Earticle

전라북도는 해안을 접하고 있으며 넓은 평야지대를 중심으로 마한․백제 문화가 형성되어 있었고 동남쪽으로는 철기 문화가 융성했었던 가야국이 접해 다양한 소환두도가 출토되는 지역이다. 대상 유물인 소환두도는 환두도 중 그 출토 수량이 가장 많고, 오랜 기간 제작된 유물로서 장식환두도 제작의 기초가 되었을 것으로 추측하고 있다. 그러나 고리에 문양이 없는 소환두도는 출토 수량이나 고고학적 자료의 가치가 충분함에도 불구하고 제작방법이 단순하다는 이유로 연구에 대한 관심이 적었다. 따라서 본 연구에서는 제작 시기나 출토 위치에 따라 차이를 보이는 여러 형태의 소환두도 병부 부분의 제작 기법을 정확히 밝히기 위한 목적으로 전라북도에서 출토된 마한․백제․가야시대(6C 이전) 소환두도의 병부를 X-선 촬영을 통하여 시대에 따라 변화되는 제작기법을 연구하였다. 그 결과 6C 이전의 마한․백제․가야시대 유적을 중심으로 출토된 환두도의 X-선 촬영을 이용하여 확인한 제작기법은 시기에 따라 일체형, 환두단접형, 이체형 순으로 제작공정이 발전하는 것으로 나타났다. 특히, 이체형에서는 환두를 별도로 제작하여 병부와 단접하고 도신을 ‘리벳팅’(못접) 또는 병목 등으로 연결하였다. 연결방법도 발전된 단접기술이 있음에도 불구하고 활용하지 못한 이유는 상감이나 도금 등에 손상이 될 수 있어 ‘리벳팅’(못접)이나 병목으로 연결한 방법을 사용한 것으로 판단된다. 또한 이체형(二體型) 이 나타나는 시기에는 손잡이장식, 칼머리장식, 상감기법, 은판도금의 금속공예 기법이 등장하게 된다. 시대에 따라 변화되는 제작기법을 정확히 밝힘으로서 환두도 연구에 대한 기초적 학술 자료를 제공하였다

Jeollabuk-do is bounded by the sea, and Mahan Baekje culture have been established around a wide plain. Also, in southeastern, it was closed by Gaya kingdom where iron culture was prosperous at that time, a variety of the handles of swords with round pommel is excavated at present. The handles of swords with round pommel is the best amount of excavated objects among the swords with round pommel and producted object for the time. It supposes them to become the foundation of making the decorated swords with round pommel. But, the handles of swords with round pommel that don't have a pattern in handle is indifferent to study because the production method is simple in spite of that the value of archaeological data is sufficient. Therefore, in this study, it examined changed production techniques with the change of times concerning the handles of swords with round pommel of Mahan Baekje Gaya period(before 6C) excavated from Jeollabukdo through using X-rays in order to clarify a variety of production techniques of the handles of swords with round pommel correctly in accordance with a period of production and excavated place. As a result, identified production techniques using X-rays of the handles of swords with round pommel excavated around remains of Mahan Baekje Gaya period shows that production progress improved in order of all-in-one shape, hammer welding shape of the handle of round pommel, and two in body formation in accordance with age. Especially, in two in body shape, it products the handle of round pommel separately, after that it welds the handle of swords and then links the sword blade like a riveting or bottleneck and so on. Despite of improved hammer welding technique, the reason why it didn't utilize is it regards as inlay or gilt will be damaged. And it is judged by using riveting or bottleneck. Also, it appears to techniques of metal craft such as decoration of the handle, decoration of point of sword, inlay, and silver-plating in the period of appearing two in body shape. As clarifying correctly, it provides fundamental database of scientific research about a study of production techniques of handle of swords with round pommel.

무기계 수지를 합성하여 압축강도 및 색도 변화에 대하여 조사하여 문화재 복원재료로서의 활용 가능성을 조사하였다. 무기계 수지로서 카올린을 750℃에서 6시간 동안 하소한 메타카올린을 사용하였는데, 하소 후 카올린은 비정질 상으로 변화하였다. 메타카올린에 NaOH 수용액 및 물유리를 중축합 개시제로 사용하여 무기계 수지를 합성하고, 압축강도 및 색도 등의 특성을 측정하였다. NaOH 수용액의 농도 및 물유리의 농도가 높을수록 압축강도가 증가하였다. 알루미나의 첨가는 적은 양의 치환에는 압축강도가 감소하였으나 첨가량이 더욱 증가하면 강도는 증가하였다. 8일에서 100일 간의 태양광에 의한 노출실험 결과 대부분의 조성에서 색도는 식별 불가능한 범위 내에서 변화하였다. 그러나 유기 안료의 첨가는 메타카올린의 색도 변화를 증가시켰다. 이와 같은 무기계 수지의 색도 변화는 에폭시 수지에 비하여 매우 우수한 것으로 나타났다.

