Earticle

충북 영동 법화리유적 6호 및 8호분에서 입수한 조선시대 유리구슬 7점에 대한 과학 분석을 수행하였다. 유리구슬 6 점은 포타쉬유리(K2O-CaO-SiO2)계통이며 MgO 및 Na2O 농도로 보아 원료로서 식물 재를 사용한 것으로 판단된다. CaO 및 Al2O3 농도는 5% 기준으로 대부분 HCA(High CaO and Al2O3)로 분류되었다. 이중에서 8호 토광묘의 유리시료는 다른 시료와 K2O 및 MgO 성분 조성에 큰 차이가 있는데 이는 제조 원료가 서로 다르다는 것을 의미한다. 포타쉬유리의 색깔은 Fe2O3 및 CuO의 발색제에 의한 것이다. 또한 유리구슬 1점은 PbO 12%인 납유리(PbO-SiO2)계통이었다. 이 납유리는 현재까지 분석된 납유리의 성분조성과는 큰 차이가 있어 앞으로 지역 및 시대적 납유리의 제작 원료의 배합 비를 검토해야 할 것이다.

Seven glass beads from Bupwha-ri site, Yeongdong dated Joseon dynasty were analyzed with SEM/EDS and X-ray diffraction methods. Six samples were classified to potash glass system(K2O-CaO-SiO2) with HCA(High CaO and Al2O3) and high concentration of MgO suggested raw materials to plant ashes. Especially one sample from tomb no. 8 was highly different concentration of K2O and MgO with others. It was shown that they were different sources of raw materials. Mostly coloring agents of potash glasses were owing to Fe and Cu. One sample was found to lead glass system(PbO-SiO2) with 12% PbO. The content of PbO was differentiated with other lead glasses since we analyzed so far. It needs more study for compositions of lead glasses with regions and ages.

이 연구에서는 석조문화유산의 손상유형별 표준범례를 제시하고, 손상지도 작성방법에 대한 공정시스템을 구축하였으며, 균열지수 개발과 표면 및 3차원 손상율 평가기법을 제시하였다. 손상유형별 표준범례는 균열, 박리, 박락, 탈락, 입상분해 및 공동으로 세분한 다음 상용 그래픽 프로그램으로 제작하였으며, 손상지도는 손상 영역에 대한 정확도와 신뢰도를 높이기 위해 3차원 디지털복원과 고해상도 사진맵핑 기술을 적용하였다. 또한 균열지수를 개발하여 대상석조문화유산의 물리적 손상도에 대한 정량평가를 수행하였고, 가상복원 모델링을 통해 탈락부의 부피와 3차원 손상율을 산출하였다. 이를 통해 마곡사오층석탑의 손상도를 정량적으로 평가한 결과, 전체적으로 북측면이 구조상 균열(1.70), 미세균열(1.34), 박락(20.2%), 탈락(13.0%)의 손상점유율이 높게 나타났으며, 1층 옥개석의 3차원 손상율은 6.7%로 산출되었다.

This study focus on the suggestion of standard legend, the process system on making method of deterioration map, the development of crack index (CI), and the evaluation techniques of surface and 3D deterioration rate for stone cultural heritage. The standard legends of deterioration forms were made using a common graphic program after crack, blistering, scaling, break-out, granular disintegration, and perforation were subdivided. The deterioration map improved accuracy and reliability on deterioration range using 3D digital restoration and high resolution photograph mapping technique. Also, quantitative deterioration evaluation of stone cultural heritage was carried out developing the crack index, and the 3D deterioration rate of a break-out part was calculated by virtual restoration modeling. As a quantitative deterioration evaluation of Magoksa Temple stone pagoda based on the results described above, the north face showed high deterioration rate of bursting crack (1.70), hair crack (1.34), scaling (20.2%) and break out (13.0%), and the 3D deterioration rate of first roof stone was 6.7%.

