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문제 정의
- 이 연구는 팔공산 선본사의 관봉 석조여래좌상(이하 석조여래좌상)과 선본사 삼층석탑(이하 삼층석탑)을 이루고 있는 암석의 재질을 판별하고, 그 암석의 원산지를 규명하기 위한 것이다.
제안 방법
- 그 결과 팔공산화강암은 9-16(×10−3 SI)의 범위를 가진다. 감마스펙트로미터는 3회 측정하였다. 그 값은 K값은 4.
- 석조여래좌상과과 삼층석탑은 각각 보물 제 431호와 시도유형문화재 제 115호로 지정되어 있기 때문에 경하관찰 및 기기 분석을 위한 암석시료를 채취하기에는 한계가 있다. 따라서 위 문화재에 대한 연구방법은 육안관찰과 비파괴 검사를 통해 이루어졌으며, 폭넓게 적용되는 대자율(magnetic susceptibility)과 감마스펙트로미터(gamma-ray spectrometer)를 활용하였다.
- 삼층석탑에 대한 감마스펙트로미터 측정은 하층기 단석, 상층기단석, 상층기단갑석, 일층탑신, 일층옥개석, 이층탑신을 대상으로 각 1회 측정하였다. 그 결과 하층기단석의 K값은 3.
- 석조여래좌상에 대한 감마스펙트로미터 측정을 실시하였다. 이 측정의 경우 일정한 면적과 두께가 요구되기 때문에 보개는 접근이 가능한 곳에서 1회만 측정하였고 석불과 석불 주변암체를 대상으로는 3회씩 측정하였다.
- 선본사 아래의 팔공산 암체에 대하여 육안관찰과 박편을 제작하여 경하관찰을 실시하였다. 전반적으로 담홍색으로, 조립질이며 석영과 알칼리장석(퍼싸이트)의 반정이 많이 나타나는 반상조직을 보인다.
- 석조여래좌상에 대한 감마스펙트로미터 측정을 실시하였다. 이 측정의 경우 일정한 면적과 두께가 요구되기 때문에 보개는 접근이 가능한 곳에서 1회만 측정하였고 석불과 석불 주변암체를 대상으로는 3회씩 측정하였다. 측정 결과 석불의 K값은 4.
대상 데이터
- 암석의 종류에 따라 함유된 자철석의 양이 다르기 때문에 대자율 측정은 육안으로 판단하기 힘든 암석시료의 구분에 아주 유용하게 사용될 수 있다. 본 연구에서는 체코제 전암 대자율 측정기(모델: GF instrument社, SM 30, Fig. 1A)를 사용하였다.
- 삼층석탑에 대한 대자율은 석탑의 하층기단, 상층 기단, 상층기단갑석, 일층탑신, 일층옥개석, 이층탑신, 이층옥개석을 대상으로 각 10회 이상 측정하였다. 그결과 하층기단석은 10-15(×10−3 SI), 상층기단석은 9-14(×10−3 SI), 상층기단갑석은 12-15(×10−3 SI), 일층 탑신은 13-14(×10−3 SI), 일층옥개석은 12-15(×10−3 SI), 이층탑신은 12-15(×10−3 SI), 이층옥개석은 12-15 (×10−3 SI)의 범위를 가진다(Table 2)
- 석조여래좌상에 대한 대자율은 이 석불의 앞면과 뒷면 그리고 석불의 갓에 해당하는 보개와 석불 주변의 암체를 대상으로 측정하였다. 그 결과 앞면은 10-14(×10−3 SI), 뒷면은 10-14(×10−3 SI), 보개는 10-13 (×10−3 SI), 석불 주변암체는 10-14, 10-13(×10−3 SI)의 값으로 평균적으로 10-14(×10−3 SI)의 범위를 가진다(Table 2).
- 선본사가 위치해 있는 팔공산의 화강암에 대한 대 자율은 선본사아래 신선한 노두에서 10회 이상 측정하였다. 그 결과 팔공산화강암은 9-16(×10−3 SI)의 범위를 가진다.
성능/효과
- 결론적으로 선본사의 관봉 석조여래좌상과 삼층석탑은 팔공산 화강암의 특징에 부합되며, 주변 지역의 화강암체가 그 원산지라고 추정된다.
- 삼층석탑에 대한 감마스펙트로미터 측정은 하층기 단석, 상층기단석, 상층기단갑석, 일층탑신, 일층옥개석, 이층탑신을 대상으로 각 1회 측정하였다. 그 결과 하층기단석의 K값은 3.4%, eU은 3.5 ppm, eTh은 16.9 ppm이다. 상층기단석의 K값은 5.
- 그결과 하층기단석은 10-15(×10−3 SI), 상층기단석은 9-14(×10−3 SI), 상층기단갑석은 12-15(×10−3 SI), 일층 탑신은 13-14(×10−3 SI), 일층옥개석은 12-15(×10−3 SI), 이층탑신은 12-15(×10−3 SI), 이층옥개석은 12-15 (×10−3 SI)의 범위를 가진다(Table 2)
- 삼층석탑에 사용된 석재의 육안관찰과 석탑의 탈락 부분으로 사료되는 전석으로 박편을 제작하여 경하관찰을 실시한 결과, 전반적으로 회백색의 조립질이며 자형의 장석반정이 많이 관찰되는 반상조직을 가지고, 주 구성광물은 알칼리장석(퍼싸이트), 석영, 사장석, 녹니석, 흑운모가 관찰되며, 소량의 각섬석, 불투명광물이 관찰된다. 알칼리장석은 대부분 타형으로서 석영과 연정을 이룬다.
- 전암대자율 측정값을 보면 석조여래좌상, 삼층석탑, 선본사 인근 화강암 노두에서 각각 10-14, 10-15, 9-16(×10−3 SI)의 범위를 보여 거의 동일하며, 자철석계열의 팔공산 화강암을 나타낸다(Fig. 8).
- 하지만, 신뢰할 수 있는 데이터를 얻기 위해서는 3가지 기본 조건이 충족되어야 한다. 첫째, 시료가 어느 정도 균질해야 하고, 둘째, 붕괴 계열이 지속적으로 평형이어야 하며, 셋째, 시료 형태가 일정하게 유지되어야 한다.
- 이 측정의 경우 일정한 면적과 두께가 요구되기 때문에 보개는 접근이 가능한 곳에서 1회만 측정하였고 석불과 석불 주변암체를 대상으로는 3회씩 측정하였다. 측정 결과 석불의 K값은 4.5-4.9%, eU은 2.8-6.4 ppm의 범위를 보이며, eTh은 15.5-20.9 ppm이다. 보개의 K값은 6.
후속연구
- 따라서 풍화로 인한 훼손을 방지하기 위해서는 석조문화재의 보존과학적 연구가 필요하며, 그 출발점은 석조문화재를 이루고 있는 석재의 암질, 즉 암석의 종류를 파악하는 것이다. 또한 암석의 원산지를 규명함으로써 향후 보존처리에 활용하는 것이 바람직하다.
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