국가지정 석조문화재의 훼손상태에 따른 보존처리 상관성 연구

이명성,전유근,이미혜,이재만,박성미,김재환,Lee, Myeong Seong,Chun, Yu Gun,Lee, Mi Hye,Lee, Jae Man,Park, Sung Mi,Kim, Jae Hwan 국립문화재연구소 2013 保存科學硏究 Vol.34 No.-

2001년부터 2005년까지의 국가지정 석조문화재의 정기조사 이후에 많은 석조문화재가 보수 보존처리 되었지만 아직까지 훼손상태 및 등급에 따른 보존처리 기준이 모호하다. 따라서 이 연구에서는 국가지정 석조문화재의 훼손유형 및 등급에 따른 보수 보존처리의 원인을 통계분석하여 석조문화재의 훼손등급과 보존처리의 상관도를 분석하였다. 이 결과, 석조문화재의 모든 훼손유형에서 3등급이 가장 높게 나타났으며, 이를 등급별로 보면 4등급은 풍화상태가 143건, 5등급은 생물영향이 61건으로 가장 많았다. 2002년부터 2011년까지 실시된 보존처리는 총 211건으로 집계되었다. 보존처리 유형은 표면세정(134건, 26.1%), 수지접합, 강화처리 등이 가장 많이 실시되었다. 석조문화재에 대한 직적접인 처리 이외에도 석조문화재의 보존환경을 안정적으로 유지하기 위해 보호각 설치, 배수로 정비, 주변정비공사 등이 실시되었다. 보존처리율은 전반적으로 훼손등급이 높아질수록 증가하는 것으로 확인되었다. 구성암석에 따라서는 변성암 및 퇴적암이 화성암으로 구성된 석조문화재 보다 상대적으로 높은 것으로 나타났다. 건조시대에 따라서는 삼국시대 석조문화재의 보존처리율이 가장 높게 나타났으며 통일신라시대, 고려시대, 조선시대에 축조된 석조문화재의 보존처리율은 유사한 것으로 확인되었다. 국가지정 석조문화재의 최대훼손등급에 따른 보존처리율 살펴보면, 5등급에서 매우 높은 약 80%정도의 비율을 보이며 2012년에 보존처리된 석조문화재 수를 합하면 보존처리율은 더 높아진다. 이 결과는 향후 국내 석조문화재의 훼손상태에 대한 보존처리 여부를 결정하는데 있어 기초자료로 제공될 수 있을 것이다. It is not easy to define the priority criteria of the need of conservation treatment for stone cultural heritage, although many of them have been treated and restored over the past decade. This study approached the correlation between damage grade and the need of conservation treatment based on damage diagnosis of stone cultural heritage carried out from 2001 to 2005. The number of Third-graded (from First to Fifth-grade) stone heritage in deterioration was the highest among state-designated stone cultural heritage. The Fourth-graded stone cultural heritage (143 in total) was mostly influenced by high physiochemical deterioration, whereas the Fifth-graded ones (61 in total) was dominantly affected by biological colonization. It was estimated that total 211 stone cultural heritage were treated for conservation and restoration from 2002 to 2011. They were usually cleaned (total 134, 26.1%), joined and consolidated, and maintenance works as shelter construction, drainage installation and surrounding cleaning were carried out for some of them. The number of conservation intervention increased with the high deterioration grade, and the case number of metamorphic and sedimentary rocks. By age, the stone cultural heritage in Three-kingdom Period were treated the most, and other heritage in Unified Shilla, Goryeo and Joseon showed an approximate ratio. The stone cultural heritage fallen in the fifth-grade in deterioration demonstrated the highest ratio, approximately 80% of conservation intervention. These results can be used as preliminary data to define the emergency criteria for conservation intervention policy.

