스크랩 (71)＜문화재! 이것만은 꼭 알고가자!＞ 석축②

[행운이아빠(차광석)]

안녕하세요.

서울문화재아카데미 카페지기 입니다. ^^

문화재수리기술자 시험을 준비하시는 분들에게 학습에 기본이 되는 정보들을 알려드리고자 시작한

<문화재 이것만은 꼭 알고가자!> 71번째 내용 입니다.

오늘은 지난시간에 이어 "석축의 특성"에 대해 알아보겠습니다.

1. 석(石)재료의 특성

석재는 외관이 장중하고 미려할 뿐만 아니라, 마모와 풍화에도 강한 점이 있으나 가공, 운반이 어려운 단점을 지니고 있다. 이보다 구조적 안정이 중요시되어 기초, 기단부의 역할에 많이 활용 되어졌다. 여기서 기초의 토압과 배수체계에 따라 높이와 돌의 마름정도가 달라진다.
근래에 와서는 기계, 장비의 발달에 따라 석재의 이용 활용도와 적용 범위가 점차 증가되고 있으며, 또한 암석에는 여러 종류가 있으나 지방에따라 적용 형태가 달라지기고 한다.

전통조경 재료 중 석재에 관한 정의를 김영모(2007)가 분류한 내용을 정리해 보면 석축의 정의는 조경공간을 구성하는데 필요한 조경재료를 말하며, 조경재료는 생산 방법과 화학적 조성에 의한 분류와 사용 목적에따라 분류 된다. 조경재료에 요구되는 성질로는 사용목적에 알맞은 품질의 역학적, 물리적, 화학적 성질을 가질 것과 적용 환경에 알맞은 내구성 및 보존성을 가지고, 대량생산 및 공급이 가능하여 또 운반취급 및 가공이 용이하며 가격이 저렴해야 된다는 것이다.

건설 재료로 사용하기 위한 필요 사항으로 재료가 지닌 각 성질로는 역학적 성질인 탄성, 소성, 강도, 강성, 인성, 허용 응력도 등 강도(strengh), 응력(stress), 변형에서 절단, 휨 등이 있고, 물리적 성질인 비중, 경도, 피로도, 열, 응결, 채광, 수분에 대한 성질과 화학적 성질로는 화학 저항성인 산 알칼리 및 약품에 대한 변질, 부식, 용해성이 있으며, 방화로는 연소, 인화, 응용, 발연성과 내구성 등이 있다.

<석재의 장점>

불연성으로서 압축에 강하고 내구성, 내화성이 크며, 내화적 마모· 풍화에 대하여 손색이 없다. 또 양질의 석재가 풍부할뿐만 아니라, 외관이 장중 미려하고 방한·방서적이다.

<썩재의 단점>

인장강도가 압축강도의 약 1/20-1/40내외이며, 잘라지고 긴 부재를 얻기 가 어렵고 가구재에 부적당하다. 돌의 비중은 크고 견고하나 가공이 곤란하다. 또한 열에는 균열이 생기고, 지진 및 횡력에 약하고, 공사기간이 길며, 시공도 까다롭다. 장비발달로 석 재료를 자유롭게 조절 할 수 있으나, 전문 인력이 부족한 실정이고 그나마 기능이 뛰어난 기술자 확보와 임금이 고가이어서 상당한 문제점이 야기된다고 볼 수 있다. 이를 보완 하려면 장비 대체와 기술자, 기술력 확보 시급하다.

2. 석재의 일반적 성질

흡수율은 동해, 풍화, 내구성과 관계와 압축강도로 단위용적 중량이 클수록, 공극률이 작을수록, 구성입자가 작을수록, 결합상태가 좋을수록 크다(함수율의 영향에 따라 강도가 저하/10x10x20cm의 kgf/cm2강도를 말한다).

내구연한은 석재의 분해 및 수리를 요할 때까지 시간을 말하며, 내화성은 500도 정도까지를 말한다. 화학적 성질로 보면, 산화 작용은 탄산, 황산, 염산에 의한 침식 및 흡습, 팽창, 수축되고, 용해 작용으로 빗물, 공기 오염도에 의한 산성화가 빠르게 진행된다. 또한 석재의 조직의 주요성분은 석영, 장석, 운모, 휘석, 가섬석, 사문석, 방해석이 있다.

