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문제 정의
- 이와 같은 총체적인 문제점은 관계전문가의 진단과 수복시스템에 관한 연구가 진행될 것이다. 여기서는 부재의 보존과학적 문제점과 보존수복을 위한 대처방안을 간단히 토론할 것이다.
- 이 석탑의 해 체과정을 담당하고 있는 보수정비단에서는 가능한 모든 부재에 대하여 종합 보존과학적 정밀조사를 진행하고 있으며 모든 자료의 도면화 및 전산화를 실시하고 있다. 이 연구에서는 미륵사지 석탑의 해체와 보수정비 과정을 간단히 소개하고 구성석재의 풍화훼손도 평가와 보존처리에 관하여 검토하였다. 이 결과는 석조문화재의 해체과정에 따른 정밀 조사연구 및 향후 보존수복 시스템에 적용할 수 있는 단계적 보존처리 계획과 방안을 모색하는데 중요한 자료로 이용될 것이다.
가설 설정
- (A) Detailed investigation of rock surface using optical microscope. (B) Fine grained surface of biotite granite for rock property. (C) Coarse grained surface of biotite granite for rock property.
- 4. 석재 훼손의 객관적인 평가를 위해서는 단위부재의 상태조사카드를 이용하여 정밀훼손지도를 작성하고, 이훼손지도에 따라 처리방법을 강구할 것이다. 또한 처리 후에는 보존처리지도를 작성하여 처리 전후관계를 비교하는 평가자료로 활용할 것이다.
제안 방법
- 기준각도는측기의 설치점에서 직각으로 표기되어 있는 기준점을 시준하여 입력한다. 기준각도 입력 후 대안렌즈를 수평으로 조절한 다음 기준틀에 미리 설치하여둔 기준자의 눈금을 시준하고 기계 높이를 읽어 기록하는 방법으로 진행하였다(Fig. 4).
- 주요 실험내용 은 물리적인 제거방법을 사용하지 않으면서 부착생물의 고사와 제거가 가능한지를 파악하는 것이었다. 또한 생물이 억제되는지를 알아보고자 균주를 채취하여 배양 실험도 실시하였다(Fig. 8).
- 미륵사지 석탑을 구성하고 있는 부재의 미세가공도를 규명하고자 석고모본을 제작하여 표면의 거칠기를 측정 하였다. 현재 탑의 부재에 나타난 가공정도는 크게 3 mm 미만의 표면 요철을 갖는 세립질, 3~6 mm 정도의 요철을 보이는 중립질, 6 mm 이상의 요철을 보이는 조 립질 표면을 갖는 것으로 나타났으며 이들의 평면과 단 면은 Fig.
- 부분적인 해체의 진행에 앞서 모든 부재는 놓인 위치 에서 전체적으로 3D 스캐닝을 실시하였으며, 분리된 모 든 단위부재에 대하여도 스캐닝을 하였다(Fig. 4A,4B). 사용한 기기는 Cyrex Potable Laser ScanningSystem이다.
- 생물학적 침해에 대한 적절한 처리방법을 수립하기위하여 2003년 6월부터 8월까지 K201 약제를 중심으로 적용방법에 대한 임상실험을 실시하였다. 시험에서는 공 주대학교 문화재보존과학연구소에서 조제한 K201 시 약 을 20 %, 50 %로 희석하여 사용하였다.
- 이와 같은 석탑 부재의 모든 훼손양상을 단위 부재마다 정밀상태조사카드에 상세히 기록하고 분석하였다 (Fig. 6). 부재의 정밀관찰은 산업용으로 제작된 실체전 자현미경을 이동용 운반기구에 컴퓨터와 모니터를 탑재하여 사용하였다(Fig.
- 시험에서는 공 주대학교 문화재보존과학연구소에서 조제한 K201 시 약 을 20 %, 50 %로 희석하여 사용하였다. 주요 실험내용 은 물리적인 제거방법을 사용하지 않으면서 부착생물의 고사와 제거가 가능한지를 파악하는 것이었다. 또한 생물이 억제되는지를 알아보고자 균주를 채취하여 배양 실험도 실시하였다(Fig.
