PURPOSES : In this study, to improve the quality and construction performance of backfill materials for road excavation and restoration, the basic properties of rapid-hardening materials and stone sludge are analyzed to propose an optimal mix design. METHODS : To utilize rapid-hardening materials and stone sludge as controlled low-strength materials for pipeline construction in downtown areas, specimens were prepared for each compounding condition of fast-hardening materials. Flow, slump, and compressive strength tests were performed at various setting times. Subsequently, the physical and mechanical characteristics of the rapid-hardening backfill material for each mixing factor were analyzed. RESULTS : When ultrafast hardening cement and stone sludge are used, a setting time exceeding 30 min is required for a water–binder (W/B) ratio of 200% or higher. Considering the economic feasibility of ultrafast hardening cement, a W/B of 300% is considered the most suitable when high-performance superplasticizer and retarders are mixed. A flow test was performed on the rapid-hardening backfill material and the results show that if the mixing time exceeds 10 min, then the fluidity decreases rapidly, which necessitates a higher amount of superplasticizer. When ultrafast hardening cement is used, the initial strength (based on 4 h) is 0.7 MPa or higher for all formulations at a W/B ratio of 300%, and the compressive strength decreases slightly as the amount of superplasticizer is increased by 0.1%. CONCLUSIONS : Based on the fluidity and strength of the backfill material, which is composed of a rapid-hardening material and stone sludge, the most optimal performance is achieved when ultrafast-hardening cement with a W/B ratio of 300% is used in addition to a highperformance fluidizing agent 0.3% (wt./B) and retarder 0.2% (wt./B).

선사시대 사회상을 설명할 수 있는 유력한 자료로서 석기 석재 연구의 필요성에 대한 인식이 높아 지기 시작한 것은 2000년대 이후이다. 그때부터 석재 동정과 석재 산지 분석 결과 등이 발굴 보고서 에 포함되기 시작하였으나, 지질학 전공자에 의한 초기의 연구가 고고학 전공자의 자체적인 연구로까 지 이어지지는 못하였다. 그에 더해 발굴 보고서에 석재 동정 결과마저 언급되지 않는 경우도 점차 증 가하고 있다. 이러한 현상에는 비파괴 분석, 육안관찰 등에 의존해야 하는 석기 석재 동정의 오류 가 능성, 연구자에 따른 동정의 차이 등 연구 첫 단계인 석재 동정부터 여러 문제점이 있다는 것에 그 요인이 있을 것이다. 이러한 문제점에 대한 대안의 하나로 석재 환경 조사를 실시하였다. 조사 대상 지역은 상대적으로 청동기시대의 유적이 다수 발견되고 산지에서 저지로 흐르는 하천이 여럿 위치하는 등 고고학적, 지 형적 조건을 고려하여 부여 서북부 지역을 선정하였다. 석재 환경 조사는 ‘1. 조사 대상 지역 선정 → 2. 조사 지역 내 유적 출토 석기 석재의 현황 파악 → 3. 지질도 등을 통한 지질 환경 파악 및 석 재 채집 지점 선정 → 4. 현지 석재 채집 → 5. 채집 석재 동정 → 6. 석기 석재와의 비교 검토’의 순서로 진행되었으며, 총 10개 지점에서 석재를 채집하여 석재 동정 및 주변 지역 출토 석기 석재와 비교 검토를 실시하였다. 이러한 석재 환경 조사는 유적 주변에서 채집된 석재를 기준으로 유적 출토 석기 석재를 동정하기 위한 작업으로, 석재 연구에 있어 가장 문제가 되는 석재 동정에 하나의 유효한 방법이 될 수 있을 것이다.

본 연구는 광화문 월대로 사용된 석재를 대상으로 암석학적 연구를 활용한 석재공급지를 추정하기 위해 수행되었다. 월대는 2010년에 일부 구간이 다시 복원된 것으로 원부재인 담홍색 화강암과 신석재인 회백색 화강암이 사용되었다. 석재공급지 추정을 위해 북한산과 수락산의 지질조사를 수행하였으며 채취한 시료는 모두 담홍색 화강암과 유사한 특징을 보였다. 전암대자율은 북한산에 비해 수락산의 값이 크고 암석의 색에서 부분적인 차이를 보이지만 수락산이 상대적으로 선명한 담홍색을 띤다. 수락산은 월대에 사용된 원부재와 비슷한 암석기재적 특징, 전암대자율, 역사적 사료 그리고 야외조사 시 발견된 채석흔적 등을 통해 최종 복원용 석재공급지로 판단된다. 물성시험 결과, 월대 원부재는 풍 화로 인해 147 MPa로 다소 낮은 수치를 보이며 석재공급지로 생각되는 수락산은 244 MPa 높은 값을 보여 안정성까지 확보되어 양질의 석재로 사용 가능하다. 수락산 일대는 주거지역이 일부 포함 되어 있어 행정적인 문제, 자연파괴, 인근 주민 생활권 침해가 발생하여 채석활동은 어렵다. 또 다른 대안으로 QAP조성, 광물조직, 암색 등의 암석학적특징 및 물리적 특성까지 유사한 중-조립질 담홍색화강암의 포천 창수석과 영중석을 제안할 수 있다.

