암석학적 연구를 통한 서울 광화문 월대 복원용 석재 제안

이명성(Myeong Seong Lee),안유빈(Yu Bin Ahn),박세린(Se Rin Park),최명주(Myoungju Choie),김지영(Jiyoung Kim) 대한자원환경지질학회 2023 자원환경지질 Vol.56 No.6

이 연구는 광화문 월대 복원에 사용될 석재를 수급하기 위해 광화문 난간석주와 구리 동구릉 소재 난간부재들의 암석학적 유사성을 비교하고 석재의 산지를 해석하였으며, 서울-포천 일대 암석 중 복원에 가장 적합한 신석재의 채석지를 제안한 것이다. 동구릉에 소재한 난간석주는 중립 내지 조립질의 담홍색 흑운모화강암으로써 이들의 암석기재적 특징, 전암대자율(평균 5.20×10-3 SI unit), 감마스펙트로미터(K 5.00~6.38%, U 4.92~8.56 ppm, Th 27.60~36.44 ppm) 분석결과는 광화문 월대에 남아 있는 난간석주(대자율 평균 5.38)와 유사성을 보였다. 따라서 동구릉 난간부재들을 광화문 월대 복원에 재사용할 수 있을 것으로 판단된다. 이들은 서울 수락산과 불암산에 분포하는 담홍색 흑운모화강암과 암석학적 및 지구화학적 특성이 유사하여 이 지역을 석재 산지로 추정하였다. 그러나 수락산과 불암산 일대는 현재 채석 활동이 불가능하기 때문에 서울화강암으로 명명된 양주와 포천지역 화강암을 대상으로 암석학적 및 지구화학적 분석을 실시하여 복원용 석재의 적합성을 검토하였다. 연구 결과 포천 지역에서 월대 석재와 유사한 담홍색 흑운모화강암을 확인할 수 있었으며, 이 지역 석재 중 입자 크기와 색상이 광화문 난간석주와 유사한 석재를 선별하여 월대 복원에 사용할 수 있을 것으로 판단된다. This study is to analyze the lithological similarities between railing stones of Gwanghwamun Woldae and stone blocks stored in Donggureung Royal Tombs, Guri, to interpret the provenance of the stones, and to suggest the most suitable quarry for a new stones supply among the rocks in the Seoul-Pocheon area in order to select stones for the restoration of the Gwanghwamun Woldae. The railing stones in Donggureung are medium to coarse-grained pink biotite granite, and their lithological characteristics, magnetic susceptibility(Average 5.20 ×10-3 SI unit), and gamma spectrometer data(K 5.00~6.38%, U 4.92~8.56 ppm, Th 27.60~36.44 ppm) show similarities with the remaining railing stones in Gwanghwamun Woldae(Average 5.38). Therefore, the railing stones in Donggureung can be reused for the restoration of Gwanghwamun Woldae. They have similar lithological and geochemical charateristics to the pink biotite granite found the Suraksan Mt. and Buramsan Mr. areas in Seoul, suggesting that these areas are the source of the stone. However, since the Suraksan Mt. and Buramsan Mt. areas are currently unavailable for quarrying, lithological and geochemical analyses on granite from the Yangju and Pocheon areas are conducted to determine the suitability of the new stone for restoration. As a result, a pink biotite granite similar to the Woldae stones was identified in the Pocheon area, and it is suggested that the stones similar in grain size and colour to the railing stones of Gwanghwamun Woldae should be selected and used for the restoration of Gwanghwamun Woldae.

진주 정촌면 백악기 공룡·익룡발자국 화석산지의 재질특성 및 보존방안 연구

유지현(Ji Hyun Yoo),안유빈(Yu Bin Ahn),김명남(Myoung Nam Kim),이명성(Myeong Seong Lee) 대한자원환경지질학회 2023 자원환경지질 Vol.56 No.6

