석조문화재는 오랜 기간 동안 외부 환경에 노출되어 자연풍화로 표면이 약화되어 있는 경우가 많고, 오늘날의 환경오염으로 인해 석재의 특성변화, 풍화, 침식 등의 과정이 빠르게 진행되어 훼손이 심각해지고 있다. 문화재에 관한 연구는 그 범위가 넓기 때문에 서로 관련 있는 분야별로 접근방식이 다르다. 각 분야별 접근방법에 따른 연구는 활발하게 진행되어지고 있으나 석조문화재에 대한 성능저하에 따른 유지관리에 대한 건축공학적인 연구가 미비한 실정에 있어 석조문화재의 성능저하 분류에 따른 보존처리에 대한 연구가 필요했다. 연구의 범위는 국가지정문화재중 전남지역에 위치한 석조문화재 3건의 문화재를 대상으로 선정하여 중점적으로 연구하였다. 연구의 방법은 대상 문화재의 성능저하조사를 실시하여 석조문화재에 나타난 대표적인 성능저하를 발생 요인에 따라 분류하고, 이에 따른 석조물에 대한 유지관리방법에 있어 보수보강에 대한 방법을 연구?조사하여 문화재관리에 필요한 보다 체계적이며 종합적인 보존대책의 기초자료를 얻고자 하였다. 연구대상 석조문화재 3건에 대한 성능저하조사 고찰 결과는 다음과 같다 1) 석조문화재에서 나타날 수 있는 성능저하현상은 단위석재에서는 일반적으로 균열, 파손, 풍화, 박리?박락, 이격, 오염 및 ...
석조문화재는 오랜 기간 동안 외부 환경에 노출되어 자연풍화로 표면이 약화되어 있는 경우가 많고, 오늘날의 환경오염으로 인해 석재의 특성변화, 풍화, 침식 등의 과정이 빠르게 진행되어 훼손이 심각해지고 있다. 문화재에 관한 연구는 그 범위가 넓기 때문에 서로 관련 있는 분야별로 접근방식이 다르다. 각 분야별 접근방법에 따른 연구는 활발하게 진행되어지고 있으나 석조문화재에 대한 성능저하에 따른 유지관리에 대한 건축공학적인 연구가 미비한 실정에 있어 석조문화재의 성능저하 분류에 따른 보존처리에 대한 연구가 필요했다. 연구의 범위는 국가지정문화재중 전남지역에 위치한 석조문화재 3건의 문화재를 대상으로 선정하여 중점적으로 연구하였다. 연구의 방법은 대상 문화재의 성능저하조사를 실시하여 석조문화재에 나타난 대표적인 성능저하를 발생 요인에 따라 분류하고, 이에 따른 석조물에 대한 유지관리방법에 있어 보수보강에 대한 방법을 연구?조사하여 문화재관리에 필요한 보다 체계적이며 종합적인 보존대책의 기초자료를 얻고자 하였다. 연구대상 석조문화재 3건에 대한 성능저하조사 고찰 결과는 다음과 같다 1) 석조문화재에서 나타날 수 있는 성능저하현상은 단위석재에서는 일반적으로 균열, 파손, 풍화, 박리?박락, 이격, 오염 및 흑화, 미생물서식 등의 훼손양상이 나타난다. 2) 균열발생은 부분적으로 편중된 하중, 인위적인 충격, 철편의 부식으로 부피팽창, 암상의 절리 등으로 인한 수직?수평 또는 사선으로 발생된 현상이다. 3) 파손은 양파껍질구조선, 부분적으로 편중된 하중, 인위적인 충격 등의 원인에서 석재의 일부가 떨어져 나오는 현상으로 풍화의 심화에 따른 표면파손이 전체 석조문화재에서 조사되었다. 5) 박리?박락은 석재의 결(두께 10mm 이상)을 따라 균열이 발생하고 모재로부터 분리되려는 현상과 석재의 일부가 떨어져 나오는 현상으로 석조문화재의 전반적인 표면에서 확인되었다. 6) 풍화는 표면은 탈락되지 않았으나 입자나 표면이 부스러지는 현상으로 표면상의 박리?박락형의 풍화에 의해 석재의 표면이 얇게 벗겨지거나 입자가 탈락되었다. 7) 이격은 석재간 이음부, 맞춤부 및 맞댄 면에 틈이 벌어진 현상으로 구조적 거동으로 전이될 가능성이 내포된 것으로 조사되었다. 