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판축토성(版築土城) 축조기법(築造技法)의 이해(理解) - 풍납토성(風納土城) 축조기술(築造技術)을 중심(中心)으로 - (A Study on the Construction method of Stamped earthen wall)

  • 신희권
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제47권1호
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    • pp.102-115
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    • 2014
  • 판축법은 판으로 틀을 만들어 그 안에 흙이나 모래 등을 층층이 부어 다짐 방망이 등으로 찧어서 단단하게 쌓아 올리는 대표적인 고대 토목기법으로, 토성이나 건물 기단, 담장과 같은 시설을 축조하는 데 가장 보편적으로 이용되어 왔다. 이글의 목적은 풍납토성 축조에 이용된 다양한 기술의 분석을 통해 우리나라 판축토성의 축조 방법과 원리를 이해하는 데 있다. 토성을 축조하기 위해서는 먼저 정지작업을 실시하고 기초를 단단히 조성해야 한다. 점성이 강한 흙을 깔아 기저부를 형성하는데, 구덩이를 파고 다시 메꾸어서 기초를 다지는 기조의 원리가 이용된다. 때로는 지정목을 박거나 잡석을 깔아 기초를 다지기도 한다. 풍납토성은 중심토루의 안팎으로 여러 겹의 판괴를 비스듬하게 연접하여 축조한 것이 특징이다. 비록 고정주와 협판, 달구질 흔적 등의 뚜렷한 판축의 증거는 발견되지 않았지만 판축틀의 일부로 추정되는 목재가 결구된 상태로 발견되기도 하였다. 이 층에서는 판괴 내의 결합력을 높이고 수분을 유지하여 지내력을 증강시키기 위한 부엽층도 확인되었다. 중심토루 외벽에서는 역경사 판축법을 이용한 호성파도 관찰된다. 이밖에 성벽 축조를 마무리하면서 부석과 석축으로 전체 성벽의 유실 방지와 방수, 배수 등의 효과를 꾀하였다. 습기를 통제하거나 판축토 내의 수분을 제거하기 위한 목적으로 불다짐하기도 하였다. 아직까지 우리나라 고대 토성에서 판축의 정형을 찾았다고는 말할 수 없다. 그러나 풍납토성 등에서 확인된 판축의 증거들을 향후 발굴될 여러 유적들과 면밀히 비교 연구해 나가면 판축토성의 축조 방법과 원리를 밝히는데 큰 진전이 있을 것으로 기대한다.

석회암 유래 토양에서의 물의 이동특성과 토양 입자 및 유기물과의 관계에 따른 Pedo-Transfer Function의 결정 (Determination of Pedo-Transfer Function Using the Relation Between Soil Particle Distribution, Organic Matter and Water Movement in Soil Originated from Limestone)

  • 허승오;정강호;손연규;하상건;김정규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.132-138
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    • 2009
  • 강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리 분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양으로 세립(細粒)질로 구성이 되어 있고 자갈이나 잔돌이 있는 토양으로 분류되므로 토양의 침투 및 투수속도가 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본 연구는 석회암 유래 토양의 침투속도와 토양층위별 투수속도 측정결과인 현장 포화수리전도도(Kfs, field saturation hydraulic conductivity)에 토양의 입도 분포 및 유기물 함량이 미치는 영향을 파악하고자 그들 사이의 상호관계를 분석하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안의 6개 토양통이었고 장력 침투계(disc tension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelph permeameter)로 침투 및 투수속도를 측정하고 입도 분포와 유기물함량을 분석했다. 전체 측정대상 토양의 표토 및 층위별 Kfs와 그 토양들의 모래, 미사, 점토 및 유기물 함량과는 유의한 상관관계를 찾을 수 없었다. 그것은 측정 토양이 농경지 토양 외에도 산림 토양이 포함되어 있고, 산림토양도 유기물 층이 존재한다거나 다량의 자갈이나 잔돌 등의 함량이 존재하기 때문인 것으로 여겨진다. 이것은 포화수리 전도도가 토양의 입도분포나 유기물 함량과의 관계가 있다고 했던 다수의 연구와는 상반된 결과이므로 이를 더 검토해볼 필요성이 있다. 이를 위해, 측정된 6개의 대상 토양 중에서 암쇄토인 모산통과 유기물 함량이 9.2%로 일반토양보다 월등히 높은 과림통의 O충을 제외하고 토양 입도분포 및 유기물 함량과 침투 및 투수속도와의 관계를 살펴보았다. 분석결과 모래의 함량과 Kfs의 관계는 결정계수($R^2)가 0.309로 비교적 낮게 나타나고 있지만 정의 직선 상관관계를 나타냈으며, 미사함량과는 관계가 없었고, 점토함량과는 결정계수가 0.3164로서 부의 직선 상관관계를 나타냈다. 유기물 함량과는 다른 토양 입도분포들보다 결정계수가 높으며($R^2=0.4884^{*}$) 지수함수 관계를 나타내고 있다. 이러한 결과들을 종합하면 석회암 유래토양에서의 현장포화수리 전도도는 모래나 유기물 함량이 많으면 증가하고 점토 함량이 많으면 감소할 것이므로 이들을 조합한다면 현장 포화수리전도도를 예측하는 PTF(Pedo-Transfer Function)를 작성할 수 있다. 본 연구에서는 이를 위해 모래, 점토, 유기물 함량을 고려해 PTF를 분석한 결과 점토는 다중 공선성 때문에 제외를 하고 모래와 유기물 함량만을 이용해 Kfs를 예측할 수 있는 PTF를 작성했다.