본 연구는 문헌연구를 바탕으로 하여 전통적인 방법으로 풀을 조제하여 배접하는 경우 첨가제가 풀의 성질 및 접착특성에 미치는 영향을 고찰한 결과이다. 본 연구는 향후 회화문화재의 보존처리용 천연접착제 개발을 위한 기초 자료로 제시하고자 한다. 따라서 본 연구에서는 접착제에 첨가제가 미치는 영향을 검토하기 위하여 임원경제지(林園經濟志), 거가필용사류전집(居家必用事類全集), 다능비사(多能鄙事), 죽여산방잡부(竹嶼山房雜部)에서 공통적으로 사용되고 있는 백반과 황랍을, 장황지(裝潢志)와 제민요술(濟民要術)에서 공통적으로 사용되고 있는 석회를 첨가제로 사용하여 그 특성 즉, 점도, pH, 유연성, 박리강도, 항균성, 방미성, 보존성 등을 측정하여 고찰하였다. 그 결과 첨가제 고유의 특성이 풀의 특성에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 백반은 유연성을 증가시켰으나, 점도, 접착강도, pH는 감소시켰으며, 황랍은 유연성, 점도, 접착강도, pH를 모두 감소시켰으며, 석회는 유연성, 점도, pH, 접착강도를 모두 증가시키는 경향을 나타내었다.

Traditional paste materials and additives for investigation were selected through careful literature survey. We used the immersed glutinous rice flour, soybean as a traditional paste materials and a yellow wax, alum, and lime as additives. The effect of additives on viscosity, pH, adhesive strength, flexibility, antibacterial activities, mildew resistance, and conservation properties were examined. It was found that there was a relationship between the properties( viscosity, pH, and adhesive strength) and the characteristics of additives. Alum increased flexibilty but decreased viscosity, adhesive strength, and pH. Yellow wax deceased flexibilty, viscosity, adhesive strength, and pH. Lime increased flexibilty, viscosity, adhesive strength, and pH. The conservation properties increased by adding all additive. The present work was therefore carried out with the objective of offering the base datum for keeping traditional papers and textiles using traditional paste.

이 연구에서는 안료층에 대한 X-선의 투과깊이를 산출하여 벽화안료의 효과적인 P-XRF 분석기법을 제안하였다. 실험결과, P-XRF에서 발생한 X-선은 안료의 1.17㎜까지 투과가 가능한 것으로 산출되었다. X-선의 투과깊이와 특성을 활용하여 논산 쌍계사 대웅전 벽화에 채색된 8가지 색상의 안료를 분석한 결과, 대부분의 안료는 전통안료를 사용한 것으로 확인되었다. 그러나 근대에 복원한 벽화는 원래의 벽화와 색상은 유사하지만 현대안료를 사용한 것으로 나타났다.

We have suggested effective P-XRF analysis method for pigment painting layer by calculating penetration depth of X-ray. This experiment calculated that X-ray generated from P-XRF was possible penetration until 1.17㎜ deep in the pigment painting. Based on the experimental results, analysis for eight color pigments on wall paintings in Ssanggyesa Main Hall, most pigments were painted traditional pigments. However pigments on recently restorated wall painting were used synthetic modern pigments.

이 연구는 경북 영양 일대 석조문화재의 보존처리방안을 수립하기 위해 구성암석과 풍화특성을 고려한 강화제의 선정 및 효과적인 처리방법을 도출한 것이다. 영양 일대의 석조물들은 대부분 사암과 역질 사암으로 구성되며 표면 입상분해와 박리박락이 현저하여 보존처리가 시급히 요구되고 있다. 따라서 영양 일대의 대표적인 석조문화재인 현리 삼층석탑의 재질분석과 풍화훼손도 평가를 수행하여 이와 동일한 특성을 갖는 노두 암석을 대상으로 강화처리 실내실험과 현장 적용실험을 실시하였다. 실험 결과, 영양지역 사암에는 Wacker OH 100과 Remmers 300의 강화 효과가 우수한 것으로 나타났다. 특히 현리 삼층석탑과 같이 입상분해가 심하고 풍화도가 높은 문화재는 Remmers 300을 이용하여 3회 이상 도포처리하는 것이 향후 광물입자의 결실을 예방하고 암석의 강도를 증진하는데 효과적일 것으로 판단된다.

The aim of this study is to examine the efficiency of ethylsilicate consolidants on sandstone according to its weathering state for an appropriate application to stone cultural heritage in Yeongyang area. Yeongyang area had sandstone and conglomeratic sandstone cultural heritages which needed conservation intervention due to granular disintegration and scaling on their surface. Hyeonri Three-storied Pagoda having typical stone materials in this area was investigated for the analyses of the material and deterioration. And both in-situ and laboratory applications of consolidants were conducted to the outcrop which had the same characteristics of rock type and weathering grade. As a result of the application, it was concluded that Wacker OH 100 and Remmers 300 showed the most appropriate consolidating effect, and Remmers 300 was the most effective to strengthen the loosen and granular-disintegrated surface of the sandstone.