The feasibility of the geopolymer as a cultural asset restoration material was studied by investigating compressive strength and chromaticity change. Metakaolin that was synthesized by calcination of the kaolin at 750° for 6 hours was used as a geopolymeric starting material. Kaolin lost its crystallinity and changed into non-crystalline phase during calcination. NaOH solution and water glass were used as an initiator for the geopolymeric reaction. As the concentration of NaOH solution and water glass increased the compressive strength increased. When alumina was substituted with metakaolin, the compressive strength decreased at a small amount of alumina, but increased at a large substitution. For the most composition of geopolymers, the change of chroma values remained within the limit of slight variation after exposure to sunlight for 8 and 100 days. However, even small amount of organic pigment addition increased chroma values of metakaoline. It was shown that geopolymer had excellent chroma value change over epoxy resins.

경주석빙고(보물 제66호)는 조선시대 얼음 저장고로서 주구성암석은 유백색 색조를 띠고 정동이 발달한 중립질의 알칼리화강암이다. 훼손도 평가 결과, 균열(12.5%), 이격(6.7%), 탈락(25.1%), 박락(20.9%), 백화현상(6.5%), 갈색 변색(9.8%), 암흑색 변색(2.0%) 및 생물에 의한 변색(26.5%) 등이 높은 것으로 확인되었다. 전체적인 물리적 훼손율은 43.7%로 홍예틀 1번과 2번에서, 변색에 의한 훼손율은 68.7%로 북벽에서 가장 높아 석빙고의 훼손 상태가 매우 심각한 것으로 평가되었다. 석빙고 내부는 겨울철을 제외하고 연중 90% 이상의 높은 상대습도를 유지하였으며, 내부 미기후는 외부 기후 변화에 의존하나 외부보다 변동이 현저히 적은 일정한 환경을 유지하고 있었다. 상대습도는 봄과 여름에 98～100%에 최빈값을 보였다. 훼손의 근본적인 요인은 강수와 지하수의 유입 및 결로수에 의한 높은 상대습도와 장기적인 수분 유지시간이다. 이 수분은 생물에 의한 변색, 부재의 재질약화, 구조체의 거동, 백화현상 등을 야기하였다. 한편 입구 전면의 사질토양으로 인한 분진과 부유 입자가 내부의 갈색 및 암흑색 변색을 가중시켰다.

The Gyeongju Seokbinggo (Treasure No. 66) is an ice-storing stone warehouse, consisting mainly of alkaligranite which shows milky white color and medium-grained textures with drusy cavities. As results of deterioration assessment, the deterioration rates were determined as crack (12.5%), disjoining (6.7%), breaking-out (25.1%), exfoliation (20.9%), efflorescence (6.5%), brown discoloration (9.8%), darkgray discoloration (2.0%) and biological discoloration (36.5%). Comprehensive physical deterioration rate and discoloration rate were calculated as 43.7% and 68.7%, respectively, that indicates the Seokbinggo has been severely weathered. Indoor relative humidity was above 90% except in winter season. Indoor microclimate was hardly fluctuating although indoor microclimate was dependent on the outdoor climate. The main cause of deterioration was high relative humidity and a long time of wetness due to penetration of rain, underground water and condensation. It was identified that the water brought out biological discoloration, dissolution of minerals, structural movement and efflorescence, and the dust from the ground soil in front of the entrance accelerated brown and dark gray discoloration on the stone surface.

본 연구는 전통적인 방법으로 배접용 밀가루 수침 풀의 수침기간에 따른 전분의 구조 및 풀의 접착 특성에 미치는 영향을 고찰한 결과이다. 본 연구는 향후 회화문화재의 보존처리용 천연접착제 개발을 위한 기초 자료로 제시하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 고급표구(장황)에 사용하는 밀가루 풀의 수침기간이 2년8개월, 4년8개월, 7년인 세 가지 시료를 준비하여 총당함량, 아밀로오스 함량, 결정화도, 입자의 형태 및 크기, 호화특성, 점도, pH, 박리강도 등을 측정하였다. 그 결과 수침기간이 길어질수록 총당함량, 결정화정도, 최고점도, 최저점도, 최종점도, 강하점도, 및 치반점도는 증가하는 경향을 나타내었고 아밀로오스 함량, 호화온도, pH는 감소하는 경향을 나타내었다. 접착강도는 줄어드는 경향이 있었으나 7년 삭힌 시료의 경우 오히려 박리강도가 증가하였다.

