Earticle

납 계열 안료(연백, 밀타승, 연단)는 대기환경에서 변색이 쉽게 일어나는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 산소(O2)와 이산화탄소(CO2)가 납 계열 안료인 연백, 밀타승 및 연단의 변색에 어떤 영향을 미치는지 관찰하였다. 실험 결과,O2(99%, RH 99%)와 CO2(36,000 ppm, RH 99%) 환경 하의 대부분의 안료 시편에서 ΔE=5.0 이상의 변색이 관찰되었다. 주사전자현미경 관찰에서는 안료입자의 모서리가 마모되는 현상을 관찰하였다. 또한 XRD 분석에서 열화 후 각 안료의특징적 회절피크가 약해졌으며, CO2(36,000 ppm, RH 99%)에 노출시킨 연백, 밀타승, 연단 시편은 탄산납의 주요 회절피크가 확인되었다. 특히 밀타승 시편은 Plattnerite(PbO2) 결정이 확인되었으며, 연백 시편은 기존의 XRD 피크들이사라지고 Cerussite(PbCO3)가 동정되는 특징도 확인되었다. 이를 통해 고습의 CO2 환경에 납 계열 안료가 노출될 경우,변색을 동반한 화학적 변화가 일어나는 것을 확인할 수 있었다.

Lead-based pigments (Lead White, Massicot, and Red Lead) are known to cause discoloration easily in indoorair environments. This study was conducted to investigate the effect of representative indoor air environment factors (O2,CO2) on lead-based pigments. As a result of the experiment, almost all of the specimens showed changes of more than ΔE = 5.0 in their values of chromaticity under O2 (99%, RH 99%) and CO2 (36,000 ppm, RH 99%) environments. Scanningelectron microscopy also showed that the pigment particles lose sharpness of the edge. Furthermore, under the degradation,the intensities of the characteristic peaks in the X-ray diffraction patterns were decreased, and Lead White, Massicot,and Red Lead exposed to CO2 (36,000 ppm, RH 99%) were shown to include the new material cerussite (PbCO3). Inparticular, Plattnerite (PbO2) was identified on Massicot, and for white lead, the characteristic peaks disappeared and thoseof Cerussite were identified. It was confirmed that chemical change with discoloration can occur when these lead-basedpigments are exposed to a high-humidity CO2 environment.

유물에 대한 조명의 변색 영향을 파악하기 위해서는 유물을 구성하는 재질에 대한 빛의 반응특성을 우선 분석하여야 한다. 본 연구에서는 회화유물의 채색층을 구성하는 대표적인 전색제인 동물성 아교와 린시드유를 대상으로 하였으며, 파장 특성이 다른 White LED와 Blue LED 조명을 사용한 가속열화실험을 통해 변색 영향 정도를 확인하였다. 실험결과, 동물성 아교 및 린시드유는 Blue LED 조명을 사용한 가속열화실험 조건에서 변색이 두드러지게 나타났으며,두 종류의 LED 조명 중에서 전복사속(mW) 값이 큰 Blue LED에서 재질 변색 정도가 크게 나타났다. 이상의 결과로,동물성 아교 및 린시드유 등 회화유물 전색제의 변색에 미치는 광원의 영향은 전광선속(lm)보다 전복사속(mW)이 주요하게 작용함을 파악하였다.

In order to understand the influence of light artifact discoloration, priority must be given to the reactioncharacteristics of the light the materials constituting the product. In this study, we focus on two representative medium,animal glue and linseed oil which constitute the colored layer of the painting relics. This study is based on an accelerateddegradation test using two types of light emitting diods (LEDs) with different wavelength characteristics. In theexperiments, discoloration appeared markedly in the animal glue and linseed oil under accelerated aging test conditionsusing Blue LED. Among the two types of LEDs, the degree of discoloration of the material was much higher with theBlue LED having the total radiation flux (mW). This indicates that the discoloration of painting artifacts such as animalglue and linseed oil is more significantly influenced by the total radiation flux (mW) of the light source than the totalluminous flux (lm).

본 연구는 정련·단접 공정을 재현하고 그 과정에서 발생한 강괴 및 단조박편을 단접 횟수에 따라 분류하여 분석하였다. 강괴의 경우 단접 횟수가 증가함에 따라 불순물과 공극률이 26.09%에서 1.8%로 줄었다. 또한 경도는 평균36.88HV가량 높아졌다. 이는 금속 조직이 점차 치밀해지는 것을 관찰할 수 있었다. 단조박편의 경우 단접 횟수에 따라 전철량이높아졌다. XRD 분석 결과 Quartz, Fayalite, Wüstite, Magnetite가 관찰되며 횟수가 증가함에 따라 Quartz의 양이 낮아졌다. 또한 단접 횟수가 늘어남에 따라 입상(粒狀)의 Wüstite들이 응집(凝集)하여 굵고 긴 백색의 띠 형태로 관찰되었다. 이상의 결과로 정련·단접 공정에서 발생한 강괴 및 단조박편의 횟수별 특징을 알 수 있었으며 향후 고대 제철공정 및 철기제작기술 체계를 정립할 수 있는 기술 자료로 활용할 수 있을 것으로 본다.

