Comparison of Environmental Control Characteristics of High-barrier Films for Sealed Packaging of Cultural Heritage Objects

문화재 밀폐 포장용 고차단성 필름의 보존환경 제어 특성 비교

High-barrier films are used to store cultural heritage objects in a safe environment sealed from oxygen and moisture. One of the high-barrier films use populary E manufactured by Japanese company M from the 1990's. However, this product has stayed in wide use, due to dearth of research on related subjects - including studies comparing it with other similar products-, in spite of the fact that high price information about its characteristics and environmental conditions is largely lacking. This study examines the characteristics of a number of high-barrier films with the goal to establish environmental standards for safer conservation of cultural heritage objects. E by the Japanese manufacturer M is compared with four other films; an electronics packaging films by a Korean firm, a film specially produced for the purposes of experiment in this study and a zipper bag-type film. Experiments were performed to compare the properties and gas blocking ability of the films by looking at their cross-section and measuring the thickness, tensile strength, elongation, absorbance of UV and visible light, yellowing and the permeability for oxygen and vapor. Based on these experiments, there are observed changes under different environmental conditions and depending on the length of use through temparature and humidification reproucing test. The results showed that while the high-barrier film by the Korean manufacturer was suitable for use as a packaging material for cultural heritage objects, the zipper bag-type film (P) was ill-adapted for this purpose. Based on the experiments reproducing the real-world environment, the length of useful life was also determined for each.

고차단성 필름(Barrier films)은 문화재의 안전한 보존환경을 조성하기 위해 산소와 수분을 차단하는 수단으로 사용되고 있다. 1990년대부터 사용된 고차단성 필름 중 가장 대중적으로 사용해 온 제품은 일본 M 社의 E 필름을 들 수 있다. 그러나 수입품으로서 비교적 고가의 가격대를 형성하며 구성 재질의 특성과 보존환경 제어 체계에 대한 정보가 부족한 실정임에도 관련 연구나 유사 제품군의 비교가 미진했다고 볼 수 있다. 근간 국산 고차단성 필름의 제조 기술력은 첨단산업분야의 발달과 더불어 향상되어 왔기 때문에 제품별 특성을 파악하여 문화재 보존환경 제어에 적합한 필름을 찾고자 하였다. 비교 제품군으로 일본 M 사(社)의 E필름과 함께 국내에서 제작된 전자제품 포장용 필름, 실험을 위해 특수 제조한 필름, Zipper bag 형태의 필름 등 총 5종의 필름을 선정하였다. 실험은 필름의 단면, 재질별 두께, 인장강도 및 연신율, 자외·가시광 흡광도, 황변도, 산소 및 수증기 투과도를 측정하여 물성과 기체 차단력을 비교하였고 이를 바탕으로 온·습도 재현실험을 통해 실사용 시 외부 환경과 사용 기간에 따른 변화를 관찰하였다. 그 결과, 실험에 사용된 국산 고차단성 필름은 문화재 밀폐 포장용으로 적용이 가능하고 Zipper bag 형태의 P 필름은 문화재 보관 용도에 적절하지 않았다. 또한 재현실험을 바탕으로 각 필름의 밀폐 포장 시 적정 사용 기간을 검토하였다.