• Coupled systems mechanics
• /
• 제10권1호
• /
• pp.1-19
• /
• 2021

Composite nature of the masonry structures in general causes complex and non-linear behaviour, especially in intense vibration conditions. The presence of different types and forms of structural elements and different materials is a major problem for the analysis of these type of structures. For this reason, the analysis of the behaviour of masonry structures requires a combination of experimental tests and non-linear mathematical modelling. The famous UNESCO Heritage Old Bridge in Mostar was selected as an example for the analysis of the global behaviour of reinforced stone arch masonry bridges. As part of the experimental research, a model of the Old Bridge was constructed in a scale of 1:9 and tested on a shaking table platform for different levels of seismic excitation. Non-linear mathematical modelling was performed using a combined finite-discrete element method (FDEM), including the effect of connection elements. The paper presents the horizontal displacement of the top of the arch and the failure mechanism of the Old Bridge model for the experimental and the numerical phase, as well as the comparison of the results. This research provided a clearer insight into the global behaviour of stone arch masonry structures reinforced with steel clamps and steel dowels, which is significant for the structures classified as world cultural heritage.

• 자원환경지질
• /
• 제52권1호
• /
• pp.91-106
• /
• 2019

능산리고분군 동하총은 바닥을 포함하여 15면으로 이루어졌으며, 가장 많이 사용한 암석은 복운모화강암으로 7면(46.6%)에 활용하였다. 또한 안구상편마암 3면(20.0%), 화강섬록암, 편마상화강암 및 우백질화강암을 각각 1면(6.7%)으로, 모두 판석으로 구성하였다. 현실과 전실 바닥의 각섬석편암(13.3%)은 모전석으로 사용하였다. 이 암석들은 모두 부여 일대에서 산출되며 주로 금강변에 산지가 분포한다. 당유인원기공비는 뚜렷한 편리와 안구상조직을 갖는 전형적인 안구상편마암이다. 이 암석은 동하총, 산직리 고인돌 및 세탑리 오층석탑의 일부 석재에 활용한 안구상편마암과 같은 종류이다. 이 안구상편마암은 부여 증산리에서 공주 덕지리로 연장되는 대규모 암체로 분포하며, 현재 정원석과 조경석 및 골재용 채석장이 있는 것으로 보아, 부여일대에서는 청동기시대부터 안구상편마암을 활용하기 위한 공급지가 있었을 개연성은 충분하다. 이는 암질이 약해 가공에 수월성은 있으나, 어두운 색을 띠어 벽화의 바탕과 각자에는 단점도 있었을 것이다. 따라서 백제인들이 거리와 지형 및 효율성과 수월성을 두고 어떤 운송체계를 선택했을지 매우 흥미로운 일이다.

• 보존과학회지
• /
• 제19권
• /
• pp.5-18
• /
• 2006

익산 미륵사지 석탑은 백제 무왕대에 창건되어 몇 차례 수리 및 개축작업을 하면서 현 상태를 유지해 왔으나 최근에 구조적인 불균형이 심화되어 탑의 원형에 따른 보존과학적 수복을 위해 해체중이다. 이 탑의 원형은 평면방형탑으로 9층으로 추정되나 최근까지 일부 6층까지만 남아 있었다. 붕괴되어 망실된 부분은 1915년 일본인들이 콘크리트를 이용하여 불안전 탑의 형태를 고정시켜 놓았다. 현재 암석의 표면에는 침전물질이 피각되어 백화현상을 유발하였고 이로 인해 원암의 조직과 색상이 훼손되어 있다. 따라서 표면에 피각된 이차적 무기 오염물질의 종류와 산출상태 및 오염종을 정량 분석하였다. 또한 용해실험을 통해 가용성 오염종을 규명하고 이에 대한 오염물질을 세정하는데 필요한 조건을 제시하였다. 이 결과는 석조문화재 표면의 무기오염종을 정량적으로 규명할 수 있는 자료를 제공할 것이며, 백화현상을 제어 할 수 있는 표면 세정제의 보존과학적 적용에 기여할 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제54권4호
• /
• pp.112-131
• /
• 2021