열충격 시험에 의한 암석의 물성변화

김재환,이명성,이재만,이미혜,박성미,Kim, Jae-Hwan,Lee, Myeong-Seong,Lee, Jae-Man,Lee, Mi-Hye,Park, Sung-Mi 국립문화재연구소 2010 保存科學硏究 Vol.31 No.-

This study were performed thermal shock test for four kind of different rocks (Iksan granite, Namsan granite, Jeongseon marble, Yeongyang sandstone), and according to heating temperature($400^{\circ}C$, $600^{\circ}C$) on samples were investigated physical properties such as specify gravity, porosity, p-wave velocity. As a result, the tendency was appeared that porosity increased, and specific gravity and p-wave velocity decreased at a more higher temperature. But, the situation of change appeared characteristic according to temperature and rock types. In the case of Yeongyang sandstone, it appeared in especially porosity increasing at $400^{\circ}C$. The specific gravity was little change in the all the rock at $400^{\circ}C$ but the decreased at $600^{\circ}C$. Therefore the specific gravity in the temperature range is due to the relatively small impact on the change is expected. Porosity of the granite at $400^{\circ}C$ changes little. but marble in the rate of change is large. Conversely, the sandstone porosity decreased. At $600^{\circ}C$ increased porosity in all of rocks. particularly sandstone the smallest increase in porosity. Experiments showed that p-wave velocity measured through dry rocks was sensitive to quantify the thermal damage. The p-wave velocity of all rocks decreased with increasing temperature. In the relation between porosity and p-wave velocity, p-wave velocity decreased with increasing porosity. On the other hand, in case of Yeongyang sandstone p-wave velocity decreased with decreasing porosity. thus, development of microcracks more affects p-wave velocity than porosity. In this study, damage intensity was well explained with porosity and p-wave velocity values depending on temperature increase.

화순 운주사 석조불감의 재질특성과 풍화훼손도 평가

박성미,이명성,최석원,이찬희,Park, Sung-Mi,Lee, Myeong-Seong,Choi, Seok-Won,Lee, Chan-Hee 한국문화재보존과학회 2008 보존과학회지 Vol.24 No.-

화순 운주사 석조불감(보물 제797호)은 고려시대 양식을 갖추고 있는 석조문화재로서 아주 독특한 형식적 특징을 보여준다. 남북의 감실 내부에는 각각의 불상이 등을 맞대고 있는 쌍배 좌상의 형태를 보이고 있어 역사적, 미술사적 및 학술적으로 높은 평가를 받고 있다. 그러나 이 석조불감은 특별한 보호시설 없이 옥외에 노출되어 장기간의 풍화작용으로 다양한 훼손양상이 복합적으로 나타나고 있다. 이 석조불감은 총 47매의 암석으로 구성되어 있으며, 총 하중은 약 56.6톤이다. 구성 재질은 주로 회백색의 유리질 조직을 갖는 화산력 응회암류로 암편질 응회암과 유문암질 각력응회암이다. 또한 이들의 보수과정에서 부분적으로 흑운모 화강암을 사용하였다. 이들 응회암질암의 화학적 풍화지수는 52.1~59.4이나, 대체적인 화강암은 보다 신선한 50.0~51.0을 보인다. 이 연구에서는 석조불감에 나타나는 손상유형을 크게 물리적, 화학적 및 생물학적 풍화로 구분하여 훼손양상에 따라 종합훼손지도를 작성하였고, 표면적 대비 점유율을 산출하였다. 이 결과, 물리적 풍화양상 중 박리박락이 모든 방위에서 가장 높은 점유율을 보였으며, 방위로는 석감의 남측 면이 39.1%로 가장 높은 풍화도를 보였다. 화학적 풍화는 흑색 변색, 황갈색 변색, 백화현상 순으로 나타났으며 석감의 서측 면에서 61.2%의 높은 점유율을 보인다. 육안으로 볼 때, 가장 심각한 훼손을 보이는 생물학적 풍화는 회색지의류가 압도적으로 높으며, 석조불감 북측 면이 38.3%로 가장 높게 나타났다. 따라서 균열과 박리박락이 심한 부재의 접합 및 보강이 선행되어야 하며, 이차적 오염물질과 생물들은 정기적인 세정을 통해 제거하는 등 각각의 손상도에 적합한 보존방안의 수립과 임상실험을 통한 과학적 처리가 필요하다. The stone Buddhas and Shrine of Unjusa temple (Korea Treasure No. 797) in Hwasun formed in Koryo Dynasty are unique style which the Buddha faces each other the back parts of south and north within the stone Shrine. The stone Buddhas and Shrine are highly evaluated in historical, artistic and academic respects. But, the stone properties have been exposed in the open system various aspects of degradations weathered for a long time without specific protective facilities. The rock materials of the stone Buddhas and Shrine are about 47 blocks, and total press load is about 56.6 metric ton. The host rocks composed mainly of white grey hyaline lithic tuff and rhyolitic tuff breccia. In addition, biotite granite used as part during the restoration works. The chemical index of alteration for host tuffaceous rocks and the replacement granites range from 52.1 to 59.4 and 50.0 to 51.0, respectively. Weathering types for the stone Buddhas and Shrine were largely divided with physical, chemical and biological weathering to make a synthetic deterioration map according to aspects of damage, and estimate share as compared with surface area. Whole deterioration degrees are represented that physical weathering appeared exfoliation. Chemical weathering is black coloration and biological weathering of grey lichen, which show each lighly deterioration degrees. According to deterioration degree by direction of stone Buddhas and Shrine, physical weathering mostly appeared by 39.1% on the sorthern part, and chemical weathering is 61.2% high share on the western part. Biological weathering showed 38.3% the largest distribution on the southern part. Therefore, it is necessary to try hardening for the parts with serious cracks or exfoliations, remove secondary contaminants and organisms through regular cleaning. Also necessary to make a plan to remove moisture of the ground which causes weathering, and estimate that need established and scientific processing through clinical demonstration of conservation plan that chooses suitable treatment.