전라남도 해남군 문내면 일대에 축성된 전라우수영 성곽의 부재를 대상으로 암석학적 연구를 수행하고 산지를 추정하여 보수정비를 위한 자료를 제공하고자 한다. 연구대상인 전라우수영은 2016년에 사적 제535호로 지정되었으며 성곽의 잔존구간은 약 15% 정도로 보존관리가 필요한 실정이다. 이번 연구에서는 성곽 부재에 대한 암석기재적 특징을 바탕으로 축성에 사용된 암석을 분류하고 사용비율을 산출하였으며 동시에 전암대자율을 측정하였다. 채취한 성곽 시료의 현미경관찰로 광물 구성 및 조직 등을 파악하였으며 주변지역에 대한 지질조사를 통해 축성 재료의 가능성이 있는 주변암과 비교하였다. 연구 결과, 성곽 부재는 크게 응회암류와 기타 암석으로 구분할 수 있으나 대부분이 응회암류이며 세부적으로는 응회암, 화산력 응회암, 화산력암이다. 부재로 사용된 비율을 살펴보면 화산력 응회암이 60.3%로 가장 많이 사용되었으며 이어서 응회암(34.7%), 화산력암(2.5%) 순이다. 전암대자율 측정 결과 응회암류는 1×10−3 SI unit 이하의 낮은 값과 1-14×10−3 SI unit의 높은 값을 보이는 유형으로 구분할 수 있다. 주변암은 응회암이 우세하나 위치마다 기재면에서 차이를 보이며 그 외의 응회암류는 화원면 신덕리 일대에 분포한다. 암석기재적인 특징과 전암대자율값, 채석산지의 가능성을 고려하면 부재의 응회암은 문내면 동외리, 화산력 응회암은 화원면 신덕리 일대가 산지로 추정된다. 추가로 축성 재료의 기준 설정을 위해 성곽의 주요 부재를 대상으로 물성시험을 수행하였으며, 압축강도 면에서 응회암이 약 156 MPa의 양호한 값을 보였다. 물성시험 결과와 부재의 암종 별 사용량을 종합하면 성곽의 보수정비 시 대체석으로는 응회암이 적절할 것으로 판단된다.

선본사의 두 석조문화재 관봉 석조여래좌상과 삼층석탑의 석재들은 암석기재적으로 거의 동일한 특징을 보인다. 즉, 회백색의 조립질로서 반상조직을 보이는 화강암이며, 주 구성광물은 사장석, 알칼리장석, 석영, 흑운모, 각섬석, 녹니석 등으로 이루어져 있다. 이런 기재적 특징들은 선본사가 위치한 팔공산 화강암체 서남부의 화강암 노두에서 확인되는 것과도 유사다. 모드조성에서는 석조여래좌상의 경우 몬조화강암에 속하나 삼층석탑 및 인근 화강암 노두의 암석은 섬장화강암과 몬조화강암의 양쪽 조성을 나타낸다. 전암대자율 측정값을 보면 관봉석조여래좌상, 삼층석탑, 선본사 인근화강암 노두에서 각각 10-14, 10-15, 9-16(×10-3 SI)의 범위를 보여 거의 동일하며, 자철석계열의 팔공산 화강암을 나타낸다. 감마스펙트로미터 측정값에서도 세 암석에서 K, eU, eTh의 함량들이 거의 유사한 범위에 속한다. 결론적으로 선본사의 관봉 석조여래좌상과 삼층석탑은 팔공산 화강암으로 만들어졌으며, 주변 지역의 화강암체가 그 원산지라고 추정된다.

In this study, the structural stability of stone pagoda in Korea is evaluated with regard to the contact characteristics between stone blocks and a method for restoring the static stability of the stone pagoda by increasing the friction coefficient between stone blocks are proposed. Existing steel insertions, which are used for a temporary retrofitting method, bring about not only decoloration on the surface due to its corrosion but also stress concentration in stone blocks which may end up fracturing blocks. In order to replace the stiff insertions such as iron with ductile materials, lead or tin, experirnental test is conducted for identifying the friction characteristics of stone blocks without/with various types of insertions and the results indicated that a ductile compound metal insertion brought about the increase of the friction coefficients when compared to the existing iron insertion.

To comparison the surface treatment methods of stone board materials, the results of Dorry's abrasive test were 23.4 for water-jet system and 18.9 for flame-burner system. Therefore abrasive hardness, the stone board materials by the water-jet system was greater than one by flame-jet system. As a result of Shore's hardness test, the stone board materials by water-jet system was twice greater than one by flame-jet system. Authors carried out microscopic observation to survey a defection of the composition minerals for two methods, but all of the both methods have not founded a defection. Therefore, the stone board materials by water-jet system was greater durability than one by flame-jet for the surface treatment methods.