Disaster Response Technology for Architectural Cultural Heritage

 

NRICH disseminates disaster response technology for architectural cultural heritage to the private sector
- State-owned patent for ‘tile fixing device’ to be used by a private company for cultural heritage repairs -

 

The National Research Institute of Cultural Heritage (NRICH, Director-General JI Byongmok) under Cultural Heritage Administration (CHA) conducted technology transfer to a private company through ‘Roofing tile fixture and roofing tile roof containing them’ patent (Patent No. 10-1990849), which was designed to maintain the original form of cultural heritages while responding to earthquakes, typhoons, and heavy snow.

‘Roofing tile fixture and roofing tile roof containing them’ is a research result of ‘Technological Study of Cultural Heritage Disaster Response,’ which has been promoted by NRICH since 2017. It is a technology that prevents the phenomenon of sliding or dropping tiles from disasters such as earthquakes, typhoons, and heavy snow.

The tiled roof of an architectural cultural heritage is constructed by order of <boto (filling soil of roof slope) - almae soil – amkiwa (concave tile) - hongdukae soil – sukiwa (convex tile)>. There are many cases that roofing tiles falling off due to vibrations caused by earthquakes, strong winds such as typhoons, heavy snow, etc. This technology aims to protect the value of cultural heritage from such disasters and prevent human casualties caused by falling tiles.

 

* almae soil: Mud underneath amkiwa to place amkiwa on a tiled roof
* hongdukae soil: Mud underneath the sukiwa to place the sukiwa on a tiled roof

 

 

 

This technology inserts a C-shaped device at both ends of ammaksae (concave finishing tile) or under the amkiwa and fixes them to the roofing tile. The installed device is covered by sumaksae (convex finishing tile) and sukiwa, which is not visible from the exterior and does not spoil the aesthetics of cultural heritage. Installation is possible regardless of the various type and structure of tiled roofs. If a hole is drilled for nailing to fix the tile, leaks may occur due to cracks in the tile. On the other hand, in the case of using the developed C-shaped device, it can be used without changing the shape of the tile. In recognition that it has the same effect as that of a wajeong, a patent was applied in December 2018 and registered as a national patent in June 2019.

 

* Wajeong (瓦釘): A long nail or tile nail used to fix the sukiwa at the end of the eaves to the rafters so that the tile does not slip.

The NRICH initiated the technology transfer procedure through the “IP-Market (national intellectual property trading platform)” of the Korea Invention Promotion Association in September to transfer the patent of ‘Roofing tile fixture and roofing tile roof containing them’ to the private sector. After the consultation with Donghae Construction Co., Ltd. and the NRICH recently signed an exclusive license agreement. Currently, the company is pursuing a number of cultural heritage maintenance and repair projects in the Jeju area. From 2021, it is planning to use this technology to restore damage to cultural assets caused by disasters.

 

* Patent technology related to research results can be viewed at the patent information search service (http://www.kipris.or.kr).
* Exclusive license: The right to exclusively enforce the relevant intellectual property within the scope of the content, region, and period by a contract with the right holder, other than the intellectual property right holder.

Since 2017, NRICH has researched on the characteristics of damage caused by disasters such as earthquakes, storms and floods, and fires that occur in cultural heritage, and is conducting technology research to effectively respond while maintaining the original form of the cultural heritage. In the future, we will endeavor to contribute to the preservation of the value of cultural heritage and damage prevention through the developing technologies related to the improvement of disaster response capabilities and field applications.

 

 

국립문화재연구소, 건축문화재 재해대응 기술 민간에 전파

- 국유특허로 등록된‘기와 고정 장치’ 민간업체가 문화재 수리에 활용 예정 -

 

문화재청 국립문화재연구소(소장 지병목)는 지진, 태풍, 폭설 등에 대응하면서도 문화재 원형을 유지할 수 있도록 고안되어 특허를 받은 ‘기와 고정 장치와 이를 포함하는 기와지붕’(특허 제10-1990849호)을 민간기업에 기술 이전하였다.