석조문화재의 보존처리 후 표면상태 모니터링 기술 연구

박성미,전유근,이명성,Park, Sung Mi,Chun, Yu Gun,Lee, Myeong Seong 국립문화재연구소 2013 保存科學硏究 Vol.34 No.-

This study examined the applicability of deterioration monitoring techniques to establish efficient conservation and management system for stone cultural heritage which conservation treatment has been done. It was confirmed that deterioration mapping combined with photography and grid work, and adhesive tape test for the surface were very applicable to investigate the surface change due to deterioration, and assess the degree of granular disintegration quantitatively. The portable microscopic survey and ultrasonic measurement were efficient techniques to observe mineral looseness and microcrack, and to track the strength change of the stone before-and-after the conservation treatment. These techniques can be easily used by manage practitioners in the field through simple guidance and technical education. Also, it can contribute to build a long-term and methodical conservation and management system of the stone cultural heritage. 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.

화순 운주사 석조불감의 보존환경 및 미기상 분석

박성미,이찬희,이명성,김사덕,Park, Sung-Mi,Lee, Chan-Hee,Lee, Myeong-Seong,Kim, Sa-Dug 대한자원환경지질학회 2009 자원환경지질 Vol.42 No.1

The stone Buddha and Shrine of Unjusa temple (Korean Treasure No. 797) at Hwasun formed in Koryo Dynasty is unique style which faces each other the back parts of south and north within the stone Shrine. The stone Buddha and Shrine is highly evaluated in historical, artistic and academic respects. But, the stone properties have been exposed in the open system various aspects of degradations weathered for a long time without specific protective facilities. To inquire into relative deterioration and environmental factor, air temperature and relative humidity of the stone Buddha and Shrine were monitored for a year of the indoor and outdoor, respectively. As a result, the temperature shows increase and decrease according to the seasons in the tendency to clear. While the relative humidity is high to keep all four seasons. Highly relative humidity environment induces dew condensation on the interior of stone Buddha and Shrine. The dew condensation is recorded at the spring, summer and winter season. The summer season is double the total of spring and winter season. In the case of summer, dew condensation is long time continued due to high temperature and relative humidity that is kept by more than nearly 100%. There is progress towards chemical weathering throughout dissolve rock properties and alteration on the rock surface. In the case of winter, dew condensation is not kept for a long time as summer. In the winter, which showing a below zero may add physical weathering throughout moisture that happen by dew condensation to repeat freezing and thawing. Therefore, the reduction plan of the relative humidity effect on dew condensation should be prepared. 