표제지
일러두기
발간사 / 김영원
[사진]
목차
제1장 개요 23
1. 연구의 목적 24
2. 연구의 범위 및 내용 24
가. 현장조사 및 시험 24
나. 변위·변형분석 24
다. 재료특성 분석 25
라. 생물학적 분석 25
마. 물리탐사 26
바. 구조 안전성 검토 26
사. 보존 관리방안 제시 26
3. 안전진단 및 조사일정 28
제2장 주변 현황 31
1. 지형과 지질 32
가. 지형(地形) 32
나. 지질(地質) 32
2. 지진발생 현황 35
3. 기존 사례연구 49
가. 모형 제작 및 실험 49
나. 지진거동 특성 평가 수행 결과 50
4. 불국사삼층석탑 보수공사 52
가. 복구공사 일정 52
나. 보수자재 52
다. 석탑파손의 정도 54
라. 보수공사 55
마. 사리봉안과 탑석 올리기 56
바. 불국사삼층석탑 실측 56
제3장 현황조사 및 시험 61
1. 성능저하부 조사 62
가. 개요 62
나. 조사내용 65
다. 고찰 108
2. 적외선 열화상 탐사 115
가. 개요 115
나. 탐사방법 115
다. 조사내용 116
라. 고찰 120
3. 서식 지의류의 분류동정 121
4. 암석 성분분석 125
가. 시료채취 및 분석방법 125
나. 편광현미경 분석결과 126
다. 전자현미경과 X선 분광분석(SEM/EDS) 128
라. X-선 회절분석(XRD)에 의한 결과 129
마. X-선 형광분석법(XRF)에 의한 분석 130
바. 결론 130
5. 내시경 조사 131
가. 개요 131
나. 조사내용 132
6. 초음파 속도법을 이용한 석재 강도 추정 140
가. 초음파전파속도법 140
나. 암반기재 및 분류방법 148
다. 조사결과 153
라. 고찰 193
7. 변위·변형분석 197
가. 개요 197
나. 변위·변형 조사내용 201
다. 고찰 228
제4장 지반탐사 231
1. 개요 232
가. 조사목적 232
나. 조사지역 232
다. 현장 전경 및 탐사 위치 232
라. 조사내용 232
2. 조사원리 및 자료취득 233
가. 전기비저항 탐사 233
나. 굴절법 탄성파탐사 241
다. 지하레이다(GPR)탐사 246
3. 결과 및 고찰 259
가. 탐사 측선도 259
나. 전기비저항탐사 260
다. 굴절법 탄성파탐사 263
가. 지하레이다(GPR) 탐사 266
마. 고찰 268
제5장 구조해석 및 안전성평가 271
1. 구조모형화 방안 272
가. 불국사삼층석탑의 구조모형화 및 구조모델 설정 272
나. 석재 및 절리면의 재료성질 277
2. 구조해석기법 278
가. 기본개념 278
나. 개별요소 해석기법을 이용한 구조모형화 및 구조해석 278
다. 개별요소해석기법의 수행과정 280
3. 균열원인에 따른 구조안전성 평가 281
가. 균열원인 요인분석에 따른 설계변수 설정 281
나. 불국사삼층석탑의 힘의 흐름 분석 및 취약부위 도출 289
다. 균열원인에 따른 불국사삼층석탑의 구조안전성 평가 300
제6장 결론 339
1. 성능저하부 조사 340
2. 적외선 열화상 탐사 341
3. 서식지의류의 분류 및 동정 341
4. 암석의 성분분석 341
5. 초음파 속도법을 이용한 석재 강도 추정 342
6. 변위·변형분석 343
가. 상층기단갑석의 변형 343
나. 하층기단갑석의 변형 344
다. 지대석의 변형 344
라. 단위석재별 변형 345
마. 전체 수평 기울기 345
7. 지구물리탐사 345
8. 구조안정성 검토 346
9. 결론 347
가. 현황 347
나. 상층기단갑석의 파손원인 349
10. 보수방안 351
가. 사례 연구 351
나. 불국사삼층석탑 안정화 방안 357
부록 361
1. 석조 레이더 탐사결과 362
2. 불국사삼층석탑 도면 363
3. 석탑 부재명칭 372
판권기 373
표 1.3.1. 안전진단 및 조사일정 28
표 2.1.1. 지질계통표 33
표 2.2.1. 경주의 역사지진 기록 39
표 2.2.2. 경주의 최근지진 기록 41
표 2.2.3. 경상도지역 연도별 지진발생 현황 43
표 2.3.1. 진동대의 주요 제원 50
표 2.4.1. 에폭시 접착제의 종류 52
표 2.4.2. 접착제와 배합·사용 기능시간 및 경화시간 53
표 2.4.3. 화강석의 성분 53
표 3.1.1. 석조의 성능저하 요인 62
표 3.1.2. 석조 성능저하의 분류 64
표 3.1.3. 남측면 성능저하 조사자료 66
표 3.1.4. 서측면 성능저하 조사자료 75
표 3.1.5. 동측면 성능저하 조사자료 85
표 3.1.6. 북측면 성능저하 조사자료 92
표 3.1.7. 평면(기단부) 성능저하 조사자료 102
표 3.1.8. 부재 간 지지철편 개수 112
표 3.1.9. 성능저하 분류표 113
표 3.2.1. 적외선 열화상 탐사 결과 117
표 3.3.1. 불국사삼층석탑에서 관찰된 지의류 122
표 3.4.1. 성분분석 재료 사양 125
표 3.4.2. 모드분석 결과 127
표 3.4.3. 불국사삼층석탑을 구성하는 암석(시료1, 2)에 대한 XRF 분석 결과 130
표 3.5.1. 내시경 장비 제원 및 조사전경 131
표 3.5.2. 내시경 조사 결과(위치-1) 133
