강도감소율을 예측한 결과, 신선한 경주남산화강암 보다 응회암이 같은 조건의 환경에서 2배 가까이 감소하였다.

• 한국광물학회지
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• 제22권1호
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• pp.35-47
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• 2009

경주남산화강암과 보수물질인 시멘트몰탈에 다양한 산성도를 지닌 인공강우을 적용한 후 변화되는 양상을 통해 경주지역 석조문화재의 산성비에 의한 손상을 예측하였다. 2005년 경주지역 강우의 산성도가 pH $4.93{\sim}6.39$로 측정되어, 이를 토대로 pH 4.0, pH 5.6, pH 8.0의 인공강우를 제작하여 시편에 적용하였으며, 인공풍화시험을 병행하여 시험을 가속화하였다. 경주남산화강암과 반응한 pH 5.6와 pH 8.0 강우는 중성으로 변화하였으며, 강우적용 시험 후 시편의 무게는 감소하였다. 경주남산화강암의 수용성 이온성분이 인공강우 적용 후 시험전에 비해 높게 검출되었으며, 이는 구성광물의 용해에서 주로 기인된 것으로 보인다. 강우에 의해 이탈된 광물성분은 주로 석영, 정장석과 사장석으로 산성비에 의해 바탕의 석기부위가 용해되고, 이로 인해 광물입자들이 이탈하는 것으로 보인다. 석조문화재 보수물질인 시멘트몰탈은 산성비뿐만 아니라 알칼리성 강우에 의해서도 수용성 이온성분으로 용해되었다.

• 암석학회지
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• 제24권1호
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• pp.11-24
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• 2015

본 연구에서는 현재 해체 복원으로 부재 접근성이 용이해진 불국사 삼층석탑의 전체 부재를 대상으로 암석기재학적 연구, 대자율과 감마스펙트로미터를 이용한 비파괴 분석을 실시하여 암석학적인 재질 특성을 밝히려 한다. 또한 주변 지역과의 비교 연구를 통해 삼층석탑의 보존처리에 활용 할 신석 후보지역을 선정하고자 한다. 육안관찰 결과, 삼층석탑에 사용된 암석부재의 특징은 경주시 주변에 분포하고 있는 남산화강암의 특징과 유사하고, 상륜부는 보개를 제외한 모든 부재는 남산화강암과 유사하지만 보개는 암색과 구성광물 및 입자크기가 주변의 토함산화강암과 유사하다. 비파괴 분석결과, 삼층석탑에 사용된 암석의 부재의 대자율 및 감마스펙트로미터 측정값은 보개를 제외하면 남산화강암과 유사하며, 반면에 보개는 토함산 화강암의 측정값과 유사하다. 삼층석탑에 사용된 부재가 훼손으로 인해 신석으로 교체가 불가피할 경우 남산화강암이 가장 적합하다. 한편 남산 화강암은 양산단층에 의해 분리되었으며, 이로 인해 경주 남산을 제외한 또 다른 야외에서 확인되는 지점은 경주시 동천동 일대와 포항시 흥곡리 부근이며 삼층석탑의 신석제작용 채석 후보지로 적절할 것으로 사료된다.

• 한국지역지리학회지
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• 제11권4호
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• pp.440-452
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• 2005

경주지역의 화강암은 남산의 알칼리장석화강암과 토함산의 화강암섬록암으로 세분할 수 있다. 경주지역은 이들의 화강암재질의 암석을 석재로 한 석조문화재가 많이 분포하고 있다. 이러한 석조문화재는 시간이 지남에 따라 풍화와 구조적인 문제로 인하여 원형을 잃어가고 있어 그 보존에 관한 관심이 증대되고 있다. 보존과 복원을 위해서 석재에 대한 조사가 필요하나 문화재라는 특수성으로 인해 비파괴검사를 통한 연구가 필요하며 이런 의미에서 자연 상태의 방사선량을 측정하여 암석을 구분하는 감마스펙트로미터 분석은 매우 유용한 검사방법이 될 수 있다. 석조문화재가 분포하는 주변 산지인 남산과 토함산의 화강암철 암석에 대한 육안관찰과 지화학적 분석을 실시하였다. 주변산지의 지형경관 분석결과 절리, 토르, 핵석 등이 석재 채취와 관련성이 있을 것으로 추정되었다. 감마스적트로미터 분석 결과 불국사 내의 다보탑, 석탑, 연화 칠보교, 청운 백운교 등과 나원리 5층석탑은 토함산이 아닌 남산에서 화강암이 공급되었을 가능성이 높은 것으로 확인되었으며 석굴암의 석재는 토함산에서 채취한 화강섬록암과 동일한 암석으로 확인되었다.