화순 운주사 석조불감(보물 제797호)은 고려시대 양식을 갖추고 있는 석조문화재로서 우리나라에서 유래를 찾아볼 수 없는 거대한 석조불감이다. 남쪽과 북쪽의 감실 내부에는 각각의 불상이 등을 맞대고 있는 쌍배 좌상의 독특한 양식을 보이고 있어 역사적, 미술사적 및 학술적으로 높은 평가를 받고 있다. 그러나 이 석조불감은 특별한 보호시설 없이 옥외에 노출되어 장기간 풍화를 받아 다양한 훼손양상이 복합적으로 나타나고 있다. 따라서 상대적인 훼손 및 환경적 요인을 분석하기 위해 석조불감 내부와 외부의 온도분포와 상대습도를 일년간 모니터링 하였다. 이 결과, 석조불감의 기온 및 상대습도 연중변화는 일정한 변동률의 폭으로 증감을 반복하며 기온은 계절에 따라 상승과 감소의 경향을 뚜렷이 보이는 반면, 상대습도는 사계절 모두 높은 습도를 유지하는 것으로 나타났다. 석조불감의 내부는 높은 상대습도로 인해 표면 결로현상이 나타나고 있으며 이는 봄, 여름 및 겨울철에 관찰된다 특히 여름철은 봄과 겨울철의 합보다도 2배정도 높게 나타나며, 기온이 높고 상대습도가 거의 100%에서 일정하게 유지되므로 결로현상이 오랫동안 암석 표면에 지속되어 구성광물을 용해시키고 표면을 변질시켜 화학적 풍화를 촉진시킬 것으로 판단된다. 따라서 이 석조불감의 보존을 위해 결로현상에 영향을 미치는 상대습도의 저감방안이 필요한 것으로 나타났다.

머신러닝 학습을 위한 교육용 프로그래밍 언어 기반 Deep AI Yourself 실습 플랫폼

이세훈(Se-Hoon Lee),박정준(Jeong-Jun Bak),이명성(Myeong-Sung Lee) 한국컴퓨터정보학회 2020 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 Vol.28 No.2

암석의 물리적 특성 변화에 대한 온도의 영향

김재환(Jae Hwan Kim),이명성(Myeong Seong Lee),이미혜(Mi Hye Lee),이재만(Jae Man Lee),박성미(Sung Mi Park) 한국암석학회 2011 암석학회지 Vol.20 No.3

암석의 물리적 특성 변화에 대해 온도의 영향을 연구하기 위해 2종의 화강암류와 대리암, 사암을 전기로에서 400℃와 600℃로 가열하였다. 모든 시료에서 가열 후 물리적 특성(비중, 공극률, 흡수율, 초음파속도)과 색상 변화는 보이나, 편광현미경을 이용한 광물학적 변화는 뚜렷하지 않다. 특히 물리적 특성 변화에서 공극률과 흡수율은 증가하고, 비중과 초음파 속도는 감소하는 경향을 보이며, 온도가 증가할수록 변화폭은 크게 나타난다. 여기서 측정한 공극률은 암석의 전체 공극률을 반영하지 못하고 있으나 온도에 의한 암석의 표면 상태 변화를 반영한다. 반면 초음파 속도는 암석의 전체적인 손상 정도를 파악하는데 유용하다. 그러므로 온도에 의한 암석의 물리적 특성 변화를 설명하기 위해 공극률과 초음파 속도는 상호 비교해야 한다. Samples (two granites, marble, sandstone) were heated in an electric furnace at temperature 400℃ and 600℃ in order to investigate the change of physical properties of rocks depending on the heating temperature. Changes of Color and physical properties such as specify gravity, porosity, absorption, p-wave velocity are visible while mineralogical changes by using polarizing microscope are not pronounced. In addition, porosity and absorption increased while specific gravity and p-wave velocity decreased at a more higher temperature (600oC). Although the open porosity does not indicate total porosity of the rock. but p-wave velocity can be used to evaluate the degree of damage Thefefore, porosity and p-wave velocity should be compared in order to investigate the change of physical properties of rocks depending on the heating temperature.