8) 오염 및 흑화(변색)은 이물질 부착 및 철편의 산화철에 따른 얼룩, 심한 풍화, 미생물, 화재의 영향, 낙서 등의 양상으로 갈색, 검은색, 노란색, 회색 등 다양한 색채로 나타났다. 9) 미생물의 서식은 석조문화재에서 전체적으로 나타난 양상으로 주변환경 여건에 따라 지의류, 선태류(검정이끼), 넝쿨식물 등의 서식이 확인되었다. 성능저하된 대상 석조문화재의 유지관리시 보수?보강 방안에 대한 고찰은 다음과 같다 1) 3건의 석조문화재의 성능저하조사 결과 각 문화재 요인별 특성에 맞는 보수?보강이 필요한 것으로 조사되었다. 2) 석재문화재가 대기 내에 노출되어 석재 표면은 자연풍화와 대기오염물질에 의한 화학적 작용은 문화재의 표면뿐만 아니라 내부까지도 침식되어 부식작용을 촉진시키므로 세척이 필요하다. 3) 균열부의 보수시 에폭시수지는 압축력이 주된 하중시에만 고려되어야 한다. 석재의 건전도에 대한 신뢰성 확보를 고려하여 스테인레스 스틸 등과 같이 부식되지 않는 보강재로 고정한 후 에폭시수지 등을 혼용하여 접착해야 한다. 4) 석재문화재는 석재가공시 표면의 강도저하로 풍화가 미관훼손 및 박리박락 등의 성능저하가 나타나므로 표면경화처리 등의 강도확보가 필요하다. 4) 지의류 및 미생물은 인근 유입수 차단으로 서식의 환경을 제거하는 것을 고려해야하며, 생물훼손을 저감시키는 방법으로 고압으로 물을 분무하여 세척하는 방법과 생물제거제(K-201, ACC 322)를 도포하고 세척하는 방법중 석조문화재의 특성에 맞게 선택해야한다. 6) 강진월남사지삼층석탑의 내부 채움석 유실에 따른 파손과 균열이 발생한 상태로 채움석 충진이나 통석 설치가 필요하며, 또한 1층 좌측면 면석의 부재교체석이 임시가공석으로 석탑과 동일암종으로 정밀가공후 교체설치가 필요하다. 7) 나주동문외석당간과 같이 연결부 중간(쇠막대기)에 설치되었던 쐐기는 철편제거 후 부재의 거동을 방지하기 위하여 철편 및 띠쇠에 탄성고무 링과 밴드 설치로 일체거동 확보가 필요하다. 이와같이 석조문화재가 가지고 있는 성능저하의 요인이 재료적 특성, 구조적 특성, 환경적 특성, 인위적요인 등으로 균열, 파손, 풍화, 박리?박락, 이격, 오염 및 흑화, 미생물서식 등의 훼손양상으로 발생하므로 요인별 특성에 따른 적합한 보수 및 보강공법이 선정되어 적용되어야 한다.
석조문화재는 오랜 기간 동안 외부 환경에 노출되어 자연풍화로 표면이 약화되어 있는 경우가 많고, 오늘날의 환경오염으로 인해 석재의 특성변화, 풍화, 침식 등의 과정이 빠르게 진행되어 훼손이 심각해지고 있다. 문화재에 관한 연구는 그 범위가 넓기 때문에 서로 관련 있는 분야별로 접근방식이 다르다. 각 분야별 접근방법에 따른 연구는 활발하게 진행되어지고 있으나 석조문화재에 대한 성능저하에 따른 유지관리에 대한 건축공학적인 연구가 미비한 실정에 있어 석조문화재의 성능저하 분류에 따른 보존처리에 대한 연구가 필요했다. 연구의 범위는 국가지정문화재중 전남지역에 위치한 석조문화재 3건의 문화재를 대상으로 선정하여 중점적으로 연구하였다. 연구의 방법은 대상 문화재의 성능저하조사를 실시하여 석조문화재에 나타난 대표적인 성능저하를 발생 요인에 따라 분류하고, 이에 따른 석조물에 대한 유지관리방법에 있어 보수보강에 대한 방법을 연구?조사하여 문화재관리에 필요한 보다 체계적이며 종합적인 보존대책의 기초자료를 얻고자 하였다. 연구대상 석조문화재 3건에 대한 성능저하조사 고찰 결과는 다음과 같다 1) 석조문화재에서 나타날 수 있는 성능저하현상은 단위석재에서는 일반적으로 균열, 파손, 풍화, 박리?