대상 데이터
- 2001년 10월 31일에는 공사의 시작과 안전을 기원하 는 고유제를 지냈고 석탑의 6층 옥개석을 해체시연 하였 다. 2002년에는 3층까지 총 4개 층을 해체하였고 2003년에는 2층을 해체하였다.
- 1915년 에 서남측면을 보강하기 위해 사용된 콘크리트는 90여 년 동안 풍화되어 균열과 박락이 나타나는 등 구조적인 성능도 저하되어 장기적인 보존대책이 절실하게 되었다. 따라서 1997년부터 1998년 사이에는 전라북도의 주관 으로 (재)한국건설안전기술원에서 구조안전진단을 실시하였다. 이 때부터 본격적으로 석탑의 해체가 논의되어 오다가 1999년 4월 17일에 문화재위원회를 거쳐 해체 보수 방침이 결정되었다.
- 환봉에 철사를 감아 이형철근처 럼 만들었는데 철근을 고정하기 위해 타 부재에 구멍을 뚫기도 하였다. 또한 강수의 내부유입과 균열 부재의 망실 및 유동이 가능한 부분에도 콘크리트를 사용하였다. 이 외에도 균열된 부재를 구조적으로 보강하기 위해 석재가삽입된 것으로 보인다.
- 4A,4B). 사용한 기기는 Cyrex Potable Laser ScanningSystem이다. 3D 스캐너는 부정형의 대상물을 측량하는 데 효율적이며, 현장에서는 입체적인 형상을 전산 정보자료로 제작하고 있다.
- 생물학적 침해에 대한 적절한 처리방법을 수립하기위하여 2003년 6월부터 8월까지 K201 약제를 중심으로 적용방법에 대한 임상실험을 실시하였다. 시험에서는 공 주대학교 문화재보존과학연구소에서 조제한 K201 시 약 을 20 %, 50 %로 희석하여 사용하였다. 주요 실험내용 은 물리적인 제거방법을 사용하지 않으면서 부착생물의 고사와 제거가 가능한지를 파악하는 것이었다.
- 이 탑의 주요 외면을 구성하는 부재는 총 446개이며, 동측 면이 202개로 가장 많이 남아있다. 북측 면도 일부 부재가 남아 있으나, 남측 면은 1층 부분만이 있다.
성능/효과
- 1. 미륵사지 석탑의 구성부재는 대부분 중립질 흑운모 화강암으로서 , 약 3000여개의 석재가 사용되었을 것으 로 예측된다. 주요 외면 부재는 총 446여 개이나, 탑의 각 층에서 집중하중을 받는 석재들은 균열이 중첩되어 있거나 풍화와 훼손이 아주 심하다.
- 2. 부재에 나타난 물리화학적 훼손상태는 균열, 결손, 박리박락, 마모, 입상분해, 표면요철, 변색, 수산화물의 피복 등이다. 이 석탑에 나타난 침해 생물종은 균류, 조 류, 선태류, 지의류, 이끼류 등으로 종 38종이 동정되었 고 전체 피도는 약 85 %로 나타났다.
- 3. 부재의 인위적 보강에는 고분자 유기화합물을 이용 하여 더 이상의 훼손을 막고 절단된 부재는 보강용 철심으로 고정하여 재사용 할 수 있다. 그러나 훼손이 심하여 전체적인 구조에 영향을 줄 수 있는 부재는 신석재를 사용할 수 있을 것이다.
- K201 을 50 %로 희석하여 사용했을 때는 분무 방식으로도 고착지의류가 제거되면서 암석의 원래 표면을 확인할 수 있었으며, 배양실험에서도 균주가 억제되었음을 확인하였다.
- 따라서 석탑의 외면부재에서 생물의 피도가 높아 제 거의 필요성이 있는 경우 K201 을 50 %로 희석하여 분 무하면 처리 시에 제거가 가능할 것이며, 이는 미생물의 재유입을 지연할 수 있는 효과를 거둘 수 있다. 그러나 침해생물의 처리는 향후 석탑의 종합적인 보존처리방안과 함께 다시 검토되어야 할 것이다.
