고대 토성 축성에 반영된 토목기술 ― 물의 통제와 성벽의 구조적 안정성을 중심으로 ―
Civil Engineering Techniques in the Construction of Ancient Earthen Fortifications: Focusing on Water Control and Wall Stability
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초록
본고는 고대 토성 축성에 반영된 토목기술을 물의 통제와 성벽 안정성의 관점에서 검토한 글이다. 토성은 흙 을 주재료로 하는 토축구조물이므로 물의 침투와 정체, 배출 불량, 건습의 반복 등에 따라 성토층의 물리적 성질과 내구성이 크게 달라질 수 있다. 따라서 고대 토성의 축성기술을 이해하기 위해서는 성토재를 쌓고 다 지는 축조 방식뿐만 아니라, 물의 작용에 대응하여 성벽의 안정성을 확보하는 다양한 기술적 요소를 함께 검 토할 필요가 있다. 이를 위해 본고에서는 고대 토성에서 확인되는 토목기술의 고고학적 사례를 검토하고, 토질·수리·구조 등 공학적 원리와 연결하여 성토재의 선별과 다짐, 석회의 사용 가능성과 성토재 개량, 부엽공법, 목재 보강, 성벽 표면 마감 등의 기능을 분석하였다. 그 결과, 성토재의 선별과 다짐은 성토층의 공극 구조와 함수비를 조절하여 구조적 안정성을 확보하는 기본적인 축성 공정으로, 석회의 사용 가능성은 성토재의 결합력과 수분 에 대한 저항성을 높이는 재료 개량의 관점에서 이해된다. 부엽공법은 하중을 분산하는 한편 성토층 내부에 서 물의 정체를 완화하는 데 기여하였을 가능성이 있으며, 목재 보강은 성토층의 변형과 이완을 억제하고 구 조적 일체성을 높이는 역할로 해석된다. 또한 성벽 표면 마감은 외부 물의 직접적인 침투와 표면침식을 줄임 으로써 성토층을 보호하는 기능을 하였던 것으로 판단된다. 이러한 검토 결과는 고대 토성에서 확인되는 여러 토목기술의 단순한 집합이 아니라, 축성 공정 전반에서 성벽의 안정성을 확보하는 데 상호 보완적으로 기능한 복합적인 기술 구성이었음을 보여준다. 본고는 고고학 적으로 확인되는 토목기술을 토질·수리·구조 등 공학적 원리와 연결함으로써, 고대 토성 토목기술을 기능적 관점에서 재해석하기 위한 시론적 분석틀을 제시하였다는 점에 의의가 있다.
Abstract
This study examines the civil engineering techniques reflected in the construction of ancient earthen fortifications, focusing on water control and wall stability. Since earth-en fortifications were built primarily with soil, the cohesion and durability of their fill lay- ers were strongly affected by water infiltration, water retention, inadequate drainage, and repeated wetting and drying. Therefore, ancient earthen fortification construction should not be understood simply as the process of placing and compacting soil to achieve the re- quired height and scale, but as a set of construction practices that had different functional relationships with water-related processes and structural stability. To this end, this study first defines the concept of civil engineering techniques and establishes an analytical perspective. It then examines major techniques applied to ancient earthen fortifications, including the selection, blending, and compaction of fill materials, the possible use of lime for material improvement, the leaf-laying technique, timber rein- forcement, and surface finishing. The results show that the selection and compaction of fill materials served as basic processes for regulating pore structure and moisture conditions within the fill layers. The possible use of lime is examined as a material-improvement tech- nique that could have enhanced the cohesion and water resistance of fill materials. The leaf-laying technique may have helped distribute loads and reduce water stagnation in the foundation, while timber reinforcement may have contributed to wall stability by strength- ening the bonding of fill layers and reducing structural deformation. Surface finishing may have protected the inner fill layers by reducing direct water infiltration and surface erosion. In this respect, the civil engineering techniques reflected in ancient earthen fortification construction should not be understood merely as a collection of individual methods; rather, their combined functions can be understood as a complex configuration operating across the wall surface, body, foundation, and construction process. This study proposes a prelim- inary analytical framework for reinterpreting ancient earthen fortification construction by connecting archaeologically identified features with geotechnical, hydraulic, and structural principles.