Earticle

인도네시아 보로부두르 보존처리소에서 촬영한 보로부두르 사원 흑백 사진의 재질 특성 을 조사하기 위해 과학적 분석을 수행하였다. 흑백 사진에서 시료를 채취하여 현미경 조사, 성분 및 재질 분석을 진행한 결과 흑백 사진은 지지체, 바리타층, 바인더층, 표면층 등 4개의 층으로 구성되어 있는 것을 확인하였다. 지지체는 마섬유로 구성된 종이, 바리타층은 분말상태의 황산 바륨(BaSO4), 바인더층은 할로겐화은이 함유된 유제, 표면보호층은 젤라틴을 사용하여 제작된 것으로 판단하였다. 사진은 구성 재질에 따라 특성 및 보존 환경이 다르므로 시대에 따른 다양한 흑백 사진 재질 특성에 대한 연구가 필요하다.

In order to examine the material characteristics of a black and white photograph of the Borobudur temple, in Indonesia, several analyses were conducted. A sample was taken from a black and white photograph; microscopy, Fourier transform-infrared spectroscopy, scanning electron microscopy/energy dispersive spectroscopy, X-ray diffraction, and X-ray fluorescence analyses showed that the black and white photograph was composed of four layers including a paper substrate, baryta, binder and surface layers. It was confirmed that the substrate was paper made of cellulose fiber from Cannabis sativa, the baryta layer was made of barium sulfate(BaSO4) in powder form, the binder was an emulsion containing silver halide, and the surface protective layer was made of gelatin. Since photographs have different characteristics and require different preservation environments depending on the material of construction, it is necessary to study various black and white photographic material characteristics corresponding to each time period.

전북 완주 신풍유적 출토 고려시대 슬래그와 송풍관을 대상으로 신풍유적의 야동기술(冶 銅技術)성격을 확인하고, 납 원료산지를 추정하기 위해 납동위원소비를 실시하여 알아보았다. 성분분석 결과, Cu-Sn-Pb 삼원계 합금하는 과정에서 비롯된 슬래그와 송풍관으로 해석되었다. 금속현미경과 주사전자현미경(scanning electron microscopy-energy dispersive spectrometer) 분석결 과, 동괴와 주석괴에 방연석을 첨가하여 완제품 제작을 위한 중간소재를 생성하는 합금단계에 서 발생한 부산물로 추정된다. 납동위원소비분석 결과, 한국 남부 Zone Ⅲ지역의 광산에서 채굴 된 방연석을 사용하여 합금한 것으로 판단된다. 송풍관은 송풍관의 외측으로 갈수록 Mullite가 검출되어, 1,000℃ 내외에서 조업이 이뤄졌을 가능성이 있다.

This study interpreted the characteristics of the site and provenance of raw material by performing material characteristics analysis of the slags and tuyeres excavated from the Sinpung site in Wanju, Jeollabuk-do. The major chemical compositions suggested that the slags and tuyeres were created when Cu-Sn-Pb was alloyed. Metal microscope and scanning electron microscopy-energy dispersive spectrometer analyses revealed that the slags and tuyeres were by-products formed in the alloying process. This alloy, created by adding galena to copper and tin ingots, was an intermediary material used in making the finished products. According to the lead isotope ratio analysis result, slags could be made using galena of the southern Zone III region of Korea. Based on the decomposition of mica group minerals and the formation of mullite detected through X-ray diffraction analysis, it is possible to conclude that the tuyeres operated at approximately 1,000℃ as, the mullite was detected on the outside of the tuyeres.

세조대왕연(충청남도 민속문화재 제14호)은 조선의 7대왕 세조(재위 1455-1468)가 마곡사 에 두고 간 것으로 전해지는 가마이다. 세조대왕연의 채색에는 흑색, 백색, 황색, 적색 및 녹색 등 5가지 계열의 색상이 사용되었다. 색도 측정 결과 황색은 자황 채색부와 금칠 채색부에서 명도와 황색도의 차이가 두드러졌으며 적색은 진사로 채색된 지점에서만 적색도가 높게 측정되 었다. 광학현미경 관찰, 주사전자현미경 관찰 및 성분 분석을 수행한 결과, 흑색은 먹, 백색은 백토와 연백, 황색은 자황과 합금, 적색은 연단과 주사 및 석간주, 녹색은 녹염동광을 안료로 사용하였다. 박락된 극미량 안료편의 단면을 분석한 결과, 백토와 연백의 순서로 바탕층을 올린 것이 나타났으며 이를 기초로 세조대왕연의 채색기법을 고찰하였다.