표 3.5.3. 내시경 조사 결과(위치-2) 135
표 3.5.4. 내시경 조사 결과(위치-3) 138
표 3.6.1. 풍화 정도에 따른 암반의 등급분류 148
표 3.6.2. 강도(Hardness) 148
표 3.6.3. 한국 엔지니어링 진흥협회 표준품셈의 암반분류기준 149
표 3.6.4. 암종별 탄성파 속도 및 내압강도 150
표 3.6.5. 건설교통부 표준 품셈의 정량적 현장 암판정 기준 150
표 3.6.6. 한국도로공사 암석분류 기준 151
표 3.6.7. 고속철도 시방서 지반분류 기준 151
표 3.6.8. 서울특별시 표준 지반분류 기준 152
표 3.6.9. 석재 측점별 초음파 속도법 시험 자료 155
표 3.6.10. 초음파속도에 의한 암반분류 195
표 3.6.11. 흥인지문 화강석 구재 및 신재 물성 비교 196
표 3.6.12. 함평고막천석교 구재 및 신재 물성 비교(화강암) 196
표 3.6.13. 함평고막천석교 구재 및 신재 물성 비교(변성암) 196
표 3.7.1. 3D 스캔 장비 사양 198
표 3.7.2. GPS 장비 사양 198
표 3.7.3. 상층기단갑석 수직변위 분석표 211
표 3.7.4. 하층기단갑석 수직변위 분석표 212
표 3.7.5. 단면별 중심 수평변위 조사 결과 213
표 3.7.6. 기단 최하부 단면에 대한 상부단면의 중심 수평변위 분석표 214
표 3.7.7. 무게 중심 수평변위 조사 결과 218
표 3.7.8. 기단 최하부 무게중심에 대한 상부 무게중심 수평변위 분석표 219
표 3.7.9. (07년도-11년도) X방향 단면비교 223
표 3.7.10. (07년도-11년도) Y방향 단면비교 225
표 3.7.11. 기단부 수평변위 분석표 226
표 4.2.1. 지층에 따른 전기비저항값 241
표 4.2.2. Electrical properties and electromagnetic wave velocities of various materia 248
표 4.2.3. Reflectionoefficient for various media boundaries 250
표 5.1.1. 화강암의 풍화지수 277
표 5.1.2. 석재의 재료특성 277
표 5.1.3. 절리면의 재료특성 277
표 5.3.1. 초음파 속도법을 이용한 불국사삼층석탑의 강도 측정 283
표 5.3.2. 내구성저하를 반영한 석재의 물성치 283
표 5.3.3. 지반의 물성치 284
표 5.3.4. 측정위치별 수평변위의 크기 285
표 5.3.5. 상층기단갑석 수직변위 크기 286
표 5.3.6. TEST 모델의 하중분배법 및 3DEC 해석 결과비교 288
표 5.3.7. TEST 모델 최대응력크기 290
표 5.3.8. 구조모델별 적용 설계변수 301
표 5.3.9. 불국사삼층석탑의 석탑구성 부재수량 (상륜부 노반까지 적용) 301
표 5.3.10. 정형화모델의 적심유무에 따른 비교 302
표 5.3.11. 분석모델의 적심유무에 따른 비교 303
표 5.3.12. 적심이 있을 때 정형화모델과 분석모델의 비교 304
표 5.3.13. 적심이 없을 때 정형화모델과 분석모델의 비교 305
표 5.3.14. 정형화모델의 내구성저하에 따른 비교 306
표 5.3.15. 분석모델의 내구성저하에 따른 비교 307
표 5.3.16. 내구성저하에 따른 정형화모델과 분석모델 비교 308
표 5.3.17. 정형화모델의 연약지반 형성에 따른 비교 309
표 5.3.18. 분석모델의 연약지반 형성에 따른 비교 310
표 5.3.19. 연약지반 형성에 따른 정형화모델과 분석모델 비교 311
표 5.3.20. 정형화모델의 위치별 수평변위 현상에 따른 비교 312
표 5.3.21. 분석모델의 위치별 수평변위 현상에 따른 비교 313
표 5.3.22. 위치별 수평변위 현상에 따른 정형화모델과 분석모델 비교 314
표 5.3.23. 정형화모델의 상층기단갑석 기울어짐 현상에 따른 비교 315
표 5.3.24. 분석모델의 상층기단갑석 기울어짐 현상에 따른 비교 316
표 5.3.25. 상층기단갑석 기울어짐 현상에 따른 정형화모델과 분석모델 비교 317
표 5.3.26. 정형화모델의 부분접촉 현상에 따른 비교 318
표 5.3.27. 분석모델의 부분접촉 현상에 따른 비교 319
표 5.3.28. 설계변수에 따른 영향도 평가 321
표 5.3.29. 중요 설계변수 조합(접촉면적 5%)에 따른 비교 322
표 5.3.30. 측정 위치별 응력 크기 323
표 5.3.31. 중요 설계변수 조합(접촉면적 15%)에 따른 비교 325
표 5.3.32. 측정 위치별 응력 크기 326
표 5.3.33. 모든 설계변수 조합(접촉면적 5%)에 따른 비교 328
표 5.3.34. 측정 위치별 응력 크기 329
표 5.3.35. 모든 설계변수 조합(접촉면적 15%)에 따른 비교 331
표 5.3.36. 측정 위치별 응력 크기 332
표 5.3.37. 측정 위치별 응력 크기 334
표 5.3.38. 초음파 속도법을 이용한 불국사삼층석탑의 상층기단갑석 압축강도 측정 335
표 5.3.39. 분석모델의 설계변수에 따른 상층기단갑석 최대응력 평가 335