고고지자기 연대측정법은 소토에 남겨진 열잔류자화를 통해 과거의 지자기 변동을 측 정하여 소토가 출토되는 고고유적의 연대를 알아내는 연대측정법이다. 특히 유물이 출토되지 않거나 하여 고고 학적으로 연대를 추정하기 어려운 소토를 가진 유구에 대한 연대추정에 유력하게 이용할 수 있다. 삼가마와 회가마도 이 러한 유구에 해당되는데, 국내에서 조사된 삼가마와 회가마에서 채취한 소토시료를 측정하여 각각 21점과 5점의 정밀도 높은 데이터를 구할 수 있었다. 이 데이터를 통해 가마들의 고고지자기 연대를 측정해 보았는데 삼가마의 고고지자기 측정연대는 A.D. 10C후반 ~ 19C 중반경이며, 회가마는 A.D. 16C초 ~ 18C중반경이었다. 데이터의 수에서 회가마보다 삼가마가 비교적 많기도 하지만, 삼베가 오랜 기간 사용되어왔던 것에 상응하게 삼가마의 연대는 시기 폭이 넓으며, 회 가마의 고고지자기 연대는 그 중심 연대가 회격묘가 조선후기에 유행한 것과 시기적으로 일치하며 상대적으로 짧은 시기 폭을 가진 것으로 추정된다 .

Archaeomagnetic dating method is used to assign a date to the archaeological remains in which burnt soil is found by measuring the changes in terrestrial magnetism with the thermal remanent magnetization retained in burnt soil. This method, in particular, is quite useful to determine an age of the archaeological remains in which no properties are found ,which makes it difficult to assigning a date. Hemp kiln and lime kiln fall under remains of these features, and 21 and 5 archaeomagnetic data from both kilns respectively were obtained by measuring the- remanent magnetization in burnt soil samples that are extracted in hemp kilns and lime kilns in the country. The results of archaeomagnetic dating with these data show the age range of the hemp kilns is between the late 10th century A.D. and the middle of the 19th century, and that of the lime kilns is between the early 16th century A.D. and the middle of the 18th century. The factor that the number of data collected from the hemp kilns was comparatively more than those from the lime kilns might affect the result, however corresponding to the fact that hemp had been used for a long period of time, the period of hemp kiln are widely spread over the chronological table. And the archaeomagnetic dating of lime kiln, in view of archaeological periods, is not only in accord with the late Joseon period when the tombs with lime-soil mixture barrier in trend; this is also telling that its width of archaeological period is comparatively narrow.

에폭시수지는 우수한 내구성과 접착력, 적당한 강도 등을 가지고 있어 다양한 재질에 다용도로 사용되고 있다. 그러나 에폭시수지가 경화되면 제거가 어려우며 특히 유물에 적용된 후에는 재처리시 제거하는데 어려움이 많다. 그러므 로 본 연구에서는 유물에 손상 없이 에폭시수지를 제거하는데 Nd:YAG 레이저클리닝을 적용하여 보았다. 실험은 안료를 섞지 않은 에폭시수지와 안료를 섞은 에폭시수지를 부식시키지 않은 철편과 부식시킨 철편에 도포한 시편을 대상으로 하였으며 레이저 에너지와 조사 횟수를 증가시키면서 수지 표면의 반응을 알아보았다. 실험 결과 안료를 섞지 않은 에폭 시수지는 부식된 철편에 도포되었을 때 높은 레이저에너지에서 제거되었다. 그러나 부 식시키지 않은 철편에 도포한 경우와 안료를 섞은 에폭시수지는 제거되지 않고 색상만 변하였으며 레이저빔의 고온으로 인해 수지가 녹아 부풀어 오르는 현상이 나타났다. FT-IR 분석 결과 레이저 조사 후 변화된 에폭시수지는 성분 변화가 없었으며 레이저빔에 의해 제거된 면에서는 수지가 검출되지 않았다. 그러나 SEM-EDS 분석 결과 제거된 표면에서 소량의 에폭시수지 잔유물이 남아 있었으며 소지금속의 용융현상도 관찰되었다. 그러므로 본 연구를 통하여 Nd:YAG 레이저클리닝의 에폭시수지 제거 가능성과 한계성을 확인할 수 있었다.

