초록
석조문화재 표면에 형성된 흑화 부위는 미적인 면에서뿐만 아니라 문화재 자체에도 손상을 끼치기 때문에 많은 문제가 되고 있다. 이러한 흑화 부위는 종종 많은 량의 철화합물을 함유하고 있어서, 다른 요소들과 함께 철화합물도 암석 표면의 흑화 현상에 영향을 끼치는 것으로 추정되고 있다. 독일 베를린 시에 있는 석조문화재(Museumsinsel) 내의 표면에서 시료를 채취한 후 함유 철의 이온상태와 화학성분을 결정하기 위하여 뫼스바우어 분광분석법을 사용하였다. 사용된 암석의 원상태와 흑화 부위의 분말시료에 대한 광물학적 및 화학적 분석을 선회절법과 X-선형광법으로 각각 시행하였다. 형성된 철 성분의 기원은 흑화 부위의 제거 등 석조문화재의 보존처리에 중요한 단서를 제공하기 때문에, 철을 다량 함유하고 있는 적색 사암에서 형성된 흑화 부위와 매우 소량 함유하고 있는 백색사암의 표면에 형성된 흑화 부위를 비교하였다. 연구 결과 백색사암 흑화 부위에서는 주변 환경물질에서 기인한 철 성분이, 적색사암 흑색부위에서는 원암에서 보여지는 철 성분이 주성분으로 추정되었다. 적색사암에 있어서는 흑화부위를 제거한 이후에라도 흑화의 주원인인 철 성분이 계속해서 모암의 내부로부터 표면으로 이동될 수 있기 때문에, 제거 이외의 보존처리법이 더 연구되어야한다.
Blackening on stone monuments is serious problem, because it is not only aesthetically unattractive, but also an important process in stone deterioration. Black surface layers contain often a large amounts of iron compound. Therefore it is assumed that besides another elements the iron have influence on blackening of surface. After the samples of black surface layers were collected from the stone monuments (Museumsinsel) in Berlin, Germany, especially in this study has been used Mossbauer spectroscopy in order to determine the valence and chemical composition of iron. Mineralogical and chemical analyses were carried out X-ray diffractormetry and X-ray fluorescence method on the black surface layer's samples and original stone samples. The origin of Iron compound in the black surface provides the important clue for the conservation work of stone monuments, like removing of black surface. To find it, black surface layer on white sandstone -it contains very small amount of iron compound- was compared with that on the red sandstone (Fe contains very small amount of iron compound- was compared with that on the red sandstone (Fe abundant). As a results, it is assumed that the iron in black layer on white sandstone is originated mainly from a surrounding environmental material and for the iron in black layer on the red sandstone is responsible the original stone. Even if black surface layer was removed from the red sandstone, some other conservation method should be studied beyond removing of black surface layer, because the iron can move continuously from the inner zone of original stone to surface area.