1957년 원주 법천사지 지광국사탑 수리에 사용된 철물(鐵物)의 재료학적 특성 연구

유하림; 이재성; 이태종; 박희정

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자료유형: 학술저널

저자정보: 유하림 (국립문화재연구소 문화재보존과학센터) 이재성 (국립문화재연구소 문화재보존과학센터) 이태종 (국립문화재연구소 문화재보존과학센터) 박희정 (국립문화재연구소 문화재보존과학센터)

저널정보: 국립문화유산연구원 헤리티지:역사와 과학 문화재 제53권 제4호

발행연도: 2020.1

수록면: 100 - 117 (18page)

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국보 제101호로 지정된 원주 법천사지 지광국사탑은 조성 후 수차례 이전 및 이건되었는데, 특히 한국전쟁 시 폭격 으로 인한 심각한 훼손으로 1957년 전면적인 해체·보수가 이루어졌다. 당시 재료 및 수리 내용이 남아있지 않지만 보존 처리를 진행하면서 지광국사탑에 사용된 다양한 형태의 금속재료를 확인하였다. 각 부재를 연결하는데 꺽쇠 및 앵커볼 트 외에 두께 9mm의 원형철근이 주로 사용되었으며, 부재와 모르타르 복원재를 연결하기 위해 다양한 두께의 원형철 근과 철사 등이 사용되었다. 건축물로 분류되는 석탑에 통상적으로 사용되는 이형철근이 아닌 매끈한 표면의 원형철근 이 사용되었다. 이는 모르타르 복원 시 재료가 가진 부착 강도와 결합력 강화를 위해 재료의 형태를 변형시키고, 서로 교 차시켜 결속하고 불규칙적으로 꼬아 단면적을 늘리는 등 재료의 단점을 보완한 것으로 확인되었다. 또한 금속학적 분석 법을 적용하여 알아본 결과 전체적으로 탄소 함량이 낮은 아공석강 소재로 사용하여 제작하였다. 미세조직 내에는 불규 칙한 크기로 분포하는 방울 형태의 비금속개재물이 다수 포함되어 있으나 전체 성분에는 영향을 미치지 않을 정도의 미 량으로 포함되어 있다. SEM-EDS의 면 분석으로 검출되지 않는 망간(Mn)과 황(S)이 정량 분석 및 EPMA 분석법으로 확 인한 결과 망간황화물(MnS)로 시료의 형태와 관계없이 미세조직 결정립 내에 고르게 분포하고 있다. 철물의 형태 제작 후 작업의 용이성을 위해 2차로 균질화 등 열처리를 실시한 것으로 보여지며, 철물의 두께가 얇아질수록 포함된 탄소 함 량이 감소하고 탄성과 신장률이 증가하는 특성에 따라 복원 작업 순서를 정하고 다양한 형태의 철물을 사용한 것으로 보인다.

National Treasure no. 101, the stupa of State Preceptor Jigwang from the Beopcheonsa Temple Site in Wonjuhas been transferred from place to place and reassembled several times since it was built. In particular, overalldismantling and repair was carried out in 1957 to restore parts damaged by bombing during the Korean War. Documented information on the repair process and materials used at that time does not exist. However, varioustypes of metal materials used for this stupa have been identified during conservation work. Besides clamps anchorbolts, 9mm-thick circular rebars were mainly used for joining the parts of this stupa, while circular rebars and wiresof various thicknesses were used for joining the parts with mortar restoration materials. Although deformed bars aretypically used for stone pagodas classified as architectural structures, smooth circular rebars were used in this case. In terms of restoration using mortar, material shapes were transformed, bound alternately, and twisted irregularly toimprove bonding strength and coherence in order to insert restoration materials and to bolster structural weaknesses. In addition, metallographic analysis showed the material to be hypo-eutectoid steel with low carbon content. Manynon-metallic inclusions in the shape of drops of different sizes were included, which do not affect the wholeelemental composition due to the very small quantities involved. Qualitative and EPMA analysis of Mn and S, whichwere not identified by SEM-EDS area analysis, established an even distribution of MnS in crystal grains of themicrostructure, regardless of the shape of the samples. It is presumed that secondary homogenization and softeningmight have been conducted after manufacturing to facilitate the working process. Furthermore, in consideration ofproperties indicating that the thinner the steel is, the less carbon content contained and the greater the elasticity andelongation, it is judged that restoration work was ordered.

#원주 법천사지 지광국사탑 #수리 #보존처리 #미세조직 #철물

참고문헌 (21)

참고문헌 신청

김정근 / 2009 / 금속조직학 / 노드미디어

김정근 / 2012 / 금속현미경 조직학 / 노드미디어

이승평 / 2012 / 그림으로 설명하는 금속재료 / 청호

이상민 / 2008 / (The)Change of the morphology of MnS inclusions in steel during unidirectional solidification

G. Poulachon / 2001 / An investigation of the influence of sulphide inclusions on tool-wear in high speed milling of tool steels / Wear 250(1~12):334~343

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