A Study on Ceramic Restoration Methods with Full Color 3D Printing

The use of synthetic resins in ceramic restoration poses several challenges, including aging and potential damage to artifacts, which has raised the need to investigate new materials and restoration methods. This study set out to incorporate full color 3D printing into the 3D digital technology-based restoration method, an emerging approach currently being researched, and to print out missing parts with color information. After examining material physical properties with an experiment, the investigator printed out missing parts from a white porcelain vessel and grayish-blue-powdered celadon plate and compared them in chromaticity and brilliance. The experimental results show that the outputs had comparable tensile strength to the original restoration materials, whereas the recorded compressive strength was approximately 1.4~2 times higher than that of the original restoration materials. According to the NIST table of color difference values, the white porcelain vessel was visible at ΔE^*ab 1.55, and the grayish-blue-powdered celadon plate was perceivable at 3.34. Even though it was impossible to express the colors accurately owing to printer limitations, this non-contact approach reduced the possibility of damage to the minimum. In conclusion, it can be applied to objects with a high chance of damage or generate display effects through purposeful color differentiation in missing parts.

풀 컬러 3D 프린팅을 이용한 도자기 복원 방법 연구

도자기 복원에 사용되는 합성수지는 노화 현상과 유물 손상 가능성 등의 이유로 새로운 재료 및 복원 방식 연구의 필요성이 나타났다. 본 연구에서는 최근 연구되고 있는 3차원 디지털 기술을 활용한 복원 방식에 추가로 풀 컬러 3D 프린터를 접목하여 색상 정보를 지닌 결실 부를 출력하고자 하였다. 물성 실험을 통해 물성을 알아보고, 백자발과 분청사기접시를 대상으로 결실부를 출력하여 색도 및 광택도를 비교하였다. 실험 결과, 출력물은 기존 복원 재료와 인장강도는 유사했으며 압축강도는 약 1.4~2배 높게 측정되었다. NIST에 의한 색차 값 평가표에 의하면, 백자발은 ΔE^*ab 1.55로 눈에 띄는 정도, 분청사기접시는 3.34로 감지할 정도로 나타났다. 프린터의 한계로 정확한 색상 표현은 불가능하였지만 비접촉식 방식으로 손상 가능성을 최소화할 수 있었다. 손상 가능성이 높은 대상물에 적용하거나 결실부의 의도적인 색상 구별을 통해 전시효과의 목적 등으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.