- 부재에 나타난 물리화학적 훼손상태는 균열, 결손, 박리박락, 마모, 입상분해, 표면요철, 변색, 수산화물의 피복 등이다. 이 석탑에 나타난 침해 생물종은 균류, 조 류, 선태류, 지의류, 이끼류 등으로 종 38종이 동정되었 고 전체 피도는 약 85 %로 나타났다. 일부 부재를 대상 으로 20 % 농도로 희석한 세정용 약제를 도포하였을 때 침해생물종이 고사되고 균주가 억제되었다.
- 그러나 이들의 대부분은 여러 가지 훼손현상이 중첩되어 있어 재사용이 어려울 것으로 보인다. 이를 종합하면 약 18.8 %에 해당되는 84개의 부재가심하게 훼손되어 있다(Table 2).
- 이 석탑에 나타난 침해 생물종은 균류, 조 류, 선태류, 지의류, 이끼류 등으로 종 38종이 동정되었 고 전체 피도는 약 85 %로 나타났다. 일부 부재를 대상 으로 20 % 농도로 희석한 세정용 약제를 도포하였을 때 침해생물종이 고사되고 균주가 억제되었다.
- 서측 면은 콘크리트 하단에는 축조시기를 알 수 없는 석축이 보강되어 있을 뿐이다. 현재 이 탑을 구성하고 있는 외면 부재는 탑의 주변에 쌓여있는 부재와 석축의 부재를 합하며 총 1, 364개로 확인되었다(Table 1). 이 외에도 탑 의 내부에서는 적심석으로 사용한 장대석과 작은 석재들이 많이 수습되고 있어, 이 석탑을 구성하고 있는 부재는 총 3, 000여 개 이상일 것으로 예측된다.
- 단일 석재 중에는 조암광물의 입도에 따라 풍화의 차이가 나타나는데 , 불균질한 입도를 가지며 조립질인 경우에 상대적으로 풍화가 심한 상태이다. 흑운모의 입도에서도 차이를 보이 는데 흑운모가 2 mm 이하로 작고 조밀할수록 석재의 보 존상태가 양호하였다. 암석의 상태가 양호할수록 표면에서는 광택이 있으나, 풍화된 표면은 미소토양으로 인해 변색과 결정의 미세균열이 관찰된다.
후속연구
- 또한 생물세정용 약제의 사용은 미소토양에 쉽게 발생하는 토양 남조류의 생장을 예방할 수도 있으며 생물의 이차천이를 지연시키는 효과 도 있다.8 그러나 대부분의 세정제는 석재의 표면을 손상 시키는 부작용도 있어 보다 구체적인 연구가 있어야 할 것이다.
- 균열과 결손이 심한 부재들은 탑의 구조적 안전에 영향을 줄 수 있다. 그 외의 훼손현상들은 탑의 안정에는 영향을 주지 않으나 재사용을 위해서는 과학적 보존처리가 필요할 것이다.
- 그러나 침해생물의 처리는 향후 석탑의 종합적인 보존처리방안과 함께 다시 검토되어야 할 것이다.
- 부재의 인위적 보강에는 고분자 유기화합물을 이용 하여 더 이상의 훼손을 막고 절단된 부재는 보강용 철심으로 고정하여 재사용 할 수 있다. 그러나 훼손이 심하여 전체적인 구조에 영향을 줄 수 있는 부재는 신석재를 사용할 수 있을 것이다. 신석재의 선택은 암종의 동질성 , 구부재의 지지강도 및 가공성 등을 검증해서 결정해야 한다.
- 상태에서는 접착과 보강이 용이하지 않다. 또한 미리 부재를 접착하게 되면 재조립 과정에서 뒤틀림과 편 하중이 발생할 수 도 있다 m 따라서 신석재의 선택은 암 종의 동질성 , 구부재의 지지강도, 가공성 등을 검증해서 결정해야 하나, 문화재의 특성을 고려하여 원래 부재의 재사용 방법과 가능성을 먼저 연구해야 할 것이다.
- 석재 훼손의 객관적인 평가를 위해서는 단위부재의 상태조사카드를 이용하여 정밀훼손지도를 작성하고, 이훼손지도에 따라 처리방법을 강구할 것이다. 또한 처리 후에는 보존처리지도를 작성하여 처리 전후관계를 비교하는 평가자료로 활용할 것이다. 이 훼손지도와 처리 지도는 보존수복과정을 검증할 수 있는 비교자료와 기록으로 남길 것이다.