According to oral tradition, the King Sejo’s palanquin is indeed the palanquin of King Sejo, the 7th monarch of the Joseon dynasty who reigned from 1455 to 1468, which was left behind after visiting the Magoksa temple. The palanquin is painted in five colors, mainly black, white, yellow, red and green. The chromaticity measurement of the yellow pigment showed that orpiment and gold are a noticeable distinction between the lightness and b* values. In the case of the red pigment, a* values of areas painted with cinnabar tend to measure at high values. As a result of the optical microscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy analyses, it was determined that Chinese ink was used for the black pigment, lead white and white clay were used for the white, and orpiment and gold for the yellow. The red pigment was found to be the result of minium, cinnabar and red ocher, atacamite was used as green pigment. Though the analysis results of the cross sections on very small exfoliation fragments of pigments, it was confirmed that white clay and lead white were used for the preparation layer. In addition, several coloration techniques were considered based on these analyses.

보채는 지류문화재 보존처리의 마지막 단계로 주로 봉채를 사용한다. 본 연구는 지류문화 재 보채에 쓰이는 4종의 봉채(본람, 등황, 연지, 대자)를 한지에 채색한 후 채색 양상을 확인하고 인공열화를 통해 색변화 양상을 확인하고자 하였다. 채색 양상을 관찰한 결과 본람⋅연지⋅대 자는 미세한 안료 입자가 도포되는 형태였으며, 등황은 피막을 형성하였다. 봉채의 X선 회절 분석 결과 본람과 연지, 대자에서 석영과 방해석, 납석이 공통적으로 검출되었고, 대자에서 침철 석이 추가로 검출되었다. 인공열화 결과 습열열화에서 등황이 노란색에서 주황색으로 변색되었 으며, 자외선열화에서는 등황과 연지가 탈색되었다. 결과적으로 봉채로 보채된 지류문화재는 등황이 채색된 경우 알칼리에 의해 주황색으로 변색될 수 있으며, 자외선에 의해 등황과 연지의 탈색이 우선적으로 발생하여 전체적인 색상이 어두워짐을 예측할 수 있다.

Bongchae is primarily employed for toning, which is the last step in the conservation treatment of paper’s cultural properties. The objective of this study is to identify the coloring patterns of four types of Bongchae(Bonram, Gamboge, Yeonji, and Daeja) and determine the associated color change patterns through accelerated aging experiments. By examining the coloring patterns, it is observed that Yeonji, Bonram, and Daeja are painted as particles, whereas Gamboge indicates a close state of coating. Results obtained from X-ray diffraction analysis of Bongchae indicate that the presence of quartz, calcite, and pyrophyllite can be equally detected in Bonram, Yeonji, and Daeja. Additionally, the presence of goethite is also detected in Daeja. Gamboge becomes discolored from yellow to orange color during wet thermal aging, and Gamboge and Yeonji become decolorized during UV irradiation aging. Hence, cultural properties of paper colored with Gamboge can be predicted to become discolored to orange color by alkalis and can be darkened by UV rays because the decolorization of Gamboge and Yeonji occurs preferentially.

본 연구는 사비백제시기 사찰지에서 출토된 치미를 대상으로 화학적, 광물학적 특성에 대하여 분석하였다. 화학적 특성에서 군수리사지 출토 치미 1점을 제외한 대부분의 치미는 유사 한 희토류 원소 분포패턴을 보이기 때문에 동일한 기반암에서 생성된 점토를 사용하였음이 확 인된다. 하지만 주성분 및 미량원소 조성양상이 달라 동일 기반암이라 할지라도 차별화된 풍화 과정을 겪었거나 제작과정에서 차이가 있었을 것으로 추정된다. 광물학적 특성은 3개의 유형으 로 구분되며 Fe2O3-TiO2의 도식에서 Fe2O3이 5 wt% 이상 검출되는 시료가 상대적으로 높은 소성 온도로 제작되었을 것으로 추정되는 그룹과 동일한 양상이 확인된다. 따라서 출토지에 따른 동질성은 낮으나 시료 간의 군집 경향이 확인되어 사용처에 따른 제작이 이루어졌다고 보다는 사용시점에 따른 제작이 진행되었을 가능성이 높다.

