Earticle

소방 유물은 소방과 관련된 이야기를 담고 있는 유형의 물품과 자료를 말한다. 소방 물품 중에 화재 진압에 많은 부분을 담당하는 관창은 유물로 남겨진 수가 드물어 보존 가치가 크다. 본 연구에서는 소방 업무에 사용되었던 관창 유물 2점을 선정하여 표면과 부식 상태를 관찰하며 보존처리를 시행하였다. 보존처리의 모든 과정은 반사율 변환 이미징 기법을 활용하 여 기록하였다. 또한, 이 유물 2점과 최근 생산된 관창 1점 등 총 3점 시료의 표면 미세조직 관찰과 성분분석을 통하여 재료학적 특성을 살펴보았다. 그 결과 관창 표면에 생성된 부식화합 물은 대부분 atacamite이며 부분적으로 nantokite가 잔존하는 것으로 확인되었다. 소방 관창의 바탕 금속은 Cu가 주 원소로 2∼15%의 Zn과 5% 이하의 Sn, 8% 이하의 Pb를 추가 합금 원소로 포함한 것으로 보아 황동의 종류 중 red brass로 추정되었다. 아울러 결정 편석이 없어지지 않으 며 고용체는 불균질한 수지상으로 생성된 것을 보아 소방 관창으로 사용되는 황동 주물은 빠르 게 냉각되었다는 것을 알 수 있었다.

Fire-fighting culture heritage refer to tangible items and materials that contain stories related to fire-fighting. Among the fire-fighting items, the nozzles, which play a large part in extinguishing fires, are of great conservation value because few of them are left as culture heritage. In this study, conservation treatment was performed while observing the surface and corrosion state of two nozzle culture heritage used for fire-fighting. The processes were recorded by reflectance transformation imaging technique. In addition, the material characteristics were examined through observation of surface microstructure and component analysis of a total of 3 samples, including 2 of these relics and 1 of recently produced nozzle. As a result, it was confirmed that most of the rust on the nozzle surface was atacamite, and that nantokite remained partially. The base metal of the nozzle was presumed to be red brass among the types of brass, considering that it contains Cu as the main element, 2 to 15% of Zn, 5% or less of Sn, and 8% or less of Pb as additional alloying elements. In addition, the crystal segregation did not disappear and the solid solution was generated as a heterogeneous dendrite, indicating that the brass casting used as a fire nozzle was rapidly cooled.

기존 페인팅 조각 작품 보존 연구는 페인트 층의 색상에 적합한 재료 및 방법을 위한 개별적인 연구가 많이 진행되어왔다. 그러나 페인팅 작품의 보존처리 및 재도장과 관련하여 명확한 기준은 존재하지 않았으며, 야외에서 열화가 지속되는 만큼 객관적인 보존관리를 위한 평가방법이 요구되었다. 따라서 본 연구는 2가지 사례를 들어 원본 페인트 및 대체 페인트의 물성을 비교 평가하여 보존처리 효과를 확인하였고, 해당 시편의 SEM-EDS 단면 관찰, 색도 및 색차 비교, 부착력 및 부착강도 평가 그리고 염수분무 실험 결론을 바탕으로 상태조사표를 작성하여 적용해 보았다. 추후 완성된 상태조사표를 적용하여 야외 및 공공미술 페인트 조각 작품의 보존처리에 객관적인 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

A lot of individual research on materials and methods suitable for the color of the paint layer has been conducted in the conservation of existing painted sculptures. However, there was no guidance standard for conservation treatment and repainting of painted sculptures, and an evaluation method for objective conservation management was required as deterioration continued in the outdoors. Therefore, in this study, the conservation treatment effect was confirmed by comparing and evaluating the physical properties of the original paint and the replacement paint by citing two cases. Based on the survey items : SEM observation (a cross-section and surface defect) and local EDS analysis, comparison of chromaticity and color difference, evaluation of adhesion and adhesive bond strength, and a salt spray test, a condition status table was prepared and applied to the specimen. Based on the results of applying the completed condition status table in the future, it is judged that it can be an objective data onto conservation treatment of outdoor painted sculptures and public artworks.