분석심리학적 관점에서 본 '섬' 상징의 임상적 적용 : 꿈, 모래상자, 그림작업에 출현한 섬 이미지 중심으로 (Clinical Implication of Images of Island : Based on Dreams, Sand Trays and Art Work of Four Korean Women)

  • 김진숙
    • 심성연구
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    • 제32권1호
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    • pp.1-16
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    • 2017
  • 본 논문의 취지는 네 명의 여성사례에서 출현한 섬 이미지를 중심으로 자율적으로 기능하는 객체적인 정신의 역동성을 조명하기 위한 것이다. 이론적 배경으로 '섬'에 대한 심리학적 정의를 하고 섬이 지형학적인 차원의 의미가 아닌 감정적 형태로 표현되는 무의식적 콤플렉스의 표현 임을 부각하면서 창조신화의 상징적인 의미가 우주 시작에 관한 것에 머물지 않고 한 개인의 세상에 대한 깨달음의 시작으로 보는 폰 프란츠의 문헌을 소개한다. 이어서 자아콤플렉스의 출현이 섬이나 군도의 출현과 같다는 융의 문헌과, 연금술적으로 본 섬 출현의 의미는 뭔가 땅과 같은 물질로 굳히는 응고작업으로 자아영역과 연결되는 것으로 보는 문헌들을 소개한다. 그 외에도 힌두창조신화와 한국의 창조신화 <설문대할망>과 <산 이동설화> 중 연관되는 자료들을 소개하고 섬 출현 현상이 개개인의 의식성의 진화에서 다양한 형태로 나타나지만 '의식성의 배아' 라는 보편성이 있다는 관점을 제시하고 이를 임상사례에 적용한다. 사례 네 명 모두 중년여성들로서 A B C D라고 칭한다. 사례 A : 물 안개 속에 있는 거대한 수룡(水龍)을 발로 차서 죽이자 그 몸이 섬으로 변하는 꿈을 소개하고, 원초적인 존재의 표현이자 자율적인 무의식의 모체가 되는 수룡(水龍)이 가지는 메리쿠리우스의 영적인 측면과, 에스키모의 창조주가 물 속 괴물을 퇴치하고 그 시체로 섬을 만들었다는 신화 <독수리의 선물>과, 설문대할망, 그리고 바빌로니아 영웅 마르둑이 용의 형태를 한 티아마트를 발로 차서 죽인 후 우두머리 신이 되는 것과 연관하여 수룡이 섬이 되는 것을 사례가 경험하고 있는 우울(니그레도)로 볼 수 있는 원초적인 존재가 자아의 영역으로 육화되는 것과 관련이 있다고 보았다. 사례 B : 분석후반 모래상자에서 연속적으로 나타난 여섯 개의 섬의 이미지를 소개하기 앞서 분석초기에 나타난 연금술적인 '소 합일(신비의 분유)' 와 비견할 수 있는 거대한 뱀에 온몸이 휘감기는 꿈을 소개한다. 모래놀이에서 출현한 일련의 섬 이미지들은 신비의 분유 (플레로마) 상태에서 벗어나 굳은 땅이라 할 수 있는 자아영역을 창출하는 것으로 보았다. 섬을 단단하게 만들고 바다와의 경계도 확실하게 하는 견고한 땅을 만드는 현상을 융의 <죽은 자를 위한 설법>에서 언급되는 플레로마 (태초의 혼돈)가 크레아투르 (섬)가 되는 현상과 연관하였다. 사례 C : 일회적인 경험이라도 집중을 할 때 나타난 '섬' 이 정신적인 안정감을 준다는 점을 과도적인 혼란을 경험하던 여성을 통하여 소개한다. 적극적 상상에서 핏빛 하늘, 아래 검은 지평선 그리고 그 위의 작은 무엇에 집중하자 바위섬이 되고 그림을 그리면서 식물이 생기고 작은 섬 하나가 추가 되는 과정을 소개한다. 우유바다를 저어서 버터가 나오듯 세상이 만들어졌다는 힌두창조신화, 물속에서 흙을 건져 올려 섬을 만들었다는 체로키 원주민들의 창조신화, 창조주가 서있던 바위가 자라나 세상이 되었다는 사모아 창조신화, 그리고 산이 자라났다는 마이산의 전설을 사례와 연관시킨다. 또한 색상을 영혼의 울림이지 내면의 요구의 표현이라고 본 켄딘스키와 무의식적인 내용물에 형태가 부여될 때 안정감을 느끼게 된다는 융의 자서전을 인용한다. 사례 D : 임박한 죽음에 대하여 극심한 불안감을 호소하던 말기암환자의 섬 관련 꿈과 그것을 작품화한 후 편안하게 죽음 맞이한 경우를 소개하면서 불멸성과 최종적인 응고 (육화)의 상징으로서의 '섬' 의 의미를 논한다. 산 꼭대기에서 솟아난 물이 그 주변을 바다로 만든 섬(산) 꼭대기를 온 몸으로 껴안고 있었던 것과 위의 물이 아래의 물과 다르지 않다고 연상한 점에서 '하나의 물' 과 <현자의 장미원>의 <메리크리우스의 샘>과 연관하였다. 관련되는 연금술적인 문헌을 토대로 이 '영원한 물' 은 신성의 의미를 가진다는 것으로 마감한다.

