| 초록 |
조선시대 전통건축물은 목재 가구식 구조가 주류를 이루지만, 그 외 석재, 기와, 벽돌 등이 기타 건축부재로 사용되었고, 각각의 부재 간 접합을 위해 다양한 미장재료를 사용하였다. 그 중 조선후기 관영건축공사의 경우 대표적인 미장재료로 석회를 기본 구성재로 한 유회, 수회, 양상도회 등이 주로 사용된 것으로 보고된다. 전통건축물 수리보수에 사용되는 석회 모르타르 및 전돌은 다공질 매체로서 투기성과 투수성을 가지고 있으며, 이러한 특성은 내구성에 매우 큰 영향을 미치게 된다. 일반적으로 이산화탄소 또는 염화물 이온과 같은 유해이온들은 공극을 통해 침투하며, 다양한 공극분포는 수분유입의 주된 통로가 되며, 동결할 수 있는 수분함유량에 따라 동해의 정도는 현저한 차이를 보인다. 이에 본 실험에서는 전통건축물에 사용된 건축재료 및 미장재료의 보존 및 복원을 위해 남한산성 여장에 사용된 석회 모르타르 및 전돌을 대상으로 공극특성과 내구성에 대한 예비연구를 실시하였다. 공극특성 중 기공률 및 기공크기는 Hg Porosimetry(Micromeritics, Autopore IV, U.S.A.)를 사용해 분석하였고, 분석범위는 36㎚~900㎛, 수은 접촉각은 130.0。, 시편크기는 5×5×5㎜, 분석질량은 2g내․외로 설정하였다. 공극특성 중 수분투과도는 ASTM F-1249에 준해 투습도시험기(PERMATRAN-W 3/34G, MOCON, U.S.A.)로 분석하였고, 기공성이 큰 대상 시편의 특수성을 고려해 최소분석면적(1㎠)을 채택하여 검출한계를 향상시켰다. 시편은 20×20×1㎜ 내․외의 크기로 두께별 최소 2개 이상 제작하였고, 디지털 두께측정기(MICROMETER IP54, MITUTOYO, JAPAN)로 평균두께를 조사하였다. 내구성 중 압축강도는 미장재료인 석회 모르타르와 기타 건축 재료로 사용되는 석재, 기와, 벽돌의 강도특성을 비교하기 위해 모르타르 분야 규격인 KS L 5105, 암석 및 석재분야 규격인 KS E 3033, KS F 2519, 벽돌 분야 규격인 KS L 3115-1, KS L 3115-2를 종합적으로 참고하였다. 현재 일반 건축 및 산업재료분야에서 권장되는 압축강도 시험편의 치수와 모양은 50×50×50㎜의 입방형이나, 본 실험에서는 시편채취에 따른 대상문화재의 손상을 고려하여 20×20×20㎜의 입방형으로 시험편의 크기를 최소화하였다. 압축강도 시편은 5개씩 제작한 후, 만능재료시험기(Shimadzu, AGS-500D, Japan; 시험속도 1 ㎜/min, 로드셀 250,000 N)로 분석하였다. 압축 지그는 석재 및 콘크리트와 같은 다공성재료의 분석을 위해 편심보정이 적용된 구형시트타입의 가압판을 채택하였다. 또한 실험결과의 이해를 위해 화학조성분석(XRF), 결정구조분석(XRD) 및 현미경분석(편광현미경, SEM-EDS) 등이 병행되었다. 향후 다양한 문화재현장에서 보다 폭넓은 시편확보와 함께 분석데이터의 신뢰성 향상을 위한 분석기술의 개발이 필요하다. 본 연구는 문화재청 국립문화재연구소 문화유산조사연구(R&D) 사업의 일환으로 수행되었습니다. |