본 연구에서는 야외조건에 있는 금속작품의 부식으로 인한 작품의 가치를 보존하고 작품의 부식을 저감시키기 위한 방식대책으로써 산업전반에서 활용하고 있는 전기방식법 중 희생양극법을 제시하고 방식효과를 실험적으로 입증하였다. 희생양극과 작품을 대신할 피방식 체 철판 연결 실험으로 전도성 접착제 3종의 접착 강도 실험 결과, 전도성 에폭시 접착제의 적합성을 확인하였고 연결을 보완해줄 부가적인 C클램프 연결실험도 진행하였다. 또한 작품이 설치된 토양에 적합한 희생양극을 적용함으로써 인공적인 염수 분무 열화 시험으로 현장 적용 성을 검토하여 희생양극에 의한 전기방식법의 적합성을 입증하였고, 실제 자연적 열화를 파악 하기 위한 야외조각공원에 철제시편들을 시험 부설하여 부식모니터링을 진행 중이다. 향후 옥 외폭로 실험의 결과를 토대로 알맞은 희생양극과 피방식체의 연결방법과 희생양극의 교체시기 를 결정하고자 한다.

In this study, we proposed the sacrificial anode cathodic protection method as a countermeasure to reduce the corrosion of the steel sculptures under outdoor conditions and proved the anticorrosive effect experimentally. To affix the Mg sacrificial anode and the steel plate specimen, an adhesive bonding strength test was conducted with three types of conductive adhesives. Hence, the suitability of the conductive epoxy adhesive was confirmed, and a C-clamp experiment was conducted to supplement the connection. In addition, by applying a sacrificial anode suitable for the soil where the artwork is installed, the field applicability was reviewed through an artificial determination of resistance to cyclic corrosion conditions test(salt fog/dry/humid) to prove the suitability of the cathodic protection method by sacrificial anode. Hence, corrosion monitoring is in progress by test-laying steel plate specimens in an outdoor sculpture park to identify natural deterioration. In the future, based on the results of the outdoor exposure test, we plan to determine the proper method of bonding the sacrificial anode and the steel sculpture, and the replacement period of the sacrificial anode.

운장암 금동관음보살좌상은 14세기의 작품으로 알려져 있으며, 주요 손상은 개금층과 채색안료에서 나타나는 균열과 박리 및 박락이다. 이는 미관을 저하시킬 뿐 아니라 추가손상을 유발할 수 있는 요인이다. 관음보살좌상 불신의 초음파 속도는 평균 2,140 m/sec이며 좌우측면 의 하부에서 낮은 물성을 보였다. 불신과 보관은 개금하였고, 특히 불신은 백색, 적색, 청색, 녹색, 진녹색 및 흑색 안료로 화려하게 채색하였다. 이 관음보살좌상의 바탕층 안료에서는 Ti과 Ca이 높게 검출된다. 이는 호분과 티타늄화이트의 영향이며, 흑색은 먹을 사용한 것으로 보인 다. 적색에서는 철 및 동산화물과 연단의 성분이 모두 검출되었다. 청색은 녹청으로 판단되고, 녹색은 채도에 따라 녹색과 진녹색으로 나뉘며 산화크롬과 탄산칼슘이 주성분인 안료를 사용 하였다. 이 관음보살좌상의 표면은 가금과 현대 합성안료를 사용하여, 전체적으로 색이 탁하고 격식과 시대에도 잘 부합하지 않는다. 따라서 고증과 연구를 바탕으로 제작시기와 원형에 맞게 보수할 필요가 있다.

The gilt-bronze seated Bodhisattva in Unjangam hermitage is known as an artifact of the 14th century. The main deteriorations of the statue are cracks, peeling and exfoliation in gold-gilding layers and coloration pigments. This is a factor that not only degrades aesthetics but can also cause additional damages. Ultrasonic velocity of the statue was mean 2,140 m/sec, showing low physical properties at the lowest part of the left and right sides. Surface on the body and coronal of the statue was gold gilding and colorfully colored by pigments. In the statue, Ti and Ca are highly detected in bottom pigment layers. This is affected by shell whitewash and modern titanium white, and the black pigment seems to have been used for black ink. In red, components of iron oxides, copper oxide and Pb3O4 were detected. Blue is considered as patina, and green pigments are divided into green and dark green depending on the saturation, and containing Cr2O4 and CaCO3 as the main components were used. The surface on the statue uses Cu-bearing gold and modern synthetic pigments, the overall color is dull and it does not match the formality and era. Therefore, it is necessary to repair it according to the production period and original form based on historical studies.