지하연속벽용 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질 및 보증강도 평가에 관한 연구 (A Study on the Estimation for the Guaranteed Strength and Construction Quality of the Combined High Flowing Concrete in Slurry Wall)

  • 권영호
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.811-817
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    • 2006
  • 본 연구에서는 지하식 LNG 저장탱크의 지하연속벽에 사용되는 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질 및 보증강도 평가를 정리한 것이다. 일반적으로 지하연속벽에 사용되는 고유동 콘크리트의 배합강도는 높은 할증계수와 낮은 수중 콘크리트의 저감계수를 적용하기 때문에, 매우 비경제적인 배합설계가 된다. 이를 구명하기 위한 방안으로 현장에서 실시한 병용계 고유동 콘크리트의 시공 품질과 보증강도를 평가하여 이에 적합한 배합강도 산정식을 제안하고자 하였다. 연구 결과, 최적배합조건은 물-시멘트비 51%, 잔골재율 48.8%, 그리고 석회석 미분말을 시멘트의 중량비로 42.6% 치환한 것으로 선정하였다. 또한, 현장 적용 결과를 분석해 보면, 슬럼프 플로우에 대한 시공 품질 시험 결과 평균 616~634mm이고 500mm 플로우 도달시간은 평균 6.3초, 공기량은 평균 4.0%로 관리기준을 만족하였다. 표준양생 공시체의 압축강도에 대한 시공 품질 시험 결과, 평균 49.9MPa를 나타내었고 표준편차는 1.66MPa, 변동계수는 3.36%로 매우 낮았다. 코어 공시체의 압축강도는 평균 66.4MPa를 나타내었고, 표준편차는 3.64Pa, 변동계수는 5.48%로 나타났다. 표준양생 공시체와 코어 공시체의 보증강도비는 1.23 및 1.32로 나타났다. 기존에 배합강도를 산정하기 위하여 적용한 할증계수 및 저감계수가 매우 안정적인 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이러한 결과를 통해 지하연속벽에 사용되는 병용계 고유동 콘크리트의 배합강도 산정에 있어서 변동계수 7%, 할증계수 1.13 및 수중 콘크리트의 강도저감 계수를 0.98로 제안하였다.