This study investigates the characteristics of ridge-end tiles excavated from temple sites in Sabi Baekje. Analyses were carried out to evaluate the chemical and mineralogical compositions of the excavated samples. All the samples except one from the Gunsu-ri temple exhibit a similar element distribution pattern in rare earth element contents. However, major and trace element contents differ because the mixing method used in each sample depends on the type of ridge-end tile. The mineral components of the tiles were grouped into three types, irrespective of the excavated areas. Group 2 and 3 were probably developed in high-temperature fires in comparison with Group 1; this is verified by the Fe2O3 content of more than 5 wt% in these samples. In conclusion, the raw materials utilized in each ridge-end tile are prone to have changed according to the time of use of the tile, regardless of the excavated site.

전통 제철 공정 중 단야공정에서 나타나는 다층구조 무늬의 선명도를 향상시키고자 재현실험 을 통해 생산된 사철강(SI)과 탄소의 함량이 다른 3종류의 현대강인 경강(HS), 고탄소강(CS), 니켈탄소강(NiS)을 각각 단접한 소재 SIHS(사철강 + 경강), SICS(사철강 + 고탄소강), SINiS(사 철강 + 니켈탄소강)을 대상으로 분석하였다. 사철강과 탄소의 함량이 다른 3종류의 현대강의 접합면에 대한 미세조직 관찰 결과, SINiS의 경우 다른 소재에 비해 단접면의 단접이 잘 이루어 졌고 표면무늬 또한 두드러지게 관찰되었다. 결정립 크기는 소재별 큰 차이는 없었으나 경도는 SICS가 가장 높았다. 소재별 접합면에 대한 전자빔 미세분석법 측정 결과, SINiS의 경우 니켈과 탄소가 함유되어 표면무늬의 선명도가 다른 소재에 비해 높은 것으로 관찰된다. 이상의 결과를 통해 전통단접기술의 특징인 다층구조 소재에서 표현되는 표면무늬의 선명도를 높이기 위해서 는 니켈이 함유된 탄소강이 가장 적합함을 확인할 수 있었다.

This research has analyzed SI, the traditional steel, and SIHS(SI + HS), SICS(SI + CS), and SINiS(SI + NiS), the materials that were produced through welding and reprocessing three modern steel- HS, CS, and NiS- that have different carbon content. The purpose of the analyzation was to improve the definition of the multi-layered pattern that appears in the forging process. In observing modified structures on the commissures of three modern steel that have different carbon component to the SI, SINiS produced the most significant multi-layered pattern as well as the excellent welding quality. The excellent welding quality was due to the content of nickel which helped the forge welding process with other materials. There was no significant difference in crystal grain per materials, and SICS showed the highest hardness. At the measurement of EPMA for commissures of the materials, SINiS showed the highest definition of the multi-layered pattern due to the nickel and carbon content. The results above showed that the carbon steel with nickel content is the best material for the most definite multi-layered pattern, expressed from the multi-layered structure which is a characteristic of traditional forge welding technology. It is expected that the result of this research can be utilized as the technical data in further researches regarding the relics excavated from ancient welding process and their multi-layered structure and patterns.

