Earticle

플라스틱 작품은 다양한 환경조건에 따라 갈라짐, 색변화, 백화현상 등 재질손상이 급속하게 발생될 수 있다. 특히 현대예술작품 중 대형 플라스틱 작품의 경우 옥외에 전시되는 경우가 많으며, 이에 강한 햇빛과 높은 습도, 강우 등 물리적, 화학적 손상 요인에 지속적으로 노출되어 있다. 따라서 본 연구에서는 polypropylene(PP), polystyrene(PS), polyetylene(PE), polyvinyl chloride(PVC), polyurethane(PU)의 5가지 범용 플라스틱 표준 재료를 고온, 자외선, 그리고 고온 및 자외선 복합 조건에 노출시킴으로써 환경조건에 따른 플라스틱 종류별 열화 양상을 평가하였다. 그 결과 인공열 화에 따른 PP, PS, PE에서 육안 변화가 크게 나타났으며 특히 PP, PS는 가장 큰 색차가 발생하였다. 인장강도와 표면접촉 각 측정결과 PP는 큰 변화가 없었고 PS는 가장 많이 감소되는 것을 확인하였다. 광열화에 가장 취약한 재질은 PP와 PS, 내광성이 가장 좋은 재질은 PVC와 PU로 확인되었다. 또한 열화 조건 중 자외선 조건과 고온 및 자외선 복합 조건에서 가장 심한 열화 정도가 확인되었다. 이는 자외선은 직접적 열화 조건으로 작용하였으며 고온의 경우 플라스틱 결합 에너지를 끊을 만한 충분한 에너지가 되지 못하기 때문에 순수한 열적에너지로서의 열화 조건보다는 열화 촉매로서 작용한 것으로 판단된다. 이러한 결과는 향후 플라스틱 작품의 재질별 손상원인을 규명하고 보존방안 수립을 위한 기초 자료로 활용될 것으로 기대된다.

Plastic artwork can be appeared crack, change of color and whitening event by various environment conditions. A large scale plastic artwork often exhibits in outside it will be directly degraded by physical and chemical degradation factor such as strong sunlight, high humidity and rainfall. We should know degradation characteristic of plastics to prevent these damages. In this study, we studied degradation characteristic of plastics (5 types of wide use plastics; polypropylene, polystyrene, polyethylene, polyvinyl chloride, polyurethane) depending on various artificial degradation conditions such as high temperature, ultraviolet and these complex conditions (high temperature and ultraviolet). As a result, polypropylene, polystyrene and polyethylene show the most visible change especially polypropylene, polystyrene. Polypropylene didn’t show a great change degree of tensile strength and contact angle, on the other hand polystyrene did. Polypropylene and polystyrene weakened by photo degradation, polyvinyl chloride and polyurethane had relatively good light stability. Also the high temperature and complex conditions were most degradation characteristic. High temperature worked for degradation catalyst because its energy can not enough worked for cut off binding energy of plastics while ultraviolet condition effected as directly degradation condition. Though following results, we expect it can be applied to investigation of degradation factor depending on plastic artwork materials and basic result of plastic artworks conservation.

주조철제유물은 발굴 후 보존환경이 맞지 않은 경우 부식이 급속하게 진행되며 특히 블록형 파손이 발생하고 최종에는 분말화 된다. 따라서 부식 요인, 즉 Cl- 이온을 제거하는 탈염처리가 중요하다. 그러나 주조철제유물은 탈염 과정 중 형태가 파손되는 경우가 빈번히 발생하여 탈염 과정을 생략하거나 탈수 등의 안정화처리로 그치는 경우가 많다. 기존의 탈염 방법은 주로 물을 이용한 알칼리 수용액 방법이다. 그러나 물의 수산화이온은 부식을 촉진시키고 높은 표면 장력으로 내부 균열을 확대시켜 주조철제유물의 탈염 과정 중 파손 원인으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 표면 장력이 낮은 에틸알코올을 이용하여 탈염을 실시하고 그 탈염 효과를 알아보았다. 실험 결과 에틸알코올 탈염방법 은 상온의 알칼리 수용액 방법과 유사하거나 더 높은 Cl- 이온 용출 효과를 보여주었다. 또한 에틸알코올 방법은 수용액 방법보다 유물의 파손이 적고 Fe의 용출이 거의 없어 탈염의 안전성 측면에서 우수함을 확인하였다. 본 실험은 현장 적용 가능한 유기 용매 탈염 방법을 검토한 것으로 추가 연구를 통하여 주조철제유물의 안전하고 효율적인 안정화 방안 을 마련하고자 한다.