당(堂)과 오름을 중심으로 한 제주도 해안.중산간마을의 공간 특성 사례연구 (Case Study on the Space Characteristics Focused on the Dang and Oreum of the Seashore.Inland Villages in Jeju Island)

  • 최재웅;김동엽;조록환;김미희;안옥선
    • 한국전통조경학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.101-109
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    • 2012
  • 제주도는 세계유일의 유네스코 자연환경 분야 3관왕이라는 국제적 위상을 가진 지역이며, 전통마을숲은 한국을 대표하는 전통 문화경관으로서 국가적 문화자산이다. 본 논문에서는 육지의 전통마을숲인 당산숲 비보숲과 비교하여 제주도 전통마을숲의 특징 및 의미를 고찰하고자 하였다. 한라산 자락에 산재하는 기생화산인 오름의 수는 368개이고, 제주도 전역에 총 391개의 신당이 있는 것이 확인된 바 있다. 이처럼 제주도 농어촌마을의 삶과 문화 전통경관은 당(堂)및 오름(기생화산)과 불가분의 관계로 엮어져 있다. 본 연구를 통해 제주도 마을공간은 자연이 만든 자연경관의 지표면(오름, 용출수 등)에, 인간의 의지로 추가로 만들어 놓은 문화경관(당산숲, 포제단숲, 방사탑 및 마을집, 농경지 등)으로 조성되어 있음을 확인하였다. 당과 오름을 중심으로 한 이러한 전통적인 제주도 마을공간은, 당산숲과 비보숲으로 이루어져 있는 전통마을숲이 있는 육지의 마을공간과 유사한 모습을 하고 있다고 할 수 있다. 다만, 육지의 마을 뒷산을 '오름'이 대신하고 있고, 상명리에서 보는 바와 같이, 당산숲 외에 '포제단숲'이라는 장소가 추가되어 있다. 제주도 해안은 대부분 현무암 바위로 이루어져 있어서, 육지에서와 같은 큰 규모의 해안방풍림 등은 볼 수 없었는데, 신흥리의 예와 같이 비보 기능을 갖는 방사탑이 비보숲의 역할을 대신하고 있는 것으로 해석할 수 있다. 제주도의 당이 육지의 당산숲과 달리 주목을 받고 있는 것은 아직도 신당이 실생활에 살아있고, 신앙인이 있다는 점과, 2009년에 제주칠머리당영등굿이 유네스코 무형문화유산에 등재되어 인류의 문화유산으로서 가치를 인정받았다는 것이다. 그러나 신당은 근래에 이르러 관광객을 위한 해안도로 개설, 올렛꾼을 위한 올레 코스 정비 등으로 인하여 급속히 훼손되어 사라지고 있다. 베니스헌장 등 세계문화유산과 관련한 국제적 논의에서, 진정성과 함께 가장 중요시하는 것은 문화유산의 향유권이 다음 세대에도 지속가능하게 이어질 수 있도록 관리가 이루어지고 있는가의 여부이다. 당 문화의 관리체계 확립을 위해 주민, 도시민, 지방자치단체, 정부의 노력이 제고된다면, 당과 오름을 중심으로 한 제주도 농어촌마을은 살아있는 전통문화경관을 지닌 곳으로서 국제적 인정을 받을 수 있을 것이다.

지질(地質)과 지형(地形)이 산사태(山沙汰) 및 땅밀림에 미치는 영향(影響) (The Effects of Geological and Topographical Features on Landslide and Land-creep)

  • 조재규;박상준;손두식;주성현
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권3호
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    • pp.323-334
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    • 2000
  • 산사태(山沙汰)와 땅밀림 발생(發生)의 직접적(直接的)인 원인(原因)은 연속강우량(連續降雨量)이라고 생각되며 산사태는 화강암과 화강편마암 지대에서 주로 발생하였고 땅밀림은 니암지대(泥岩地帶)에서 발생빈도가 높았다. 이들 모암(母岩)의 풍화토(風化土)에 대한 물리적(物理的) 성질(性質)이 산사태(山沙汰)와 땅밀림 발생(發生)에 영향(影響)을 주는 것으로 생각된다. 풍화토(風化土)의 토성(土性)과 고상(固狀), 함수율(含水率), 공극률(孔隙率), 밀도(密度)는 산사태 발생과 관계가 있었다. 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩)의 풍화토(風化土)는 토양단면(土壤斷面)의 상부(上部)에 모래함량이 많아 빗물이 쉽게 침투(浸透)할 수 있었고 하층부(下層部)에는 점토(粘土)와 미사토(微砂土)가 많아 침투수(浸透水)에 의해 포화(飽和)된 흙은 점착력(粘着力)과 전단저항력(剪斷抵抗力)이 작아져 쉽게 활동(滑動)하며 땅속에는 미풍화(未風化)된 암반층(岩盤層)이 있어 암반(岩盤)위의 흙은 쉽게 포화(飽和)되어 활동(滑動)이 쉬운 것으로 생각된다. 산사태(山沙汰)와 땅밀림은 중력(重力)에 의해서 아래로 활동(滑動)하므로 사면((斜面)의 경사도(傾斜度)가 산사태 발생에 크게 영향(影響)을 주었고 토양(土壤)의 고상(固狀)과 밀도(密度)는 지괴(地塊)의 중력(重力)과도 관계가 있을 것으로 생각된다. 산사태(山沙汰)는 돌발적(突發的)으로 발생(發生)하므로 예측이 매우 어렵고 풍화토(風化土)의 물리적(物理的) 성질(性質)과 토층(土層)아래 암반(岩盤)의 유무(有無)를 파악(把握)하므로 어느 정도 예측(豫測)이 가능할 것으로 생각되며 땅밀림은 서서히 진행(進行)되므로 발생원인(發生原因)을 제거(除去)함으로써 활동(滑動)을 어느 정도 저지(沮止)할 수 있을 것으로 생각된다.