2017년 말 뿌리일반산업단지 조성과정에서 발견된 진주 정촌면 백악기 공룡·익룡발자국 화석산지는 다양한 종류의 공룡과 익룡, 동물의 흔적화석이 높은 밀집도로 보존되어 고생물학적 가치가 높은 자연유산이다. 이 연구에서는 화석산지의 현장조사를 통해 절리, 균열, 박리, 박락, 세편화 등 물리적 풍화가 발생하여 있음을 확인하고, 손상을 저감하기 위한 보존과학적 기초 연구를 수행하였다. 이를 위해 발굴 후 확인된 8개의 층준 중 수각류 발자국 화석이 다량 산출된 Level 3 층준과 익룡 발자국 화석이 산출된 Level 4 층준의 암석을 수습하여 재질분석 및 강화제와 접착제의 효과 검증 평가를 수행하였다. 이 결과, Level 3 층준의 암석은 암회색 실트암, Level 4의 암석은 암회색 셰일로 구성되어 있었으며 이들은 방해석을 다량 함유한 가운데 석영, 사장석, 운모, 알칼리장석, 기타 점토광물로 이루어져 외부 환경 하에서 강우에 따른 손상 가능성이 높을 것으로 판단된다. 수습 시료를 공시체로 제작하여 미처리, 강화제 처리, 팽윤저지제 처리, 접착제 처리의 네 그룹으로 나누어 인공풍화 실험을 수행한 결과, 강화제와 팽윤저지제는 처리 직후에는 효과를 보였으나 동결-융해 환경 하에서는 저지효과를 보이지 못하는 것으로 해석 되었다. 접착제는 동결-융해 조건 하에서도 접착 효과가 유지되는 모습을 보였다. 향후 정촌면 화석산지의 보존을 위해서는 수분의 유입 차단을 위한 임시 방책 외에도 기 손상 화석의 응급 보존처리 및 보호시설 건립 등 실질적인 대처방안이 마련되어야 할 것이다. The Tracksite of Cretaceous Dinosaurs and Pterosaurs in Jeongchon, Jinju was discovered in late 2017 during the construction of the Ppuri industry complex. This site is a natural heritage site with a high paleontological value, as it preserves fossils of various types of dinosaurs, pterosaurs, and animal traces at a dense concentration. In this study, we surveyed that physical weathering such as joint, crack, scaling, exfoliation, and fragmentation occurred through field research in the fossil site, and conducted basic research on conservation science to reduce the damage. To this end, among the eight levels identified after excavation, the rocks of Level 3, which yielded a large number of theropod footprint fossils, and Level 4, which yielded pterosaur footprint fossils, were analyzed for material characteristics and evaluation of the effectiveness of consolidation and adhesion. This results showed that the rocks in the Level 3 stratum were dark gray siltstone and the rocks in the Level 4 stratum were dark gray shale, which contained a large amount of calcite and were composed of quartz, plagioclase, mica, alkali feldspar, and other clay minerals, which are likely to be damaged by rainfall under external conditions. As a result of conducting an artificial weathering experiment by dividing the probationary sample into four groups: untreated, consolidation treatment, anti-swelling treatment, and adhesive treatment, the consolidation and the swelling inhibitor showed an effect immediately after treatment, but did not show a blocking effect under a freezing-thawing environment. The adhesive showed that the adhesive effect was maintained even under freezing-thawing conditions. In order to preserve the fossil sites at Jeongchon in the future, in addition to temporary measures to block the inflow of moisture, practical measures such as the construction of protective facilities should be prepared.

천상열차분야지도 각석의 재질특성과 비파괴 훼손도 평가

유지현(Ji Hyun Yoo),이명성(Myeong Seong Lee),최명주(Myoungju Choie),안유빈(Yu Bin Ahn),김유리(Yuri Kim) 한국암석학회 2018 암석학회지 Vol.27 No.4

