• 보존과학회지
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• 제29권1호
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• pp.69-79
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• 2013

납을 획득하는 방법과 처리과정에서 일어나는 물리 화학적 거동변화를 확인함으로써 납이 함유된 고대 금속유물의 제작기법 연구에 활용하고자 방연석을 현재 가행 중인 광산에서 채취하여 세척 및 선광 등의 전처리 공정을 거쳐 제련 및 정련실험을 실시하였다. 실험결과, 납은 배소-화학반응에 의해 추출되며, $1,000^{\circ}C$이상의 고온에서도 방연석이 matte 내 존재하고 있음을 알 수 있었다. 이후 잔존하고 있는 방연석을 제거하기 위해 정련실험을 실시한 결과, 약 $11.1g/cm^3$의 비중을 갖는 금속 납이 추출되었으며 방연석 내 미량으로 존재하고 있던 Ag가 입계 내에 응집되는 것을 확인하였다. 이를 통해 고순도의 납을 제작하기 위해서는 적어도 1번 이상의 정련 과정과 은을 제거하기 위한 회취법 등이 시행되었을 것이다.

• 보존과학연구
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• 통권27호
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• pp.129-143
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• 2006

황남대총 남분에서 출토된 3쌍의 금제태환이식을 상대로 과학적 조사를 실시하였다. 태환이식의 주환인 태환은 사용된 금판의 수량에 따라 제작기법이 크게 4가지로 구분될 수 있는데 황남대총 남분출토 3쌍의 태환을 확인해 본 결과 3가지의 기법을 확인할 수 있었기에 이는 기술적인 발전에 의한 것이 아니라 제작하고자 하는 금속의 성분에 따라 각기 방법을 달리 하였음을 알 수 있다. 그리고 태환의 성분분석 결과 쌍임에도 많은 차이를 보였으니 한쪽은 금은 합금으로, 또 다른 쪽은 99.5%의 순은(Ag(에 금아말감을 이용한 금도금으로 되었다. 또 다른 한쌍은 33.0%라는 많은 량의 은(Ag)이 합금되어 다른 금제이식에 비해 황금색이 아닌 붉은 색을 띠고 있었다. 이번에 조사된 금제 태환이식에는 모두 소량의 구리(Cu)가 모두 함유된 것으로 나타났다.위와 같은 쌍임에도 불구하고 제작기법의 상이, 중량 및 금속의 성분에 있어서 상당한 차이를 보이고 있음은 황남대총 남분에서 출토된 금제 태환이식이 제작기간의 촉박함에 의한 급조임을 의미한다고 할 수 있다. 앞으로 지역적인 제한에서 벗어나 여러 지역과의 비교분석 즉 자연과학적인 방법을 통한 태환이식의 성분 및 제작기법을 검토한다면 유추가 아닌 과학적인 근거를 기초로 기존에 알 수 없었던 다양한 고대의 금속공예기술과 사회상을 파악하는데 큰 역할을 할 수 있을 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권1호
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• pp.4-21
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• 2019

영남지역에서 출토된 6~7세기 신라 금제 귀걸이 23점에 대한 성분 분석을 실시하고, 금판에 포함된 은(Ag) 함량을 기준으로 세 가지 유형으로 분류하였다. I 유형(20~50wt%), II 유형(10~20wt%), III 유형(10wt% 이하)으로 구분하였는데, I II 유형의 귀걸이 금판은 금(Au) 함량이 상대적으로 높은 부분에서 미세한 기공이 집중적으로 분포되는 현상이 관찰되었다. 금판 표면의 성분 차이 발생 원인을 네 가지로 구분하여 1) 표면 처리, 2) 제작 과정에서 열 확산, 3) 사금의 성분 차이, 4) 금의 정련 방법 측면에서 검토하였다. 금판 표면의 금 함량이 상대적으로 높은 부분에서는 미세한 기공이 집중적으로 관찰되며, 이와 관련하여 금 합금 표면에 의도적으로 금을 제외한 금속 성분을 제거하면서 금 함량을 높이는 고갈 도금(depletion gilding) 가능성을 제시하였다. 의도적인 표면 처리와 더불어 제작 과정에서 금판과 금속 봉 사이에 열 확산이 일어나 금판의 구리 함량이 높아진 사례를 세환이식의 분석 결과로 확인되었다. 금판의 재료적인 측면에서 살펴보면 금판에 포함된 은(Ag)이 자연금에 포함된 것인지, 합금에 의해 추가된 것인지를 국내에서 채취된 사금 분석을 통해 살펴보았다. 분석 결과 평균적으로 13wt% 정도의 은이 포함된 것으로 미루어 보아 II 유형은 자연금의 범주에 포함되고, III 유형은 정련 과정을 거친 금, I 유형은 자연금에 은이 합금된 것으로 보인다. 여기에서 III 유형의 경우 정련 과정을 거쳐 순수한 금을 만든 뒤 은을 합금했을 가능성에 대해 국내외 고대 문헌에 소개된 금 정련 방법을 조사하였다. 고대 정련 방법은 자연금에 포함된 은이 염화물 또는 황화물과 반응하여 결합됨으로써 제거되는 방법이었는데, 이러한 방법을 통해 순수한 금을 얻기 위해서는 장시간의 노력과 기술이 요구된다는 것이 밝혀졌다. 따라서 정련 과정을 통해 순금을 만든 후에 강도를 높이기 위해 소량의 은을 첨가했을 가능성은 낮아 보인다.