경복궁 광화문은 고종 연간인 1866년 흥선대원군이 경복궁을 중건하면서 함께 설립되었다. 광화문 남쪽으로 너른 단인 월대를 설치하여 위계를 드러냈다. 광화문 월대는 좌우에 난간석을 설치하였고, 중앙에 어로를 두었으며, 남쪽으로는 계단과 경사면을 설치하였다. 월대 어로와 이어진 남쪽 경사면에는 좌우에 용두석을 설치하여 왕의 길이라는 점을 조형적으로 표현하였다. 광화문 월대 중앙에 있던 어로는 1915년 조선진흥공진회가 경복궁에서 개최됨에 따라 넓혀졌고, 1925년경 월대가 훼철되었다. 이후 광화문 이전에 따라 그 형상을 찾을 수 없었다. 경복궁 광화문처럼 월대를 설치하는 모습은 다른 궁에서도 쉽게 찾을 수 있다. 그러나 월대 좌우에 난간석을 설치한 모습은 광화문이 유일하다. 현재 광화문 월대의 난간석과 경사로에 위치한 석수가 남아 있지 않지만, 사진을 토대로 비교한 결과 광화문 월대의 난간석은 19세기 조선 왕실에서 제작한 석물의 양상을 보이며, 용두석 역시 대한제국 시기에 조성한 상징물에서 유사한 모습을 찾을 수 있다. 한편 동구릉에는 능에 배치되지 않는 여러 석물이 남아 있는데, 홍예석, 문소전 구기비뿐 아니라 난간석의 부재인 난간석주, 동자석, 죽석이 전해진다. 조선왕릉봉분 주변에 설치하는 난간석은 민무늬로 된 석물이 없는 반면, 궁궐 주변에 설치된 금천교에서는 문양이 없는 난간석을 설치하는 경우가 다수 남아 있다. 동구릉에 있는 난간석과 용두석은 광화문 월대의 석물로 보이는데, 시대적 양식 분석과 근대 사진과의 비교를 통하여 광화문에 설치했던 석물이라는 점을 확인할 수 있다. 경복궁 광화문 월대의 석물은 1915년 공진회 때까지는 본래의 위치에 남아 있었지만 1920년대 조선총독부 청사가 들어서고 전차가 부설됨에 따라 훼철되었다. 조선총독부 청사 위치에 자리한 영제교도 이 시기에 훼철되었으며, 1930년대까지 경복궁 지역에 남아 있다가 동구릉 지역으로 함께 옮겨지게 되었다. 본 연구를 통해 현재 광화문 월대 복원을 추진하는 시점에서 복원의 단초가 되길 기대한다.

• 보존과학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.25-38
• /
• 2009

경주석빙고(보물 제66호)는 조선시대 얼음 저장고로서 주구성암석은 유백색 색조를 띠고 정동이 발달한 중립질의 알칼리화강암이다. 훼손도 평가 결과, 균열(12.5%), 이격(6.7%), 탈락(25.1%), 박락(20.9%), 백화현상(6.5%), 갈색 변색(9.8%), 암흑색 변색(2.0%) 및 생물에 의한 변색(26.5%) 등이 높은 것으로 확인되었다. 전체적인 물리적 훼손율은 43.7%로 홍예틀 1번과 2번에서, 변색에 의한 훼손율은 68.7%로 북벽에서 가장 높아 석빙고의 훼손 상태가 매우 심각한 것으로 평가되었다. 석빙고 내부는 겨울철을 제외하고 연중 90% 이상의 높은 상대습도를 유지하였으며, 내부 미기후는 외부 기후 변화에 의존하나 외부보다 변동이 현저히 적은 일정한 환경을 유지하고 있었다. 상대습도는 봄과 여름에 98~100%에 최빈값을 보였다. 훼손의 근본적인 요인은 강수와 지하수의 유입 및 결로수에 의한 높은 상대습도와 장기적인 수분 유지시간이다. 이 수분은 생물에 의한 변색, 부재의 재질약화, 구조체의 거동, 백화현상 등을 야기하였다. 한편 입구 전면의 사질토양으로 인한 분진과 부유 입자가 내부의 갈색 및 암흑색 변색을 가중시켰다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제40권
• /
• pp.105-135
• /
• 2007

지금까지 한국 고대 목탑에 대한 연구는 발굴조사와 사료를 통한 평면 배치계획, 사리장엄구, 복원 등에 중심을 두고 진행되어 왔다. 이에 비해 목탑의 기단 및 심초부 축조기법에 대한 연구는 상대적으로 미진하였던 것이 사실이다. 이에 본고에서는 지금까지 조사된 삼국시대 사찰 중 목탑지로 확인된 유구의 검토를 통해 각각 기단토 구축방법과 심초석의 형태, 안치 방법, 심주의 입주 등에 대하여 연구를 진행하였다. 그 결과 목탑지 기단 구축방법은 지상성토형 굴광판축형 지상삭토형으로 구분되며, 심초석은 지하(반지하)와 지상에 안치되는 형식으로 확인되었다. 또한 심초석의 위치가 지하에서 지상으로 상승함에 따라 심주의 위치도 변화를 보여주고 있다. 이러한 변화는 목조건물의 구조 변화에 따른 것으로 특히 7세기 백제 무왕(武王)대에 목탑이 대형화되는 사실을 알 수 있었다. 이렇게 대형화된 목탑의 조탑술은 신라 황룡사지 목탑, 일본 백제대사(百濟大寺) 목탑의 건립과 관련이 있는 것으로 추정할 수 있다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
• /
• 한국문화재보존과학회 2005년도 제21회 발표논문집
• /
• pp.71-88
• /
• 2005