청자 ‘순화4년’명 항아리는 굽바닥에 명문이 새겨져 용도와 사용처, 제작자를 알 수 있는 등 초기 청자의 제작 정황을 보여주는 중요한 편년자료이다. 청자 항아리는 과거에 여러 번 수리복원 되었으나 시간이 지나면서 다양한 환경변화로 인해 처리 재료가 노화되어 균열부의 이격 및 단차가 발생하는 등 구조적 안정성이 우려되었다. 보존상태를 정밀 진단한 결과, 청자 항아리는 정면의 ‘入’자형 균열, 좌면의 ‘V’자형 결실부를 포함한 균열, 후면의 ‘J’자형 균열이 주요 손상부 위로 확인되었다. 균열부는 장뇌, 건성유, 송진 등이 포함된 정제 옻을 접착제로 토분을 첨가하 여 접합하고 접합선은 다시 정제 옻을 칠한 후 금분으로 표면 처리한 것을 알 수 있었다. 결실부 는 석고로 복원 후 아크릴 물감으로 색맞춤하였다. 이후 수리복원 재료가 노화되어 1981년에 국립중앙박물관에서 응급처리를 실시하였는데, 균열부 보강을 위해 Cemedine C를 쓰거나 Cemedine C에 Microballoon을 첨가하여 사용하였다. 보존처리는 유물의 보존상태 진단 결과를 근거로, 과거 수리복원 재료를 제거하고 물리적으로 취약한 부분을 다시 접합복원을 통해 보강 하는데 중점을 두었다. 또한 추후 전시하는데 활용될 수 있도록 복원부를 중심으로 색맞춤을 실시하였다.

The celadon jar with inscription of ‘the Fourth Sunhwa Year’ is an important chronology that shows the conditions of production of the early celadon due to the inscription on the bottom including its purpose, application, and the producer. This celadon jar has been restored several times in the past. However, concerns over the structural stability, such as the separation and level differences in the joined cracks, have risen because of the aging of the repair materials, which were subjected to various environmental changes over a long time. By examining the conditions of preservation, the major damage was identified as the ‘入’ shaped crack on the front, the ‘V’ shaped restored part and the crack on its left side, and the ‘J’ shaped crack on the back side. In the past, the cracks were found to be joined using a refined lacquer containing camphor, drying oil, rosin, etc. mixed with soil powder. The joint line was repainted with the refined lacquer and covered with gold powder. The missing parts were restored with gypsum and colored with acrylic color. After that, the repair materials were aged and emergency treatment was performed at the National Museum of Korea in 1981. At that time, Cemedine C or Cemedine C mixed with microballoons was used for reinforcing the cracks. Conservation treatment focused on removing the past repair materials and reinforcing the physically fragile parts by joining and restoring them based on the examination of the preservation condition. in addition, the area around the restored part was colored for future exhibition.

본고에서는 백제금동대향로의 고화질 촬영 및 실측을 통해 배연공과 흡기공의 확장이유 를 밝히고자 하였다. 실험을 위해 백제금동대향로를 3차원 정밀 스캔한 뒤 스캔한 원본데이터를 기반으로 백제금동대향로 정밀재현품과 시판복제품을 3차원 스캔하여 전체적인 형태와 세부적 인 문양을 원본데이터와 비교하였고, 뚜껑 내부구조 및 향연구멍의 크기와 위치가 실제유물과 가장 유사한 정밀재현품을 이용하여 배연공과 흡기공의 크기와 개폐유무에 따라 분향실험을 진행하였다. 분향실험 결과, 배연공과 흡기공의 크기에 따라서는 아랫줄 흡기공이 향로의 불완 전 연소에 영향을 끼치는 것으로 확인되었으며, 배연공과 흡기공의 개폐유무에 따라선 봉황 배연공과 윗줄 배연공은 주로 연기를 배출하는 역할을 하며 아랫줄 흡기공은 주로 흡기구 역할 을 한다는 것을 이번 실험을 통해 알 수 있었다.

The objective of this study is to identify the reason behind the expansion of exhaust holes and inhalational holes through high-definition filming and measurement of The Gilt-bronze Incense Burner of Baekje. In the proposed experiment, based on the original data obtained after a precise three-dimensional (3D) scan of the said incense burner, the precision replica and the commercial replica of the incense burner were subjected to a 3D scan. The overall shape and detailed patterns were subsequently compared with the original data. Furthermore, the incense-burning experiment was conducted according to the sizes and opened or unopened states of the exhaust and inhalational holes by employing the precision replica of the actual real relic for examining the internal structure of the lid and for studying the sizes and locations of the smoke holes. The results indicate that depending on the sizes of the exhaust and inhalational holes, the lower-line air intake holes can cause incomplete combustion in the incense burner. Depending on the opened or unopened states of the exhaust and inhalational holes, the phoenix air exhaust holes and upper-line air exhaust holes play a primary role in releasing the smoke, whereas the lower-line air intake holes play a primary role in smoke inhalation.