Epoxy resin has superior durability and adhesive strength and proper physical strength so that it is used to diversity materials for multi-purposes. However epoxy resin is hardly removed after hardening specially once it is applied to artefacts, it is difficult to remove them under re-conservation. This paper is an experimental study on removing epoxy resin applied to iron objects using Nd:YAG laser cleaning system. Tests conducted in this study investigated how increasing laser energy and pulses would give effect on samples. The samples were prepared in a way that epoxy resin, itself pure and one which was mixed with pigment and they were applied to iron coupons and corroded iron coupons respectively. As a result of experiment, pure epoxy resin applied to corroded iron coupons was ablated at high laser energy but epoxy resin applied to iron coupons and mixing with pigment were not ablated but discolored and bubbled due to laser induced heat generation. Results of FT-IR showed no component alteration of shifted resins and no residues on the surfaces ablated by laser irradiation. From SEM-EDS for removed surfaces, the debris from epoxy resin and melting iron was observed. Therefore, this study demonstrated the possibilities and limitations for laser cleaning to remove epoxy resin from iron objects.

등록문화재 제171호인 이상범 가옥 및 화실의 꽃담을 보존처리하였으며, 처리 중 탈락된 시편의 과학적 분석을 통해 재료학적 특성 및 제작기법을 파악하였다. 분석 결과, 꽃담은 시멘트 블록으로 만든 벽체와 시멘트 모르타르로 만든 화면, 그리고 구조적인 보강을 위해 덧바른 시멘트 모르타르, 시멘트 페이스트 층으로 구성되었다. 꽃담의 시멘트 모르타르 층은 상부로 갈수록 세립의 광물질을 사용했으며, 풍화가 일어나지 않아 공극 및 탄산칼슘(CaCO3)의 생성이 적음을 알 수 있었다. 화면은 다양한 색상을 표현하기위해 시멘트 모르타르에 탄소화합물(C), 철산화물(Fe2O3) 및 호분(CaCO3, 또는 석회) 등의 무기안료를 혼합하여 부조와 투조 기법으로 제작되었다. 보존처리는 벽체에 구조적인 안정성을 주기 위해 스테인레스 프레임을 제작하여 설치하였으며, 표면의 시멘트 모르타르를 제거함과 동시에 훼손부 및 균열부를 KSE Filler A, B로 메움처리 하였다.

The floral wall of Lee Sang-beom's House and Atelier, which is No. 171 of the Registrated Cultural Heritage was conserved. In addition, materials characteristics and manufacturing technique have revealed through the scientific analysis. As a result of the analysis, samples were divided into three sections; the support layer that is made from block bricks, the paint layer and the cement mortar layer on the paint layer for the reinforcement of the construction. The higher layer lies, the finer grains it has. Furthermore, a little it was generated a small quantity of pores and calcium carbonates (CaCO3) generated due to aeration of cement mortar. The patterns of letters, animals and plants pattern were expressed in the paint layer by relief and openwork. The results of qualitative analysis of the pigments of the paint layer were detected components of carbon black (C), Fe oxide (Fe2O3) and oyster shell white (CaCO3, or quicklime). On the other hands, as the conservation of the floral wall, stainless frames were set up for the structural stability, the cement mortar were removed from the surface and the partly damaged and cracked areas were filled with KSE Filler A, B.

고흥 길두리 안동고분에서 파편상태로 출토되어 복원이 불가능한 유리구슬 7점에 대해 미세조직관찰과 성분분석을 실시하여 유리유물의 화학조성 및 풍화의 특성을 밝히고자 하였다. 먼저 유리의 풍화상태를 분석한 결과, 표면과 내부 균열부분에 주변 매장환경으로부터 기인한 것으로 추정되는 오염물질이 다량 관찰되고 검출되었다 . 또한 Na과 K 등의 알칼리금속 성분이 균열부에서 주로 감소되는 것으로 보아 이 부분에 풍화현상이 집중적으로 일어났음을 알 수 있었다. 화학조성을 통한 특성분류에서는 potash glass group(K2O-SiO2유리군) 2점, soda glass group(Na2O-SiO2유리군) 4점, 알칼리혼합유리군(mixed alkali glass group) 1점으로 확인되었다. 유리의 발색원소를 추정해보면, 청색과 감색 유리는 코발트(Co), 벽색은 철(Fe)과 구리(Cu), 황갈색은 철(Fe)로 추정된다. 이러한 고분출토 유리구슬의 과학적 연구는 향후 4~5C 호남문화권의 교류관계를 밝히는데 중요한 자료로 이용될 것으로 기대된다.

