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Journal of Conservation Science 2009;25(2):115-130.
Published online June 20, 2009.
석조문화재 디지털복원 및 구조안정성 평가를 위한 3차원 영상분석: 마곡사오층석탑
조영훈, 이찬희
3D Image Analysis for Digital Restoration and Structural Stability Evaluation of Stone Cultural Heritage: Five-storied Magoksa Temple Stone Pagoda
Young Hoon Jo, Chan Hee Lee
초 록
이 연구에서는 공주 마곡사오층석탑을 대상으로 3차원 스캐닝 시스템을 적용하여 디지털 복원 및 구조안정성 평가를 수행하였다. 이를 위해 16방향에서 측정한 레이저 스캐닝 데이터를 7단계의 데이터처리 프로그램 과정에 활용하 여 석탑의 디지털복원을 완성했다. 디지털복원 결과, 전반적으로 층별 부재의 높이와 폭은 방위에 따라 약간의 차이가 있었고, 각 층별 옥개석의 폭은 매우 큰 차이를 나타냈다. 탑신의 층별 폭은 1층에서 5층으로 갈수록 줄어들지만 체감비율 은 일정하지 않았다. 구조해석을 위한 3차원 영상분석 결과, 1층 탑신이 남동쪽으로 기울어진 것을 제외하고는 2층 탑신부 터 상륜부까지 모두 북서쪽으로 변위가 발생하였다. 이와 같은 3차원 영상분석이 석조문화재에 지속적으로 사용되기 위해서는 측정방법의 정량화가 필요하며, 훼손도 정량평가와 같은 다양한 분야에도 적용되어야 할 것이다.
중심어: 3차원 스캐닝 시스템, 디지털복원, 변위분석, 원소스멀티유즈, 역공학, 마곡사오층석탑
ABSTRACT
This study was focused on digital restoration and structural stability evaluation applying 3D scanning system of five-storied Magoksa temple stone pagoda in Gongju. For these, the digital restoration of the pagoda was completed using laser scan data which is measured 16 directions and data processing program of 7 stages. As a result of digital restoration, the overall height and width of stone properties showed a little difference in directions and the width of roof stones appeared very high difference of each floor. The width of pagoda body become smaller to the fifth floor, but gradual decrease rate showed irregular characteristics. Also, as result of 3D image analysis for structural stability evaluation, the displacement occurred toward northwest in second body stone to upper final stone except for central axis of the first body stone which inclines toward southwest. Such 3D image analysis is required quantification of survey method and should be applied to various field such as quantitative damage maps in order to utilize a conservation of stone cultural heritages, continuously.
Key Words: Three-dimensional scanning system, Digital restoration, Displacement analysis, One soure multi use, Reverse engineering, Five-storied Magoksa temple stone pagoda.


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