Excavated archaeological cast iron objects in improper storage are quickly corroded and disintegrated into block and powder finally. Hence desalination treatment which is a way of removing internal corrosive factors, especially chloride ion, is an important process. But desalination is often omitted or objects are dehydrated by alcohol because the destruction of objects could occur during desalting. Although current desalting methods mostly use an aqueous alkali solution, OH- ions of water could accelerate corrosion and broaden internal cracks cause of high surface tension. Therefore this study experimented desalting using ethyl alcohol, which is low surface tension, to investigate an effect of desalination. As a result, desalting using ethyl alcohol showed the similar or more effective results of desalting using water. In addition, as aspects of desalting safety, ethyl alcohol desalting method was smaller destruction of objects and extraction of Fe from the objects than the aqueous alkali solution. However, this study explored the possibility of desalting methods using organic solvent in fieldwork, so the results would provide basic date for making the safe and effective desalting method for archaeological cast iron objects through further experiments.

본 연구에서는 유물의 보존 처리 과정에서 결손 부위의 복원을 위해 적용 가능한 다목적용 복원재료로써 Epoxy Putty를 개발하고자 하였다. 기존에 사용되고 있는 재료의 물성에서 드러난 높은 강도로 인한 가공성의 문제, 작업 과정 중 긴 경화 시간으로 인한 처짐 현상, 도구나 장갑에 묻어 유물의 표면을 오염시키는 등의 문제점을 해결하기 위해, 1차적 으로 현재 많이 사용되고 있는 Epoxy Putty 형태의 복원 재료 물성을 파악한 후 이를 비교 대상으로 선택하여 경화제와 충전제의 종류에 따른 Epoxy Putty를 개발하였다. 개발 된 Epoxy Putty는 기존 재료의 문제점 해결 및 유사한 물성을 지니기 위해 성상(性狀)이 다른 2종의 경화제를 선정하여 물성 실험을 실시하였다. 경화제로는 Mercaptan 계열의 경화 제와 Aliphatic amine 계통의 경화제 2종을 선택하여 개발하였다. 연구 결과 2종 모두 Paste 형태로 경화 시간은 5∼10분 내외로 기존 재료에 비해 약 3∼10배 정도 짧아 작업의 편리성을 높였으며, 가공성을 높이기 위한 마모율은 약 3배 정도 향상시켜 쉽게 사용할 수 있도록 하였으며, 작업 중 발생하는 표면 오염 등의 단점을 보완하기 위해 충전제로 백색의 Micro-balloon을 첨가하여 사용 중 손에 묻어 나오는 끈적거리는 현상을 줄여주었을 뿐만 아니라 Coloring, 경량성, 절삭력 등이 높은 저수축 및 가공성이 우수한 다목적 복원 재료를 개발하였다.

In this study, an advanced epoxy putty which was as a multi-purpose restoration material being used to restore missing parts in the artifact preservation treatment process was developed. For the purpose of addressing the issues including the workability issue resulting from high strength, the drooping issue resulting from long hardening time during work process and the issue of contaminating the surface of artifact resulting from stained material on tools or gloves, a property comparison was conducted with existing materials to examine the properties of restoration materials in the form of epoxy putty currently being frequently used. For the purpose of addressing the issues of existing materials and allowing the developed epoxy putty to have similar properties, two types of hardeners with different properties were selected to conduct property experiments. As for the hardeners, mercaptan type hardener and aliphatic amine type hardeners in the total of two types were selected for the development. The result showed that the two types were both in the form of paste and their hardening time of 5-10 minutes were about 3-10 times shorter than that of existing materials, thereby improving the work convenience. In terms of abrasion rate to increase workability, it was improved by about 3 times to allow effective and convenient use. As for the issue of contaminating the artifact surface during the process, white micro-balloon was added as filler to address the issue to reduce the oil ingredient to develop multi-purpose restoration material with low shrinkage & high workability in coloring, light weight and cutting force.