석재표면의 구성 조직의 석리와 화성암이 가지고 있는 절리에 의해 특유의 것은 금간 상태의 판석으로 많이 활용된다. 석목의 암석의 쪼개기 쉬운 면과 방향은 대체로 일치하고 장방형의 마름돌로 사용하기에 적합하다.

<석재의 물리적 성질> (단위:kgf/㎠)

종류	비중(겉)	흡수율	압축강도	인장강도	횡강도	내구연한
화강암	2.61~2.71	0.10~0.40	500~1,940	37~50	104~132	75~200
안산암	2.36~2.88	0.50~6.99	1,035~1,680	36~82	78~177
점판암	2.71	0.18~0.25	1,410~1,640	-

3. 석재의 분류

석재의 모암인 자연석<자연 상태의 돌>에서 1, 2차 마름질<熟石>하여 가공에 따라 여러 형태로 분류된다. 막돌로는 자연에서 나온 산, 들, 강돌과 채석장에서 깬 자투리 돌이 있으며, 그 종류로는 전면 변의 평균 길이가 뒷길이의 2/3가 되는 깬 잡석과 지름 10~30cm되는 천연호박돌이 있고, 지름18cm 이상 되는 잡석, 유수에 견디는 중량 돌인 사석, 공사용 야면석이 있다.
이외 사고석, 이괴석, 판돌이 포함 된다. 마름돌은 단면 치수, 길이를 맞춰 만든 돌<切石>로 각석인 견치돌과 마름돌로 활용하고 받침석, 기단석, 홍예석, 장선석의 장대석이 있다. 자연산인 돌을 일정 규격으로 다듬은 돌을 건축, 토목(포장), 조경용재로 사용되어지며, 주로 막 다듬돌을 활용하여 기단, 축대, 호안의 석축에 사용되는 돌로 구분한다(문화재청,1973).

<석재의 일반적인 분류>

①자연석

자연적으로 암반이 갈라지고, 깨어져 굴러 내리거나 흙에 묻혀서 풍화, 마모된 돌로 우수에 씻기어 자연스럽게 마모된돌 돌의 총칭을 뜻하며 모암이라고도 한다.

         <산석>                                            <강석>                                           <야석> 

②막돌

야산이나 계곡, 집터 주변 등지에 산재해 있는 돌로서 형태 등이 일정하지 않은 막 생긴 돌을 말한다.

③호박돌

야산석이나 개울돌 등 비교적 모가나지 아니한 두루뭉실한 돌을 말한다.
산 호박돌, 강 호박돌이 주류를 이룬다.

④자갈

암석이 풍화, 침식되어 자연작용에 의해 작은 알갱이 모양으로 된 것으로 크기가 최대 지름이 150mm 이하인 돌로 잔자갈 15mm 이하, 중자갈 25mm 이하, 큰자갈 35mm 이하로 구분한다.

⑤각석

나비(W가 두께(H)의 3배 미만이며, 길이(L)가 표면 한 변의 3배 미만인 것

⑥장대석

나비(W가 두께(H)의 3배 미만이며, 길이(L)가 표면 한 변의 3배 이상인 것으로 주로 1m이상 크기l의 돌을 말한다.

⑦사괴석

면이 그거 사각형에 가까운 마름돌로 면의 크기는 150~250mm 각이고 길이는 한 변의 1~2배 이상인 것으로 뒷길이가 길다.

⑧이괴석

면이 거의 직사각형에 가까운 마름돌로 면의 크기는 300~400mm 각이고 길이는 한 변의 1.5~2배 이상인 것으로 뒷길이가 길다.

