All Issue

2007 Vol.44, Issue 6 Preview Page
31 December 2007. pp. 500-509
Abstract
The surface deterioration of stone monuments or rocks for construction has been assessed by visual interpretation or chemical analysis as an indirect method for the specimen of similar rocks as those of stone monuments because sampling on the stone monument is not possible due to damages during sampling processes. Quantitative deterioration assessments using reflectance spectroscopy was performed as a possible improvement of conventional qualitative deterioration assessment. Clay minerals and iron oxides, products of deterioration and standard materials for deterioration assessment, are detected on Mt. Gwanak granite, Hongje-dong granite and granite block used in Hwaseong fortress. Continua are removed from reflectance curves to compare deterioration rate quantitatively and relative degradation degree maps of weathering products are produced. Finally, workflow process based on the existing procedure for measuring spectral reflectances of minerals in laboratory and anomaly detecting technique of remote sensing field is proposed for the deterioration assessment using reflectance spectroscopy.
직접적인 시료 채취가 불가능한 석조문화재나 보존의 필요성이 있는 암석 표면에서의 풍화도 평가는 육안에 의한 관찰이나 동일 암종의 화학적 분석을 통한 간접적인 방법으로 수행되어 왔다. 기존의 정성적인 풍화도 진단 평가 방법의 한계를 극복하기 위해 반사 분광학적 분광특성 측정 기법을 적용하여 국내 석조문화재의 구성 부재 및 건설 재료로서 대중적으로 사용되는 화강암 표면에서 풍화 검출과 풍화도의 정량적 비교를 수행하였다. 화강암 구성 광물 및 풍화 산물들에 대한 개별적인 분광반사특성을 기준으로 관악산, 홍제동 화강암과 수원 화성 구성 화강암의 분광반사특성을 측정하였다. 측정된 분광 반사 곡선상에서 화강암의 풍화 산물이며 풍화도 산정 지표로 사용될 수 있는 점토 광물과 철산화물 고유의 흡광 특성을 이용하여 풍화를 검출하였고, 분광반사곡선에서 배경 분광 특성 제거를 통해 풍화도의 정량적 비교를 수행하였고 풍화 산물들의 상대적 분포 정도 지도를 작성하였다. 마지막으로 일련의 실험 과정과 실험 결과를 바탕으로 기존의 광물 분광반사특성 분석 실험과정과 원격탐사 기법을 결합한 풍화훼손도 진단 평가 기법의 작업 흐름도를 제안하였다.
References
  1. 박경립, 이상헌, 신종원, 1996, “보존을 위한 석조문화재의 특징과 암석에 대한 연구(I)”, 보존과학회지, 제5권, 1호, pp. 41-68.
  2. 이명성, 이정은, 표수희, 송치영, 이찬희, 2005, “논산 관촉사 석등의 훼손도 진단 및 기원암의 성인적 해석”, 보존과학회지, 제17권, 1호, pp. 5-18.
  3. 이상헌, 신철균, 최기주, 1997, “보존을 위한 석조문화재의 특징과 암석의 풍화 현상에 대한 연구(II)”, 보존과학회지, 제6권, 1호, pp. 31-60.
  4. Analytical Spectral Devices Inc., 2006, Product Specifications - FieldSpecⓇ3, http://www.asdi.com/products_specifications- FS3.asp (accessed 30 May 2006).
  5. Chabrillat, S., Goetz, A. F. H., Krosley, L. and Olsen H. W., 2002, “Use of hyperspectral images in the identification and mapping of expansive clay soils and the role of spatial resolution,” Remote Sensing of Environment, Vol. 82, Issues 2-3, pp. 431-445.
  6. Clark, R. N., and Roush, T. L., 1984, “Reflectance Spectroscopy: Quantitative analysis techniques for remote sensing applications,” Journal of Geophysical Research, Vol. 89, pp. 6329-6340.
  7. Clark, R. N., 1999, Chapter 1: Spectroscopy of Rocks and Minerals, and Principles of Spectroscopy, Manual of Remote Sensing, 3rd ed., Vol. 3. Wiley, New York, pp. 3-58.
  8. Clark, R. N., Swayze, G. A., Wise, R., Livo, K. E., Hoefen, T. M., Kokaly, R. F. and Sutley, S. J., 2003, USGS Digital Spectral Library splib05a, USGS Open File Report 03-395, http://pubs.usgs.gov/of/2003/ofr-03-395/ofr-03-395. html (accessed 30 May 2006).
  9. Kruse, F. A., Raines, G. L. and Watson, K., 1985, “Analytical techniques for extracting geologic information from multichannel airborne spectroradiometer and airborne imaging spectrometer data,” Proceedings of International Symposium on Remote Sensing of Environment, Thematic Conference on Remote Sensing for Exploration Geology, 4th, Environmental Research Institute of Michigan, Ann Arbor, April 1-4, pp. 309-324.
  10. Kwon, S. T., Shin, K. B., Park, H. K. and Mertzman, S. A., 1995, “Geochemistry of the Kwanaksan alkali feldspar granite: A-type granite?,” The Korean Journal of Petroleum Geology, Vol. 4, pp. 31-48.
  11. Lee, S. G., 1993, “Weathering of Granite,” Journal of Geological Society of Korea, Vol. 29, No. 4, pp. 396-413.
Information
  • Publisher :The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers
  • Publisher(Ko) :한국자원공학회
  • Journal Title :Journal of the Korean Society for Geosystem Engineering
  • Journal Title(Ko) :한국지구시스템공학회지
  • Volume : 44
  • No :6
  • Pages :500-509