본 연구는 옻과 아교를 배합한 천연 접착제의 투명성을 높이기 위해 옻에서 추출한 우루시올과 아교를 배합하여 천연 접착제를 제조하고 물성 및 접착특성을 파악하였다. 우루시올과 아교를 배합한 천연 접착제는 아교의 배합비율이 증가할수록 아교 단백질과 관련된 N-H 피크들이 생성되고 강도가 증가하는데 반해 우루시올의 메틸렌 결합과 연관된 C-H 피크는 줄어들어 아교의 IR spectra와 유사해지는 경향을 나타냈다. 배합에서 아교의 비율이 증가할수록 색이 밝고 투명해지며 경화 과정 중에도 검게 산화하지 않아 투명성을 높이는 동시에 하루 이내에 건조하며 옻과 아교를 배합한 천연 접착제의 특성은 유지하였다. 배합비율에 따라 Cemedine C부터 에폭시 수지까지 다양한 범위의 점도와 접착 강도 를 나타내며 그 중 토기를 피착재로 한 실험에서 우루시올과 아교를 6:4로 배합한 시료가 밝고 투명한 색을 가지는 동시에 Araldite AY103-1/HY956과 유사한 강도를 보여 토기 유물에 적용 가능한 천연 접착제로서의 가능성이 기대된다 .

This study aims to increase the transparency of the natural adhesives made with lacquer and glue. For the purpose, samples were prepared by mixing urushiol with glue in varied proportion and the characteristics and adhesive properties were investigated. By adding glue on urushiol, IR spectra of the natural adhesives became similar to that of glue as the N-H band related with protein of glue increased, while that of methylene C-H bond related to urushiol decreased. Samples were dried within a day and maintained a bright color without blackening by oxidation during the curing process. The natural adhesives with urushiol and glue showed various range of viscosity and tensile shear strength as Cemedine C or Epoxy resin according to mixing ratio. In addition, the sample of mixing ratio of 6:4 showed bright and transparency in appearance and tensile shear strength similar to that of Araldite AY103-1/HY956 for earthenware layer.

전통 칠기의 보존처리에 있어 수리 복원 기술이나 재료 등에 관한 명확한 기록이나 전승이 제대로 이루어지지 않고 있다. 본 연구는 목칠기 보존처리 중 하지층 복원에 사용되는 충진제의 기초적인 특성을 비교하여 칠기 하지층 복원시 적합한 재료를 선택적으로 사용하는데 목표를 두고 있다. 토회와 3종의 첨가제를 혼합한 토회, 곡수를 사용하여 시료를 제작하여 건조속도, 색도, 내충격성, 연마도를 비교하였다. 건조 속도는 토회, 목분 혼합, 목탄분 혼합, 와분 혼합, 곡수, 맥칠 시료의 순이었으며, 상대적으로 토분의 비율이 많아질수록 건조속도는 빠르고, 표면의 균열이 심해졌다. 내충격성 또한 토분의 비율이 많아질수록 낮은 값을 보였다. 첨가제의 종류에 따른 차이는 크지 않았으며 곡수와 첨가제 를 혼합한 시료 모두 상대적으로 높은 내충격성을 보였다. 연마도의 경우 토분의 양이 많아질수록 커지고, 목분과 목탄분 을 혼합한 시료 역시 큰 연마도를 보였다. 맥칠과 곡수 시료는 가장 큰 연마도를 보였고 와분을 혼합한 시료의 경우 가장 낮은 연마도를 보였다.

Specific techniques and materials in conservation of traditional lacquer has not been transmitted. This study aims to compare the basic characteristics of the filler which used in the base layer of lacquer conservation. Tohoe(a mixture of lacquer and Clay) and the three kinds of additives which is mixed with Tohoe and Goksu(a mixture of lacquer, wood powder and rice starch) are estimated in drying rate, impact resistance, abrasion. Among those samples, the more amount of clay causes fast dryness speed and worse cracks on the surface. The impact resistance is weakened at high amount of clay. There is no significant differences of impact resistance between both additives that is mixed with the samples and additives. The samples that are mixed with Goksu and additives show high impact resistance. In the polishing test, the more amount of filling powders show higher grinding degree and the sample that are mixed with wood powder and charcoal show higher degree as well. The highest grinding degree is Maekchil and Goksu but the lowest one is the sample of the rooftile powder mixture.

