• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권1호
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• pp.15-23
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• 2009

압축력에 강한 석조 홍예아치교의 경우 재료적 음력한계보다는 구조적 형상의 불안정성에 의해서 구조물이 붕괴된다. 이러한 특성을 고려하면, 석조 홍예아치교의 구조적 안정성 평가에는 구조물의 붕괴기구 형상에 초점을 둔 한계상태 해석이 보다 적합하다. 이 연구에서는 한계상태 해석법을 이용하여 건식법(dry construction)으로 축조된 우리나라 석조 홍예아치교의 구조적 거동을 살펴보고, 이 결과를 구조적 안정성 평가시스템 개발에 이용하고자 한다. 이 연구결과는 우리나라 석조 홍예아치교의 구조적 거동을 이해하는데 도움이 되며, 향후 문화재 유지관리 측면에서 공학적 판단기준을 주리라 기대한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.649-652
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• 2021

본 논문에서는 노후화된 목조·석조 건축물의 균열을 탐지하는 기법을 소개한다. 본 기법의 목적은 석조·목조 문화재의 시간의 흐름에 따른 관리 소홀, 균열(벌레, 날씨, 기온 등), 배부름 현상에 의한 문화재의 손상을 사전에 방지하기 위함이다. 기존에 존재하는 목조·석조 건축물의 균열, 노후, 배부름 등 다양한 결함과 변형의 탐지 방법은 접촉식 센서를 이용하여 탐지를 해왔지만, 문화재 자체의 미관을 해칠 뿐 아니라 문화재를 추가로 훼손할 가능성이 있다는 문제점이 제시되었다. 이 문제를 해결하기 위해 문화재 비 접촉형 탐지 기법을 사용한다. CCTV 및 DSLR과 같은 관측장비로 촬영한 영상정보를 기반으로 문화재의 결함과 변형을 AI 영상분석 기반 방법으로 판단하는 문제를 제안한다.

• 박물관보존과학
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• 제15권
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• pp.56-65
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• 2014

강릉에 위치한 신복사지 석조보살좌상 ^{보물 제84호} 얼굴부에 광택이 있는 수지상 오염물이 고착되어 있었다. 오염의 범위는 백호부터 턱 밑까지이며 광택이 발생하여 미관을 해치고 있었다. 오염물 중 일부를 수거하여 FT-IR 분석을 실시한 결과 시아노아크릴계 순간접착제인 것을 확인하였다. 분석된 접착제는 면봉 등에 아세톤을 묻혀 녹이면서 제거하는 방법이 일반적이다. 그러나 석조보살좌상이 야외에 오랜 시간 노출되어 있어 표면 풍화가 많이 진행된 상태이므로 이를 고려하여 물리적 손상을 최소화하는 방법으로 제거하였다. 기존에 처리된 삼전도비의 페인트 낙서 제거에 적용된 습포법과 도토기의 수지제거에 이용된 증기법을 검토하여 물리적 손상 없이 제거할 수 있는 방법을 찾아보았다. 습포법과 증기법을 같이 적용하면 면봉을 이용한 물리적 작업없이 24시간 이내에 수지가 제거되는 것을 확인하였고 이를 토대로 현장에 적용하였다.

• 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.

• 보존과학회지
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• 제36권2호
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• pp.73-81
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• 2020

초분광 이미지 분석은 석조문화재 손상지도 제작 시 화학적·생물학적 오염의 정량적인 면적산출이 어려운 단점을 보완하기 위해 제안되었다. 이 연구에서는 다양한 표면오염물이 나타나는 경주굴불사지 석조사면불상을 대상으로 초분광 이미지 분석을 수행하였다. 이때 화학적·생물학적 오염은 색상과 형태에 따라 10가지 범주로 구분하였고 범주의 참조 이미지 제작법을 제시하였다. 또한 오염물을 분류하기 위해 SAM 알고리듬을 사용하고 관심영역을 사용한 분류방법(Method A)과 영상에서 추출한 분광정보를 라이브러리로 구축하여 분류하는 방법(Method B)을 적용하였다. 분류된 이미지를 참조 이미지와 비교한 결과, 정확도는 분류 방법에 따라 52.07%와 63.61%, Kappa 지수는 0.43과 0.55로 산출되었고, 분류시 오분류 화소는 동일한 계열의 오염에 분포하는 경향을 보인다.

