문화유산 보존에 사용되는 속경화형 에폭시 수지의 다변화를 위한 대안 재료의 적합성 평가
Suitability Evaluation of Alternative Materials for Diversification of Fast-Curing Epoxy Resins Used in Cultural Heritage Conservation
To establish a stable supply chain for conservation materials and mitigate the current overreliance on specific products, this study comprehensively evaluated key physical properties of three alternative rapid-curing epoxy resins. The 3M™ Scotch-Weld DP100 clear resin exhibited enhanced chemical resistance, machining stability, and lightfastness upon filler incorporation, highlighting its suitability for restoration sections requiring long-term durability. The AxiaⓇ B E-05 r es in e xhibited well-balanced adhesion strength, shrinkage rate, and reversibility. Notably, it maintained high performance in its pristine state (no fillers), which makes it highly effective for direct artifact bonding. Finally, the LoctiteⓇ Ins tant Mix™ 5min resin showed excellent lightfastness, increased adhesion strength after filler incorporation, and outstanding reversible behavior, confirming its applicability to artifacts subjected to frequent exhibition and periodic retreatment. However, owing to the high internal stress and shrinkage rate generated during curing, this res in s hould be applied only a s a reinforcer that a lleviates microcrackinduced stress concentration and is not recommended for wide, thin-layer restoration. The quantitative material data established through this study are expected to provide practical guidelines and a foundational database, enabling the selection of materials that can optimally restore degraded artifacts and preserve environments.
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본 연구는 문화유산 보존에 널리 사용되는 속경화형 에폭시의 안정적인 수급 체계 구축과 특정 제품에 편중된 의존도 완화를 목표로, 대안 재료 3종의 주요 물성을 종합적으로 검증하였다. 실험 결과, 3M™ Scotch-Weld DP100 clear는 필러 혼합 시 내화학성, 가공성, 내광성 등에 우수한 성능을 보여 장기적인 유지가 요구되는 복원 부위에 적합할 것으로 보인다. AxiaⓇ BE-05는 접착강도와 수축률, 가역성 면에서 균형 잡힌 물성을 나타냈으며, 필러를 혼합하지 않은 상태에서 높은 성능을 유지하였기에, 유물 접착 공정에 유용할 것으로 보인다. LoctiteⓇ Ins tant Mix™ 5min은 뛰어난 내광성과 함께 필러 혼합 시 접착력이 향상되었고, 우수한 가역적 거동으로 주기적인 재처리가 예상되는 유물에 적합한 재료임을 확인하였다. 다만, 경화 시 높은 내부 응력과 수축률을 수반하므로, 얇고 넓은 부위의 복원보다는 수축 응력을 완화할 수 있는 균열부의 보강제로서 적용하는 것이 효과적일 것으로 보인다. 본 연구를 통해 구축된 에폭시 수지의 정량적 물성 정보는, 보존처리자가 유물의 손상 정도와 보존 환경에 최적화된 재료를 선택할 수 있도록 돕는 가이드라인이자 기초 데이터베이스로 활용될 것으로 기대된다.
목차
초록 ABSTRACT 1. 서론 2. 재료 및 방법 2.1. 실험재료 2.2. 실험방법 3. 결과 및 고찰 3.1. 접착력 3.2. 마모율 3.3. 수축률 3.4. 자외선 열화 3.5. 가역성 4. 결론 REFERENCES