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Changes in IR Spectra of Ambers with Accelerated Aging

가속열화 시 호박 IR 특성의 경시적 변화

  • Park, Jongseo (Research Division of Restoration Technology, National Research Institute of Cultural Heritage) ;
  • Lim, Yujin (Research Division of Restoration Technology, National Research Institute of Cultural Heritage)
  • 박종서 (국립문화재연구소 복원기술연구실) ;
  • 임유진 (국립문화재연구소 복원기술연구실)
  • Received : 2012.07.06
  • Accepted : 2012.08.20
  • Published : 2012.09.20

Abstract

Amber has been used as gemstones and artifacts from the period of the Three Kingdoms or earlier, which are discovered in the process of excavation now. It is, however, very difficult to discuss the importing route and circulation of amber because there are no informations available on the provenance. In this study, we acquired the IR spectra of ambers originating from 5 different locations. We also monitored the change of characteristic IR peaks by artificially aging the ambers under heat, light and heat with oxygen, respectively. As the aging proceeded, the intensity of C=O band and O-H band increased, however, the bands related with C=C bond decreased. There needed some modifications in the discerning scheme because some peak disappeared with aging; yet, it was still possible to discern different ambers largely. Therefore, it is expected that the scheme can be used practically by appraising its applicability to the real amber relics excavated.

호박은 삼국시대 이전부터 보석이나 공예품 등에 사용되어 왔으며, 매장문화재 형태로 발굴되고 있다. 하지만, 호박의 산지에 관한 정보가 없어 호박유물의 국내 유입 및 유통경로에 대한 논의가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 호박유물의 산지 구분에 활용하기 위해 5개 산지 호박의 IR스펙트럼을 확보하였고, 산지별 특징적인 peak를 바탕으로 호박의 산지분류 스킴을 작성하였다. 또한, 열, 빛, 산소 조건에서 60일 동안 인공열화 실험을 실시하여 IR스펙트럼과 산지별 특징적인 peak들의 변화를 관찰하였다. 열화 후 대체적으로 C=O band와 O-H band가 증가하였고, C=C 결합과 관련된 band는 감소하였다. 열화와 함께 산지별 특성 peak이 일부 사라져 분류스킴의 수정이 필요하였으나, Baltic 호박, 중남미산 호박, 아시아산 호박 간의 구분은 열화 후에도 여전히 가능하였다. 따라서 이 결과를 토대로 풍화가 많이 진행된 실제 호박유물에 적용하여 신뢰성을 평가한다면, 향후 출토 호박유물의 산지 추정에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. D. Grimaldi, "Pushing back amber production". Science, 326, p51-52, (2009). https://doi.org/10.1126/science.1179328
  2. Joseph B. Lambert, George O. Poinar, JR., "Amber: the organic gemstone". Accounts of Chemical Research, 35, p628-636, (2002). https://doi.org/10.1021/ar0001970
  3. Rachel H. Brody, Howell G. M. Edwards, A. Mark Pollard, "A study of amber and copal samples using FT-Raman spectroscopy". Spectrochimica Acta Part A, 57, p1325-1338, (2001). https://doi.org/10.1016/S1386-1425(01)00387-0
  4. M. Guiliano, L. Asia, G. Onoratini, G. Mille, "Applications of diamond crystal ATR FTIR spectroscopy to the characterization of ambers". Spectrochimica Acta Part A, 67, p1407-1411, (2007). https://doi.org/10.1016/j.saa.2006.10.033
  5. G. C. Galletti, R. Mazzeo, "Pyrolysis/Gas Chromatography/Mass Spectrometry and Fourier-transform Infrared Spectroscopy of Amber". Rapid Communications in Mass Spectrometry, 7, p646-650, (1993). https://doi.org/10.1002/rcm.1290070718
  6. N. Ueda, "Provenance Study of Amber Beads Excavated from the Kofun Period's Mounds in Japan". Proceedings of The 32th Autumn International Conference of the Korean Society of Conservation Science of Cultural Heritage, p199-202, (2010).
  7. 재단법인 백제문화개발연구원, "백제조각공예도록-백제 유물도록 제 3집-". 소화인쇄상사, (1992).
  8. 조영제, 박승규, 유창환, 이경자, 김상철, "합천옥천고분군 IV M4․M6․M7호분 ". 경상대학교박물관, (1993).
  9. 계명대학교박물관, "고령 지산동 고분군". 대구, (1981).
  10. 국립문화재연구소, "백제불교문화의 보고 미륵사 학술심포지엄 논문집 ". 예맥, (2010).
  11. 권순정, "환두대도 6개 나와". 경향신문, 7면, 1974. 11. 15, (1974).
  12. 박종서, 임유진, "산지별 호박(amber)의 IR 및 py/GC/MS 특성 분석". 분석과학, 24, p256-265, (2011). https://doi.org/10.5806/AST.2011.24.4.256
  13. Y. Shashoua, M.-B. L. D. Berthelsen, O. F. Nielsen, "Raman and ATR-FTIR spectroscopies applied to the conservation of archaeological Baltic amber". Journal of Raman Spectroscopy, 37, p1221-1227, (2006). https://doi.org/10.1002/jrs.1586
  14. G. Pastorelli, "A Comparative study by infrared spectroscopy and optical oxygen sensing to identify and quantify oxidation of Baltic amber in different ageing conditions". Journal of Cultural Heritage, 12, p164-168, (2011). https://doi.org/10.1016/j.culher.2010.11.002
  15. C. Bisulca, Paul C. Nascimbene, L. Elkin, David A. Grimaldi, "American Museum Novitates No. 3734 ". The American Museum of Natural History, New York, p19, (2012).
  16. 박종서, 임유진, "인공열화에 따른 호박(amber)의 형광특성 변화". 분석과학, 25, p197-206, (2012). https://doi.org/10.5806/AST.2012.25.3.197
  17. "IR Spectroscopy Tutorial: Carbonyl Compounds". http://orgchem.colorado.edu/Spectroscopy/irtutor/carbonylsir.html, (2012).
  18. M. Villanueva-Garcia, A. Martinez-Richa, J. Robles, "Assignment of vibrational spectra of labdatriene derivatives and ambers : a combined experimental and density functional theoretical study". ARKIVOC., p449-458 (2005).
  19. David A. Grimaldi, Michael. S. Engel, Paul C. Nascimbene, "American Museum Novitates No. 3361". The American Museum of Natural History, New York, p71, (2002).