Stability Assessment on Materials of Cultural Property by Fumigants Containing Ethylene Oxide

Ethylene oxide계 훈증 약제에 의한 문화재 재질의 안정성 연구

This study was conducted focusing on the stability on materials of cultural property when the fumigant containing ethylene oxide was applied among some kinds of fumigant. Four kinds of specimens from paper, textile, metal and pigment were prepared to compare color difference, weight, surface condition before and after treatment and FT-IR analysis was carried out on specimens of paper and textile. In the case of fumigation treatment, it was conducted by two groups : one is made up of specimens with the non-fumigation as control groups, the other is made up of specimens treated with ethylene oxide + $HFC_{134a}$ and ethylene oxide + $CO_2$ as experimental groups. The result of color difference showed that there were color differences on the specimens of Hanji(Korean traditional paper), silver, cotton, ramie and yellow pigment. Especially, it was found out there was color change more than 6.0 on average from the silver specimen. However, in the silver specimen's case, color change in the non-fumigated specimen was relatively higher than those of fumigant-treated specimens, therefore, it is judged that fumigant doesn't have a decisive effect on color change in specimens, but required caution while fumigating. The result of weight measurement, there were totally 0~2% weight changes and the slightest change was found in the metal specimen, the biggest change in the papers. The result of microscopic observation on the surface of specimens showed color changes and especially, the biggest change on the silver specimen was observed. But no change in components was identified from FT-IR analysis of papers and textiles.

본 연구는 문화재에 적용 가능한 다양한 훈증방법 중에서 에틸렌 옥사이드(Ethylene oxide)를 포함하는 훈증 약제가 문화재 재질에 미치는 영향을 평가하였다. 이를 위해 지류, 섬유, 금속, 안료 등 4종류의 시험편을 제작하고 훈증처리 전 후의 색상, 무게, 표면 변화, 그리고 지류와 섬유 시험편에 대한 적외선 분광분석을 실시하였다. 훈증처리는 약제를 처리하지 않은 무처리군을 대조군으로 하고 에틸렌 옥사이드 + $HFC_{134a}$, 에틸렌 옥사이드 + $CO_2$ 등 2종류의 훈증제 처리군을 실험군으로 하였다. 색차 측정 결과, 소다회를 이용하여 증해한 한지, 은, 면, 견, 모시, 황색 안료 등에서 색상 변화가 확인되었으며 특히, 은 시험편에서 평균 6.0 이상의 높은 색차 변화가 측정되었다. 그러나 은 시험편의 경우 훈증제를 처리하지 않은 무처리 시험편의 색차가 약제를 처리한 것보다 오히려 높게 나타나 훈증제 처리가 시험편의 색상 변화에 결정적인 영향을 미치지 않은 것으로 판단되나 훈증처리 시 주의가 요구된다. 무게 측정에서는 전체적으로 0~2% 정도의 변화가 나타났으며, 금속 시험편의 변화가 가장 적었고 지류 시험편의 변화가 가장 큰 것으로 나타났다. 시험편의 표면을 현미경으로 관찰한 결과, 일부 시험편 표면에서 색상 변화가 관찰되었으며, 은 시험편에서 가장 큰 변화가 확인되었다. 그러나 지류와 섬유 시험편을 대상으로 한 적외선 분광분석 결과에서 성분상 변화는 확인되지 않았다.