• 지질학회지
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• 제54권5호
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• pp.567-578
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• 2018

청와대 소재 경주 방형대좌 석조여래좌상(일명 청와대 석불)의 원위치와 원형을 찾기 위해 암석학적 비파괴 조사를 실시하였다. 청와대 석불좌상은 통일신라(9세기)의 대표적인 석불좌상이나 원래의 위치에 대해 의견이 다양하고 중대석과 하대석이 유실된 채 전해져 왔다. 육안조사, 전암대자율, 감마스펙트로미터 측정 등의 비파괴조사를 통해 석불을 구성하는 암석은 중립질 알칼리장석화강암으로 확인되었다. 석불좌상의 중대석이라 추정됐던 춘천박물관 소장 중대석은 세립 내지 중립질 담홍색화강암이고 비파괴분석 결과에서 다른 특성을 보여 석불좌상의 원래 중대석일 가능성이 낮아졌다. 석불좌상의 알칼리화강암은 경주 남산에서 광범위하게 확인되는 암석으로, 남산은 청와대 석불좌상의 암석산지로 추정된다. 석조여래좌상의 출처로 언급되는 경주 도지동 이거사지와 경주 남산에는 청와대 석불좌상과 동일한 특징을 보이는 알칼리장석화강암이 노두와 동시기 석조 유산에서 많이 확인되어 두 지역 모두 원래 봉안처로서 가능성이 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.79-88
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• 2016

경주시에서는 신라시대에 건설된 교량 월정교에 대한 복원사업이 진행되고 있다. 월정교는 760년에 건설되어 고려시대인 1280년에 중수한 기록이 남아있다. 따라서 월정교는 적어도 520년 이상 교량으로 사용되었음을 알 수 있다. 복원사업이 시작되기 전에 월정교는 양측 교대의 일부와 4개의 교각기초 그리고 한 단 내지 두 단의 교각석이 남아있었다. 월정교 복원공사에 앞서, 복원에 사용할 석재의 종류를 결정하기 위하여, 월정교에 사용된 석재유구의 산지를 추정하기 위한 연구를 수행하였다. 월정교석재 유구에 대한 암석학적 조사와 경주시 일원 지질에 대한 현장조사를 실시하였다. 연구결과, 월정교 건설 당시 사용된 석재로는 경주일원의 대표적인 화강암인 남산화강암이 주로 사용되었음을 확인하였다. 특히, 경주 남산의 동측사면 하부에 위치한 통일전과 탑곡 일원에 넓게 분포하고 있는 토르나 핵석이 월정교 축조에 주로 사용되었을 가능성이 높은 것으로 조사되었다.

• 한국광물학회지
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• 제21권2호
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• pp.183-192
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• 2008

우리나라 석조문화재의 대부분이 특별한 보호시설 없이 옥외에 있어 물리적 및 화학적, 생물학적 풍화로 인하여 원래의 모습과 재질이 크게 손상되어 있다. 그러므로 이런 석조문화재의 내구성 증진을 위해 보존처리제를 이용하여 보존 복원되고 있으나 보존처리제를 이용한 보존효과에 대한 실증적이고 공학적인 연구는 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 경주남산 화강암을 대상으로 에틸실리 케이트 계열의 수지를 이용한 처리효과를 정량적으로 분석하고자 했으며, 에틸실리케이트 함량이 다른 제품들을 처리한 후 물리적 성질 및 표면 색상을 비교 분석하였다. 실험 결과, 보존처리제 처리 후 흡수율과 공극률은 감소하였으며, 탄성파 속도와 일축압축강도, 탄성계수, 인장강도, 프아송비는 증가하였다. 또한 에틸실리케이트의 함량에 따른 물성은 전반적으로 에틸실리케이트 함량이 높은 제품에서 더 좋은 결과 값이 나타났다. 이는 에틸실리케이트가 암석 내부 공극을 채우는 효과 때문으로 확인되었다. 암석의 표면색상은 수지 처리 후 변화하였고, 에틸실리케이트 함량에 따른 변화는 함량이 높은 제품에서 더 크게 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제28권2호
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• pp.135-145
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• 2015

