[논문]부여 무량사오층석탑의 풍화훼손도 정밀진단

송치영; 이찬희; 조영훈

문제 정의

그러나 구조적으로 심한 불균형을 초래하였으며, 생물학적 오염과 이차적인 무기오염물에 의한 변색 또한 심각하다. 따라서 이 연구에서는 무량사 오층석탑을 대상으로 사이트 환경, 구성부재의 기계적, 화학적, 광물학적, 생물학적 및 구조적 훼손 도를 평가하였다.

가설 설정

5. 탑신의 균열과 박리, 박락이 심한 부분에는 보존처리용 충전제를 사용하여 경화 처리가 선행되어야 할 것이다. 이차적 오염현상인 암석의 변색과 강수의 유동흔적을 따라 나타나는 암회색 및 적갈색 침전물, 탑의 이격된 틈에 삽입된 철편에 의한 잔류물 등의 효과적인 세정이 실시되어야 한다.

제안 방법

이 연구를 위해 석탑의 정밀조사를 실시하였고 훼손현황에 대해 다양한 정보를 획득하여 이를 근거로 무량사오층석탑의 종합훼손지도를 작성하였으며, 구성암석의 풍화와 훼손인자를 종합적으로 검토하였다. 이 결과는 석탑의 종합적인 보존방안 수립에 필요한 기초 자료이며, 보존처리 전후 관계를 명확히 구분하여, 향후 과학적 보존지침을 수립하는데 기여할 것이다.
차별침식, 부재의 파손이탈, 표면의 박리현상이 흔하게 나타난다. 따라서 이 조사에서는 석탑 주변에 관한 지형 및 지질조사와 석탑의 물리적, 생물학적 풍화 특성에 관한 정밀조사가 함께 수행되어 풍화훼손정도를 세부적으로 기재하고 목록과 색인을 만들어 종합훼손지도를 작성하였다.
주요 구성 부재인 흑운모 화강암에 대해 반정량적인 광물조성과 광물학적 공생관계, 조직 및 풍화에 의한 변질광물의 생성을 관찰하기 위해 주사전자현미경과 편광현미경 관찰을 실시하였다. 또한 부재의 자화강도를 측정하기 위한 대자율 측정도 이루어졌다.
또한 부재의 자화강도를 측정하기 위한 대자율 측정도 이루어졌다. 또한 일부 시료를 대상으로 X-선 회절분석과 정량적 화학분석을 실시하여 구성 광물과 점토광물 및 지구화학적 거동특성을 검토하였다.
이러한 풍화상태를 종합하여 두 가지 양상으로 훼손지도를 작성하였다(Fig. 2). 하나는 물리적 및 기계적 풍화에 초점을 맞추었으며, 다른 하나는 화학적, 광물학적 및 생물학적 훼손 양상이 복합적으로 이루어진 변색에 초점을 맞춘 것으로 구분하였다.
2). 하나는 물리적 및 기계적 풍화에 초점을 맞추었으며, 다른 하나는 화학적, 광물학적 및 생물학적 훼손 양상이 복합적으로 이루어진 변색에 초점을 맞춘 것으로 구분하였다. 이는 육안으로 관찰되는 풍화양상을 도면화하여 그 정도를 비교적 정확하게 파악할 수 있으며 수치화하는데 기여할 것이다.
4. 이 탑의 요인별 풍화훼손에 따라 정밀평가를 하고자 종합 훼손도를 작성하였다. 이 훼손도를 근거로 석탑의 방위에 따른 모든 부재에 대하여 구성암석의 풍화와 훼손인 자를 평가했으며, 이 결과는 향후 보존방안을 검토하는데 기여할 것이다.
관찰을 실시하였다. 또한 부재의 자화강도를 측정하기 위한 대자율 측정도 이루어졌다. 또한 일부 시료를 대상으로 X-선 회절분석과 정량적 화학분석을 실시하여 구성 광물과 점토광물 및 지구화학적 거동특성을 검토하였다.