이 연구에서는 신라 통일기 경주 황룡사 남쪽담장 외곽 정비사업부지 내 유적에서 출토 된 토제용범의 재료 특성을 조사하고 당시 제작기술을 해석하고자 하였다. 토제용범은 청동제 유물을 제작하기 위한 사형주조범으로 판단되며 두꺼운 기벽을 형성하고, 내범과 외범으로 구 분된다. 용범 단면은 태토 위에 미사가 얇게 도포된 층위구조를 보이는데, 이 미사층은 주조 시 청동기물과 맞닿는 면으로 외범은 내면에, 내범은 외면에 분포한다. 용범의 태토는 미정질 기질에 이중모드의 입도 분포를 보이는 세립질 광물을 다량 포함한다. 또한 선형의 긴 공극이 두드러지게 관찰되는데, 비짐으로 첨가된 볍씨 껍질이 소성 시 탄화되어 형성된 것으로 판단된 다. 미사층은 태토층과 구성광물이 유사하나 식물비짐이 없고 분급이 양호한 초세립질 석영과 장석으로 구성된 미사로 확인된다. 따라서 토제용범은 토양에 볍씨 껍질과 광물을 혼합한 태토 로 기형을 만든 후, 미사를 표면에 도포하여 제작된 것으로 생각되며, 1,000℃ 이하의 열을 경험 하였을 것으로 생각된다. 용범은 청동 주조 시 통기성과 내열성을 확보하고, 기물을 용범에서 쉽게 이탈시키기 위해 층위별로 재료를 다르게 선택하여 제작한 것으로 판단된다.

This study investigates the material characteristics of casting molds found at the Silla urban site of Hwangnyongsa in Gyeongju to interpret manufacturing techniques of casting mold for bronze used in the Unified Silla period. The casting molds appear to be earthen molds for bronze-making, with a thick ceramic wall and are classified into inner and outer mold types. The molds show a layered structure, with a silt layer thinly applied to the earthen mold surface. This layer comes into contact with melted metal during bronze manufacturing and is located on the outside of inner molds and inside of outer molds. The paste layer exhibits fine-grained texture with a bimodal structure. Thin section analysis reveals planar voids in the paste, which were made by the carbonization of rice husks used as a temper during the firing process. The silt layer is mainly composed of very fine-grained quartz and feldspars without clay and plant tempers. It is estimated that the casting molds were made by mixing soil with tempers of minerals and rice husks, applying a silt layer to the surface of the molds, and experiencing temperatures below 1,000℃. Overall, the selection of different raw materials for each layer of the molds is connected with efficiency to ensure the permeability and thermal resistance during the casting process and easy release of the bronze object from the molds.

단청에서 전색제로 사용되는 아교는 쉽게 부패하여 보관 및 사용성이 용이하지 못하다. 이에 본 연구에서는 아교에 보존제를 첨가하는 방법으로 미생물에 대한 저항력을 높여 부패 진행 속도를 늦추는 방안을 모색하였다. 보존제는 생물학적 실험을 통해 세 조건(phenoxyethanol, phenoxyethanol:ethylhexylglycerin(9:1), 명반) 중 방부력이 우수한 조건을 선정하였다. 그 결과, phenoxyethanol을 단독으로 적용한 조건의 방부효과가 가장 높게 나타났다. 이 조건의 방부력은 보존제 배합농도와 비례하였으며, 특히 곰팡이 초기 생장률은 보존제를 첨가하지 않은 조건보 다 약 1.4∼2배 낮았다. 이를 바탕으로 물성 및 내후성 평가를 통해 phenoxyethanol이 아교의 물성과 채색 도막에 미치는 영향을 관찰하였다. 결과적으로 phenoxyethanol 첨가에 따른 아교의 점도 및 pH 변화와 채색 도막 색도(L*, a*, b*)에 미치는 영향은 근소하였다. 또한 열화에 따른 변색 및 박리 경향성도 phenoxyethanol을 적용하지 않은 조건과 유사하였다. 본 연구를 통해 아교 중량 대비 최대 20% 의 phenoxyethanol 배합조건은 아교의 물성이나 채색 도막에도 안정적 이고, 동시에 아교의 방부력을 증진시킨 것을 확인할 수 있었다.