문화재 보존처리는 손상된 문화재의 수명을 연장하고 그 가치를 재조명하는 실질적 수단으로서 높이 평가 받고 있다. 그러나 보존처리 과정은 대부분 보존처리자의 경험과 기술에 의한 수작업에 의존하고 있어 이에 따르는 많은 시간과 노력이 요구된다. 최근에는 문화재의 재질 특성과 형상에 따라 보다 정확하고 손쉽게 보존처리를 진행할 수 있는 방법을 채용할 수 있게 되었다. 즉, 지금까지 수작업으로 이루어지는 보존처리과정을 3D 프린터를 이용하여 컴퓨터 상에서 구현된 입체 형상 데이터를 실물로 출력하는 방법을 이용하는 것이다. 먼저 문화재의 결손 부분을 컴퓨터상의 데이터로 구축한 다음 3D 프린터로 출력하여 결손 부분을 손쉽게 성형 및 가공 과정을 거치는 것이다. 3D 프린터 적용 결과 반복적인 출력 및 디지털데이터의 형태 및 수치 조정이 가능하였으며, 다양한 소재를 활용한 여러 가지 복원재료로 부터 시험출력을 통하여 문화재 복원의 완성도를 향상시킬 수 있었다. 본 연구에서 도자기 결손부분 복원을 위한 3D 프린터 적용 시험을 위하여 현대 재현품인 청자칠보무늬향로와 차륜식토기 2점을 인위적으로 파손시켰다. 복원결과 수작업에 비해 작업시간 단축 및 정확한 형태의 재현 등에서는 좋은 효과를 나타내었다. 반면 정밀한 접합 및 표면 질감을 생생하게 표현하기 위해서는 약간의 2차적인 수작업이 필요하였다.

Cultural assets restoration is being considered highly as a practical way to extend the lifespan of damaged cultural assets and re-highlight their value. However, restoration process has been mostly dependent on the manual work involving the experience and skill of a person performing restoration, thereby requiring much time and effort. In recent, it became possible to apply a method allowing restoration to be performed more accurately and easily according to the material characteristics and shape of cultural assets. Namely, it is to use a method of printing out the 3D shape data computed in computer as real object by using 3D printer for the restoration that has been performed manually. The missing part of a cultural asset is computed into computer data first and is printed out by using 3D printer to undergo a simple shaping process. The result of 3D printer application showed that repetitive output and shape and figure revision of digital data were possible, and it was possible to improve the degree of completedness of restoration through test output using various types of restoration materials using various materials. For the purpose of verifying the possibility of applying 3D printer to restore missing part of earthenware, two pieces of modern reproductions, namely, the Seven Treasure Incense Burner and Earthenware with Wagon Wheel Decoration, were artificially damaged. The restoration result showed that compared to manual work, it showed better effectiveness in curtailing work time and reproducing accurate shape. On the other hand, secondary manual work was slightly needed for detailed binding and to vividly express surface texture.

최근 중요유물의 가치를 제고하고 일반인의 이해를 돕기 위한 방법으로 복제품을 전시하는 경우가 많아지고 있다. 우리나라에서 유물복제는 외형에만 치중한 복원 ․ 복제 방법으로 많이 이루어지고 있다. 복제품, 유물복원이 증대 하고 있는 상황에서 유물에 손상을 최소화하고 조형물처럼 커다란 유물에도 적용 가능한 복원기술의 연구가 필요하다. 월정교 출토 사자상 복원을 위한 모본 제작은 미술사적 조사를 바탕으로 3차원 스캔을 활용한 실측도와 단면도를 만들었 고 이를 기초로 비접촉식 복제방법을 선택하였다. 비접촉식 방법의 장점은 정밀한 결과물도 얻을 수 있는 것이다. 일반적 으로 비접촉식 방법일 경우 소형 유물에만 적용 가능하고 추가적인 재처리 등의 문제점이 있는 것으로 알려져 있으나 금번 연구대상인 사자상 같은 조형물에도 정밀하게 적용 가능함을 발견할 수 있었다. 따라서 이 연구는 월정교 출토 사자상의 학술적 가치를 제고하는 한편 사자상의 형태를 이용한 복원을 통해 복원된 월정교의 역사적 진정성을 보완하 는 의미가 있으며, 유사 유물의 복제와 복원에 관하여 연구 자료로 활용될 수 있을 것이다.

