Earticle

경산 임당 유적에서 출토된 61점의 칠기유물에 대해 현미경관찰 및 FT-IR, SEM-EDX를 이용하여 당시 옻칠기법 을 확인하고자 하였다. 칠기유물의 하지에는 메움제로서 토분, 그을음, 목탄 등이 이용되었으며, 붉은 칠에는 산화철(석 간주)이 사용되었다. 하지층은 구성방법에 따라 5가지 방법으로 구분되었으며, 중간층과 상층은 구성방법에 따라 8가지 방법으로 구분되어, 총 17가지의 칠기법이 확인되었다. 다른 유적의 칠기법과 비교한 결과, 하지층은 동시대의 다른 유적의 칠기법과 동일한 방법이었으나, 경상 지역에서 산화철이 붉은색 안료로 주로 사용된 것을 확인 할 수 있었다 .

In order to identify the application techniques of wooden lacquerware artifacts, optical/polarized light microscopy, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, and scanning electron microscopy (SEM) equipped with energy dispersive X-ray analysis (EDX) were conducted on the lacquer films of 61 wooden lacquerware artifacts excavated from the Imdang-dong site, Gyeongsan, Korea. Powdered soil, soot, and charcoal were used as a filler for the undercoat, and iron oxide (Fe2O3) was used as a red pigment. Five different applying techniques were identified for the undercoat according to the composition of the lacquer. Eight different application techniques were identified for the final coat (on the middle layer and surface layer). Totally seventeen application techniques were identified based on the combination methods of the undercoat and finalcoat. Consequently, the undercoating techniques of Imdang-dong lacquerwares were found to be similar to those of lacquerwares from excavated in other provinces. However, the use of iron oxide as a red pigment at Gyeongsang province is very characteristic compared with others.

본 연구는 고대 제철로 재현실험의 제련 슬래그를 대상으로 성분을 분석하고, 기존의 연구방법 대신 슬래그의 주성분에 대한 다른 성분들의 상대적인 비율을 활용한 해석 방법을 제시하여 슬래그 간의 경향성을 파악함으로써 노(爐) 내에서 슬래그가 기인된 성분 출처를 연구하고자 하였다. 분석 데이터를 이변량 및 삼각좌표 비교 분석 그래프로 작성한 결과 기준시료의 주요 성분에 따라 일정한 경향성을 띠며 그룹을 형성하는 것이 확인되었다. 기준시료인 광석을 중심으 로 형성된 광석 슬래그군은 CaO와 TiO2함량이 높았고, 점토와 마사토를 중심으로 형성된 점토 슬래그군은 Al2O3와 SiO2함량이 높았다. 또한 그래프 상에서 군집에 속하지 못하는 경우 어느 군집에 더 근접한가에 따라 슬래그가 기인한 성분의 추정이 가능한 것으로 판단하였다. 실험에 사용된 광석 및 점토, 첨가제와 제련 슬래그에서 공통적으로 TiO2함량 이 1.6% 이상으로 비교적 높게 나타났고, 모든 슬래그 분석 결과에서 CaO/SiO2값이 0.4 이하로 분석되었다. 복원실험이 철광석 제련이었다는 점과 조업 시 조재제를 첨가하지 않았다는 것을 고려했을 때, 슬래그를 해석하는데 있어 단순 함량보다 성분 간 비율을 종합적으로 파악하는 방법이 더욱 정확한 해석 방법이 될 수 있을 것으로 판단된다.

This study produced smelting slag through the reproduction of an ancient iron manufacturing technique, with the aim of facilitating a comprehensive understanding of the process by analyzing the slag components. The research suggests an interpretation method using the ratio of the subcomponents relative to the main slag components as an alternative to existing methods. We investigated the component source within the smelting furnace from which the slag is derived by developing an understanding of the tendency between slags. Based on bivariate graph and triangular coordinate data analysis, it was found that a slag can be categorized according to its components. The groups were identified as the ore slag group(centered on the ore), and the clay slag group(centered on clay and granite soil). This research determined that it is possible to estimate the components derived from the slag, depending on which group they belong to or resemble, as shown in Figure 4~7. It was found that a comprehensive understanding of the ratio between the components was more accurate than a simple analysis of the contents, for the interpretation of ancient iron manufacturing processes. This is based on the fact that a higher ratio of TiO2 was detected by the components analysis, and an analysis of all the slag showed that the value of CaO/SiO2 ratio was lower than 0.4, which corresponds to the reproduction experiment condition in which flux was not used.