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영남지역(嶺南地域) 주요(主要) 모암별(母岩別) 곡간(谷間)의 특성(特性)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Valley Shapes with Different Parent Rocks in Yeongnam Area)

  • 윤을수;정연태;김민태;정기열
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.139-144
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    • 2000
  • 영남지역 주요 모암과 이들에서 유래(由來)된 곡간의 형태적(形態的) 특성(特性)과의 관계를 연구(究明)해 보고 또 이에 따른 토양의 분포양상(分布樣相) 등을 밝혀 정밀토양조사자료의 활용증대(活用增大) 및 지리정보(地理情報)시스탬 구축(構築)을 위한 곡간지형(谷間地形) 세분화(細分化)의 기초자료를 얻고자 영남지역 주요 모암(母岩)인 퇴적암(堆積岩)(사암(砂岩), 혈암(頁岩))과 화성암(火成岩)(화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 안산암(安山岩))을 중심으로 1:5,000 지형도와 항공사진을 이용해 곡간의 특성과 토양분포양상 등을 분석한 결과는 다음과 같다. 주요 모암별(母岩別) 수계(水系)의 밀도(密度)(Rill density)는 화강암이 40으로 추적암(推積岩)에 비해 높았고 특히 화강편마암은 다른 화성암에 비해 58.3으로 매우 높았으나 1차하천(次河川)(1st.order stream)의 분기율(分岐率)은 퇴적암이 화성암보다 높았다. 곡간의 평균 경사도(傾斜度)는 화성암지대가 8.0%로 퇴적암 2.3%에 비해 높았고 곡간(谷間) 위치별(位置別) 곡간폭(谷間幅)(Valley width)의 변이(變異)는 변성작용(變成作用)을 많이 받았던 화강편마암과 안산암이 화강암과 퇴적암에 비해 컸다. 따라서 곡간폭(Valley width)변이가 큰 화강편마암과 안산암지대는 궁곡(宮谷)(Uterus shape V.)형(型)으로, 변이(變異)가 적었던 회색혈암지대(灰色頁岩地帶)는 근곡(根谷)(Roet shape V.)형(型)으로 분류(分類)할 수 있었다. 또한 곡간폭(Valley width)의 변이는 곡간형태(谷間形態)의 세분화(細分化) 기준(基準)으로 활용할 수 있을 것으로 사료된다. 곡간복(Valley width)변이가 큰 지역에서는 산록경사지(山麓傾斜地)및 선상지(扇狀地)가 잘 발달되어 있었고 곡간의 수평적(水平的) 토양배수등급(土壞排水等級) 연쇄(連鎖)도 복잡(複雜)하여 다양(多樣)한 토양(土壤)이 분포(分布)하였다.