⑨판석

두께가 150mm 미만이고, 나비가 두께의 3배 이상인 것

⑩박석

바닥에 까는 넓고 얇은 방형 돌로 표면을 다듬지 않은 돌로서 두께가 150~250mm 내외인 것

<공정에 따른 분류> 

건축내.외장재		토목-경계석, 포장석		조경-경관석, 전통석축
마감용 (외장용)	화강암 안산암 점판암	구조용	화강암 안산암 사암	자연석	막돌, 호박돌, 전석
				석축용	견치돌, 사괴석, 못 돌
				네모돌	육각돌, 장대석
				판돌 (포장용)	박석, 징검돌
				치장용	점판암

 <형상에 따른 분류>

명칭	규격	산지	용도
잡석, 호박돌	지름 20cm 내외	산, 강 호박돌	잡석 다짐, 기초술, 뒤채움 돌로 사용
간사석, 견치돌 (간지돌)	지름 20~30cm	채석장, 네모뿔 형	석축, 촉대에 사용
장대석 (마름돌, 각돌)	단면(H) 30~60cm 너비(W) 60~90cm 길이 1~5m	마름돌 (산지돌)	월대, 환계, 호안, 석계, 석단에 주로 나타남
사고석 (각돌-마름돌)	15~25cm	채석장, 강	담장의 상단, 곡선 호안의 축대
판돌, 구들장	단면(H) 15~20cm 너비(W) 30~60cm 길이 60~90cm	산석,   채석장	바닥 깔기용(박석)으로 돌담축조, 지방의 기단과 연못 가장자리에 적용됨

 <석축 용재의 쓰임 용도에 따른 분류>

구분	적용공간
견치돌	주로 담장, 축대의 석축에 적용한 돌을 말한다.
깬돌	부정형 견치돌 폭, 깊이 전면의 평균길이 보다 1/20, 1/3되는 돌을 말한다.
부순돌	쇄석이라고도 하며 바닥 기초로 사용
조약돌	가공치 않은 자연석으로 산, 강, 바다돌로 분류 한다.

<산지에 따른 분류>

구분	산석	수석	해석	깬돌
장소	산, 들의 자연석	하천	바다	채석장(빨파석)
형태	이끼	무늬, 석질	경칠부만 남음	가공처리(굴림) 규격별 다양
용도	스테시석	계곡부 돌사용(마모)	염분 제거	일반 축대에 사용

<지방별 색상에 따른 분류> 

분포 지역	산지별 명칭	색상
서울	종암, 정릉 - 낙산석 / 상계석 /불광 - 홍제석	연분홍, 미색계열
경기도	포천 - 가평석	분홍, 회백색, 백색계
	김포, 강화 - 덕정석	회색계
	여주, 신북, 양주 - 신북석	녹색계
충청도	계룡, 아산, 온양, 보령, - 보령석	흑, 백색계, 황색계로 보령석은 물갈기를 하면 검정으로 나타난다.
	충주, 보은 - 음성석	흑색계, 진청계
	제천, 도고, 괴산 - 천안석	분홍색계, 잿빛계
경상도	마천, 합천 - 거창석	흑색, 백색계
	상주 - 화북석/문경석	연분홍, 분홍계
전라도	익산, 김제, 정읍 - 황등석	백색계
	여수, 함열 - 함열석	쑥색계
	여천, 남원, 순천 - 고흥석	회색, 분홍계
강원도	원주 - 후동석	백색, 쑥색계
제주도	전역 - 부석	진회색계, 분홍계
울릉도	해안가 - 몽석	검정계열, 백색계열, 연청색 계열

※백색계열 

  

※분홍계열 - 운천석과 포천석은 북한산 자락 돌로 서울 도성에 주로 사용된 같은 계열 색 돌

  

※검정계열

<화강암과 설록암의 특징>

석축 공간에 주로 적용된 화강암과 설록암에 있어 특징‧산지‧용도에 따라 분류

구분		내용
화강암	특징	흰색, 담회색, 회색, 분홍색 등을 보이고, 비교적 굵은 입자로 이루어져 있으며, 괴상을 나타낸다.
	산지	대륙 지각에서 가장 흔하게 산출되는 암석. 우리나라 많은 대도시 의 기반을 이루며, 서울의 북한산, 남산. 금강산, 설악산, 오대산 등이 화강암으로 이루어져 있다.
	용도	궁궐의 화계, 월대, 호안(방지, 하천, 다리, 수문), 담장, 성곽의 석축 등에 적용되었다.
섬록암	특징	암회색을 띄며, 비교적 굵은 입자로 이루어져 있다. 주로 괴상을 보이나, 때로 반상조직을 보이기도 한다.
	산지	드물게 나타나는 암석으로. 화강암 내지 화강 섬록암의 주변부에서 제한적으로 산출 된다.
	용도	석물, 석축의 point, 바닥석