The animal glue used as a vehicle in dancheong easily rots, thereby not allowing easy storage and usability. Therefore, the study explored a method of delaying the rate of rotting through a method of adding preservatives to the animal glue, which increases resistance against microorganisms. For the preservative, the study selected the best condition in terms of preservative efficacy out of three conditions (Phenoxyethanol, Phenoxyethanol : Ethylhexylglycerin (9 : 1), alum) through the use of biological experimentation. Consequently, the study found that the exclusive use of phenoxyethanol demonstrated the highest level of preservative effect. The preservative efficacy under this condition was proportional to the mixing concentration of the preservative, and in particular, the initial growth rate of mold was roughly 1.4 to 2 times lower than the condition where no preservatives were added. Based on these results, a material properties evaluation and a weathering test were used to observe the impact of phenoxyethanol on the material properties and the colored layer of the animal glue. Ultimately, the impact of phenoxyethanol on the viscosity, pH of animal glue, and chromaticity of the colored layer was small. Discoloration and flaking characteristic due to degradation was similar to a condition of not applying phenoxyethanol. The study confirmed phenoxyethanol to be stable in term s of t he m aterial properties a nd t he c olored l ayer of the anim al g lue for up to a maxim um o f 20% of the weight of the animal glue. Simultaneously, phenoxyethanol was confirmed to improve the preservative efficacy of the animal glue.

청주 오송유적에서 출토된 제철부산물을 대상으로 과학적 분석을 통해 유적의 특성을 규명하였으며 비슷한 시기의 진천 송두리, 진천 구산리, 청원 연제리유적의 제철부산물을 비교 하여 지역적 특징을 알아보았다. 전철량과 조재량을 이용한 고대제철방법 분류에서 직접제련 의 전철량은 33.16∼59.01 wt%, 조재량은 20.58∼51.54 wt% 범위이며 청주 오송유적은 이에 해당한다. 슬래그의 화합물 분석결과 Fayalite, Wüstite, Oliven 등이 관찰되며 미세조직 분석을 통해 유리질의 바탕 위에 Fayalite, Wüstite가 분포함을 확인할 수 있었다. 4개의 중 2개의 시료는 CaO 함량이 높고 XRD 분석결과 Kirschsteinite가 검출되었으며, 라만 마이크로분광 분석결과에 서도 Kirschsteinite가 확인되었다. 이는 이번 분석에 사용된 청주 오송유적 슬래그에서 나타나는 주요 특징이며 원광석 내에 포함된 성분들이 용출된 것으로 추정된다. 지역적으로 가까운 진천 송두리, 진천 구산리, 청원 연제리유적의 경우 전체적으로 전철량과 조재량이 비슷했으며, 희토 류 원소 비교 결과 유사한 패턴을 보여 원료는 큰 차이가 없는 것으로 추정된다. 이와 같은 결과를 통해 청주 오송유적은 CaO 함량이 높은 Kirschsteinite가 함유된 원광석을 이용해 직접제 련법으로 철을 생산하였으며 네 지역 모두 유사한 제철 특징을 확인할 수 있었다.

The characteristics of the sites were identified through scientific analysis of by-products excavated from Osong site in Cheongju, and regional characteristics were investigated by comparing the by-products of Jincheon Songdu-ri, Jincheon Gusan-ri, and Cheongwon Yeonje-ri site at the same time. In the total Fe and deoxidation agent by smelting, direct smelting total Fe is 33.16-59.01 wt%, and deoxidation agent is 20.58-51.54 wt%, and Osong sites correspond to this. The compound analysis result indicated that fayalite and wüstite, oliven are the main compounds in slag. Furthermore, the microstructure analysis result confirmed the presence of fayalite and wüstite in the slag. In particular, two of the four samples have high CaO content, and Kirschsteinite was detected as a result of XRD analysis, and Kirschsteinite was also confirmed in Raman micro-spectroscopy analysis. This is a major feature of the slag of Osong sites in Cheongju used in this analysis, and it is estimated that the ingredients contained in the original ore have been eluted. In the case of locally close Jincheon Songdu-ri, Jincheon Gusan-ri, and Cheongwon Yeonje-ri, the overall amount of total Fe and deoxidation agent were similar, and as a result of comparing rare earth elements, it is estimated that there is no significant difference in raw materials. Through these results, the Osong sites in Cheongju produced iron by direct smelting using raw ore containing Kirschsteinite with high CaO content, and similar iron-making process characteristics were confirmed in all four sites.