This study analyzed the influence of folding time on the forge welded bar and hammer scale produced usingthe traditional refining and forge welding reproduction experiment. In the case of the forge welded bar, increasing theforging time decreased the percentage of impurities and porosity from 26.09% to 1.8%. Additionally, the hardness increasedby an average of 36.88 HV. In other words, the microstructure gradually became more precise. For the hammer scale,the amount of T·Fe increased with forging time. X-ray diffraction analysis revealed the presence of quartz, fayalite, wüstite,and magnetite. The amount of quartz decreased as the forging time increased. In addition, as the forging time increased,the granular wüstite changed into a cohesive, long, white band. The results provide information on the characteristicsof the forge welded bar and hammer scale produced in the refining and forging process. This information can be usedas technical data for ancient steel making processes as well as for future technological systems.

회곽묘는 조선시대의 대표적인 묘제로서 당시 사회와 장례문화 이해에 중요한 자료이다. 궁리유적에서 발굴한회곽묘를 제작방식에 따라 분류하여 초음파속도와 반발경도 측정을 통해 물성을 평가하였다. 층벽식으로 제작한 회곽묘의 강도는 측정방법에 따라 차이가 있다. 초음파속도와 반발경도를 통해 산출한 층벽식 회곽묘의 압축강도는 각각4.0∼355(평균 43.6) kgf/cm2 및 18.8∼538(평균 245.2) kgf/cm2의 범위를 보였다. 이 회곽묘는 발굴과 이장과정에서벽체에 충격이 발생한 상태로, 벽체의 고유물성에 비해 낮은 초음파속도가 산출된 것으로 보인다. 반면 통벽식으로제작한 회곽묘의 압축강도는 초음파속도 및 반발경도 측정방법에 따라 각각 5.7∼793(평균 281.6) kgf/cm2와 4.5∼551(평균 172.4) kgf/cm2로 나타났다. 이처럼 압축강도 값의 차이는 있지만 경향성이 유사한 것으로 보아, 초음파속도와반발경도 측정을 통한 물성평가는 통벽식 회곽묘에서 더욱 효과적인 것으로 판단된다. 또한 측정면적이 작은 반발경도법이 초음파법보다 더욱 일정한 강도를 보였다.

The lime-soil mixture on barrier (LSMB) tomb is a representative type of tomb from the Joseon Dynasty. It is an important reference for understanding the society and funeral culture of that time. The LSMB excavated at theGungri site were classified with manufacturing type. The ultrasonic velocity and rebound hardness method were usedto estimate the physical properties of the LSMB. The strength values on the tomb of layered wall were different dependon measuring method. The compressive strengths of the tomb with layered wall, which is calculated by ultrasonic velocityand rebound hardness ranged from 4.0 to 355 (mean 43.6) kgf/cm2 and 18.8 to 538 (mean 245.2) kgf/cm2 ranges. Thedamage to the tomb with integrated wall during excavation and removal of the corpse could be a reason for the differencein results obtained using ultrasonic velocity method. Compressive strengths of tombs with integrated wall, which iscalculated by ultrasonic velocity and rebound hardness ranged from 5.7 to 793 (mean 281.6) kgf/cm2 and 4.5 to 550.5(mean 172.4) kgf/cm2 values. Physical properties on the tombs of integrated wall had different in compressive strengthvalue but showed similar tendency. Thus, evaluation of the physical properties has shown that measuring ultrasonic velocity and rebound hardness methods are more effective in the LSMB with integrated walls. Further, the strength values obtainedthrough the rebound hardness method are more constant than those obtained through the ultrasonic method due to thesmall detection area required by the former.

직지사 대웅전 포벽화에 대한 보존상태 진단 및 재질분석 등 과학적 조사를 통해 벽화 보존방안 마련을 위한연구를 실시하였다. 포벽화 보존상태 평가 결과, 채색층 열화 및 벽화면 오염 등의 손상이 큰 것으로 나타났으며, 벽체균열 및 파손 그리고 층간 분리 등 벽체의 구조적 손상이 심화된 것으로 나타났다. 광학적 조사결과 밑그림 또는 덧칠의흔적 등 채색층에서의 특이점은 확인되지 않았다. 벽화 별 초음파 탐상 속도는 표면 위치에 따라 낮게는 약 195.8 m/s부터높게는 392.7 m/s까지 측정되어 위치에 따른 표면 물성을 비교할 수 있었으며, 적외선 열화상 촬영에서는 벽체 층간분리 및 채색층 박리부위가 면밀하게 검출되어 손상에 대한 객관적인 파악이 가능하였다. 재질 분석 결과 벽체는 모래와풍화토를 사용하여 제작한 것으로 확인되었으며, 벽체층은 모래와 세립사 이하 크기의 토양을 거의 5:5로 혼합하였고,마감층은 중립사와 세립사를 약 6:4 비율로 혼합한 것으로 나타났다. 그러나 마감층의 경우 극세립사 이하 크기의 혼합비율이 벽체층에 비해 현저히 적은 것으로 나타났다. 직지사 대웅전 포벽화는 토벽체가 갖는 구조 특성과 함께 벽체층간밀도 차이로 인해 벽체 파손과 층간 분리현상이 발생한 것으로 판단된다.