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경상북도 골재수요-공급 관리 전략 연구 (Study on the Strategy for Managing Aggregate Supply and Demand in Gyeongsangbuk-do, South Korea)

  • 이진영;홍세선;백철승
    • 자원환경지질
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    • 제57권2호
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    • pp.161-175
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    • 2024
  • 골재는 일반적으로 암석이 강에서 운반되거나 인공적으로 파쇄되어 형성된 모래와 자갈 등을 말하며, 건설 산업의 핵심 자원이다. 경상북도는 전국에서 가장 넓은 행정구역으로, 산림골재, 육상골재, 하천골재, 선별파쇄골재 등 다양한 종류의 골재를 생산하고 있다. 2022년 기준으로 약 696 만m3의 골재를 채취하였으며, 이 중 허가에 의한 채취물량은 약 407 만m3, 신고물량은 약 288 만m3이다. 경상북도의 골재수요는 레미콘 공급량의 추정 방법에 따라 1,239 만m3로 나타난다. 골재의 공급 측면에서는 약 120 개의 채취장이 운영되고 있으며, 대부분의 시군에서는 골재의 수요와 공급이 적절하게 유지되고 있다. 다만, 일부 지역에서는 경상북도 인접지역에 반입과 반출이 발생하고 있다. 경상북도의 골재의 반입과 반출이 많은 지역은 경부선을 따라 경상북도 남부와 대구광역시, 포항시로 연결되는 지역이며 인구의 분포와 높은 관련성이 나타난다. 경상북도는 인구 감소와 농촌 지역의 고령화, 지역 간의 균형 발전 부족 등의 문제에 직면하고 있으며, 연구결과로 제시된 GIS를 이용하여 출발지-도착지 분석을 통해 파악된 골재의 수요와 공급 흐름에서도 이러한 양상이 확인된다. 경상북도의 골재산업구조와 공간구조를 분석한 결과 현재 경상북도는 다양한 골재원의 공급으로 수요를 충족하고 안정적인 골재 수급이 유지되고 있다. 하천골재와 육상골재는 장기적인 개발이 어렵기 때문에 단기간 공급전략으로 유지될 수 있으며, 선별파쇄를 통한 공급은 원석 공급에 의존하여 안정성 유지가 어려운 상황을 고려하여 원석관리의 필요성을 제안하였다. 경상북도에서는 골재자원의 안정적 공급을 위한 장기적인 대안으로 산림골재가 중요 자원으로 부각되어 대규모 골재 채석장 개발의 필요성을 제시하였다. 본 연구결과는 골재 자원의 지속 가능한 관리와 안정적 활용을 위한 전략 수립에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

노천굴착에서 발파진동의 크기를 감량 시키기 위한 정밀파실험식 (On the vibration influence to the running power plant facilities when the foundation excavated of the cautious blasting works.)