국립고궁박물관 소장 천상열차분야지도 각석 및 복각천상열차분야지도 각석은 우리나라의 전통 천문학 수준을 실증하는 대표적인 과학문화유산이다. 태조본 각석은 암갈색 점판암, 숙종본 각석은 회백색 백운암으로 서로 다른 암석으로 제작되었다. 태조본 점판암은 석영, 백운모, 백운석의 광물조성을 보였으며, 숙종본 백운암은 백운석, 고토감람석, 방해석으로 구성되어 있다. 태조본 각석은 숙종본에 비해 손상이 심화되어 있으며 주요한 손상인자는 균열 및 탈락이다. 숙종본에서는 긁힘과 인위적인 오염물이 관찰되었다. 태조본 및 숙종본 각석 측면과 후면에 나타나는 녹색 및 흑색 표면오염물은 수지 기반의 페인트 물질로 해석된다. 한편, 초음파 물성평가에서 태조본 각석은 좌측면 상부가, 숙종본 각석은 전면 우측부가 저속도대를 보인다. 태조본 각석의 안정성을 저해하는 주요 균열에 대해 To-Tc법으로 발달 상태를 조사한 결과, 균열의 전개부 및 중심부에서 가장 깊은 심도가 측정되었다. Celestial Chart Stones (original and reproduction) in the National Palace Museum are representative scientific cultural heritage of Korea. Material analysis and nondestructive deterioration assessment were conducted for long-term preservation of these stones. Material analysis revealed that the original was composed of slate and the reproduction was made of dolostone. The original consists of quartz, mica, dolomite minerals, while the reproduction was made up of dolomite, calcite and forsterite. Major deterioration factors of the original stone were cracks and breakouts. In case of the reproduction, scratches and artificial materials were mainly observed. The green and black surface contaminants present at the sides and back of the two celestial chart stones were interpreted as resin-based paint materials. The physical property evaluation using ultrasonic velocity showed a low velocity in the upper left side of the original, while the front right side of the reproduction showed a weak property. Meanwhile, the To-Tc method using ultrasonic velocity was applied to major cracks that impede stability of the original. As a result, it has been calculated that the beginning and the center of the crack are the deepest.

논산 관촉사 석조미륵보살입상의 재질분석과 표면상태 변화 모니터링

이명성(Lee Myeong Seong),최명주(Choie Myoungju),유지현(Yoo Ji Hyun),안유빈(Ahn Yu Bin) 한국암석학회 2019 암석학회지 Vol.28 No.4

논산 관촉사 석조미륵보살입상은 중립 내지 조립질의 흑운모 화강섬록암으로 구성되어 있으며 석불의 제작 시기 및 장소에 대해 고문헌에 반야산의 서북쪽에서 제작되어 동쪽으로 이동하였다는 기록이 있어 채석지가 명확하다. 또한 석불과 주변 기반암의 암상, 조직, 전암대자율 및 감마스펙트로미터 비교 결과, 모두 유사한 특성으로 보여 동일한 기원의 암석으로 판단된다. 이 석불에서 관찰되는 표면오염물에 의한 훼손은 환경적인 요인과 보수물질의 노후에 의한 복합적 요인이 발생하는 것이며, 2007년 제거작업 이후에도 점차 증가하는 경향을 보이므로 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 판단된다. 조류의 경우 석조문화재의 표면에 생물학적 오염이 발생하는 경우 착생이 가장 빠르게 진행되며, 곰팡이와 공생체를 이루어 이차적으로 지의류의 착생 가능성이 있어 위치 및 분포 범위에 대한 변화 관찰이 요구된다. 또한 노후된 보수물질은 염의 정출에 따른 오염물 발생, 탈락으로 인한 결합력 저하 등으로 이차적인 훼손이 발생할 수 있으므로 적절한 보존관리를 통해 안정성을 확보하는 것이 바람직하다. Medium to coarse-grained biotite granodiorite was used to build the Standing Buddha Statue in the Gwanchoksa temple. An ancient document revealed the period and place of constructing the statue: it was made in the northwest of Mt. Banyasan and then moved eastward. Also, the comparison of standing Buddha statue and basement rock in terms of texture, magnetic susceptibility, and gamma spectrometer shows that they have similar characteristics, which is considered to be the same provenance rock. The damage caused by surface contaminants observed in the statue seems to be a combined effect of environmental factors and aging of the epoxy resin. After removal of the contaminants in 2007, the contamination has resumed, and continuous monitoring is necessary. Algal engraftment becomes faster when biological contamination occurs on the surface of stone cultural heritage. Since the secondary lichen growth forms a symbiosis with mold, it is necessary to observe the spatial and distributional changes. Also, the aging epoxy resin may cause secondary damage due to contaminants generated due to the determination of salts, and deterioration of bonding strength due to breaking out. Thus it is desirable to secure stability through proper conservation management.