본 논문은 단청 포수 방법 중, 아교수와 교반수처리 방법에 대해 내후성 평가를 하여, 단청의 보존성 향상에 미치는 영향을 분석하였다. 시편은 아교수와 교반수(아교 건조중량의 명 반 2%, 5%, 7%)의 점도와 pH 측정을 진행하였으며, 포수층 없음, 아교수 포수층, 교반수 포수층 등 3유형으로 분류 후, 각 저농도(2% 4회), 고농도(10% 1회)로 구분하였다. 이후 바탕층 형성 유무에 따라 2차 분류 하여 뇌록⋅석간주⋅장단 3종의 가칠 안료를 채색하였다. 완성된 시편은 내후성 평가를 위해 환경변화실험을 진행하였으며, 실험 전⋅후 표면관찰, 색차변화 등을 분석 하였다. 연구결과, 명반 5% 교반수(pH 평균 4.5)와 명반 7% 교반수(pH 평균 4.7)는 강산성에 근접하여 향후 단청의 보존에 영향을 미칠 수 있으며, 명반 7%의 높은 점도는 포수층을 견고하 게 만들기 어려울 것으로 판단된다. 또한 자외선 조사 후, 명반 7% 시편에서 황변화가 가장 확연하게 나타났으며 흡습⋅건조 후, 시편 전체 표면에서 균열이 발견되어 물리적 변화를 확인 하였다. 가스부식은 타 실험과 비교 시 색상과 표면상태 변화의 확인이 어려웠다. 결과적으로, 안정적인 포수층의 형성은 중성에 가까운 저농도 아교수와, 명반 2%의 교반수가 적합할 것이며, 명반 2% 교반수의 적용은 단청의 보존에 긍정적일 것으로 파악된다.

In this study, the method for processing glue and glue-alum sizing from the dancheong ground treatment was evaluated with respect to weather resistance, and its effect on the conservation of dancheong was analyzed. Viscosity and pH of the glue and glue-alum specimen were measured and classified into three categories(none layer, glue layer, and glue-alum layer), which were further classified according to low concentration(four times for 2%) and high concentration(once for 10%). The base layer formation was subsequently classified into three categories based on pigment adoption, namely, Noerok(celadonite), Seokganju(terra rossa), and Jangdan(red lead). The completed specimen was subjected to a changing-environment experiment for evaluating weather resistance and observing the surface. Color variations were analyzed before and after the experiment. The results indicate that glue-alum sizing comprising 5% alum or 7% alum has strong acidity that can affect the life of dancheong, and the high level of 7% alum makes it difficult to create a solid coating layer. After ultraviolet irradiation, the specimen with 7% alum changes its color to yellow. Furthermore, after moisture absorption and drying, cracks can be observed on the entire specimen surface that corroborate the physical change. Additionally, gas-based corrosion causes marginal surface changes. Hence, the formation of a stable coating layer can be achieved by incorporating a low concentration glue solution that is almost neutral, and the application of glue-alum sizing having 2% concentration can aid in the conservation of dancheong.

A diagnostic investigation of the conservation state of damaged murals of the Payathonzu temple mainly indicated delamination, exfoliation, and contamination of the coloring layer; cracks and damage to the wall; and separation from gaps. In particular, vulnerabilities resulting from cracks in the wall and damage from gaps demand swift reinforcement measures. Ultrasonic testing uncovered damage caused by gaps between the base layer and plastered wall in several areas of the mural, vulnerable parts in the wall around the cracks, and considerable degradation of the physical properties where cracks and gaps were severe. Moisture measurements identified vast disparities in moisture depending on location even within a single area of the mural, and it was clear that these disparities were the result of environmental conditions such as humidity. Damage to the murals in monument 477 was the most severe, and a diagnostic of the physical properties uncovered severe physical damage to the upper part of the mural as well as to the corridor ceiling, thus presenting the need for conservation treatment utilizing scientific diagnosis as well as objective data.