  • 허진
    • 화약ㆍ발파
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    • 제9권1호
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    • pp.3-13
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    • 1991
  • 발파에 의한 지반진동의 크기는 화약류의 종류에 따른 화약의 특성, 장약량, 기폭방법, 전새의 상태와 화약의 장전밀도, 자유면의 수, 폭원과 측간의 거리 및 지질조건 등에 따라 다르지만 지질 및 발파조건이 동일한 경우 특히 측점으로부터 발파지점 까지의 거리와 지발당 최대장약량 (W)간에 깊은 함수관계가 있음이 밝혀졌다. 즉 발파진동식은 $V=K{\cdot}(\frac{D}{W^b})^n{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (1) 여기서 V ; 진동속도, cm /sec D ; 폭원으로부터의 거리, m W ; 지발 장약량, kg K ; 발파진동 상수 b ; 장약지수 R ; 감쇠지수 이 발파진동식에서 b=1/2인 경우 즉 $D{\;}/{\;}\sqrt{W}$를 자승근 환산거리(Root scaled distance), $b=\frac{1}{3}$인 경우 즉 $D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W}$를 입방근환산거리(Cube root scaled distance)라 한다. 이 장약 및 감쇠지수와 발파진동 상수를 구하기 위하여 임의거리와 장약량에 대한 진동치를 측정, 중회귀분석(Multiple regressional analysis)에 의해 일반식을 유도하고 Root scaling과 Cube root scaling에 대한 회귀선(regression line)을 구하여 회귀선에 대한 적합도가 높은 쪽을 택하여 비교, 검토하였다. 위 (1)식의 양변에 log를 취하여 linear form(직선형)으로 바꾸어 쓰면 (2)式과 같다. log V=A+BlogD+ClogW ----- (2) 여기서, A=log K B=-n C=bn (2)식은 다시 (3)식으로 표시할 수 있다. $Yi=A+BXi_{1}+CXi_{2}+{\varepsilon}i{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$(3) 여기서, $Xi_{1},{\;}Xi_{2} ;(두 독립변수 logD, logW의 i번째 측정치. Yi ; ($Xi_1,{\;}Xi_2$)에 대한 logV의 측정치 ${\varepsilon}i$ ; error term 이다. (3)식에서 n개의 자료를 (2)식의 회귀평면으로 대표시키기 위해서는 $S={\sum}^n_{i=1}\{Yi-(A+BXi_{1}+CXi_{2})\}\^2$을 최소로하는 A, B, C 값을 구하면 된다. 이 방법을 최소자승법이 라 하며 S를 최소로 하는 A, B, C의 값은 (4)식으로 표시한다. $\frac{{\partial}S}{{\partial}A}=0,{\;}\frac{{\partial}S}{{\partial}B}=0,{\;}\frac{{\partial}S}{{\partial}C}=0{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (4) 위식을 Matrix form으로 간단히 나타내면 식(5)와 같다. [equation omitted] (5) 자료가 많아 계산과정이 복잡해져서 본실험의 정자료들은 전산기를 사용하여 처리하였다. root scaling과 Cube root scaling의 경우 각각 $logV=A+B(logD-\frac{1}{2}W){\;}logV=A+B(logD-\frac{1}{3}W){\;}\}{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (6) 으로 (2)식의 특별한 형태이며 log-log 좌표에서 직선으로 표시되고 이때 A는 절편, B는 기울기를 나타낸다. $\bullet$ 측정치의 검토 본 자료의 특성을 비교, 검토하기 위하여 지금까지 발표된 국내의 몇몇 자료를 보면 다음과 같다. 물론, 장약량, 폭원으로 부터의 거리등이 상이하지만 대체적인 경향성을 추정하는데 참고할수 있을 것이다. 금반 총실측자료는 총 88개이지만 환산거리(5.D)와 진동속도의 크기와의 관계에서 차이를 보이고 있어 편선상 폭원과 측점지점간의 거리에 따라 l00m말만인 A지역과 l00m이상인B지역으로 구분하였다. 한편 A지역의 자료 56개중, 상하로 편차가 큰 19개를 제외한 37개자료와 B지역의 29개중 2개를 낙외한 27개(88개 자료중 거리표시가 안된 12월 1일의 자료3개는 원래부터 제외)의 자료를 computer로 처리하여 얻은 발파진동식은 다음과 같다. $V=41(D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W})^{-1.41}{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (7) (-100m)(R=0.69) $V=124(D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W})^{-1.66){\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (8) (+100m)(R=0.782) 식(7) 및 (8)에서 R은 구한 직선식의 적합도를 나타내는 상관계수로 R=1인때는 모든 측정자료가 하나의 직선상에 표시됨을 의미하며 그 값이 낮을수록 자료가 분산됨을 뜻한다. 본 보고에서는 상관계수가 자승근거리때 보다는 입방근일때가 더 높기 때문에 발파진동식을 입방근($D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W}$)으로 표시하였다. 특히 A지역에서는 R=0.69인데 비하여 폭원과 측점지점간의 거리가 l00m 이상으로 A지역보다 멀리 떨어진 B지역에서는 R=0.782로 비교적 높은 값을 보이는 것은 진동성분중 고주파성분의 상당량이 감쇠를 당하기 때문으로 생각된다.

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경복궁 건물 유형에 따른 적심 연구 (The Study on Foundation Remains(Jeoksim) According to Types of Buildings of Gyeongbok Palace)

