Earticle

이 연구는 광주 효천 2지구 유적지에서 출토된 청동기시대 석기를 대상으로 재질분석과 석재의 원산지를 검토한 것이다. 연구대상 석기는 안산암제 굴지구 1점, 납석제 갈돌 1점, 편암제 석겸 1점, 점판암제 반제품 4점이다. 굴지구로 이용된 안산암은 이 유적지 일대에서 쉽게 관찰할 수 있는 암석이다. 그러나 갈돌, 석겸 및 석촉이나 반제품으로 사용된 납석과 편암 및 점판암은 유적지에서 최소한 10km 이상 떨어진 화순군 동면 화순광업소 부근의 노두에서 관찰할 수 있으며 분포지역도 비교적 넓다. 이들을 각각의 석기와 동일 근원암석으로 짝을 이루어 분석하였을 때, 석기와 추정산지 암석은 모두 재질 및 광물학적 특징이 거의 동일하였다. 원소의 거동과 부화 및 호정성과 불호정성을 이용하여 표준화하였을 때도, 석기와 추정산지 암석의 지구화학적 진화경향이 동일한 것으로 보아, 굴지구는 무등산으로부터 운반되어 온 유적지 주변에 분포하는 암석을 원료로 제작한 자급형 석기일 가능성이 상당히 높다. 한편 갈돌과 석겸 및 석촉이나 반제품 석기의 구성암석은 유적지에서 10km 이상 떨어진 화순광업소 부근에서 재료를 조달하여 제작한 외래형 석기일 가능성이 높다. 따라서 외래형 석기의 도입과정에 대하여는 당시 인류의 이동과 함께 전래되었을 가능성, 주변 부족간의 거래에 의한 확산, 전쟁을 통한 전리품 또는 노획품, 물자의 이동과 교역 등, 모든 가능성을 명확히 규명할 수 있는 고고학적 연구가 필요할 것이다.

The stone artifacts in Bronze age from the Hyocheon sites in the Gwangju, Korea were studied on the basis of material characteristics and provenance presumptions. The use and rock names of the artifacts are a stone shovel by andesite, the stone grinding pestle by pyrophyllite, the stone sickle by schist and four stone semifinished artifacts by slates. Andesitic stone shovel could be observed easily around the Hyocheon relic site. But, rocks of the stone grinding pestle, the stone sickle, the stone arrowhead and the stone semifinished artifacts could be confirmed typical occurrences of the all kinds of rocks around the Hwasun coal mine area above 10km from the site. These are made the coupled samples with each stone artifact to the same kinds of raw material rocks based on analysis of the lithology and geochemistry. As a result a geochemical evolution trends of both a stone artifact and the rock showed very similar patterns based on normalization using the behavior, enrichment, compatibility and incompatibility of the elements. Therefore, the source rock of the stone shovel was convey from Mudeung mountain possible interpreted that the domestic-type artifacts are distributed in the vicinity of the Hyocheon site. On the other hand, the stone grinding pestle, the stone sickle, the stone arrowhead and the stone semifinished artifacts were convey from the Hwasun coal mine area possible foreign-type stone artifacts interpreted that the source rocks. Consequently, in the foreign-type stone artifacts are should archaeologic research which it can examine various possibilities clearly that the possibility to coming the introduction with the mankind migration, diffusion to dealings of tribe, the captured enemy equipment through the war and the trade with the behavior of the materials.

젤 반응을 통해 약화된 석재 조직에 응집력을 주어 석재를 강화시킬 뿐 아니라, 물의 침투로 인하여 발생될 수 있는 석재의 풍화나 손상을 방지하기 위해 소수성 도입 및 2차 박리를 막기 위해 에폭시 접착제와 상호작용이 있는 기능성 석재강화제를 개발하였다. 또한 상업적으로 사용되고 있는 알콕시실란계 강화제의 특성을 비교 연구하였다. 상업화된 알콕시 실란계 석재 강화제의 기본 물질인 tetraethoxysilane에 발수성 기능을 갖고 있는 methy tri silane, ethyl tri silane 그리고 에폭시기를 갖고 있는 (3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane를 도입하여 기능성 석재 강화제를 개발하였다. 사암과 화강암에 처리하였고, 젤 형성 시간, 발수성 및 기공도 변화, FT-IR 분석 및 SEM등을 통해 상업화된 석재 강화제와 비교하여, 응용가능성을 확인하였다.