황룡사 광장배수로 출토 문자기와의 재료과학적 특성 및 산지 해석

진홍주(Jin Hong-ju),이명성(Lee Myeong-seong),장성윤(Jang Sung-yoon) 한국대학박물관협회 2021 고문화 Vol.98 No.-

이 연구에서는 황룡사 남쪽광장 배수로에서 출토된 문자기와의 재료과학적 특성을 분석하여 산지를해석하고자 하였다. 문무왕대 제작된 것으로 알려진 ‘儀鳳四年皆土’, ‘習部’, ‘漢/漢只’ 등 문자기와는 습비부, 한기부 등 신라 육부와의 연관성이 추정된다. 이 기와들은 월성, 동궁과 월지 등 왕경 범위 내 유적에서 출토된 바 있는데, 최근에는 황룡사 남쪽광장 배수로에서 대량 출토되었다. 이 연구에서는 황룡사 남쪽광장 배수로에서 출토된 문자기와의 재료과학적 특성을 명문 속성별로 살펴보았으며, 선행연구에서 산지로 언급된 다경 및 망성리와요지 수습품과 비교하여 산지를 해석하고자 하였다. 분석결과, ‘儀鳳四年皆土’명과 방곽복합문 기와는 광물학적 및 화학적 특성이 상당히 유사하고 1,000℃ 이하의 낮은소성도를 보여 동일한 제작집단이나 공방지에서 기와를 공급받았을 것으로 추정되며, 망성리와요지 수습품과 재료적 특성이 일치하여 망성리에서 제작된 것으로 판단된다. ‘漢/漢只’명 기와는 다른 기와들과는 달리 소성온도가 1,000~1,100℃로 비교적 높고, 태토의 재료적 특성이 거의 동일하게 나타나 채토와기와 제작과정이 동일했을 것으로 생각된다. 한편 ‘習部’명 계열, 방곽문, 다중호선문은 동일한 명문 내에서도 비교적 다양한 재료적 특성이 나타나 채토지점 혹은 태토수비가 달랐던 것으로 생각되며, 다경와요지 수습 기와와는 일부만 유사하여 향후 추가적인 검토가 필요하다. 정리하면, 문무왕대에 대규모건축사업이 진행되면서 많은 기와가 필요했고, 이들 기와는 망성리를 비롯한 여러 와요지에서 공급된것으로 생각된다. 이 기와들은 형태적 제작기법은 유사하지만 채토, 태토수비, 소성작업 등은 다소 다른제작집단에 의해 제작되어 공급되었을 것으로 판단된다. In this study, scientific analysis on the roof tiles with inscriptions excavated from the drainage channel of the southern square of the Hwangnyongsa temple site was carried out to interpret provenance of raw materials. These types of roof tiles were excavated from Donggung, Wolji, and Wolseong site of Gyeongju, which were known to be made during the reign of King Munmu(文武王) of Silla. It is presumed that these inscriptions on roof tiles are related to the Silla six divisions(六部), such as the Seupbibu(習比部) and Hangibu(韓祇部). The material characteristics of roof tiles were investigated for their inscriptions and compared with other roof tiles from kiln site of Mangseong-ri and Dagyeong. As a result of analysis, the inscribed roof tiles with Uibongsanyeongaeto(儀鳳四年皆土) and complex fringed pattern have similar mineral compositions, geochemical distribution, and firing temperature below 1,000℃. It is presumed that they were made in Mangseong-ri kiln because their shape and material characteristics were similar with those of Mangseong-ri site. Meanwhile, roof tiles with inscription of Han/Hanji(漢/漢只) have firing temperature of 1,000~1,100℃ and same properties of raw materials unlike other roof tiles. It means that they were made by controlled process in selecting raw materials, preparing paste, and firing. In addition, other roof tiles including inscription of Seupbu(習部) and various beating patterns showed different mineralogical and geochemical distributions. It means that they had different source materials or manufacturing methods and further study is needed to interpret their making-supply system. Consequently, as a large-scale construction projects were carried out during the reign of King Munmu, many tiles were probably supplied from various kiln sites including Mangseong-ri. It is estimated that these inscribed roof tiles were manufactured and supplied by various workshops because they had different material characteristics despite their similar shape and surface patterns.