TExhibiting replicas of major artifacts is becoming common recently to raise their value and help the public to understand them. In Korea, more attention is paid only to appearance in creating replicas of artifacts. It is required to study reproduction technology minimizing damages to originals and applicable to massive artifacts like sculptures in the situation that replicas and artifact reproduction is increasing. To make a replica of the Stone Lion Statue excavated from Woljeong Bridge, a measured drawing and a cross section are produced based on art historical surveys using 3D scans. A non-contact reproduction method is selected. The strength of the non-contact reproduction method is that the output is detailed. Athough the non-contact method has known to be applicable only to small scale artifacts and require reprocess, it is discovered to be applicable to detailed statues like this lion statue. Therefore, this study may contribute to complement the historic authenticity of the statue as well as to raise its academic value. It also can be utilized as research material of similar artifacts’replicas and restoration.

천안 백석동 고재미골 무문토기는 활석계와 비활석계로 나눌 수 있으며 비활석계는 각섬석계를 포함한다. 이들은 태토와 비짐의 산출상태 및 내부조직에서 뚜렷한 차이점은 관찰되지 않으며 색상에 따라 흑색과 적갈색 및 황갈색으로 나타난다. 또한 공통적으로 비짐의 양은 많으며 분급은 불량하고 원마도도 낮다. 유적지 토양에서는 녹니석과 석영, 사장석, 고령석, 운모류가 동정되었고 원마도와 분급은 불량하다. 활석 및 비활석 토기 간의 대자율과 흡수율 및 가비중은 큰 차이 없이 넓고 고른 영역에 분포한다. 활석 토기의 주성분원소 거동특성은 비활석 및 각섬석 토기와 유사하며 원소의 부화와 결핍 양상도 일치한다. 다만 MgO는 활석 및 각섬석 토기에서 크게 부화되는 경향을 보인다. 희토류, 호정 및 불호정 원소의 거동특성 또한 모든 종류의 토기가 유사하였으며 토양에서도 큰 차이는 발견되지 않는다. 고재미골 유적 지 토양에서는 활석과 각섬석이 검출되지 않는 것으로 보아, 토기제작에는 인위적으로 첨가했을 가능성이 매우 높은 것으로 판단되며, 백석동 일대의 편마암복합체에는 활석층이 협재되어 있어 이를 사용했을 개연성이 충분하다. 그러나 태토의 상전이와 열분석 결과로 볼 때, 토기의 소성온도는 서로 달라 활석혼입 토기는 800∼870℃의 범위를 보이며, 비활석 및 각섬석 토기의 소성온도는 900∼950℃의 범위로 추정된다.

The patternless potteries excavated from the Baekseokdong Gojaemigol site in Cheonan, was subdivided into talc and non-talc (including amphibole) type pottery. The potteries showed black, reddish brown and yellowish brown colors, but represent to difference with occurrences and internal texture of raw materials and temper minerals. The all potteries and paleosoils are commonly high content of temper minerals with poorly sorting and roundness of particles, and the paleosoils composed mainly of quartz, plagioclase, mica, chlorite and kaolinite. Between the talc and non-talc type potteries are very similar with magnetic susceptibility, absorption ratio and specific gravity. Geochemical behaviors of major, minor, compatible and incompatible elements in talc pottery are very similar with amphibole, non- talc pottery and paleosoils, and well correspondence with enrichment and deficiency patterns of each element, and the talc and amphibole potteries are highly enriched patterns of MgO concentration. In paleosoils of Gojaemigol site, talc and amphibole are not detected, thetemper minerals of talc and amphibole used interbedded talc layer within gneiss complex near the Baekseokdong area. Based on the phase relations, differential thermal and thermal gravimetric analyses, the potteries could be classified into two groups by firing temperature. The one group of talc temper pottery fired from 800 to 870℃ and the other group of amphibole and non-talc temper pottery revealed of 900 to 950℃.refore, making the pottery of the site estimate the possible to artificial additions of the temper minerals of talc and amphibole used interbedded talc layer within gneiss complex near the Baekseokdong area. Based on the phase relations, differential thermal and thermal gravimetric analyses, the potteries could be classified into two groups by firing temperature. The one group of talc temper pottery fired from 800 to 870℃ and the other group of amphibole and non-talc temper pottery revealed of 900 to 950℃.