<축조 형태에 따른 분류>

(1) 자연형 쌓기
돌쌓기 방법에 있어서 자연석 그대로를 일정하게 다듬질하여 자연형에 가깝게 축조하는 형태를 말하며, 거친돌 쌓기와 다듬돌 쌓기가 있다.
① 거친돌 쌓기는 잡석·간사 등을 적당한 크기로 쪼개여 쓰고 면은 그대로 또는 거친 다듬을 하여 불규칙하게 쌓은 것을 말한다. 이는 중량감이 있고 안전감을 느끼므로 정원건축, 담장 등에 적용된다.
② 다듬돌 쌓기는 돌의 모서리, 맞대면을 일정하게 다듬어 쌓기의 원칙에 따라 쌓는 것으로서 막쌓기와 바른층 쌓기가 있고, 석재의 표면 마무리의 여하를 막론하고 다듬돌 쌓기라 한다. 외관이 미려하고 가장 튼튼하므로 많이 쓰인다. 줄눈의 외관상 구분에 의한 쌓기로 보면, 바른층 쌓기와 허튼층 쌓기가 있다.
바른층 쌓기는 줄눈의 모서리 맞대면을 일정하게 쌓는 것으로 한 켜에서는 석재의 높이를 동일하고, 매 켜마다 가로 줄눈이 일직선으로 연속되게 쌓는 방법을 바른층 쌓기라하며, 허튼층 쌓기란 줄눈의 모서리 맞대면을 허튼 눈으로 쌓는 것인 한 켜에서 가로 줄눈이 일직선으로 연속되지 않고 각기 높이가 다른 돌을 써서 막힌줄눈이 되게 쌓는 것으로 허튼층 쌓기가 있다.
(2) 정형적 쌓기
돌 쌓는 방법은 다양한데 일반적으로는 켜 또는 줄눈 형태와 쌓는 돌의 종류, 단면위치의 맞대면, 홑대면에 따라 구분이 가능하다. 켜 또는 줄눈 형태에 따른 쌓기에서 면이 직사각형인 석재를 수평 한 줄로 이어쌓는 것을 켜 또는 층.단이라 하고, 한 줄로 된 것을 줄(열; range)이라 한다.

우리들은 이것을 모두 줄눈이라는 개념으로 정리하고 있다.

구분	형태	기능 및 효과	종류	비고
축대	바른층, 허튼층, 층지어, 허튼, 마름모, 장식, 내쌓기, 들여쌓기	건축, 토목 구조물의 안정	견치석 쌓기 장대석 쌓기 성 돌 쌓기 자연석 쌓기	처음 재료에 따라 -메쌓기 -찰쌓기
기단 1층 - 세벌대 2층 - 복수	한켜-외벌대 두켜-두벌대 세켜-세벌대	건물, 탑의 주위를 지면보다 높게 쌓은 형태	기단석, 댓돌, 지댓돌, 귀틀석 섬돌(돌계단돌, 디딤돌), 소맷돌, 장대석	장대석 기단에서 한면 높이가 30~40cm 세벌대 기준시 90~120cm내외
월대 석계	1단형 계단형 높이 2m이내 단높 15cm기준. 12단 이상일 때 2,3보의 참 설치	안전보행, 높이가 다른 두 공간을 연결(지면과 월대 상단, 지면과 상부 도로)	자연식 정형식	안전 고려 시공 수직을 원칙 수평구조-억물림
화계	계단형 바른층, 허튼층 방형돌-마름돌	사면 보호	견치석 쌓기 장대석 쌓기	자연형 구릉지, 절개지
담장	사괴ㅏ석 담장	구조물 유지	사괴석	기초부 장대석 기단처리
지장, 연못	바른층 쌓기	표면 침식 방지 토양 기능 회복 수목 생육 환경 조절	장대석, 사괴석	직선부 장대석 곡선부 사괴석
도랑, 어구, 하천 배수로의 구조물	장대석, 사괴석 축조	물의 유속과 유량에 의해 높이, 크기 조절	표면배수(명거)	궁궐-방지
			지하배수(암거)	민가-연지

① 허튼층 쌓기
허튼층 쌓기는 돌은 수평줄눈이 되게 쌓되 한 켜에서 수평줄눈이 일직선으로 연속되지 않고 각기 높이가 다른 돌을 써서 막힌줄눈이 되게 쌓는 것을 허튼층쌓기라 한다. 돌 면은 잔다듬 등으로 할 수도 있으나 대개는 거치면 그대로 두고 수평수직접합면만 다듬는다. 허튼층쌓기 에서는 가장 높게 쓰는 돌의 높이를 일정하게 하고, 그 높이의 1/2. 1/3, 2/3 되는 돌을 배합하여 쌓는다. 이것을 각기 2분 높이 또는 3분 높이 허튼층쌓기라한다.