유화물감은 안료, 건성유, 첨가제의 혼합으로 만들어진다. 과거 유화 물감에 사용된 안료는 광물성 무기안료가 주를 이루었으나 근래에는 다양한 종류의 합성안료가 개발되면서 제조사마다 조색에 차이를 보인다. 하지만 국내 유화 물감 연구는 대부분 내구성 실험에 그치고 있으며, 시판되는 물감의 성분적 특성을 비교한 사례는 확인되지 않는다. 본 연구에서는 다양한 유화물감 중 대표적으로 많이 사용되는 4개 제조사에서 생산된 4개 종류의 물감을 선정하여 재질 적 특성을 비교하였다. 그 결과, 체질안료는 C사의 유화물감이 다른 제조사 물감과 차이를 보였으며, 착색안료는 물감의 종류 및 제조사에 따라 다양하게 사용된 것으로 확인된다. 상품명이 동일한 유화물감도 제조사에 따라 안료의 종류와 상대적 배합에 차이를 보이고 있으며, 그에 영향을 받아 색상도 각각 다른 것으로 판단된다. 본 연구결과는 유화물감의 과학적 데이터 축적을 통한 근현대 미술품 분석에 도움을 줄 것으로 생각된다. 또한 유화작품을 대상으로 작가별 물감의 특성, 제작 시기별 물감의 특성 등의 미술사 연구에 과학적 근거로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

Oil paints are mixtures of pigments, drying oils and additives. In the past, oil paints were mainly composed of inorganic pigments. However, recently color matching techniques vary depending on manufacturers due to the development of various kinds of synthetic pigments. Despite this, most studies of oil paints in South Korea are about durability tests, and there is no comparative study on the characteristics of commercial oil paint components. This study aims to compare the properties of four different kinds of oil paints from four manufacturers, which are the most popularity used. Extender pigments in oil paint from C brand differed from that of other manufacturers and various kinds of coloring pigments were differently used depending on the oil paints and the manufacturers. The mixing ratios and the pigment types differed even for oil paints having the same product name. It is assumed that these differences could affect the colors. The result of this study is expected to contribute to the analysis of artworks through the accumulation of scientific data of oil paints. In addition, it can be utilized as a scientific basis for art history studies, including the characteristics of artists or production year.

본 연구는 출토직물의 세척을 위한 천연계면활성제 선정을 위하여 그 특성과 세척성을 알아보는데 목적이 있다. 이를 위해 대조군으로 합성계면활성제인 SDS (Sodium dodecyl sulfate)와 천연계면활성제 중 LES (Disodium laurethsulfosuccinate), apple wash (Sodium cocoyl apple amino acids), tea saponin (Saponin), cornacopa (Decyl glucoside), coco betain (Cocamidopropyl betaine) 등 5종을 선별하여 계면활성제의 FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) 분석으로 구조를 확인하고, pH와 표면장력 측정으로 특성을 파악하였다. 인공오염포 4종과 출토직물편에 대한 세척성 실험을 수행하였다. 그 결과 인공오염포에 대해서는 apple wash, tea saponin, cornacopa가 세척성에 있어서 SDS만큼 좋은 것으로 나타났으며 출토직물편에 대해서는 tea ssponin과 coco betain의 세척성이 좋은 것으로 나타났다. 따라서 세제의 안전성과 세척성을 감안할 때 천연계면활성제 중 tea saponin이 출토복식 세척을 위한 천연계면활성제로 써 적합한 것으로 사료되었다.