본 연구는 청동 정문경 제작공정 재현과정에서 생산된 합금 및 부산물을 대상으로 자연과학적 분석을 실시하였다. 재현실험의 합금비율은 국보 제141호 정문경에 대한 분석결과(Cu 61.7%, Sn 32.3%, Pb 5.5%)를 바탕으로 하였다. 사용된 원료에 대한 X-선 형광분석 결과, 구리는 Cu 98.9 wt%, 주석은 Sn 99.0 wt%, 납은 Pb 70.2 wt%, Sn 21.8 wt%로 확인되었다. 합금 용융 시 주석과 납의 기화량을 감안하여 Sn, Pb은 5 wt%씩 더 첨가하였다. 1차 재현실험 결과는 Cu 58.8 wt%, Sn 36.9 wt%, Pb 4.4 wt%, 2차 재현실험 결과는 Cu 58.7 wt%, Sn 35.9 wt%, Pb 5.5 wt%로 확인되었다. 성분조성은 Cu와 Sn에서 약 3 wt%씩 차이를 보였으며, 미세조직은 주로 δ상이 관찰 되어 선행연구와 유사한 양상을 나타내었다. 본 연구를 통해 향후 고대 청동거울의 재료학적 특성 규명에 있어 기초자료로 활용되었으면 한다.

This study analyzed on alloys and by-product samples produced through the reproduction experiment of bronze mirror with geometric designs. The alloy ratio used in the first and second reproduction experiments was based on the analysis results of bronze mirror with geometric designs(Cu 61.68%, Sn 32.25%, Pb 5.46%) which is the national treasure No. 141. As a result of portable X-ray fluorescence analysis on the raw materials used in the reproduction experiment, the contents of copper raw materials were 98.85 wt% for Cu, tin raw materials were 99.03 wt% for Sn, and lead raw materials were 70.19 wt% for Pb, and 21.81 wt% for Sn. Sn and Pb were added 5 wt% more considering the evaporation amount of tin and lead during alloy melting. The result produced by the first reproduction experiment were 58.75 wt% for Cu, 36.87 wt% for Sn, 4.39 wt% for Pb, and the other result produced by the second reproduction experiment were 58.66 wt% for Cu, 35.89 wt% for Sn, and 5.50 wt% for Pb. The composition of the components was about 3.00 wt% in Cu and Sn respectively, and the microstructure was similar to the previous studies because the δ phase was observed mainly. The results of this study will be used as basic data for the materialistic characteristics of ancient bronze mirror in the future.

원주 법천사지(사적 제466호)에서 파편 상태로 출토된 치미의 제작기법을 조사하고 보존 처리(복원)를 진행하였다. 치미의 제작기법 조사 결과는 동체부 제작, 날개부와 깃 부착, 장식부 제작, 상⋅하단 사절흔, 상⋅하단 연결을 위한 투공, 조형적 특징 등으로 나누어 서술하였다. 보존처리는 예비조사, 이물질 제거, 강화처리, 접합 및 복원, 색맞춤 순서로 진행하였다. 특히 접합 후 결손 부위의 원형 복원을 위해 3차원스캐닝 데이터를 활용하여 위치, 크기, 각도 등을 추정하였다. 복원한 치미는 높이 118 cm, 무게 121 kg에 이르는 대형 치미로서 이는 국내 완형 (복원) 토제 치미 중 5번째로 큰 크기이다. 또한 깃이 뾰족한 형태의 치미는 현재까지의 국내에 알려진 유사 사례가 없어 희귀한 자료가 될 것으로 예상한다.

This investion studies the manufacturing techniques of chimi(ridge-end roof tiles based on the) fragments excavated from the Wonju Beopcheonsa temple site(Historic site No. 466) and aids in the conservation of the fragments. The results of the investigation are categorized into the production of the body parts, the wing and the feather attachment, the production of the decorative parts, the scratches in the upper and lower part, the perforations connecting the upper and lower parts, and the formative features(bending phenomenon). The procedures in the conservation treatment of the chimi was performed in a sequential order beginning with a preliminary examination, followed by the removal of foreign substances, coating, joining and restoration, and color retouching. A three-dimensional scanning data was employed to restore the missing parts after adhesion to determine the location, size, and angle of the original shape. The restored chimi measures 118 cm in height and weighs 121 kg, which makes it the fifth largest in size among any chimi(including restored) in Korea. We expect that the pointed feathers will make the chimi from the Beopcheonsa temple site a rare reference as no specimens with these features have been found in Korea until now.