박락, 이격, 오염 및 흑화, 미생물서식 등의 훼손양상이 나타난다. 2) 균열발생은 부분적으로 편중된 하중, 인위적인 충격, 철편의 부식으로 부피팽창, 암상의 절리 등으로 인한 수직?수평 또는 사선으로 발생된 현상이다. 3) 파손은 양파껍질구조선, 부분적으로 편중된 하중, 인위적인 충격 등의 원인에서 석재의 일부가 떨어져 나오는 현상으로 풍화의 심화에 따른 표면파손이 전체 석조문화재에서 조사되었다. 5) 박리?박락은 석재의 결(두께 10mm 이상)을 따라 균열이 발생하고 모재로부터 분리되려는 현상과 석재의 일부가 떨어져 나오는 현상으로 석조문화재의 전반적인 표면에서 확인되었다. 6) 풍화는 표면은 탈락되지 않았으나 입자나 표면이 부스러지는 현상으로 표면상의 박리?박락형의 풍화에 의해 석재의 표면이 얇게 벗겨지거나 입자가 탈락되었다. 7) 이격은 석재간 이음부, 맞춤부 및 맞댄 면에 틈이 벌어진 현상으로 구조적 거동으로 전이될 가능성이 내포된 것으로 조사되었다. 8) 오염 및 흑화(변색)은 이물질 부착 및 철편의 산화철에 따른 얼룩, 심한 풍화, 미생물, 화재의 영향, 낙서 등의 양상으로 갈색, 검은색, 노란색, 회색 등 다양한 색채로 나타났다. 9) 미생물의 서식은 석조문화재에서 전체적으로 나타난 양상으로 주변환경 여건에 따라 지의류, 선태류(검정이끼), 넝쿨식물 등의 서식이 확인되었다. 성능저하된 대상 석조문화재의 유지관리시 보수?보강 방안에 대한 고찰은 다음과 같다 1) 3건의 석조문화재의 성능저하조사 결과 각 문화재 요인별 특성에 맞는 보수?보강이 필요한 것으로 조사되었다. 2) 석재문화재가 대기 내에 노출되어 석재 표면은 자연풍화와 대기오염물질에 의한 화학적 작용은 문화재의 표면뿐만 아니라 내부까지도 침식되어 부식작용을 촉진시키므로 세척이 필요하다. 3) 균열부의 보수시 에폭시수지는 압축력이 주된 하중시에만 고려되어야 한다. 석재의 건전도에 대한 신뢰성 확보를 고려하여 스테인레스 스틸 등과 같이 부식되지 않는 보강재로 고정한 후 에폭시수지 등을 혼용하여 접착해야 한다. 4) 석재문화재는 석재가공시 표면의 강도저하로 풍화가 미관훼손 및 박리박락 등의 성능저하가 나타나므로 표면경화처리 등의 강도확보가 필요하다. 4) 지의류 및 미생물은 인근 유입수 차단으로 서식의 환경을 제거하는 것을 고려해야하며, 생물훼손을 저감시키는 방법으로 고압으로 물을 분무하여 세척하는 방법과 생물제거제(K-201, ACC 322)를 도포하고 세척하는 방법중 석조문화재의 특성에 맞게 선택해야한다. 6) 강진월남사지삼층석탑의 내부 채움석 유실에 따른 파손과 균열이 발생한 상태로 채움석 충진이나 통석 설치가 필요하며, 또한 1층 좌측면 면석의 부재교체석이 임시가공석으로 석탑과 동일암종으로 정밀가공후 교체설치가 필요하다. 7) 나주동문외석당간과 같이 연결부 중간(쇠막대기)에 설치되었던 쐐기는 철편제거 후 부재의 거동을 방지하기 위하여 철편 및 띠쇠에 탄성고무 링과 밴드 설치로 일체거동 확보가 필요하다. 이와같이 석조문화재가 가지고 있는 성능저하의 요인이 재료적 특성, 구조적 특성, 환경적 특성, 인위적요인 등으로 균열, 파손, 풍화, 박리?박락, 이격, 오염 및 흑화, 미생물서식 등의 훼손양상으로 발생하므로 요인별 특성에 따른 적합한 보수 및 보강공법이 선정되어 적용되어야 한다.
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