② 층지어 쌓기
층지어 쌓기는 돌을 2,3켜 쌓고 또는 어느 정도의 높이로 쌓은 다음에 수평줄눈이 일직선으로 통하게 쌓는 것을 층지어쌓기 또는 성층쌓기라 한다. 수평줄눈에 오는 석제의 바닥면이나 윗면 접합부는 비교적 평탄 직선적으로 된 것을 쓰지만 그 중간에 쌓는 돌은 네모 돌, 막돌 또는 잡석이나 호박돌이라고도 무방하다.

③ 바른층 쌓기
바른층 쌓기에서 한 켜에서는 돌의 높이가 동일하고, 매 켜마다 수평줄 눈이 일직선으로 연속되게 쌓는 것을 바른층 쌓기 또는 평축 쌓기라 한다. 매 켜마다 동일한 높이로 할 수도 있고, 달리 할 수도 있다. 다만 돌면은 거칠거나 다듬거나 상관없이 상하 접합면을 수평지게 다듬은 것을 쓰지만 그 접합면 다듬기도 거친 것에서부터 잔다듬 도는 물갈기로도 한다. 전통석추에 적용된 면 마감은 정다듬기, 도두락 마감으로 나타난다.
④ 마름모 쌓기
골 쌓기라고도 하며, 면이 정방형에 가까운 돌을 45도 각도로 빗놓아 쌓은 것이다. 이 방법은 견치돌 석축 쌓기에 많이 쓰인다. (엇)빗 쌓기는 장방형인 석재를 경사지게 높아 쌓고 다음 켜는 반대의 경사로 쌓은 것이다. 켜마다 경사를 반대로 하여 쌓기도 하여 쌓기도 쉽고 변화도 보이고는 있으나, 대개 간단한 석축에 쓰일 따름이다. 빗 쌓기는 석재를 대각선 상으로 이어지게 쌓는 것이고, 포장 등에 많이 쓰인다.

⑤ 장식 쌓기

장식 쌓기에서 통줄눈 쌓기는 일정한 석재를 수직줄눈이 일직선이 이어지게 쌓는 것이고, 붙임돌 등에 많이 쓰인다. 바자무늬 쌓기는 장방형의 돌 2-3개를 가로 세로 교대로 이어지게 쌓는 다. 여기서 오늬무늬 쌓기는 장방형의 돌을 (엇)빗 쌓기로 한 는 며, 귀갑무늬 쌓기는 석재를 대강 육각형이 되게 다듬어 쌓은 것이다.
⑥ 네모막돌 쌓기
네모막돌 쌓기의 네모막돌은 막돌, 호박돌 또는 잡석의 면을 네모지게 가르거나 깎아서 만든 것으로 막돌과 마름돌의 중간정도로 네모진 것이다. 이것은 대개 허튼층쌓기 또는 층지어쌓기로 하지만, 돌 높이를 일정하게 하면 바른층 쌓기로도 할 수 있고, 또 허튼 쌓기로도 할 수 있다.
각 쌓기 방식은 네모막돌 바른층 쌓기, 네모막돌 허튼층쌓기, 네모막돌 층지어쌓기 등이 있다. 이외에도 모전석은 자연석을 얇게 조개어서 벽돌 모양으로 잘라낸 돌이다. 그 높이는 4.5~9.0cm. 길이는 30~45cm 정도이다. 큰 것은 높이 15cm, 길이는 60cm, 나비는 30cm이상 되는 것도 만들수가 있다. 이 돌은 석탑을 축조하는 데 쓰이거나 성벽의 여장에 쓰였다.
켜쌓기 중 면 끊음을 가공석의 수직줄눈 처리와 자연형의 부정형 줄눈으로 구분 한다.