공학적 분석을 통한 벽골제의 축조과정 복원

Restoration of Construction Process of Byeokgolje Reservoir Site on the Engineering Analysis

국내에는 김제 벽골제, 제천 의림지, 밀양 수산제 등과 같은 많은 저수지 제방이 오랜 세월을 견디며 현재까지 유지되고있다. 이러한 저수지 제방같은 수리시설이 오랜 기간동안 무너지지 않고 유지할 수 있는 것은 고대에도 높은 수준의 토목기술이 있었기 때문으로 판단된다. 이 중에서 김제 벽골제는 330년에 만들어지고 790년에 증축된 아주 오래되고 규모가 큰 저수지이다. 하지만, 현대에 들어 일제강점기를 거치면서 많은 유적지 부분이 소실되었다. 그 후, 1975년부터 현재까지 김제 벽골제에 대한 조사가 계속 이루어지고 있으며, 수문의 축조방법, 제방 성토방법과 규모, 시굴조사, 제방의 기능파악, 도수로의 존재유무 등 다양한 정보가 조사되었다. 본 논문에서는 기존에 조사되었던 벽골제의 축조기법을 바탕으로 토목공학에서 사용되는 유한요소해석 방법을 이용해 다른 각도로 접근하여 분석해 보았다. 벽골제의 고고학적 자료를 분석하여 지반의 토층을 토목공학적으로 분류하였다. 분류된 토층으로 모델링을 하여 컴퓨터 수치해석을 수행하였으며, 그 결과를 통해 저수지 제방의 안정성과 침투형상을 분석하였다. 기존 발굴조사를 통해 밝힌 중심거의 축조과정은 안정성 측면에서 큰 문제가 없었으며, 축조 단계에 대한 특이점은 없었다. 저수지 제방 사면에 대한 침투해석 결과, 투수계수가 상대적으로 낮은 실트질 및 부엽층으로 침투가 이루어지고 있었으며, 현재 추정한 것보다 좀 더 경사가 있거나 제방의 높이가 더 높았어도 안정할 것으로 판단되었다.

In Korea, many reservior embankments, such as Gimje Byeokgolje, Jecheon Uirimji, Miryang Susanje, have remained for many years. These reservoir facilities can be maintained for a long time because of the high level of civil engineering technologies in ancient times. Among them, Gimje Byeokgolje is very old and large reservoir constructed in 330s and expanded on 790s. In modern times, however, many historic sites were lost during the Japanese rules. Since 1975s, the Gimje Byeokgolje has been continuously investigated. In addition, various information such as construction method of floodgate, embankment construction method and size, trial digging survey, fuction of the embankment, and the existence of the raceway were investigated. In this paper, based on the construction technique of Byeokgolje previously investigated, the finite element analysis method used in civil engineering was approached and analyzed from different viewpoint. The archaeological data of Byeokgolje were analyzed and classified into civil engineering. Computer numerical analysis was performed by modeling the classified soil layers, and the stability and infiltration phases of reservoir embankment was analyzed. The construction process of the Jungsimgeo through the existing excavation research did not have much problem in terms of stability, and there was no singularity about the construction stage. As a result of infiltration analysis on reservoir embankment slope, infiltration was made into silty and organic horizon soil layers with relatively low permeability coefficient. It was judged that it would be stable even if it was more inclined or higher than the estimated slope and height.