Low-viscosity alkoxysilanes that polymerize into the porous network of decayed stone by a sol-gel process are widely used as stone consolidants. During drying, the gel network contracts due to capillary pressure generated by solvent evaporation. We have prepared tetraethoxysilane mixed solution containing methyltrisilane, ethyl trisilane and (3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane having epoxy ring in order to reduce the shrinkage happened inside the stone porous structure during the gel formation. Mixed solutions were applied into sandstone and granites and characterized by FT-IR, SEM. The gelation time, water uptake, contact angles were measured and compared with those of the commercial stone conservation materials.

본 연구에서는 약해진 암석을 강화시키는데 사용되고 있는 에틸 실리케이트계 강화제인 SILRES BS OH 100를 대상으로 셰일계 석재에 대한 강화 제 적용을 연구하였다. SILRES BS OH 100는 상온에서 공기 중의 수분과 반응하여 액체 상태의 졸에서 고체 상태의 겔로 변화하였으며, 생성된 겔은 X-선 회절 분석 결과 비결정질의 고체 상태임을 알 수 있었다. 약 의 항온을 유지하며 시간의 경과에 따른 시차열중량분석 결과 공기중에 노출되면서부터 305분까지 급격하게 중량이 감소되었는데, 이것은 SILRES BS OH 100의 반응생성물인 에탄올이 증발하면서 실라놀() 입자가 생성되기 때문인 것으로 판단된다. SILRES BS OH 100을 처리한 세계 암석의 미세구조 관찰을 통해 겔화된 고체상태의 강화제가 광물 입자와 입자 사이를 채우면서 결합하고 있는 것을 확인할 수 있었다. SILRES BS OH 100를 처리한 세일계 암석 시편은 처리전과 비교하여 모세관물흡수계수는 48.7%가 감소되었으며, 마모 강도가 증진되는 효과를 나타내었다.

The consolidation application of SILRES BS OH 100 was investigated, which has been used for consolidation of the weathered shale. The liquid SILRES BS OH 100 was polymerized by the sol-gel reaction with air moisture, and the XRD patterns showed that the gel was an amorphous solid. The drastic weight reduction of the sample was found by differential thermal analysis, which was followed to the formation of particles. After consolidation, the polymerized gel was filled into the voids within the shale. The capillary water absorption of the consolidated shale was reduced to 48.7%, and the abrasive strength was improved.

본 연구에서는 현재 철기 유물의 복원에 일반적으로 사용되고 있는 5종의 상용 에폭시 수지(Araldite rapid, Araldite AW 106, Araldite SV 427, Devcon, CDK)를 선택하여 온도, 자외선, 그리고 철기 유물의 부식인자 중 하나인 수분에 대한 내후성을 조사하였다. 각각의 에폭시 수지는 온도 상승에 따라 일정하게 부피가 변화되는 것을 알 수 있었으며, 특히 와 사이에서 급격한 변형이 일어나는 것을 확인하였다. UV에 노출시켰던 에폭시 수지는 모두 표면의 색상이 큰 폭으로 변화되었다. 실내조건의 경우는 모든 시험편의 색차()가 2미만으로 색상의 변화가 약하였다. 에폭시 수지 시료 표면의 수분에 대한 평형 접촉각은 Araldite rapid>AW 106>Devcon>SV 427>CDK의 순서로 나타났다. 에폭시 수지를 UV에 노출시킨 경우 평형접촉각은 전반적으로 모두 감소하였으나, SV 427이 가장 안정적인 것으로 나타났다.

The resistance for atmospheric corrosion of the conventional 5 epoxy resins (Araldite rapid, Araldite AW 106, Araldite SV 427, Devcon, and CDK), those were used to restoration of the iron relics, were investigated in this study. Temperature, UV light, and water were chosen for the factors of the atmospheric corrosion. The drastic voluminous changes of the epoxy resins were found at the temperature range between and After UV exposure, the colors of the epoxy resins were severely changed. In case of the indoor exposure the chroma value() of the resins were less than 2, which showed a little changes of the colors. The result of the water contact angle test was Araldite rapid>AW 106>Devcon>SV 427>CDK. Although the contact angles of the resins were reduced by UV exposure, SV 427 was stable comparatively.