This paper reports a study on physical properties of the traditional adhesives for developing natural adhesives. This is to certify that the superiority of tradition through systematic surveys and experiments as well. We used three kinds of starches differing fermentation time(7 years, 4 years 8 months, and 2 years 8 months) which are fermented from wheat flour starches. The amylose contents, total sugar contents, crystallinity, particle size and shape, viscosity, pH, and adhesive strength were examined. The effect of fermentation time on physical properties of fermented wheat flour were studied. It was found that fermentation time effect various physical properties such as total sugar contents, amylose contents, crystallinity, viscosity, and so on.

옥외 철제문화재는 외부에 노출되어 있으므로 환경오염인자나 산성비에 의한 염(Cl⁻)의 영향으로 부식이 발생되기 때문에 탈염처리 등 보존처리가 필요하다. 그러나 현재 옥외 철제문화재의 보존처리는 강화처리에 한정되어 있어 염에 대한 손상정도나 염을 제거하는 탈염처리 방법에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 기존에 사용하고 있는 탈염방법은 주로 매장 철제문화재를 대상으로 하여 탈염용액에 침적시키는 방법이기 때문에 옥외 철제문화재에 적용하기에는 어려움이 있다. 이러한 점을 감안하여 탈염용액을 재료에 흡수시켜 철제문화재에 흡착시키고 증발을 막기 위해 방수 필름으로 포장하는 탈염 방법을 실험해 보았다. 옥외 철제문화재에 적용 가능한 탈염처리 방법을 알아보기 위하여 우선 매장 철제문화재를 대상으로 실험하였으며, 탈염흡수재료로는 전통한지, 거즈, cotton wipers, 흡습지를 선정하였고, 탈염용액은 NaOH 0.1M를 사용하였다. 또한 기존의 침적탈염방법을 함께 실행하여 흡착탈염방법과의 효율성을 비교해 보았다. 본 탈염실험에 대한 안정성 평가를 위하여 실체현미경과 SEM-EDS, XRD, pH측정과 이온크로마토그래피분석(IC)을 실시하였다. 실험 결과 흡습지가 기존 탈염 방법과 유사한 탈염 효과를 얻을 수 있음을 확인 할 수 있었다.

Outdoor iron artefacts are easily corroded by salts, especially Cl ion, from environmental pollutants and acid rain because of their location, so that they need conservational treatments such as stabilization. However the conservation of outdoor iron artefacts are limited to be consolidated for the present and there are a few the studies for the desalinization. The general desalinization method is that objects are immersed in reagent such as alkaline corrosion inhibiting solutions targeting on buried iron artefacts, thus they are not available for outdoor iron artefacts. In this study, concerning those difficulties, the different desalting method is experimented that materials soaked in alkaline solutions attach to objects and they are packed by waterproof to avoid evaporation. This paper experiment burial iron artefacts at first in order to fine out an adaptable method for outdoor iron artefacts. The soaking materials are Korean traditional paper, gauze, cotton wipers, spill pads and the desalting regent is NaOH 0.1M. Additionally the exiting desalinization method which is to immerse objects in solution is performed to compare. The analyses are microscopes, SEM-EDS, X-ray diffraction, pH meter and Ion chromatography. The result is that spill pads show the best desalting effect out of other materials similar to immersing desalting method.

광주읍성은 구 전남도청이 위치한 국립 아시아 문화전당 건립부지 내에서 지표조사 결과 확인된 유적이다. 성벽의 길이는 일부 유실구간을 제외하고 총 85.1m이며, 석벽을 축조하기 위하여 총 10종의 암석이 사용된 것으로 나타났다. 이중에서 석영안산암이 41.1%, 안산암이 35.7%로 가장 높은 점유율을 보였다. 석영안산암은 성벽을 축성하는 주석재로 사용되었으며, 안산암은 주로 큰 부재 사이를 채우기 위한 사잇돌로 사용되었다. 암석학적 및 지형학적으로 볼 때 축성암석의 산지일 가능성이 높을 것으로 판단되는 무등산 일대에 분포하는 암석들을 대상으로 각각의 성인적 동질성을 검토한 결과, 산출상태, 전암대자율, 구성광물의 종류, 상대적 함량 및 조직, 지구화학적 특징이 서로 아주 유사하였다. 또한 무등산 남서쪽 사면의 증심사 계곡을 따라 석영안산암의 노두에서는 암석의 채석 흔적이 산재한다. 따라서 광주읍성의 축성에 사용된 대량의 석재는 무등산 남서 사면에서 조달하였으며, 석재의 이동은 광주천을 이용하였을 가능성이 높았을 것으로 해석된다.