• 보존과학회지
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• 제33권4호
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• pp.297-312
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• 2017

고대 제철 공정에서 원광석 내의 철과 기타 광물의 분리가 원활하게 이루어질 수 있도록 조재제를 첨가하는 경우가 많다. 하지만 조재제 첨가 유무를 판단할 수 있는 정확한 기준이 될 만한 자료가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 조재제 첨가에 따라 달라지는 슬래그의 재료학적 특성을 파악하기 위해 제련 실험을 진행하였다. 총 3차례 진행된 실험에서 산출된 슬래그의 미세조직을 관찰하고 성분을 분석하였다. 1차 실험은 조재제를 첨가하지 않았으며, 산출된 슬래그의 전철량은 39.45~52.94 wt%로 확인되었다. 조재제를 첨가한 2, 3차 실험에서는 34.89~38.92 wt%로 감소하였다. 미세조직 분석 결과 2, 3차 실험에서는 철산화물 이외에 Gehlenite, Hercynite와 같은 CaO 화합물이 나타난다. 비금속개재물 성분 간 비율을 비교한 결과, 1차 실험의 유리질바탕의 $CaO/SiO_2$ 값이 0.42를 기준으로, 이보다 높을 경우 조재제를 첨가하였을 것으로 판단된다. $Al_2O_3/SiO_2-CaO/SiO_2$ 비교 분석한 결과, $Al_2O_3-SiO_2$ 비율은 유사한 제련공정 시스템(원광, 노벽, 연료)을 판단하는 지표로 활용할 수 있을 것으로 본다.

• 박물관보존과학
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• 제23권
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• pp.1-16
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• 2020

이 논문에서는 부여 규암리 출토 '금동관음보살입상(국보 제293호, M335번)' 1점을 현미경으로 확대 관찰하여 제작기법을 확인하였고, XRF 성분분석과 Hard X-선 조사로 구성 성분과 불상 표면 처리 방법, 주조법을 확인하였다. 이 불상은 연화대좌 위에 직립하는 보살상이다. 불상 양 측면으로 흘러내린 천의와 대좌에 표현된 연화문의 모양을 볼 때 7세기 이후에 만들어진 불상의 특징을 하고 있다. 대좌 안쪽에서 내형과 외형을 고정시키기 위한 틀잡이와 주물의 주입 흔적이 관찰되었다. 또한, 주조기법은 팔과 대좌 부분에 청동 주물시 형성된 기포가 확인되어 이를 종합해 볼 때 고대 중소형 금동불 제작에 많이 사용되는 밀납주조법으로 제작한 것으로 판단된다. 성분분석 결과, 불상 내부에서는 시기적으로 6~7세기에 많이 나타나는 구리(Cu)-주석(Sn)-납(Pb) 계열의 3원계 합금을 사용한 것으로 확인되며 이는 금속을 합금하여 주조를 쉽게 하고 불상에 표현된 문양 및 장식을 선명하게 표현하고자 하는 의도로 추정된다. 불상 표면에서는 수은(Hg)이 검출되어 금(Au)을 수은(Hg)에 용해시켜 도금하는 방식인 아말감도금기법을 사용했던 것으로 추정되며 이러한 도금방법은 고대 한반도에서 제작된 소형 금동불에서 주로 확인되는 불상의 도금 방식이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권7호
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• pp.575-582
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• 2018