암석 재질에 따른 보존처리제의 현장 적용성 평가

김재환,한민수,이장존,송치영,이재만,김민지,이명성,Kim, Jae-Hwan,Han, Min-Su,Lee, Jang-Jon,Song, Chi-Young,Lee, Jae-Man,Kim, Min-Ji,Lee, Myeong-Sung 국립문화재연구소 2009 保存科學硏究 Vol.30 No.-

Stone cultural heritages are mostly situated in field, so they are damaged from mechanical, chemical and biological weathering, and their degree of strength is also weaken. Therefore, the scientific conservation of the stone cultural heritages are necessary in order to the long-term maintenance and safety conservation. In this study, we attempt to estimate on the field application of consolidants which are Wacker OH 100, Remmers KSE 300 and 1T1G according to the quality of the rocks. Based on the ultrasonic velocity, conditions of weathering damage before treatment are mainly ranked completely weathering condition (CW) or partly highly weathering condition (HW). After the first treatment, weathering damage conditions are changed by the high weathering condition (HW). These results shows that the internal pores of stone are filled with consolidant materials, so average ultrasonic velocities increases after treatment. And Remmers KSE 300 which is consolidant material is highest rate of increase of average ultrasonic velocities.

서산 용현리 마애여래삼존상의 장기 모니터링과 훼손상태 변화

전유근,이재만,이미혜,박성미,이선명,이명성,Chun, Yu Gun,Lee, Jae Man,Lee, Mi Hye,Park, Sung Mi,Lee, Sun Myung,Lee, Myeong Seong 한국문화재보존과학회 2014 보존과학회지 Vol.30 No.4

이 연구에서는 보호각의 해체 및 보존처리 이후 서산 용현리 마애여래삼존상의 훼손상태 변화를 모니터링 하였다. 초음파속도 측정결과, 구성암석의 표면물성의 변화는 거의 없는 것으로 분석되었다. 반면 디지털 이미지 분석결과, 백색변색이 보존처리 이후 4년이 경과한 시점에서 재발생한 것으로 나타났으며 과거에는 거의 없었던 생물이 보호각 해체이후 마애여래삼존상의 좌측면을 중심으로 증식하는 것이 확인되었다. 불상표면에 생물이 서식하는 현상은 지형조건에 따라 일조량 및 함수율이 상대적인 차이를 보이기 때문인 것으로 판단된다. We carried out monitoring of deterioration condition for the Rock-carved Buddha Triad in Seosan after dismantlement of protective facilities and conservation treatment. As the results of ultrasonic velocity measurement, physical properties of rock were evaluated to maintain similar the past. Result of digital image analysis, white discoloration was reoccured after four years of conservation treatments. And biodeterioration of unknown in the past was generated left side on the Rock-carved Buddha. Phenomenon of biodeterioration on the surface rocks was estimated by variation of sunshine and water contents according to topography condition.