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문화유산, 과학기술로 재탄생하다

  • 조회 : 501
  • 등록일 : 2019-05-16
문화유산, 과학기술로 재탄생하다의 대표사진

과학상식

문화유산, 과학기술로 재탄생하다

지난 4월 15일, 프랑스의 노트르담 대성당에 큰 화재가 발생했습니다. 세계적으로 가장 아름다운 성당으로 꼽히는 문화유산의 소실 위기에 많은 이들이 안타까움을 금치 못했는데요. 하지만 다행스럽게도 이를 재건할 수 있는 희망이 존재했습니다. 앤드루 탤런 전 미국 배서대 교수는 일생을 바쳐 노트르담 대성당 구조를 3D 측정 데이터로 담아왔는데요. 이 데이터는 노트르담 대성당의 내외부를 50차례 넘게 측정한 것으로, 10억 개가 넘는 표면 위치 정보를 확보해 디지털 공간에 세부장식까지 완벽하게 재현할 수 있죠. 바로 이 3D 프린팅을 기반으로 이뤄진 데이터가 소실된 노트르담 성당을 복원할 수 있는 열쇠로 조명되고 있습니다.

CT 촬영, 문화재의 연대와 제작기술까지 파악한다

이번 노트르담 대성당처럼, 문화재는 다양한 이유로 복원이 이뤄집니다. 시간이 흘러 노후화된 문화재가 악화되지 않도록 조치를 취하거나 훼손 원인을 찾아 제거하고, 불의의 사고로 일부를 잃었을 때 복원을 진행하기도 하죠. 하지만 수백 년, 많게는 수천 년의 시간을 감내해 온 문화재를 원래의 모습 그대로 복원하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 이럴 때 과학기술의 힘은 인류의 유산을 복원할 수 있도록 도움을 줍니다.

린앙 이미지6

병원에서 환자의 상태를 살피기 위해 실시하는 컴퓨터 단층촬영(Computed Tomograph, CT)은 문화재의 구조와 제작기술을 확인하는 방법으로도 활용됩니다. CT 촬영은 몸속 특정 단면에 초점을 맞춰 내부를 촬영하는 방사선 기술로, 문화재에 적용하면 여러 각도에서 방사선을 투과해 형태를 재구성할 수 있습니다. 특히 목재 유물의 경우 나이테를 자세히 확인해 연대 정보를 알 수 있고, 토기 유물은 크기와 제작 정보 등을 구체적으로 파악해 당대 제작 기술까지 파악할 수 있죠. 이렇게 방사선을 이용하여 문화재를 분석하면 파괴나 손실 없이 비교적 정확한 정보를 습득할 수 있습니다.

세계 문화 유산을 지키는 핵심 기술, ‘원자력’

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독일의 물리학자 루돌프 뫼스바우어는 감마선의 공명현상을 활용한 분석기술을 발견했는데요. 바로 ‘뫼스바우어 분광분석 기법’ 입니다. 이는 중성자를 활용하여 금속물질 내부를 투과해 조사를 할 수 있다는 점을 이용한 분석 기법인데요. 원자핵이 방출하는 감마선을 같은 종류의 원자핵이 흡수하면 공명현상이 발생하며 핵이 들뜬 상태로 뒤바뀝니다. 이렇게 흡수된 감마선을 측정하면 물질의 구성 성분과 결정 구조, 자기장 등을 확인할 수 있게 되죠. 이렇듯 원자력 기술은 중성자방사화분석, 중성자 및 양성자 영상 기술, 방사선 조사 기술 등을 통해 문화재를 복원 및 감정하는 데도 큰 도움을 줍니다. 실제 프랑스의 루브르 박물관 등 세계 전역에서 문화재 분야에 원자력 기술을 적용, 문화재의 보존과 복원을 위해 힘쓰고 있습니다. 국내에서도 한국원자력연구원과 국립중앙박물관이 협력하여 문화재 보존을 위한 연구개발을 이끌 것이라 밝혔습니다.

문화유산 재창조의 힘, 과학기술 발전에 있다

지난 4월 30일, 국내에서 가장 크고, 가장 오래된 석탑이라는 명실상부함을 자랑했던 익산 미륵사지 석탑이 20년 만에 복원이 완료됐습니다. 하지만 이 석탑은 1910년대 일제강점기 때 벼락을 맞아 무너져내려 온전하지 않은 상태였습니다. 더욱이 일본은 보수공사를 명목으로 185톤의 콘크리트를 석탑에 들이부어, 탄산칼슘 성분의 백화현상과 풍화작용으로 인해 석탑이 크게 훼손된 바 있습니다.

린앙 이미지6ⓒ문화재청

이에 국립문화재연구소는 2001년부터 2010년까지 석탑의 해체작업을 진행해 정밀실측, 3D 스캐닝 등 최첨단 과학기술을 활용해 다양한 조사연구를 실시했습니다. 치과에서 사용하는 치석 제거용 기구를 통해 콘크리트를 벗겨냈고, 철저한 고증을 통해 81%에 달하는 부재를 재사용해 새로운 재료의 추가를 최소화할 수 있었죠. 또 3D 스캐너로 입체 정보를 측정, 무리해서 층을 높이면 구조물이 힘을 견디지 못하고 무너질 위험이 크다는 사실을 밝혀내 성공적으로 복원을 이끌 수 있었습니다. 20년의 긴 복원작업 끝에, 미륵사지 석탑은 1380년 전의 모습을 되찾을 수 있었습니다.

인류는 노트르담 대성당의 복원을 위해 마음을 모아 단 하루 만에 1조원 이상의 거금을 모았습니다. 물론 문화유산에는 그 이상의 가치가 있습니다. 문화유산은 인류의 나이테이자, 역사를 증명하고 기록할 수 있는 증표가 되니까요. 이처럼 더 나은 세상을 위한 과학기술의 발전은 오늘도 계속됩니다.

 

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