우주용 냉각기는 관측위성의 적외선 검출기 초점면부의 극저온 냉각을 위해 적용되며, 궤도운용 시 단일 주파수 형태의 미소진동을 발생한다. 상기 미소진동은 관측위성의 영상품질을 저하시키는 주된 요인이며, 이에 따라 미소진동 절연이 요구된다. 본 연구에서는 상기 우주용 냉각기의 미소진동 절연을 목적으로 별도의 발사구속장치 적용 없이도 발사진동 및 궤도 미소진동환경에 동시적용 가능한 적층형 블레이드 진동절연기를 제안하였다. 본 진동절연기에 적용된 블레이드는 얇은 금속 박판을 다층으로 적층하고 각 층 상호면에 점탄성 특성 부여가 가능한 테이프를 적용하여 발사환경에서의 피로 내구성 향상 및 고댐핑 특성 부여를 목적하였다. 제안된 진동절연기의 기본특성 확인을 위해 자유감쇠 시험을 실시하였으며, 인증수준에서의 발사진동 시험을 통해 설계유효성을 입증하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.66-66
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• 1999

최근 들어 다결정 SiGe은 MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)에서 기존에 사용되던 다결정 Si 공정과의 호환성 및 여러 장점으로 인하여 다결정 Si 대안으로 많은 연구가 진행되고 있다. 고농도로 도핑된 P type의 다결정 SiGe은 Ge의 함량에 따른 일함수의 조절과 낮은 비저항으로 submicrometer CMOS 공정에서 게이트 전극으로 이용하려는 연구가 진행되고 있으며, 55$0^{\circ}C$ 이하의 낮은 온도에서도 증착이 가능하고, 도펀트의 활성화도가 높아서 TFT(Thin Film Transistor)에서도 유용한 재료로 검토되고 있다. 현재까지 다결정 SiGe의 증착은 MBE, APCVD, RECVD. HV/LPCVD 등 다양한 방법으로 이루어지고 있다. 이중 HV/LPCVD 방법을 이용한 증착은 반도체 공정에서 게이트 전극, 유전체, 금속화 공정 등 다양한 공정에서 사용되고 있는 방법으로 현재 사용되고 있는 반도체 공정과의 호환성의 장점으로 다결정 SiGe 게이트 전극의 증착 공정에 적합하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 HV/LPCVD 방법을 이용하여 게이트 전극으로의 활용을 위한 다결정 SiGe의 증착 메카니즘을 분석하고 Ex-situ implantation 후 열처리에 따라 나타나는 활성화 정도를 분석하였다. 도펀트를 첨가하지 않은 다결정 SiGe을 주성엔지니어링의 EUREKA 2000 장비를 이용하여, 1000$\AA$의 열산화막이 덮혀있는 8 in 웨이퍼에 증착하였다. 증착 온도는 55$0^{\circ}C$에서 6$25^{\circ}C$까지 변화를 주었으며, 증착압력은 1mtorr-4mtorr로 유지하였다. 낮은 증착압력으로 인한 증착속도의 감소를 방지하기 위하여 Si source로서 Si2H6를 사용하였으며, Ge의 Source는 수소로 희석된 10% GeH4와 100% GeH4를 사용하였다. 증착된 다결정 SiGe의 Ge 함량은 RBS, XPS로 분석하였으며, 증착된 박막의 두께는 Nanospec과 SEM으로 관찰하였다. 또한 Ge 함량 변화에 따른 morphology 관찰과 변화 관찰을 위하여 AFM, SEM, XRD를 이용하였으며, 이온주입후 열처리 온도에 따른 활성화 정도의 관찰을 위하여 4-point probe와 Hall measurement를 이용하였다. 증착된 다결정 SiGe의 두게를 nanospec과 SEM으로 분석한 결과 Gem이 함량이 적을 때는 높은 온도에서의 증착이 더 빠른 증착속도를 나타내었지만, Ge의 함량이 30% 되었을 때는 온도에 관계없이 일정한 것으로 나타났다. XRD 분석을 한 결과 Peak의 위치가 순수한 Si과 순수한 Ge 사이에 존재하는 것으로 나타났으며, ge 함량이 많아짐에 따라 순수한 Ge쪽으로 옮겨가는 경향을 보였다. SEM, ASFM으로 증착한 다결정 SiGe의 morphology 관찰결과 Ge 함량이 높은 박막의 입계가 다결정 Si의 입계에 비해 훨씬 큰 것으로 나타났으며 근 값도 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국의류학회지
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• 제19권2호
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• pp.297-316
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• 1995