석조문화재의 산성안개에 의한 손상을 예측하기 위하여 경주남산화강암, 응회암과 대리암에 pH4.0과 pH5.6의 인공안개를 적용하였다. 풍화된 경주남산화강암은 신선한 암에 비해 산성안개에 의한 무게감소가 더 크다. 응회암은 산성안개시험 매 회당 약 0.005 %의 무게감소율로 시험 대상 암석 중 가장 크게 변하였다. 응회암과 풍화된 화강암은 산성안개 보다는 산성비에 의한 무게감소가 더 크게 발생할 것이며, 대리암은 산성강우의 상태와 상관없이 무게감소가 나타날 것으로 예측되었다. 산성안개와 반응한 후 풍화암의 공극률과 흡수율이 월등히 증가한 결과를 보여, 풍화암이 신선한 암보다 산성안개에 취약할 것으로 예상된다. 대리암의 흡수율은 시험 후 약 50% 증가하였다. 암석의 색상이 시험 후 황색쪽으로 약간 변화되었으며, 신선한 암보다는 풍화된 화강암에서 그 경향이 더 크다. 대리암은 산성안개와 반응 후 백색도가 증가하였다. 산성안개가 적용된 암석에서 검출되는 다량의 양이온은 반응에 의해 분해된 구성광물에서 기인한다.

• 암석학회지
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• 제5권2호
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• pp.142-160
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• 1996

한반도 남동부 경주시 일원에 분포하는 남산화강암체에서 산출되는 A-형 화강암에 대한 암석학 및 지화학적 특성에 대하여 고찰하였다. 남산화강암체는 북부의 하이퍼솔브스 알칼리장석화강암과 남부의 서브솔브스 알칼리장석화강암 및 흑운모화강암으로 구성된다. 이들 중 하이퍼솔브스 화강암은 정동구조를 나타내며, 특징적으로 퍼다이트 조직을 나타내는 알칼리장석, 석영과 이들 사이의 간극을 충진하고 있는 철이 풍부한 흑운모와 알칼리각섬석 및 형석으로 구성되며, 석영과 알칼리장석은 종종 미문상조직을 나타낸다.남산화강암체의 하이퍼솔브스화강암 및 서브솔브스호강암은 암석기재 또는 지화학적 특징을 볼 때, 각 I-형의 불국사회강암류와 구분된다. 즉 높은 $SiO_2$, $Na_2O$, $Na_2O+K_2O$, Rb, Nb, Y, Zr, Ga, Th, Ce, U 함량을 나타내며, $TiO_2$, $Al_2O_3$, CaO, $P_2O_5$, MnO, MgO, Ba, Sr, Eu등은 낮은 함량을 나타낸다. 또한 높은 Ga/Al비를 나타내며, 희토류원소의 전체함량이 약 293-466 ppm 으로 분화가 상당히 많이 진행된 화강암의 조성을 보여주며, 희토류원소의 변화패톤도 특징적으로 심한 Eu'-'이상(Eu/$Eu^{\ast}$=0.03~0.05)을 나타내는 편평 백립암질 물질이, 맨틀로부터 새로운 열원의 공급에 의해, 고온에서 부분용융되어 만들어진 A-형 마그마로부터 유래하였을 가능성을 나타낸다.

• 보존과학회지
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• 제25권3호
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• pp.245-256
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• 2009

경주 남산화강암에 대한 강화제 처리 전후의 물리적 특성변화 연구를 위하여 강화제 처리 한 후 쌍안실체현미경관찰, 초음파속도, 쇼어경도, 색도측정 등을 실시하였다. 실험에 사용한 강화제는 세종대학교에서 개발한 6종류 35wt% Silicate Nonparticle/100%1T1G (Nonparticle), 3%POSS-SO1455/97%1T1G (3%POSS1455), POSS-SO1458/97%1T1G(3%POSS1458), 3%7nm/97%1T1G (3%7nm), 3%16nm/97%1T1G(3%16nm), 3%40nm/97%1T1G(3%40nm)와 상품화된 제품인 2개 Wacker사의 Silres BS OH-100, Kulba사의 Unil Sandsteinfestiger OH-100으로 총 8가지 종류이다. 강화제 처리후 암석의 표면색깔은 강화제의 종류에 따라 약간의 차이는 있으나 대부분 어두워졌으며 시간이 지남에 따라 원암과 유사한 색깔을 나타낸다. 강화제 처리 후 초음파속도와 쇼어경도는 증가하였다.