고대칠기 보존처리를 모의시험하기 위하여 현생 칠기를 대상으로 다양한 보존처리법을 적용한 결과 PEG#3350 40%(수용액)처리가 수축률이 낮아 치수안정화 처리효과가 우수한 것으로 나타났다. Sucrose 19%+Glycerin 1%(t-butanol 5% in water)처리의 경우 지속적으로 중량이 증가되었다. 반면 Sucrose의 함침처리과정에서 시험편내부와 처리용액의 농도평형을 이루지 못하여 농도 차가 발생되므로 내부의 수분이 시험편 밖으로 나오는 탈수현상에 의해 중량이 감소하였다. 따라서 보다 긴 함침기간이 요구되는 것으로 판단되며 이는 장기간 함침처리로 탈수 현상을 방지할 수 있다. 또한 고분자량(PEG #3,350)의 처리제와 저분자량의 처리제 모두 칠기 내부로의 침투가 확인되어 진공 동결건조법뿐 만 아니라 각 처리제를 고농도로 함침 처리 한 후 자연건조 조습건조처리도 가능함을 보여주고 있다.

Among the treatment results of test samples of the antique lacquer-ware, the treatment with PEG#3,350 40% solution displayed excellent effect with low shrinkage ratio; in weight gain the treatment with Sucrose 19%+Glycerin 1%(t-butanol 5% in water) solution showed consistent increase. However during the impregnation process of Sucrose, the weight of the testing samples decreased by dehydration because the inner part of the test samples and the treatment solution showed concentration gradient. Therefore, we concluded longer impregnation period should be necessary to prevent dehydration. Since both higher and lower molecular weight treatment chemicals could penetrate into the wood of the lacquer-ware, air drying and conditioning after impregnation treatment with high concentration chemicals would be possible, as well as vacuum freeze-drying.

석조문화재의 손상된 표면층에 형성된 수용성 염과 세균과의 상관관계를 알아보고자 하였다. 먼저 몇 기의 석조문화재 표면의 훼손된 층에서 시료를 채취하여 수용성 염을 분석하였고, 검출된 수용성 염(, , NaCl)을 배지에 첨가하여 시료로부터 미생물을 분리하였다. 예비실험을 통하여 분리된 100여종의 세균중에서 15종만을 선별하여 특성을 파악하였는데, 15종모두 그람양성균이었으며 한 종을 제외하고는 간균이었다. 이들은 배지에 첨가된 11가지 수용성 염 중 염이 첨가되지 않은 배지뿐만 아니라 , , 가 첨가된 배지에서 모두 생장이 가능한 것으로 확인되었으며, 균 B16, B56, B61은 칼슘이 첨가된 배지에서 점액을 생성하는 것으로 확인되었다. 실험에 사용된 수용성 염 중에서 는 가장 높은 흡습성을 나타내었으나, 세균의 생장에 도움을 주는 것 같지 않았으며, 암모늄 이온이 첨가된 배지에서도 대부분의 세균의 생장이 저해를 받았다.

The relationship between soluble salts and microbial growth on stone surface was investigated. Samples from deteriorated surface layers of several stone monuments were collected, and the soluble salts in samples were chemically analysed. According to the results of chemical analyses, , , and NaCl and so on were added to isolation media. As a result of preliminary experiments, 15 bacteria were selected. They are all Gram positives and fourteen of them were rods. Every bacteria could grow not only in media without salts, but also in media with , , and . Three bacteria, Bl6, B56, and B6l, secreted viscous substances in these added media. was the most hygroscopic among 11 soluble salts, but it seemed to interfere with bacterial growth. Ammonium ion was the inhibitor, too.