Gwangjueupseong (Gwangju Town Wall) has been found in the site of the Asian Culture Complex (former Provincial Government of Jeonnam) by archaeological field survey. The length of the remaining wall is 85.1m, and the Town Wall consists of ten kinds of rock type. The major rock types are dacite (41.1%) and andesite (35.7%). Dacite composes main rock blocks of the wall, and andesite is used to fill the cavity between main rock blocks. These rocks look very similar to basement rocks of the Mudeung Mountain on the basis of occurrence features, magnetic susceptibility, petrological, mineralogical and geochemical properties. Also, quarrying traces were found on the southwestern slope of the mountain along the Jeungsimsa Temple valley. Thus, it is probable that the rock materials of the Gwangju Town Wall were supplied from the Mudeung Mountain and that they were transported along the Gwangju river.

석조문화재 보존처리제로 사용되는 에폭시수지의 물성변화를 충전제의 함량변화와 인공풍화를 통한 가속화시험으로 연구하였다. 충전제로서 탈크를 첨가한 에폭시수지(L-30) 시편에서 함수율이 감소하였고, 표면접촉각이 증가하여 수분에 대한 저항성이 높았다. 탈크의 첨가량을 일정량 증가시켰을 때 접착 성능에서는 문제가 발생되지 않았으나 에폭시수지 자체의 압축강도는 저하되었다. 탈크 함량에 따른 에폭시수지의 물성변화는 그 주변 환경요소에 각기 다른 경향을 보였다. 온·습도 변화에 의한 인공풍화시험 후 탈크가 첨가된 에폭시수지에서 순수한 에폭시수지에 비해 함수율의 변화가 적었으며, 색차변화가 작았고 표면접촉각이 커진 것으로 확인되었다. 자외선조사에 의한 인공풍화시험에서는 탈크함량이 증가할수록 에폭시의 물성이 악화되는 결과를 보였다. 이는 에폭시수지의 내구성을 향상시키기 위해서 첨가하는 충전제의 함량이 보존처리될 석조물의 주변환경에 따라 다르게 적용되어야 함을 의미한다.

The physical properties of the epoxy resins were studied with an addition of filler content and the application of artificial weathering test. When talc as a filler was added to the epoxy resin (L-30), the water resistance seemed to be increased because of the results of the reducing of water absorption rate and the increasing of contact angle. Although the adhesive strength of epoxy resins was not affected by the increasing amount of talc, its compressive strength was reduced. The physical properties of the epoxy resins had different trends according to the site environments. The artificial weathering test with the change of temperature and humidity showed that the changes of water absorption rate and colour differences of the epoxy resins containing talc were lower than the pure epoxy resin itself. However, the contact angle was higher. The artificial weathering test with ultraviolet irradiations showed the opposite result; the damage of epoxy resins was increased with the increasing of talc content. These mean the site environment of the stone monuments should be considered to determine the content of talc added to increase the durability of epoxy resin.

알칼리화강암으로 구성된 경주 남산 삼릉계곡 선각육존불 주변 암반을 대상으로 보존처리제 성능을 평가하였다. 이 연구에 적용된 보존처리제는 에틸실리케이트 계열의 암석 강화용 처리제와 에폭시 계열의 수지이다. 처리과정은 에폭시 계열의 수지를 박리면에 주입 후 암석 강화용 처리제를 총 3차례 도포 하였으며, 처리 전과 후의 물성 변화를 비교하기 위해 초음파 속도를 측정하였다. 초음파속도 측정 결과, 박리면 주변의 저속도대는 강화제 및 충전제 처리 후 평균 27.8%의 속도 증가가 나타났다. 이 결과는 석조문화재에 대한 보존처리제의 강화 효과를 입증하는 것으로서, 최소 3회 정도를 처리하는 것이 효과를 극대화 시키는 것으로 나타났다.