‘기와 고정 장치 및 이를 포함하는 기와지붕’은 국립문화재연구소에서 2017년부터 추진해 온 ‘문화재 재해대응 기술연구’의 연구 성과로, 지진, 태풍, 폭설 등의 재해로부터 기와가 미끄러지거나 탈락되는 현상을 방지하여 피해를 예방하는 기술이다.

건축문화재의 기와지붕은 보토 위에 알매흙을 깔고 암키와를 시공한 뒤, 홍두깨흙을 놓고 수키와를 시공하여 구성되는데, 지진으로 인한 진동이나 태풍과 같은 강한 바람, 폭설로 인해 기와가 이탈되면서 떨어지는 경우가 많다. 국립문화재연구소가 특허받은 이 기술은 이러한 재해로부터 문화재의 가치를 지키고, 기와 낙하로 인한 인명피해 등을 예방하는 용도다.

 

  * 보토(補土): 우묵한 땅을 흙으로 채워 메움
  * 알매흙: 기와지붕에서 암키와를 놓기 위해 암키와 밑에 시공하는 진흙
  * 홍두깨흙: 기와지붕에서 수키와를 놓기 위해 수키와 밑에 시공하는 진흙

이 기술은 기와지붕에 놓이는 암막새의 양쪽 끝이나 암키와의 아래쪽에 ㄷ자 형태의 장치를 끼운 후 지붕에 고정하는데, 설치된 장치는 수막새와 수키와에 가려지기 때문에 겉으로는 보이지 않아 문화재의 미관을 해치지 않으면서도, 기와지붕의 다양한 형식과 구조에 상관없이 설치할 수 있는 장점이 있다. 기와를 고정하기 위해 못을 박기 위한 구멍을 뚫으면 기와에 발생한 균열로 누수가 발생할 수 있는 반면, 연구소가 개발한 ㄷ자 형태의 철물장치를 이용할 경우에는 기와의 형태를 변형시키지 않고 사용할 수 있다. 이렇듯 기와 고정과정에서 균열은 방지하면서도, 기와못(와정)과 동일한 효과를 기대할 수 있는 점을 인정받아 2018년 12월 특허출원하여 2019년 6월 국유특허로 등록됐다.

 

  * 와정(瓦釘): 기와가 미끄러지지 않도록 처마 끝의 수키와를 서까래에 고정시킬 때 사용하는 긴 못, 기와못

국립문화재연구소는 ‘기와 고정 장치 및 이를 포함하는 기와지붕’ 특허의 민간 기술 이전을 위해, 지난 9월 한국발명진흥회의 국가지식재산거래플랫폼을 통하여 기술 이전 절차를 개시하였고, ㈜동해건설과 기술 상담을 거쳐 올해 전용실시권 계약을 체결하는 성과를 거뒀다. 현재 해당 업체는 제주지역에서 다수의 문화재 정비와 보수사업을 추진 중에 있으며, 2021년부터 본 기술을 활용하여 재해로 인한 문화재 피해 복구공사를 추진할 예정이다.

 

  * 연구성과 관련 특허기술은 특허정보검색서비스(http://www.kipris.or.kr)에서 열람할 수 있음
  * 전용실시권: 지식재산권 권리자 이외의 자가 권리자와의 계약에 의해 내용, 지역, 기간을 정하여 그 범위 내에서 해당 지식재산권을 독점적으로 실시할 수 있는 권리

문화재청 국립문화재연구소는 2017년부터 문화재에 발생하는 지진, 풍수해, 화재 등 재해로 인한 피해특성을 연구하고, 문화재 원형을 유지하면서 효과적으로 대응하기 위한 기술연구를 추진하고 있다. 앞으로도 문화재 재해대응력 향상과 관련된 기술의 개발과 현장 적용을 거쳐, 문화재 가치 보존과 피해 예방을 위해 노력할 것이다.