Effect of Acid Rain on Marble Cultural Properties

대리석 문화재에 대한 산성비의 영향

The influence of acid rain on the marble cultural properties investigated in two ways : 1) marble samples similar to that of Wongak-sa 10-story pagoda were directly exposed to rain in air at Chongro and Kwanghwamun sites; 2) marble samples under a protective facility were indirectly exposed to rain. The quantity of corrosion products and variations of calcium ion to rain were analyzed. The result shows that the corrosion qantity of the marble samples exposed directly under 1~8 mm rainfall in the Chongno and Kwanghwamun sites were similar, but those were 7.7 times higher than those indoor. Concentration of anions were higher than that of cations among the ion concentration over 40% in the early 1 mm rainfall. Calcium ion was produced over 30%. Because the monuments of marble, limestone and sandstone were affected by acid rain, it may be necessary to establish policies for the conservation on the National Treasures made of these materials.

산성비가 대리석 문화재에 미치는 영향을 조사하기 위하여 1996년 1월부터 1996년 12월까지 원각사지 10층 석탑과 암질이 유사한 대리석 시편을 제작하여서 탑골공원과 광화문에서 옥외노출하여 직접 산성비를 맞게 한 경우와 광화문의 석탑보호시설내 산성비를 맞지 않는 경우를 비교하여서 부식감량을 조사하였다. 탑골공원과 광화문의 시편은 부식감량이 비슷하게 나타났으며, 또 비를 맞지 않는 실내에서 보다 7.7배 정도로 높게 나타났다. 또한 대리석 용해에 영향을 주는 산성비 특성을 연구하기 위하여 1~8 mm 강우에 대하여 이온성분 및 칼슘이온의 변화를 조사한 결과 1 mm 강우에 40% 이상 이온성분 농도, 특히 음이온 농도가 높았으며 칼슘 이온은 초기 1 mm 강우시 약 30% 이상 용출되었다. 이 결과는 초기 강우시에는 $SO_2$, $NO_2$등이 빗물에 녹아서 질산 이온, 황산 이온의 형태로 존재하게 되어 음이온 농도가 높게 된 것으로 판단된다. 대리석, 사암, 석회암으로 된 문화재나 미술품은 산성비 영향을 받을 수 있는 것으로 예상되어 향후 구체적 조사를 통하여 현장여건에 알맞는 문화재 보존대책 수립이 필요하다.