This study evaluated whether trehalose can serve as an alternative consolidant to polyethylene glycol (PEG), which is conventionally used in the conservation of waterlogged archaeological wood. To this end, the two-step PEG impregnation method and trehalose impregnation were compared under identical experimental conditions. The wood specimens were waterlogged driftwood collected from the Gogunsan and Jeju coastal areas of South Korea, identified as highly deteriorated Pinus spp. with high moisture content. The specimens were dried under different conditions: humidity-controlled drying, forced and natural air drying, and vacuum freeze drying. The color differences, weight changes, dimensional changes, surface hardnesses, and stabilities of the dried specimens were evaluated under high-humidity conditions. In woods treated with both consolidants, the dimensions along the radial, tangential, and longitudinal directions changed by approximately 5% and the surface hardness values ranged from 250 to 400 HLD, demonstrating comparable structural stabilization effects. Although the trehalose treatment better suppressed the color change and more effectively inhibited weight gain under high-humidity exposure than the PEG treatment, it presented certain process-related limitations, namely, a requirement for high-temperature maintenance during high-concentration impregnation, potential biofilm formation, rapid surface drying, and crystallization. These limitations are manageable through equipment improvement and environmental control. Overall, under appropriate process control, trehalose exhibits strong potential as a practical alternative consolidant to PEG for the conservation of waterlogged archaeological wood.
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본 연구는 수침고목재 보존처리에서 표준적으로 사용되는 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG) 2-step 함침법과 트레할로스 함침법을 동일 조건에서 비교하여, 트레할로스의 대체 적용가능성을 검토하고자 하였다. 공시목재는 고군산군도 및 제주 해역에서 채취된 수침 표류목으로, 높은 함수율을 보이는 고도로 열화된 이엽송으로 동정되었다. 두 보존제에 대해 조습건조, 송풍 및 자연건조, 그리고 진공동결건조 조건을 적용하고, 색차, 중량변화율, 치수변화율, 표면 경도 및 고습환경 안정성을 평가하였다. 그 결과, 두 보존제는 모두 방사⋅접선⋅길이 방향에서 약 5% 내외의 치수 변화와 250‒400 HLD 범위의 경도를 나타내어 구조적 안정화 측면에서 유사한 효과를 확인하였다. 특히 트레할로스 처리군은 색차 억제와 고습환경 노출 시 중량 증가 억제 측면에서 PEG 처리군에 비해 상대적으로 우수한 결과를 보였다. 반면 트레할로스는 고농도 함침 과정에서 고온 유지 장비의 필요성, 생물막 발생 가능성, 표면의 급속 건조 및 석출 현상 등 공정관리상의 한계가 확인되었으나, 이는 장비 보완과 환경 제어를 통해 개선 가능한 요소로 판단된다. 종합하면, 적절한 공정 제어가 병행될 경우 트레할로스는 수침고목재 보존처리에서 PEG를 대체할 수 있는 실질적 대안 보존제로 활용 가능함을 시사한다.
목차
초록 ABSTRACT 1. 서론 2. 재료 및 방법 2.1. 재료 2.2. 실험방법 2.3. 평가방법 3. 결과 및 고찰 3.1. 공시목재 열화 특성 3.2. 표면관찰 3.3. 색차 3.4. 중량변화 3.5. 치수변화 3.6. 경도 3.7. 트레할로스 적용가능성 검토 4. 결론 REFERENCES