국립문화유산연구원은 매장유산 연구와 관련한 지하내부구조 파악을 위해 지구물리탐사 방법을 도입하여 유적탐사를 실시하고 있다.
고고 물리탐사란?
고고 물리탐사는 지구 물리학을 중심으로 전자공학, 컴퓨터기술을 활용하여 매장유산 발굴 등 문화유산 조사·연구를 지원하는 분야이다. 비파괴탐사를 통하여 문화유산의 매장위치와 깊이, 크기, 분포양상 등을 컴퓨터로 영상화할 수 있어 발굴계획 수립에 체계적이고 과학적인 자료제공이 가능하다. 고고학적 자료와 과학적인 탐사자료의 비교·검토 및 연구를 통하여 확보된 자료를 활용, 발굴기간 및 비용절감을 할 수 있어 발굴계획수립과 조사에 많은 도움이 된다. 또한 보전되는 국가중요문화유산에 대하여 탐사를 실시함으로써 고고학적 연구자료를 제공할 수 있다.
지하투시레이더탐사(GPR) Ground Penetrating Radar
GPR은 전자기파를 지표면에서 지하로 송출한 후 수신하는 도중 송신 전자기파와 수신 전자기파의 진폭 차이 및 수신되기까지의 걸린 시간을 측정하여 분석하는 기술로서
고분, 건물지, 패총, 가마 등과 같은 매장유산 조사에 유용하게 사용되고 있다.
경주월성(사적)
- 경주는 신라 천년(B.C.57～A.D.935)의 수도이며, 월성은 왕성(王城)이다.
- 월성의 전체 둘레는 1,841m, 동서길이가 860m, 남북길이는 260m, 성 내부 면적은 112,500㎡(약 34,000평)이다.
- 1980년대부터 해자지역을 중심으로 발굴을 추진하고 있으며, 내부지역은 보존하고 있어 GPR탐사로 유용한 자료를 얻고 있다.
결과해석
- 경주는 신라 천년(B.C.57～A.D.935)의 수도이며, 월성은 왕성(王城)이다.
- 월성의 전체 둘레는 1,841m, 동서길이가 860m, 남북길이는 260m, 성 내부 면적은 112,500㎡(약 34,000평)이다.
- 1980년대부터 해자지역을 중심으로 발굴을 추진하고 있으며, 내부지역은 보존하고 있어 GPR탐사로 유용한 자료를 얻고 있다.
GPR 탐사결과 방형 건물지 7동(3×4칸 규모 내외)과 담장석열이 확인되고 있다. 남쪽편에 규모가 다양하고 장방형을 띠는 별도의 건물지 적심군이 확인되고 있다.
성내로 들어올 수 있는 출입시설로 추정되는 곳이 확인되었다. 성벽중 낮은 부분을 중심으로 담장이 둘려있고 방어용도로 추정되는 건물지가 있다. 석빙고와 인접해서 방형 건물지 2동이 확인되어 1구역의 건물지 7동과 연결되는 양상을 보이고 있다.
이곳에서는 폭이 40m 이상 되는 폐곡선이 확인되었다. GPR 수직단면상에는 마치 접시의 단면 형태를 띠고 있다. 성내 서편에서 지표조사로 확인된 연못지와 형태와 크기가 비슷하여 깊이 0.5m 정도의 연못지로 추정하고 있다.
성의 동편 말단부인 이곳에는 5개의 대형 초석이 지표에 노출되어 있다. GPR 탐사결과 추정했던 것보다 훨씬 큰 건물지이며, 주변으로 여러 동의 건물지가 확인되었다. 성벽의 경사면과 평지가 접한 곳은 석열이 나타나는데, 배수로가 축조되었을 것으로 추정된다.
전기비저항탐사 Resistivity
전기비저항탐사는 지하의 함수율이나 용해이온 농집도, 점토, 모래, 자갈 등의 구성물질, 풍화정도 등에 따라 달라지는 전기전도도의 물리적 성질차이를 측정하는 것으로,
지하의 층서구조 및 토질의 차이를 파악하는데 매우 효과적이다. 고분, 건물지, 가마, 패총 등의 유적에서도 사용 가능하다.
경상북도 경주 감은사지(신라) Dipole-Dipole Array (4개의 전극막대 사용)
- 이 전극배열법은 지하의 토층구조와 가장 유사한 형태를 보여줄 수 있어 유적과 지질조사에 많이 사용되고 있다.
- 이 그림은 경주 감은사지 석탑 북쪽지하의 지층구조 탐사결과이다.
- 지표에서부터 지하 약 2m 깊이 사이의 높은 비저항값을 가지는 곳은 건물을 짓기 위한 지반 다짐층(축토층)으로 생각되며, 지하 7m 이하의 높은 비저항값을 가지는 곳은 암반층으로 추정된다.
강원도 양양 가평리 주거지(철기시대) Pole-Pole Array(2개의 전극막대 사용)
- 이 전극배열법은 전극이동이 쉽고 낮은 전류로도 좋은 결과 값을 얻을 수 있으며, 알고자 하는 깊이에 대한 유적지의 평면탐사를 할 수 있어 유적탐사에 매우 효과적이다.
- 이 결과는 철기시대 呂(여)자형 주거지에서 평면탐사를 실시한 것으로 내부에서 높은 비저항값을 나타내고 있는 곳은 잘 다져진 층으로 판단된다.
자력탐사 Magnetic Method
자력탐사는 인간의 활동에 의하여 토양 중의 철 성분함량이 변화하거나 불의 사용으로 인해 물체가 자력을 갖게 되는 곳에 매우 효과적이다.
가마터, 아궁이, 야외노지, 제철유적 등에서 사용할 수 있다.
경상북도 경주 손곡동 물천리 가마터(신라)
- 경주 손곡동 물천리 유적은 경마장 예정부지로 발굴조사시 다량의 가마터가 확인된 곳이다.
- 프로톤 자력계를 이용하여 총자력의 세기를 측정한 결과, 탐사지 안에서 여러 개의 쌍극자가 확인되었다.
- 일반적으로 불을 지폈던 입구부분에서 온도가 가장 높기 때문에 자력의 세기가 이곳에서 세게 측정되며 쌍극자도 형성된다.
항공촬영 Aerial Photography
디지털문화유산연구정보팀에서는 무인멀티콥터를 이용한 항공촬영을 실시하여 문화유산의 디지털기록화 및 정보 추출을 하고 있다.
또한 항공 사진측량으로 3차원 지형모델 생성과 지형분석을 하고 있다.