  • 최인화
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제42권3호
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    • pp.154-175
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    • 2009
  • 현재 경복궁에 대한 연구는 건축사 문헌사 미술사를 중심으로 이루어지고 있는데, 이와 같은 연구는 현전(現傳)하는 건물과 기록에만 의존할 수밖에 없음으로 궁궐 전체를 연구하는 데는 한계가 있다. 그러나 현재까지도 양호한 상태로 잔존해 있는 경복궁 건물지 유구, 특히'적심(積心)'은 이러한 연구의 공백을 채워줄 수 있는 중요한 고고(考古)학 자료라 할 수 있겠다. 본고에서는 이러한 경복궁의 '적심'에 대하여 분석하여, 형태 규모 재료 축조방식에 따라 그 형식을 분류하고, 이것이 건물 기초로써 상부 건물과 어떤 관계를 가지는지 알아보기 위하여 궁궐 건물 유형별 사용된 적심을 검토하고, 시기별 변천양상을 살펴보았다. 그 결과, 경복궁 건물지 적심은 총 21가지 형식으로 구분되는데, 각 건물 유형에 따라 건물의 기초 즉 적심도 달리 축조되며, 시기별로도 적심의 축조방식 및 재료 등이 변화하여, 특정 시기에 유행하는 적심의 형식이 있음을 확인할 수 있었다. 경복궁 적심은 평면 형태에 따라 원형(I), 말각방형(II), 세장방형(III), 방형(IV), 통적심(V)으로 분류할 수 있으며, 다시 축조방식과 사용된 재료에 따라 21가지 형식으로 세분된다. 특히 조선전기 14~16세기에는 원형 잡석 적심(I-1), 말각방형 장대석(II-1), 말각방형 잡석+와전(II-2a) 세 가지 형식의 적심만 축조되다가, 조선후기 19세기에 들어 21가지 분류한 모든 적심이 다양하게 축조된다. 19세기 고종연간 내에서도 연대별로 각기 다른 형식의 적심을 사용하고 있는데, 특히 재료에서 두드러진 차이점이 확인된다. 경복궁을 재건한 고종 2년(1865)~고종 5년(1868)에 축조된 적심 10가지 형식 중 무려 7가지가 와전편을 섞어 넣은 형식인 반면, 고종 10년(1873)과 고종 13년(1876) 혹은 고종 25년(1888)에는 축조된 5가지 형식 중 3가지가 강회를 섞어 넣은 사질토를 사용한 형식으로 대조를 이룬다. 궁궐 건물은 '주인의 신분과 용도'에 따라 건물의 서열이 정해지고, 건물의 이름 뒤에 가장 중요하고 격이 높은 순서대로 전(殿), 당(堂), 합(閤), 각(閣), 재(齋), 헌(軒), 누(樓), 정(亭) 등의 명칭이 붙어 그 유형이 구분되며, 그 격에 맞추어 건축물이 축조된다. 이 건물 유형별 사용된 적심을 검토한 결과, 건물의 유형(전(殿), 당(堂), 합(閤), 각(閣), 재(齋), 헌(軒), 누(樓), 정(亭))에 따라 그 기초, 즉 적심도 달리 축조되는 것을 확인할 수 있었다. 현 자료의 한계 상'전', '당', '각', '방'등 일부 건물 유형만 확인되었는데, '전'과 '각'의 경우 장대석으로 축조한 방형 적심(IV)이, '당'과 '방'의 경우 기와와 잡석을 사용하여 축조한 말각방형 적심(II)이 많이 사용되었으며, 기타 건물명을 알 수 없는 경우는 대부분 조선전기 선대(先代) 건물지의 적심임으로, 조선전기에 원형 잡석 적심(I-1)이 많이 축조된 것을 알 수 있었다. 이를 통해 주인의 신분이 높고 격이 높은 건물일수록 건축물도 격이 높듯이, 그 기초부, 즉 적심 또한 가장 견고하고 좋은 재료를 사용하여 축조한 것으로 추정해 볼 수 있다. 또한 '당'과 '방'은 같은 말각방형 적심이 사용되었지만, '당'은 잡석과 와전편을 주재료로 사용한 II-2a(잡석+와전편 말각방형 적심)형식이, '방'은 II-2a형식의 상면에 15~20cm 가량 와전편을 깐 II-2b(와전편+(잡석+와전편 말각방형적심)) 형식이 많아 차이가 있었다. 이러한 건물 유형별 적심은 시기별로 축조되는 형식에 변화가 있는 것으로 확인되었다. '전'과 '각'의 경우 모두 14~15세기 조선전기에는 I-1형식(원형 잡석)의 적심을 축조하다가, 19세기 조선후기에는 다양한 형식의 적심이 축조되는데, 그 중에서도 특히 방형 적심(IV)이 많이 축조되었음을 알 수 있었다. '당'의 경우 조선후기의 변천양상만을 확인할 수 있었는데, 고종 4년(1867) 축조된 적심은 잡석과 와전편을 섞어 넣은 형식의 적심이 많이 축조되고, 이후 고종 13년(1876) 혹은 고종 25년(1888)에는 다른 건물 유형에서 확인되지 않는 강회사질토 및 탄축 적심이라는 독자적인 형식이 사용되었다. 본 연구를 통해 조선전기에 비해 후기에 적심의 다양한 축조방식과 재료가 개발되었음을 알 수 있었으며, 이는 당시 궁궐건물 기초 축조 기술 수준의 변화가 있었음을 대변해 준다. 또한 건물 유형별로 사용되는 적심의 형식이 다른 것이 확인되어, 건물의 기초를 축조할 때 미리 계산된 건축 공법을 적용하였음을 알 수 있었다.