대상 데이터

1. The field occurrence showing the southwestern (A), northern (B) side of the five-storied stone pagoda in the Mooryangsa Temple. (C, D) Photographs show detailed survey by riding a special vehicle.

성능/효과

81(xlO-3 SI unit)의 범위로 이 값은 티탄철석 계열에 속하는 화강암류임을 지시하는 것이다. 주성분원소 분석을 통해 암석의 풍화에 의한 원소들의 거동특성과 부화 및 결핍정도를 근거로 화학적 풍화지수(CIA)와 풍화잠재지수(WTI)를 구해본 결과, CIA는 45.96~52.79의 분포로 높은 값을 보이고, WPI는 -9.03~ 1.11의 분포로 낮은 값을 보였다. 따라서 이 석탑을 구성하는 암석은 이미 상당한 풍화가 진행되고 있으며, 풍화포텐셜 또한 아주 크다.
2. 이 탑의 가장 심각한 문제는 지반의 중심침하에 따른 구조적 불안정으로, 북서쪽의 기단갑석에서 두드러진다. 남측면에서 바라본 상륜부 또한 오른쪽으로 기울어짐이 확인되는 것으로 보아 석탑의 구조적 안정을 위한 지반공학적 보강방법이 필요할 것이다.
3. 이 석탑의 풍화현상은 자연적 및 인위적인 복합원인이 작용한 결과이며 표면 박리, 박락과 미세열극, 균열, 부재 탈락 등이 관찰되고, 망간산화물, 철산화물이 강수의 유동 흔적을 따라 변색되었음을 확인하였다. 또한 옥개석 낙수면에 선태류의 피도가 집중 분포하며 생물학적 풍화작용을 가중시키고 있다.

후속연구

훼손인자를 종합적으로 검토하였다. 이 결과는 석탑의 종합적인 보존방안 수립에 필요한 기초 자료이며, 보존처리 전후 관계를 명확히 구분하여, 향후 과학적 보존지침을 수립하는데 기여할 것이다.
하나는 물리적 및 기계적 풍화에 초점을 맞추었으며, 다른 하나는 화학적, 광물학적 및 생물학적 훼손 양상이 복합적으로 이루어진 변색에 초점을 맞춘 것으로 구분하였다. 이는 육안으로 관찰되는 풍화양상을 도면화하여 그 정도를 비교적 정확하게 파악할 수 있으며 수치화하는데 기여할 것이다. 또한 이 도면은 석탑의 보존관리 지침을 수립하는데 유용한 자료로 활용될 것이다.
이는 육안으로 관찰되는 풍화양상을 도면화하여 그 정도를 비교적 정확하게 파악할 수 있으며 수치화하는데 기여할 것이다. 또한 이 도면은 석탑의 보존관리 지침을 수립하는데 유용한 자료로 활용될 것이다.
이 탑에는 부재간의 뒤틀림이나 이격으로 인해 구조적 안정성에 위협을 가하고 있진 않으나 지반의 약화나 불안정 현상이 발생되어 있다. 따라서 정밀 안전진단을 실시하여 현재의 상태를 정확하게 파악하고, 중장기적인 모니터링을 통해 구성 부재의 거동도 또한 면밀하게 검토해야 할 것이다.
이 탑의 가장 심각한 문제는 지반의 중심침하에 따른 구조적 불안정으로, 북서쪽의 기단갑석에서 두드러진다. 남측면에서 바라본 상륜부 또한 오른쪽으로 기울어짐이 확인되는 것으로 보아 석탑의 구조적 안정을 위한 지반공학적 보강방법이 필요할 것이다.
이 탑의 요인별 풍화훼손에 따라 정밀평가를 하고자 종합 훼손도를 작성하였다. 이 훼손도를 근거로 석탑의 방위에 따른 모든 부재에 대하여 구성암석의 풍화와 훼손인 자를 평가했으며, 이 결과는 향후 보존방안을 검토하는데 기여할 것이다.

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