A Study on Elemental Diffusion in Gilded Artifacts

Four gilded bronze objects and a gilded silver object were examined for elemental diffusion between the gilding layer and the mating matrix. The gilded bronzes consist of three objects from three different historical periods, the Korean Three Kingdoms period, the Koryo and the Choseon periods and one from an unknown period. The gilded silver was from the Koryo period. The amalgam process seems to have been the major technique employed for all of them in gilding. The occurrence of substantial diffusion was observed in all but the anonymous object, particularly in the Choseon artifact where evidence was found that the diffusion phenomenon was intentionally utilized in gilding. The gold content in the gilded bronzes decreases gradually from surface to interior while the copper content increases to the interior, making it difficult to locate the boundary between the gilding layer and the matrix. This gradual change in composition must have resulted from elemental diffusion at elevated temperatures. The oxygen content negligible in the gilding layer precludes the possibility of corrosion being responsible for the varying composition. It is observed that non-uniform diffusion caused variation of colors in the surface of gilded bronzes. The change of colors induced by diffusion, which is always accompanied by the unique surface morphology and chemical compositions, is distinguished from the color change by corrosion. In the gilded silver object, diffusion of mercury was observed along with that of gold and silver.

도금 유물에서 확인되는 확산 현상에 관한 연구

본 연구에서는 삼국, 고려, 조선시대의 금동유물 각 한 점과 제작시기를 알 수 없는 금동유물 한 점 그리고 고려의 금은유물 한 점을 선택하여 도금층과 바탕금속 간에 일어나는 금속원소의 확산현상을 살펴보았다. 그 결과 대부분의 유물에서 확산에 관한 직간접적인 증거가 확인되었으며, 특히 조선시대의 금동장식에 대한 분석결과로부터는 이러한 확산현상이 도금공정에 의도적으로 활용되었을 가능성이 제기되었다. 확산이 일어난 금동유물의 도금층에서는 표면에서 내부로 갈수록 점차 금함량이 감소하면서 구리함량이 증가하였으며 이로 말미암아 도금층과 바탕금속 간의 경계가 불분명해지는 것으로 드러났다. 이러한 점진적 조성변화는 열에 의한 확산에 기인하는 것으로, 도금층 전체에 산소함량이 매우 낮은 점으로 보아 이것이 매장도중 부식에 의하여 초래되었을 가능성은 매우 낮다. 확산정도에 따라 금동유물의 표면색조에는 차이가 발생하게 되는데, 확산에 의한 색조변화는 표면의 미소형태나 화학조성 면에서 부식에 의한 것과 분명하게 구별되는 것으로 밝혀졌다. 금은유물에서는 금은의 확산과 더불어 도금층의 수은도 바탕금속으로 이동하는 현상이 확인되었다.