문화재 안전진단, 토목+IT 기술로 정밀하게!


    최근 교량 등 구조물 안전진단에 사용되던 토목·IT 기술이 문화재 안전진단에도 사용되고 있다.


문화재의 제원·변위, 변형 관계를 파악하기 위한 실측조사는 몇 년 전까지만 해도 육안검사, 지구물리탐사, 비파괴시험 등의 방법에 의한 2차원 자료 획득에 머물렀다. 하지만 보다 발전된 3D 레이저 스캐닝 도입으로 정밀한 3차원 자료를 획득할 수 있게 됐다.





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3차원 스캔 기술은 10여 년 전부터 국내에 도입 돼 교량과 같은 구조물 안전진단에 일부 쓰이다가 (재)한국건설안전기술원에서 법천사지광국사 현묘탑비, 숭례문, 흥인지문, 남태령절개지 정밀안전진단 등에 적용하기 시작해 최근까지 문화재 안전진단·자료화에 이용되고 있다.




이 기술은 약한 대상물에 레이저광을 쏜 후 반사된 빛으로 대상물의 위치 정보를 점 단위로 기록하는 방식이다. 이렇게 만들어진 3차원 합성 영상자료는 모니터 상에서 구조물의 미세한 제원·손상까지도 볼 수 있도록 돕는다.


또한 촬영된 3차원 영상자료는 실제 구조물을 보관해 두는 것과 흡사해 평면적인 설계도면 보다 정확한 기록방식으로 평가된다. 이때 구조물의 도면화 작업은 물론 스캔된 데이터 편집도 가능하다.


지구물리탐사 기술 또한 문화재 탐사와 안전진단에 중요한 역할을 하고 있다.


문화유산안전진단의 가장 중요한 전제는 비파괴에 있어 석조문화재 역시 비파괴 진단과 보존을 위한 연구는 필수이며 주요한 기술적 핵심이다.


비파괴진단 기술로서 지구물리탐사는 직접적으로 hole을 뚫어 지층구조를 파악할 수 없는 문화재의 한계성(원형복원 및 유지)으로 인해문화재가 자리한 하부 지반의 지반공학적 특징을 밝히는데 필수적인 역할을 한다. 침하 등의 원인이 되는 지반의 특성을 이해하는 것은 안전진단에 필수과정이기 때문이다.


이러한 안전진단 과정에서 문화재는 정확한 고증에 의해 복원이 이뤄져야 하며, 훼손의 원인이 노후화 등 재료적인 문제인지 혹은 구조적인 거동(하중, 물의 변화)에 의한 문제인지 공학 적인 규명이 필요하다.


때문에 문화재 안전진단은 전문적인 기술과 충분한 경험을 갖춘 진단기관에서 수행하는 것이 바람직하고, 문화재의 각 분야별, 즉 목조문화재는 건축기술자가, 석조문화재(성곽, 석탑, 마애불 등)는 암의 활용·이용에 대한 부분으로 암석과 토질공학적인 조사와 구조적판단이 이루어져야 하는 만큼 토목기술자가 수행해야 한다.


이는 축적된 자료와 기술자를 적극적으로 활용해 문화재의 장기적인 안전성과 복구공사를 위한 보수·보강 방안을 제시하고, 향후 보존관리에 대한 적절한 제안을 제시할 수 있어야 하기 때문이다.


문화재 진단 분야에서 오랜 역사를 자랑하는 한국건설안전기술원은 지난 1990년 설립, 1991년 1월 당시건설부로부터 국내 최초 건설안전을 목적으로 한 비영리법인 설립을 인가받았다.


진단기관 최초로 문화재 안전진단을 실시한 기술원은 숭례문, 흥인지문, 북한산성, 익산미륵 사지, 경복궁 근정전 등 문화재 진단기술을 개발하고 축적해 체계화하는데 중추적 역할을 해왔다.


 

스캔데이터 편집/한국건설안전기술원 

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무엇보다 기술원은 문화재뿐만 아니라 교량· 터널, 건축, 수리시설 등 안전진단전문기관으로서 오랜시간 시설물 안전진단에 대한 신뢰를 쌓아온 비영리법인이기도 하다.




현황조사, 사전영향성 검토, 설계내용 검토, 사전조사, 시공 중 계측업무, 피해 평가에 이르기까지 전 분야에 걸쳐 집적된 노하우(Know -how )와 두하우(Do-how )로 각종 민원 해결과 발생 예상 민원에 대해 컨설팅을 실시하고 있다.


건설기술관리법 개정시 안전관리계획서 작성지침용역을 비롯한 건설안전 관련 정책 연구용역을 10여 년 간 11건 가량 수행해 건설관련기술자들이 안전관리지침으로 활용토록 했으며, 지난 2002년 제3차 건설진흥기본계획 수립에서는 ‘건설안전관리법’의 제정을 건의해 건설안전관리 선진화에도 많은 노력을 기울였다.


현재 기술원은 사면(절개지) 등에 사용 중인 드론을 통한 현장 자료 수집·분석에 관해 보다 추가적인 투자와 기술 개발로 진단 기법 개발을 실시할 계획을 수립하고 있다. 또한 열화상 카메라를 이용한 균열 등의 손상 부위 확인과 자료의 정량화 작업을 적용하기 위한 연구도 진행 중이다.



(재)한국건설안전기술원 김성한 이사장(사진)은 “시설물 안전관리에 관한 특별법이 제정되기 5년 전에 법인 설립한 초대 김경진 이사장님의 선구적 혜안과 초심으로 기술원이 지금의 자리에 오게됐다”며 “2대 이사장으로서 이를 이어받아 건설안전 진단 기술의 역사와 명예를 위해 안전·환경관리를 동시에 생각하는 명실상부한 안전진단기관의 사명감을 갖고 더욱 기술의 개발에 매진할 계획”이라고 말했다.




한편, 김 이사장은 안전진단과 유지관리 시장의 확대에 따른 업역의 불분명한 구분으로 인한 우려와 함께 전문성을 고려한 정책 개선에 대한 바람을 전하기도 했다.


김 이사장은 “국민의 안전을 책임지는 부분은 안전진단기관이라는 사실은 명백하다. 하지만 최근 여러 분야에서 안전을 다루려는 시도가 이어지고 있다”며 “사고가 나도 책임소재가 다르기 때문에 관리 기관의 통일과 업역의 명확한 기준 제시가 필요하다”고 말했다.

[공학저널 김하늬 기자] 

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