• 지질공학
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• 제16권3호
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• pp.301-306
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• 2006

석조구조물의 주변 지반침하는 구조물 붕괴의 위험을 내포하고 있어 지반의 모니터링이 반드시 수행되어야 한다. 대표적인 지반침하 원인으로는 지하수위 변동에 의한 지반의 포화와 불포화 현상으로 지반의 공극률 내지 유효공극률 감소에 의해 발생된다. 이러한 지반 물성치의 평가는 유전율상수 반응으로부터 파악이 가능하다. 유전율상수 변화는 매질의 공극, 토입자, 공기 및 물 등의 물리적 특성 변화로부터 측정되기 때문에 지반의 포화 및 불포화 변동에 의한 유전율 반응으로부터 지반침하 모니터링이 가능할 것으로 판단된다.

• 박물관보존과학
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• 제23권
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• pp.31-48
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• 2020

야외 석조문화재는 다른 문화재에 비해 양적인 면에서나 규모 면에서의 한계로 인해 많은 인력을 필요로 하는 작업으로 보존처리 회사가 많은 부분을 담당하고 있다. 이 연구에서는 서울지역 관악구에 위치하는 낙성대 삼층석탑을 대상으로 실시한 보존처리 사례를 소개하고자 한다. 이를 위해 석조문화재의 보존 상태와 훼손 현황을 살펴보고 보존처리 사용 재료 및 방법에 대해서 정리하였다. 낙성대 삼층석탑과 같이 도심에 위치하는 석조문화재의 표면오염은 지역적인 특징이 나타나게 되며 이에 따라 보존처리 기법의 적용이 차별화되어 이루어지게 된다. 향후 박물관 소장 야외 석조문화재 뿐만 아니라 서울지역 석조문화재의 보존처리에 참고자료로써 활용되기를 기대한다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제45권3호
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• pp.134-137
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• 2002

자두 후무사(포마사)와 대석조생 품종의 일반성분 및 이화학적 성분을 조사하였다. 일반성분으로 후무사와 대석조생의 조지방과 가용성무질소물은 약간의 차이가 있었고 수분, 조단백, 조섬유와 조회분은 비슷하게 나타났다. 식이섬유의 함량은 품종간에 차이를 보이지 않았고, 가용성과 불용성 식이섬유의 비율이 유사한 것으로 확인되었다. 자두의 무기질 총 함량은 후무사가 30 mg%, 대석조생이 17.99 mg%로 후무사가 조금 많았고, 주된 무기질은 황(5), 칼륨(K), 마그네슘(Mg) 순이었다. 유리당 중 후무사는 fructose의 함량이 높았고, 대석조생이 sucrose의 함량이 가장 높았다. 유기산의 총함량은 대석조생이 높았으며, 과육에 있어서 주된 유기산은 malic acid였고, 과피에 있어서는 후무사는 citric acid, 대석조생종은 malic acid가 주된 유기산이었다. 유리아미노산은 두 품종 모두, glutamic acid, alanine, ${\gamma}-aminoisobutyric$ acid, serine의 순으로 높은 함량을 보였으며, 총 아미노산 함량은 두 품종이 비슷하였다.