Microtexture and components of 7 glass bead fragments excavated from Andong tumulus in Gildu-ri, Goheung have been analyzed to determine the characteristics of their weathered condition as well as chemical compositions. Firstly, status of microtexture shows that there is a large quantity of pollutants which were presumably transferred from the buried environment into the surface and the gap of the cracks. The examination has displayed that there are less amount of alkali metal components such as sodium (Na) and potasium (K) in the gap of the cracks than on the surface. The chemical compositions analysis has confirmed that two samples belongs to potash glass group (K2O- SiO2), four to soda glass group (Na2O-SiO2), and one to the mixed alkali glass group. Chromophoric elements of the glass varies by different colours: blue and navy are cobalt (Co); greenish blue is copper (Cu) and iron (Fe); and light brown is Fe respectively. Such kind of scientific analysis of the excavated glass beads will contribute to the understanding of interchange between various local cultures and arts within the southwest region of Korean Peninsula during the 4th and the 5th centuries.

철제유물의 보존처리 과정 중 표면 이물질 제거는 유물의 원형을 찾아주는 중요한 단 계이다 . 현재 표면 이물질 제거 시 가장 많이 사용하는 sand blaster (air brasive)의 경우, 분사되는 유리가루는 인체에 유해하고 환경오염을 유발하는 주요한 물질이다. 그러므로 이런 문제점을 보완하기 위해 타 산업분야에서 친환경세정 장비로 많이 쓰이고 있는 CO2 snow cleaning을 철제유물 표면 이물질 제거에 적용하여 비교·연구 하였다. 실험은 부 식시험편과 철제유물에 sand blaster와 CO2 snow cleaning을 적용하여 비교·분석하였다. 부식시험편의 경우, sand blaster와 CO2 snow cleaning 방법 모두 이물질 제거 정도, 표면 거칠기, 색도 측정 결과가 유사하게 나타났으며, 특히 SEM을 통해 CO2 snow cleaning을 적용한 부식시험편은 sand blaster에 비해 표면을 마모시키지 않는 것을 확인하였다. 또한 철제유물에 적용한 경우, CO2 snow cleaning의 power nozzle은 sand blaster에 비해 표면을 마모시키지 않고 고른 표면을 유지하는 등 세정효과가 우수하게 나타났다. 그리고 X-ray촬영을 통해 이물질 제거 전과 후 금속 내부의 구조적 변 화는 없음을 관찰하였다. 결론적으로 sand blaster와 CO2 snow cleaning의 power nozzle은 이물질 제거 효과가 유사함을 확인할 수 있었다. 그러나 CO2 snow cleaning의 power nozzle을 철제유물에 적용하여도 sand blaster와 유사한 효과는 얻 을 수 있으나, 분사압력이 높을 경우 철제 유물이 손상될 우려가 있으므로 유물 내부 상태에 따라 적용여부를 판단해야 함을 본 실험을 통하여 알 수 있었다.

Cleaning of foreign matter and corrosion products on surface among conservation treatment of iron artifacts is an important part for looking up a original form. The sand blaster is the most popular equipment when it removes the foreign matter and corrosion products on iron artifacts surface. Current foreign matter and corrosion products equipment, which mostly uses, is sand blaster. Glass dust which sprayed from sand blaster is harmful and causing environmental pollution. In order to solve these problems, we investigated the CO2 snow cleaning that use a eco-friendly equipment to apply for cleaning foreign matter and corrosion products on surface of iron artifacts. It examined by using sand blaster and CO2 snow cleaning to aged steel coupon and iron artifacts. In case of aged steel coupon, the result showed that the sand blaster and CO2 snow cleaning methods were similar to the degrees of cleaning foreign matter and corrosion products, through surface roughness, color measurement and SEM. CO2 snow cleaning applied to aged steel coupons weren`t worn out the surface in comparison with sand blaster by SEM. When applied to the iron artifacts, power nozzle of the CO2 snow cleaning was an excellent cleaning effect that surface wern`t worn out in comparison with sand blaster. And, it showed that internal structure change of metal was no found before and after cleaning by X-ray radiography. Consequently, we confirmed that cleaning of the sand blaster and power nozzle of CO2 snow cleaning were similar to the effect. But, it`s very careful to use this method because of high outlet pressure of power nozzle for applying to the iron artifacts. As a result of experiments, it could be found that the cleaning methods should be selected depending on internal state of the artifacts.