- 이에 관한 사례는 국내외에서 이미 보고된 바 있다"1 그러나균열과결손이 심해 전체적인 구조에 영향을 미친다고 판단되는 경우에는 신석재를 사용하게 된다. 보통 작업공정을 예상하여 절단된 석재를 미리 접착하고 신석재를 사용하게 되나, 실제 적용에는 별도의 연구가 필요하다.
- 이 연구에서는 미륵사지 석탑의 해체와 보수정비 과정을 간단히 소개하고 구성석재의 풍화훼손도 평가와 보존처리에 관하여 검토하였다. 이 결과는 석조문화재의 해체과정에 따른 정밀 조사연구 및 향후 보존수복 시스템에 적용할 수 있는 단계적 보존처리 계획과 방안을 모색하는데 중요한 자료로 이용될 것이다.
- 3D 스캐너는 부정형의 대상물을 측량하는 데 효율적이며, 현장에서는 입체적인 형상을 전산 정보자료로 제작하고 있다. 이 결과는 해체된 석탑의 모습을 영상으로 합성하는데 이용될 것이다.
- 물리적 방법과 화학적 방법을 적절히 병행하고 있는데 미학적인 관점을 항상 고려하여 판단하여야 한다. 이 연구에서 석탑의 침해생물 제거를 위한 적용실험결과로 본다면 저농도의 약제를 사용해 충분히 생물의 고사와 균주를 억제할 수 있을 것으로 예측되었다. 또한 생물세정용 약제의 사용은 미소토양에 쉽게 발생하는 토양 남조류의 생장을 예방할 수도 있으며 생물의 이차천이를 지연시키는 효과 도 있다.
- 이와 같은 적갈색, 암갈색 , 암흑색 및 회백색의 변색 현상은 미소토양의 축적에 의한 것인지, 석재자체에서 발생 되는 수산화 물질 인지에 대한 규명이 필요하며 , 종합적인 대처방안도 수립되어야 할 것이다. 이 연구에서 제시된 모든 결과는 석조문화재의 해체과정 , 정밀 조사연구 및 향후 보존수복 시스템에 적용할 수 있는 중요한 자료로 이용될 수 있을 것이다.
- 처리 후에는 처리 지도를 작성하여 보존처리 전후 관계를 비교하는 평가자료로 활용해야 할 것이다. 이 훼손지도와 처리 지도는 보존수복과정을 검증할 수 있는 매우 중요한 비교자료와 기록으로 남게 될 것이다.
- 이석재는 외부의 적재장에 보관되고 있는데, 부분적으로는 환경의 영향만으로도 자연스럽게 세정이 되고 있다. 이와 같은 적갈색, 암갈색 , 암흑색 및 회백색의 변색 현상은 미소토양의 축적에 의한 것인지, 석재자체에서 발생 되는 수산화 물질 인지에 대한 규명이 필요하며 , 종합적인 대처방안도 수립되어야 할 것이다. 이 연구에서 제시된 모든 결과는 석조문화재의 해체과정 , 정밀 조사연구 및 향후 보존수복 시스템에 적용할 수 있는 중요한 자료로 이용될 수 있을 것이다.
- 또한 석탑의 기단부는 불균형적 구조를 가지고 있으며 콘크리트의 성능은 저하되어 구조기 능을 상실한 채 하중만이 가해지는 상황이다. 이와 같은 총체적인 문제점은 관계전문가의 진단과 수복시스템에 관한 연구가 진행될 것이다. 여기서는 부재의 보존과학적 문제점과 보존수복을 위한 대처방안을 간단히 토론할 것이다.
- 이 훼손지도에 따라 처리방법을 고찰하고 단계적으로 보존처리할 수 있는 방법을 강구하는 것이 석탑의 보존처리에서 중요한 선행과제이다. 처리 후에는 처리 지도를 작성하여 보존처리 전후 관계를 비교하는 평가자료로 활용해야 할 것이다. 이 훼손지도와 처리 지도는 보존수복과정을 검증할 수 있는 매우 중요한 비교자료와 기록으로 남게 될 것이다.
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