The purpose of this study was to investigate the characteristics and detergency of natural surfactants for the cleaning of excavated fabrics. For this purpose, SDS, a synthetic surfactant, was selected as the control, and five types of natural surfactants, namely, LES, apple wash, tea saponin, cornacopa, and coco betaine were selected. The structures of the surfactants were confirmed by FT-IR spectroscopy analysis, and the characteristics of the surfactants were determined by measuring the pH and surface tension. In addition, detergency testing was carried out on four artificially soiled fabrics and fragments of excavated fabrics. From the results, apple wash, tea saponin, and cornacopa were found to be as good as SDS in terms of detergency in the cleaning of artificially soiled fabrics, and the detergency of tea saponin and coco betaine was found to be good for cleaning excavated fabrics. Therefore, considering the safety and detergency of detergents, among natural surfactants, tea saponin is found to be most suitable for the cleaning of excavated fabrics.

경주 월지에서 출토된 금동삼존판불을 복원하고자 고문헌에 공통적으로 기록되어 있는 매실산을 도금 실험에 적용하였으며 도금 결과를 색도, SEM-EDS, XPS 등의 분석을 통해 알아보았다. 색도 분석결과 전체적으로 황색도가 높았으며 10분 이상 매실산 처리를 한 시편이 명도가 높았다. SEM으로 표면을 관찰한 결과 아말감을 도포하고 바로 소성한 경우 도금이 거의 되지 않았으며 36시간 방치 후 소성한 경우 도금층이 불균일하게 관찰되었으므로 도금시간은 12시간~24시간 이내가 적절함을 확인할 수 있었다. EDS로 도금층의 성분을 분석한 결과 산처리 시간이 20분인 시료의 경우 5 wt.% 내외로 수은의 비율이 다른 시료에 비해 낮았다. 또한 XPS로 표면상태를 분석한 결과 산처리시간은 20분이 고 24시간동안 아말감을 도포한 시료가 Au의 XPS peak 분해능이 높으며, Hg가 다른 시편들에 비해 거의 남아 있지 않음을 확인할 수 있었다. 즉, 매실산을 이용한 실험 및 분석결과 산처리 시간이 20분이고 아말감 도포시간이 24시간일 때 도금이 잘 되는 것으로 확인하였고, 이 결과를 토대로 금동삼존판불을 복원하였다.

This research involves a gilding experiment using plum acid that has previously been reported to restore Geumdongsamjonpanbul excavated from Wolji, Gyeongju. Chromaticity analysis revealed that the yellowness of the samples was high, and the samples treated with acid for more than 10 minutes showed high brightness. SEM studies revealed that the sample subjected to amalgam application and immediate heating was rarely gilded with gold. When the amalgam application time was longer than 36 h, the gold layer observed was uneven. Therefore, the optimum amalgam application time was 12–24 h. EDS analysis showed that mercury content was ~5 wt.% for samples with an acid treatment time of 20 min, lower than that in other samples. Gold gilding was successful for the sample with amalgam application time of 24 h and acid treatment time of 20 min. This sample showed the high-resolution XPS peak corresponding to Au and retains a little Hg compared with the other samples. In other words, experimental and analytical results using plum acid showed that gilding was successful when acid treatment time was 20 min and amalgam application time was 24 h. Based on these results, Geumdongsamjonpanbul excavated from Wolji, Gyeongju can be restored.

현재 야외 철제 조형물 보존용 코팅제로 사용되고 있는 wax는 장점도 있지만 낮은 내구성 및 안정성 등의 단점으로 인한 사용상의 문제점이 노출되고 있다. 손상원인으로는 대기오염에 의한 대기가스와 산성비, 공기 중의 수분, 미세먼 지, 황사 등에 의해 wax가 노화되어 코팅력이 저하되고, 이로 인해 보존처리 후 짧은 시간 내에 재 부식이 발생한다. 또한 wax의 노화로 색상변화 및 광택변화가 일어나 표면 이질감을 주기도 한다. 이러한 문제점들은 장기간 지속되어 왔으며 이를 개선하기 위한 재료의 개발이 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존에 사용되어지고 있는 wax 코팅제 들을 분석하여 각각의 특성과 용도별로 부족한 점들을 파악하여 보다 개선된 wax 코팅제를 개발하였으며, 야외 폭로 실험과 인공 산성비 실험을 통해 환경 변화에 따른 표면 코팅 변화양상을 확인해본 결과 기존 재료들 보다 야외 폭로 실험결과 약 4배, 인공 산성비 실험 결과 약 1.5배 이상의 우수한 부식방지 및 차단 효과를 나타내었다. 또한 색도 및 광택도, 접촉각, 박막두께 등의 물성 측정을 통해 기존에 사용되어온 wax보다 박막두께는 약 1.3 ~ 1.8배 두껍지만 고른 피막을 형성해 외부 환경으로 부터의 차단성 및 내구성이 우수하고 색도 및 광택도도 기존의 재료와 유사한 물성을 보여주어 기존에 사용되어온 wax 코팅제를 대체할 수 있는 재료로 판단된다.