경주석빙고 내부암석의 표면에는 갈색오염층이 생물체와 함께 두텁게 형성되어 있다. 이 부분에서 소량의 시료를 채취하여 화학성분, 광물성분, 염성분 및 미세조직분석을 실시하였다. 연구 결과, 오염층은 연질로서 제거가 용이한 것으로 파악되었다. 그러나 암석의 표면도 오랜 시간이 오염물질과 수분으로 인해 풍화가 많이 진행된 상태이므로 제거시 암석층도 함께 제거될 수 있다. 이 표면오염물질은 상부 봉분의 토양이 수분과 함께 석빙고 내부로 흘러내려 암석표면에 흡착된 것과 경주석빙고 입구에 깔려진 조립사질토양에서 부유되는 먼지의 흡착으로 생성된 것으로 추정된다. 경주석빙고를 보존하기 위해서는 표면오염물의 제거에 앞서 형성의 원인인 상부에서 흘러내리는 수분의 방수와 주변에 조성된 조립사질토양을 부유되지 않는 다른 것으로 대체하는 작업이 우선시된다. 이후에 표면오염물을 제거하고, 내부를 습하지 않게 유지해주어야 한다.

• Architectural research
• /
• 제20권3호
• /
• pp.65-73
• /
• 2018

The restoration of foundations supporting the immense load of the stone pagoda at Mireuksa Temple Site prioritizes securing its structural stability. But so far, rammed earth construction is still not easy to determine the structural stability. This paper aims to emphasize that a scientific experimental study was conducted on a rammed earth construction, to identify its methodology and obtain objective data about structural stability of the foundation work. An experimental study fabricated specimens from the soil that had been removed during the excavation survey, determined the allowable bearing capacity through plate load tests, and compared the results with the predicted stress after reassembly of the stone pagoda to estimate the structural stability. Then, the repair method was selected based on the experimental study result. The evaluation method of the restoration of foundations consisted of an examination of the allowable bearing capacity and settlement. The allowable bearing of the reinforced foundation was more than twice the contact pressure under the stacked stones of the pagoda. The possibility of settlement of the rammed earth foundation soil layer during the pagoda assembly is expected to be very low because the settlement amount of the reformed soil layer is less than half of the settlement of the stabilized existing soil layer.

• 대한건축학회논문집:구조계
• /
• 제35권4호
• /
• pp.147-155
• /
• 2019

In this study, flexural tests of granite reinforced with titanium metal rods were carried out to repair and restore the damaged stone-made cultural heritage, the Stone Pagoda of the Mireuksa Temple Site. A total of twelve specimens were tested. The primary test parameters are the reinforcement ratio and the location of the reinforcement. For restoration, epoxy resin was used for joining the separated stones, and titanium metal rods were used for structural reinforcement. Test results showed that the flexural failure took place in specimens with a reinforcement ratio of 0.8% or less, and shear failure occurred when the reinforcement ratio was 1.68% or more. The peak load of the reinforced stone was found to be highly related to the reinforcement ratio. The peak load increased with increasing the reinforcement ratio. Also, the flexural behaviors of the reinforced stones were affected by the location of the reinforcement. Based on the test results, this study recommends the reinforcement ratio of the reinforced granite to induce ductile behavior.

• 보존과학회지
• /
• 제20권
• /
• pp.55-65
• /
• 2007

석탑 표면 흑화현상에 영향을 끼치는 탄소를 평가하기 위하여 석탑표면의 흑색층을 분석하였다. 원소분석기를 이용하여 총탄소량을 측정하였으며. 원소탄소와 유기탄소는 시료를 산처리하여 탄산염탄소를 제거한 후 OC/EC 탄소분석기를 이용하여 분석하였다. 이들 석탑 표면 흑색시료에서 검출된 원소탄소의 함량은 0.52%로 원소탄소 자체만으로 석탑 표면의 흑화현상을 설명하기에는 충분치 않은 양이나 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 석탑 흑색표면 내 원소탄소의 기원을 살펴보기 위해 석탑주변의 대기미세먼지 (PM-10)를 포집하여 성분을 검토하였다. 대기미세먼지 중에서 가장 높은 비율을 차지하고 있는 것은 이온성분으로 38.4%였으며 토양지각성분이 16.6%. 탄소성분이 38.4%로 측정되었다. 대기의 높은 원소탄소함량(13 wt.%)은 석탑 흑색표면에서 검출된 원소 탄소의 기원으로 판단된다. 대기중의 토양성분 또한 석탑 흑색표면이 함유하고 있는 규산염광물의 기원으로 추정되며, 석탑표면에 축적되어 표면을 어둡게 하는 역할을 한다.