The system and symbolizing ideologic meanings of the metallic Kwon in period of the Three-Kingdoms were comsidered by comparing to their cultural path and structal styles throughout the tree and the deer worship ideology. The results of this study are as followings; Firstly, the beginning of the Korean, mostly northern style was originated from metal tools of the Bronze age in BC 6c-7c. The maJ;lufature of the metallic adornment brought the pr-evailing use of metallic objects of craftwork after the supply of ironmongery. Secondly, the cultmal characteristics of the metallic Kwan in the kor-ean Peninsula were influenced f-rom the northern chinese tribes, Momg Go, Hung No, and Sien-pi who were transmitted from the scythian of the southern Russia having a prefenence for gold. Thir-dly, the metallic Kwon of the Kogmgo and the Baekje era was ideologically based on the ar-t of Buddism of the pattern of blazing flame, the carved pattern of flower- of herb, and the honey. sukle which were tramsmitted to china thr-ough the silk noad. Fourthly, the metallic K wam of the silla era consisted of the tree and the antler types in closely nelated to the tree and the deer ideology which were based on the background of shamanism. It should be raid that the metallic Kwan of the silla esa are connected to the type of nor-them ancient K wan. Lasthy, the metallic Kwan-Mo of the Kaja esa was mosthy original type of flower of herb even if kome of these ar-e similiar to the tree adornment type of silla. This type of flower of herb in based on the scythian type with a statue im silveer founded at Alexandnopol in the southern russia.

• 박물관보존과학
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• 제14권
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• pp.61-67
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• 2013

고려시대의 칠기는 10세기 초에서 14세기에 이르는 동안 다양하게 변화하였으며 화려한 전성기를 이루고 독창성이 돋보이는 나전칠기로 발전하게 되었다. 고려나전칠기는 나전과 대모, 금속선등을 이용한 세밀한 문양과 여기에 화려함을 더하는 묘금기법이 특징이다. 금분을 이용해 선묘를 하여 칠기를 장식하는 묘금기법은 회화적 장식적 측면에서 대단히 화려하지만 묘금에 의한 문양표현을 찾아볼 수 있는 유물은 극히 드물고 묘금기법에 대해 참고할 수 있는 문헌자료도 많지 않다. 본 연구에서는 고려시대 칠기의 묘금을 대상으로 미시경적 관찰을 하여 금분의 특징과 교착제, 교착상태 등에 관해 밝히고 고대기술의 복원연구 자료를 제공하고자 하였다. 연구결과 금분의 입자는 불규칙한 방형과 다각형, 삼각형 모양으로 크기가 2 ㎛에서 20 ㎛까지 다양하게 보이며 금분의 입자는 끝이 말려들어가 중첩되어진 부분이 보이고 전체적으로 금분입자는 종이가 구겨진 듯한 형상과 비슷하게 관찰되었다. 이번 연구를 통해서 고려시대 묘금에서 사용된 금분은 금박을 분말상태로 분쇄하여 만든 금분을 묘금에 사용하였다는 것을 보여준다.

• 박물관보존과학
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• 제1권
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• pp.15-26
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• 1999

국립김해박물관의 개관을 위해 전시유물 200여점을 보존처리 하였다. 처리유물은 대부분 고분출토품이며 재질은 금동, 은, 구리합금제, 철제 등 금속유물이 주종을 이루고 있다. 모두 고대 가야문화를 대표하는 문화재들이다. 유물은 상태에 따라 처리방법을 달리했다. 구리합금제 유물은 부식물의 안정성에 따라 보존과 제거를 결정했다 특히 철제품의 경우 현재 안정한 상태의 유물은 물리적인 방법으로 이물질을 제거해 원형을 찾고 방녹제[상품명:Ballistol]를 이용해 부식을 예방하는데 중점을 두었다. 부식이 진행중인 유물은 원인제거를 위해 2단계 탈염처리를 했다. 제 1단계는 0.3M NaOH 용액함침, 제 2단계는 붕사-증류수 가압탈염법이다. 이밖에 전시를 위한 특수 받침대제작 및 각종 전시보조물인 모형 등에 대한 수정작업도 지원했다.