The currently used wax agents for preserving outdoor metal structures, despite their advantages, have disadvantages such as low endurance and reliability. These wax agents are easily damaged by acid rain, dust, moisture in the air, yellow dust, and air pollutants, resulting in corrosion within a short period after the initial conservation treatment. In addition, aged wax can also exhibit changes in the color or gloss, and also give a sense of difference in the surface. Given these existing problems, it is necessary to develop improved materials for metal preservation. Therefore, this study analyzed the characteristics and applications of the existing wax coating agents in order to identify their disadvantages and to develop a better material for metal preservation. In this regard, this study developed a perilla oil based compound wax and conducted experiments to test its endurance. The new compound wax agent was exposed to outdoor and acid rain conditions: it showed four times and 1.5 times the endurance of the existing wax agents in outdoor and acid rain conditions, respectively. In addition, the new agent seems to be more durable and protective as evidenced by the chromaticity, polish maintenance, and contact angle results. Further, although it is 1.3-1.8 times thicker than the existing agents, the new agent shows a more even surface. Based on these findings, it can be concluded that the new compound wax agent based on perilla oil is a better alternative to the existing was coating agents.

본 연구는 김제 동곡마을 도요지에서 출토된 15~17세기 분청사기와 백자에 대하여 색도와 비중 및 흡수율, 미세구조 관찰 등의 물리적 특성, 태토와 유약의 조성에 대한 화학적 특성에 대하여 분석하였다. 물리적 특성에서 가마 운영 상황과 제작 시기에 따라 제작기술이 점차 발전되는 변화가 관찰된다. 원료적 측면에서 동곡마을 도요지는 동일 기반암에서 생성된 점토를 사용하여 도자기 종류, 생산 가마, 시기 등에 따라 원료를 정제하거나 융제를 첨가하는 등의 제작기법에서 차이를 보인다. 백자는 분청사기와 비교하여 착색제 함량이 평균적으로 1.3% 이상 적고 융제 성분 K2O 함량이 1.2% 가량 많은 편으로 같은 온도에서 더 쉽게 자화될 수 있는 특징을 보인다. 이와 같은 특성은 생산 시기가 늦어질수록 분명하게 나타난다. 유약은 자기 종류가 아닌 생산 시기에 따라 16세기 이후에는 MgO, TiO2, MnO, P2O5 등의 함량이 적게는 3배, 많게는 10배 이상 줄어들어 사용 원료에 차이가 있었던 것으로 추정해 볼 수 있다.

The purpose of this study is to analyze the characteristics of Punchong and Whiteware pottery excavated from the kiln site in Dongkok-Town, Gimge. Scientific analysis is carried out to evaluate the physical and chemical properties of the body and glaze. The physical properties indicate the gradual development of the production technology with respect to the kiln operating conditions and period. In chemical properties, the ceramic body is found to be made of raw materials from the same source, but the mixing method depends on the type of Punchong and Whiteware pottery, the production kiln, and period. Whiteware pottery is manufactured with less over 1.3% of the colorant content and more about 1.2% of the K2O flux content than Punchong pottery. This compositions allow easier vitrification at the same temperature. These characteristics which is low colorant content and high flux content become more prominent as lately. The ceramic glaze is likely to have changed the type of raw materials used after 16~17C, as the contents of MgO, TiO2, MnO, P2O5 are less three to ten times than 15C.