석조문화재 강화제로 사용되는 에틸실리케이트 강화제 2종과 살생물제 5종을 순서를 달리하며 반응시켜 보존처리제들간의 상호반응성에 대해 연구하였다. 반응생성물의 조직, 무게와 겔형성시간을 통해 살생물제 단독의 반응성, 강화제와 살생물제의 동시반응성, 증발된 살생물제와 강화제의 반응성과 형성된 겔과 살생물제의 반응이 평가되었다. 시험한 일부 살생물제는 건조 후 염결정을 형성하였으며, 일부 살생물제는 증발시간이 매우 길고, 색을 띠어 살생물제와 반응할 에틸실리케이트 강화제와는 상이한 성질을 보였다. 시험된 강화제와 살생물제 간에는 처리의 전후에 관계없이 상호반응이 일어났다. 에틸실리케이트 강화제와 살생물제를 동시에 반응시켰을 때 살생물제가 함유하고 있는 수분으로 인하여 수분과 강화제와의 반응, 살생물제의 염성분과 강화제와의 반응을 일으킴으로서 살생물제는 겔형성을 저지시키는 결과를 보였다. 건조된 살생물제와 반응시킨 에틸실리케이트는 겔만이 형성된 투명한 층과 살생물제가 섞인 혼합층으로의 분리가 발생하였으며, 서로 다른 수축율 때문에 생성물 내에 남은 균열이 발생되고 결과적으로는 강화제로서의 역할을 하지 못하였다. 형성된 겔과 가스상의 살생물제와의 반응께서는 겔의 조직이나 색의 변화가 관찰되지 않았다.

In this paper, the interaction between five biocides(commercial) and two ethylsilicate consolidants for stone monuments, reacted in different sequence, has been studied. Through the structures, weight and gelation time of mixture of biocides and consolidants have been evaluated the reactivity of biocide alone, the reactivity of consolidants and biocides, the reactivity of consolidants and dried biocide, and the reactivity of ethylsilicate gel and biocides. The tested biocides show quite different properties from those of consolidants; after evaporation, some biocides are remained white salt crystals, another need the long time for evaporation and one biocide shows pale brown color. The results have shown an interaction of the tested products each other in some application sequences of the products. When the application of liquid state biocides with consolidants, it was noted that some biocide seem to interfere with the formation of gel due to reaction of consolidants and water and salts in biocides. In the reaction of ethylsilicate with dried biocides have shown a heterogenous gel(transparent layer with ethylsilicate alone and white layer which is mixed biocide and ethylsilicate) and many cracks in product due to the different shrinkage, thus the products don't play a role as consolidants. There is no change in structures and color in reaction of the gas state biocide and ethylsilicate gel.

경상도지역의 두동리, 백련리, 사촌리 가마터 출토 백자편 총 47점에 대하연 중성자방사화분석으로 태토의 미량성분 함량을 측정하고 주성분분석(PCA)과 판별분석(LDA)으로 통계처리하여 가마터별 산지 및 특성을 분류해보았다. 주성분분석과 판별분석에서 이용한 미량성분은 17개(Ba, Ce, Co, Cr, Cs, Dy, Eu, Hf, La, Lu, Rb, Sc, Sm, Ta, Th, V, Yb) 원소이며, 분류에 기여한 원소는 6개(Dy, Sm, La, Ce, Lu, Sc) 원소로 확인된다. 가시적 특징에 따라 구분되는 연질과 경질백자는 미량성분의 화학적 조성이 유사하여 원료의 조성 차이가 없는 것으로 확인되나, 양질(I)과 조질백자(II)는 화학적 조성에 차이가 나타남에 따라 원료의 채취 장소나 수비와 첨가제 사용의 제작 과정에 차이가 있었을 것으로 판단된다.

This study analyze concentration of minor and trace elements on 47 white porcelains excavated from Dudong-ri, Baekryeon-ri, Sachon-ri kilns in Gyeonsangnam-do by NAA(neutron activation analysis) and try to classify the provenance and characteristics according to the analytical result. Each kilns are divided into the group by PCA(principal component analysis) and LDA(linear discrimination analysis) using 17 elements; Ba Ce, Co, Cr, Cs, Dy, Eu, Hf, La Lu, Rb, Sc, Sm, Ta, Th, V, Yb. The contribution elements are Dy, Sm, La, Ce, Lu, Sc. And soft and hard white porcelains are similar with the chemical composition of the use materials therefore the difference of the chemical composition not confirmed a cause. The analytical results of the fine(I) and poor(II) quality white porcelains presume the difference of the povenance of clay materials or the poduction process such as difference purify and additive materials.