We carried out the effect verification of conservation treatment focusing on basement rock of alkali granite at the Yukjonbul (two-pairs of Buddha Triads) carved on rock cliff of Samneung valley in Namsan mountain of Gyeongju. The conservation treatments were used to ethylsilicate-type rock consolidant and epoxy-type resin. It is treatment method that the epoxy-type resin have been applied one time into the exfoliation area, after rock consolidation treatment have been worked for three times. As the result of measuring ultrasonic velocity, P-wave velocity of the exfoliation area was relatively increased after applied the conservation treatments. The ultrasonic velocity of all area was increased as 27.8%. This result has been proved with consolidation effects by consolidant and filler for stone cultural heritages. The treatment method should be worked about three time to consolidate sufficiently for rocks.

전라남도 영광군 대마면 원흥리 군동과 마전에서 발굴된 원삼국시대 가마 2기와 토기 20점을 대상으로, 광물학적 및 지구화학적 연구방법을 사용하여 태토의 산지, 토기의 제작특성, 그리고 원삼국시대 가마의 재료학적 특성을 분석하였다. 이 결과, 토기와 가마는 인근 토양과 유사한 광물조성을 갖고 있으며 주성분 원소와 희토류 원소에서 동일한 진화 경향성을 가져, 주변 토양으로 제작되었음을 유추할 수 있다. 일부 토기에서는 P2O5, CaO, Na2O의 부화현상이 관찰되어 토기가 오랜 매장기간동안 토양환경의 영향을 받은 것으로 판단된다. 또한 군동유적에서 동쪽으로 약 600m 떨어진 마전유적 집자리에서 발견된 토기도 군동의 토기와 같은 태토와 제작기법으로 생산되어 인근 마전 마을에서 사용되었던 것으로 보인다. 이 토기들은 물리적 특성, 소성온도, 제작기법에 따라 세 그룹으로 분류되었다. 그룹 1은 적갈색 연질의 타날문 토기가 주를 이루는데, 붉고 공극이 많은 기질에 산화철을 많이 함유하고 비짐은 0.5㎜ 이하로서 소성온도는 700～800℃로 추정된다. 그룹 2는 회백색 및 회청색의 타날문 토기를 포함하는데, 유리질화된 기질에 공극이 적고 비짐은 0.5㎜ 이하로서 소성온도는 900～1,000℃로 추정된다. 그러나 일부 토기는 태토, 조직, 비짐의 특성상 그룹 2에 속하지만 소성온도가 1,100℃ 이상의 고온으로 해석되었다. 그룹 3은 적갈색 및 회청색의 타날문 토기를 포함하는데, 유리질화된 그릇에 공극이 적은 편이고 비짐은 2㎜ 이상의 다결정질 석영과 장석으로 구성되며 소성온도는 1,000℃ 부근으로 추정된다. 토기들이 같은 가마에서 동일한 태토로 제작되어도 3개의 그룹으로 나누어지는 것은 기형과 용도에 따라 다소 다른 제작방법(태토의 수비, 비짐, 가마의 소성조건)이 존재하기 때문인 것으로 보인다. 1호 가마는 가마벽이 600～700℃의 열을, 바닥면은 900～1,000℃의 열을 받은 것으로 나타나 고온소성이 가능한 가마였고, 2호 가마는 바닥이 500℃ 이하의 열을 받은 것으로 나타나 가마로서의 역할을 수행하기는 어려웠을 것으로 해석된다.

Potsherds and kilns of the AD 3th century excavated from Gundong and Majeon sites, Korea were studied to investigate the production techniques and provenance of potsherds and kilns on the pastes. For potsherds, kilns blocks and in-situ paleo-soils, provenance of raw materials were estimated through mineralogy and geochemistry, while production technique and thermal feature of kilns were investigated through observation of textures and compositions as well as firing experiment on paleo-soils. As a result of study, potsherds and kilns were found to have similar mineralogical compositions as the neighboring paleo-soils and to have same evolution path with that of geochemistry. The potsherds were divided into 3 groups according to firing temperature and production technique. Group 1 consists of reddish stamped pattern pottery with loose textures, which has many pores and contains many iron oxides. Its temper is less than about 0.5mm, and was probably fired between 700 to 800°C. Group 2 contains ash to grayish blue stamped pattern pottery, which has vitrified texture and few pores. Its temper is less than about 0.5mm, and was probably fired from 900 to 1,000°C. However, some potsherd belongs to the group 2 in terms of features for temper and pastes, but it was probably fired over 1,100°C. Group 3 contains reddish and grayish stamped pattern pottery. It has vitrified matrix, few pores and temper consists of polycrystalline quartz and feldspar over 2mm, and it was probably fired around 1,000°C. The kiln had experienced temperature from 600 to 700°C on the wall, from 900 to 1,000°C on the bottom, suggesting the function of high temperature firing.