This report does studied for making the method of conserving bracket murals in Daeungjeon of Jikjisa Temple,through the scientific way. Results of evaluated the conservation status at the braket mural paintings, most serious damageis structural damage like cracks, breakage, and delamination. After optical investigation, a characteristic point wasn't foundsuch as underdrawing or traces of a coat of paint. The ultrasonic examination speed by each wall painting was measuredfrom about 195.8 m/s to 392.7 m/s, according to the location of the surface, and it was able to compare the surface propertiesaccording to the location. In Infrared-thermal image measurement shows that wall layer separation and paint layerdelamination are closely detected, therefore it was able to judge of damage on the objective way. Material analysis revealedthat the walls were made by sand and weathering soil. The wall layer combined sand with less than fine sand size by nearly5:5, and the finishing layer was found to have mixed medium sand and fine sand at approximately 6:4 rates. However,In case of finishing layer, mixing ratios of sizes less than very fine sand were found to be significantly lower than wall. Therefore, it is estimated that the plysical damage such as the separation between the layers of the walls created in thebraket mural paintings, is continuously caused by changes in the internal stresses and volume ratio caused by the densitydifferences between the wall and the finishing layers.

본 연구는 나주 정촌 고분군 1호 석실묘에서 출토된 유리구슬 편 19점에 대하여 형태적 특성 관찰과 화학 조성 분석을 통해 재질 및 특성을 밝히고, 이를 기초로 나주 복암리 3호분에서 출토된 유리구슬과 비교함으로써 마한·백제권 에서 나타나는 고대 유리의 특성을 알아보고자 하였다. 정촌 고분군의 유리구슬은 감청색, 옅은 감청색, 벽색, 녹색, 감청색과 자색의 혼합색 등으로 구분할 수 있으며, 늘인 기법과 주조 기법을 사용하여 제작되었다. 복암리 3호분도 청색 계 위주로 두 고분군에서는 모두 적색계 유리가 출토되지 않았다. 화학 조성에 따른 분류에서 정촌 고분군과 복암리 고분군에서는 공통적으로 소다유리군과 포타쉬유리군이 확인되었으며, 그 밖에 정촌 고분군에서는 알칼리혼합유리 군, 복암리 고분군에서는 납바륨유리군이 확인되었다. 두 고분군의 유리 문화를 살펴보면 나주 정촌 고분군에 비하여 복암리 3호분이 색상별로 다양한 유형의 특성을 지녔다.

This study revealed the material composition and characteristics of 19 glass fragments excavated from stone chamber No. 1 of Jeongchon Tomb in Naju through chemical composition analyses and observations. These characteristics were compared with the characteristics of the glass fragments excavated from No. 3 tomb of Bogam-ri in Naju. The purpose of this study was to identify the characteristics of the ancient glass of the Mahan-Baekje period. The glass fragments excavated from the Jeongchon Tombs can be classified into purplish blue, light-purplish blue, greenish blue, green, and mixture of purple blue and purple, based on their color. These beads were made using a drawn and casting technique. In addition, blue glass fragments were primarily excavated form No. 3 tomb of Bogam-ri. However, red glass fragments were not excavated from either of the tombs. According to chemical composition analyses, soda glass group and potash glass group were common in both the tombs. Additionally, alkali mixed glass group and lead barium glass group were excavated from Jeongchon Tombs and No. 3 tomb of Bogam-ri, respectively. The glass fragments excavated from No. 3 tomb of Bogam-ri have more color variations than those excavated from Jeongchon Tombs.

Scientific investigation of cultural heritage can provide important information to understand the context of the object. To know the characteristics of the material is also an essential part of objects management and conservation. However, the identification and characterization of organic dyes used in archaeological and historical textiles are often limited by the restrictions in sampling. To cope with the difficulties, applications of high-performance techniques of surface analysis, such as Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectra (TOF-SIMS) could be considered as a non or micro-destructive option. This study aims to examine the applicability of TOF-SIMS analysis to the detection of organic dyes from historical textiles. A group of silk fabrics dyed with vegetable dyes were artificially photo-aged to different degrees and analyzed with TOF-SIMS. Molecular and fragment ions from indigo were successfully detected from the aged samples; however, only some fragment ions were observed from gardenia and safflower dyed fabrics. Further studies with actual historical samples with extended examination scope would be necessary to assess the validity of this technique.

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