• 한국광물학회지
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• 제18권2호
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• pp.83-92
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• 2005

광물의 용해속도는 기후에 따라 지역적인 차이는 있으나, 일반적으로 화강암을 구성하는 광물중 장석류의 풍화속도가 다른 광물에 비해 비교적 빠르기 때문에 파손 정도는 장석의 안정성에 지배된다. 지구화학적 반응 모델링 결과, 강우에 의해서 화강암이 변질되는데 걸리는 시간은 다른 변수를 고려하지 않고 pH만을 고려한 pH=4.5인 산성수내에서의 변질속도와 비교할 때 일반적인 빗물(pH=5.7)보다 약 2.3배 더 빠른 것으로 계산되었다. 이러한 결과는 화강암질 석조문화재의 보존에 있어서 pH가 중요한 요소로 작용할 수 있음을 의미한다. 석조문화재의 풍화를 억제하기 위해서는 암석의 풍화특성이 우선적으로 규명되어야 하며, 가수분해, 산 반응 등의 화학적 풍화작용은 물과의 접촉에 의해 이루어지므로 물을 차단하기 위하여 발수코팅, 오일코팅 또는 건조환경을 조성하는 방안을 고려해야 할 것이다. 세척제와 생물방제를 이용할 시는 빗물이나 화강암과의 장기적 반응을 고려하여 중성화작용과 환원성 환경이 형성될 수 있는 재질의 선택이 매우 중요하다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2004년도 제19회 발표논문집
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• pp.78-91
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• 2004

염(Salts)은 일반적으로 가장 강력한 풍화요인 물질 중 하나이다. 염의 결정화(crystallization) 및 수화(hydration)작용은 석재의 화학적 풍화 뿐만이 아니라 물리적 풍화를 가속화 시킨다. 감은사지 석탑은 오랜 세월 대기 중에 노출되어 대기환경오염으로 인한 화학적 풍화 뿐만이 아니라 지리적으로 바다에 인접해 있어 바다에서 기원한 염화나트륨(NaCl)의 영향으로 다른 석조물에 비해 심한 물리적 풍화현상을 보이고 있다. 편광 현미경 및 SEM, XRD, XRF를 이용하여 석탑의 구성석재 및 염(salts)에 대한분석을 실시하였으며, 용출실험을 통해 얻은 용액에 대해서는 IC와 ICP-AES를 이용하여 분석하였고, 염류와 석재의 반응산물로 만들어진 염에 대해서는 정방위시료와 부정방위시료를 제작하여 분석하였다. 감은사지 석탑을 이루는 암석은 결정응회암으로 주 구성 광물은 사장석 및 정장석이며 소량의 석영 및 흑운모 등이 함유되어 있고 소량의 유리질 석기로 구성되어 있다. 석재의 표면에는 주 구성 광물들의 화학적 풍화로 인해서 생성된 2차 광물로 팽창성 점토광물인 스멕타이트가 존재하며, 대기오염물질과의 결합에 의해 생성된 대표적인 황산염인 석고$(gypsum,\;CaSO_4{\cdot}2H_2O)$, 소금(halite, NaCl), 해양기원 염류인 소금성분과 대기오염물질이 만들어낸 테나다이트$(thenardite,\;Na_2SO_4)$가 존재한다. 이들 염류는 일차적으로 암석의 표면에 백화현상을 초래하기도 하고, 대기 중의 오염물질과 결합하여 일부는 흑화현상을 보이기도 한다. 또한 암석 내 수분이 증가할 경우 이들 염들이 암석의 공극이나 열극을 따라 내부로 이동하여 subflorescence를 발생시켜 박락 및 박탈의 원인이 되었으며, 온도와 수분의 변화에 따른 이들 염(salts)의 수화 및 결정 작용 그리고 새로운 염(salts)의 침전작용을 반복하면서 석재 내부와 외부의 암석 및 결정에 균열과 미세열극 등이 생성되어 석재 자체의 구조적 안정성에 영향을 주고 있다. 따라서 감은사지 석탑은 지리적 환경 차이로 인해 일반적인 환경의 석조물들과는 다른 형태의 풍화양상을 보이고 있어서 풍화양상 및 풍화형태에 대한 정확한 연구와 이해를 바탕으로 보존대책이 마련되어야 한다.