공학적(工學的) 분석(分析)을 통한 풍납토성(風納土城) 성벽(城壁)의 원형복원(原形復元)

• 영문명: Restoration of the Original Form of the Earthen Fortification in Pungnap-dong on the Engineering Analysis, Seoul
• 발행기관: 충남대학교 백제연구소
• 저자명: 김진만(Jin Man Kim) 손수원(Su Won Son) 이성준(Sung Joon Lee)
• 간행물 정보: 『백제연구』백제연구 제63집, 97~123쪽, 전체 27쪽
• 주제분류: 인문학 > 역사학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2016.02.25

국문 초록

이 연구는 고고학적인 證據와 解析을 바탕으로 風納土城 東城壁의 성토재료 및 지반의 특성을 과학적으로 분석하고, 성벽의 축조공법과 원형을 공학적으로 재현하기 위해 수행되었다. 이를 위해 2011년 성벽 단면조사 지점에 대한 地盤調査를 수행하여 성토재료와 하부 퇴적토의 공학적인 특성을 분석하였다. 성토재료에 대하여 物性 및 力學實驗을 실시하였으며, 컴퓨터 數値解析을 통해 발굴조사 보고서에서 제시한 다단계 증축모델의 타당성을 검증하고 성벽구조의 원형도 복원할 수 있었다. 조사 결과 동성벽이 위치한 기초지반은 10 m 이상 높이의 성벽 하중을 충분히 부담할 수 있어 敷葉工法 등의 보강조치가 불필요했던 것으로 판단된다. 실트질 점토와 모래의 중간 정도 성질인 성토재료는 일정한 높이 이내에서는 수직축조도 가능한 재료였으며, 성토과정에서 현대의 기계식 다짐공법의 대략90 % 수준의 다짐이 가해진 것으로 밝혀졌다. 고고학적 해석에 기초한 다단계 증축모델을 수치해석으로 검증하였으며, 당시의 인력과 물자동원의 수준 등을 고려했을 때, 시차를 두고 점진적으로 규모를 확대해가는 풍납토성의 축조방식에 대한 공학적 개연성을 인정할 수 있었다. 토성의 벽면이 붕괴되지 않는 한도에서 최대한 높게 성토한다는 가정과 현재 남아있는 성벽 하단의 경사 및 형태 등을 고려하여 수치해석을 진행한 결과, 사면안전율 1.0 이상에서 성벽은 최대 14.3 m 높이까지 성토가 가능했을 것으로 추정해 볼 수 있었다.

영문 초록

This study scientifically analyzed the characteristics of foundation soil and embankment in the east rampart of the earthen fortification in Pungnap-dong based on archaeological evidence and interpretation in order to reproduce the construction process and original form of the rampart. For this, numerical analyses of the embankment materials and the sedimentary soils below were performed. The scenario of the multi-stage rampart extension model was verified by the computer numerical analysis on the cross section of the excavation location in 2011. The original form of the embankment structure was subsequently restored considering the slope safety. Reinforcement methods such as leaf mat method are considered unnecessary because the foundation ground located on the east rampart can sufficiently support the rampart loading of over 10m height. Embankment materials, being medium-properties of silty clay and sand, could allow the vertical construction of the embankment within a limited height. It was proven that the energy applied were approximately 90% of the mechanical compaction method of the modern embankment construction process. The multi-stage expansion construction model based on archaeological interpretation was numerically verified. Considering limited human resources and material mobilization in those days, it can be inferred that the construction of the earthen fortification in Pungnap-dong was undertaken by gradually extending the embankment dimensions over a significant amount of time. Numerical analysis was performed under the assumption that the rampart of the earthen fortification was constructed within the safest possible height and that the existing present-day lower parts of slope is essentially same as the original slope configuration. It can be inferred from the results of the numerical analysis that the height of rampart could reach up to 14.3 m considering a factor of safety exceeding 1.0.

목차

Ⅰ. 머리말

Ⅱ. 地盤工學的 實驗

Ⅲ. 城壁의 復元을 위한 數値解析

Ⅳ. 城壁의 復元

Ⅴ. 맺음말

키워드

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