• 헤리티지:역사와 과학
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• 제11권
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• pp.49-82
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• 1977

• 박물관보존과학
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• 제25권
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• pp.85-94
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• 2021

부식생성물, 이물질 등이 고착된 금속유물의 보존처리는 처리 전·후 형태와 특성, 유물의 중량 및 두께가 변한다. 지금까지 보존처리 전·후 변화에 대한 기록은 주로 육안관찰, 사진촬영 등을 통해 수행되었으나, 이 방법들은 보존처리 변화에 대한 정량적 결과를 파악하는 데 어려움이 있다. 본 연구에서는 환두부를 중심으로 이물질 제거, 균열부 메움, 복원 등의 과정을 3차원 스캐닝으로 기록하여 보존처리에 따른 형상 변화를 정량적으로 분석하였다. 3차원 스캐닝 결과를 기반으로 보존처리에 따른 부피 변화를 산출하고 형상 변화에 대한 수치자료를 분석하였다. 이 결과, 전체적으로 이물질 및 부식물은 보존처리 전 부피의 약 52%(18.1cm³)가 줄어들었고, 표면적으로 볼 때 약 98%가 제거된 것으로 확인되었다. 이 연구는 3차원 형상분석 기술이 유물의 보존처리 기록화 및 분석에 유용함을 보여주었다. 따라서 이 방법론은 금속유물뿐만 아니라 다양한 재질의 문화유산에 확대적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 박물관보존과학
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• 제10권
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• pp.75-88
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• 2009

금속유물 강화제로 널리 사용 중인 아크릴계 수지 Paraloid^TM B-72(EMA copolymer)의 수명예측을 위한 연구이다. 수명인자로서는 온도를 고려하였으며, 수명예측을 위한 test parameter로써 색도를 선택하였다. 그 결과, 같은 농도의 도막에서 온도에 대한 노화가 주요 요인이라는 것을 알았다. 즉 환경온도 24℃에서 24시간일 때 수명은 12.0년, 20℃에서 24시간일 때 수명은 17.1년, 16℃에서 24시간일 때 수명은 24.5년으로 예측되었다. 이 실험을 평가는 Arrhenius 관계식을 이용하여 예측하였다.

• 보존과학회지
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• 제33권5호
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• pp.381-390
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• 2017

철제유물의 안정화처리는 탈염을 중점으로 하고 있으나, 부식인자 제거여부의 불확실성과 일부 유물의 제한적 적용 등으로 재부식과 같은 문제점이 지적되고 있다. 이를 보완하기 위한 부식억제제의 연구는 일부 보고된 바 있으며, 이 연구는 부식억제를 위한 수처리제 3종에 대한 연구결과이다. 부식억제제 피막이 형성된 시편의 표면관찰 결과 인산염이 주성분인 1종 2호의 시편은 표면의 녹층이 제거되었고, 재부식 시편의 중량 감소율 평균은 1종 2호의 경우 0.58%, 2종 2호의 경우 0.03%, 3종 2호의 경우 0.07%이며, 부식인자인 $Cl^-$ 이온의 변화량은 1종 2호는 28.60 ppm, 2종 2호는 -4.08 ppm, 3종 2호는 -1.94 ppm이었다. 수처리제의 피막에 대하여 XPS로 표면상태를 분석한 결과, 3종 2호보다 2종 2호에서 소지금속인 Fe가 낮게 검출되어 다소 우수한 피막을 유지하였고, Si함량에서도 규산염 기반의 2종 2호에서 상대적으로 함량이 높아 피막 형성이 우수하다고 판단된다. 인산염을 주성분으로 한 1종 2호는 표면의 녹층을 제거하여 금속유물 보존처리약품으로 부적합하고, 규산염을 주성분을 한 2종 2호와 3종 2호의 수처리제는 부식억제 효과가 우수하다고 평가된다. 부식억제제는 철제유물의 출토 당시에 긴급하게 사용할 수 있는 약품으로도 활용이 가능할 것이다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제51권3호
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• pp.32-53
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• 2018

쇼소인[정창원(正倉院)]은 일본 나라시내(내량시내(奈良市內)) 토다이지[동대사(東大寺)]의 후원 쪽에 위치하는 목조(木造)로 지어진 단독의 창고 건물을 가리킨다. 이곳에는 나라시대로부터 소장되기 시작한 약 9,000여점에 이르는 다종다양한 미술품과 문서를 소장하고 있는 것으로 유명하다. 정창원 유물이 주목받는 까닭은 8세기 일본의 공예, 조각, 회화는 물론 사산조 페르시아, 인도와 같이 실크로드를 통해 건너온 물품과 당시 통일신라와 중국 당대에서 유입된 유물을 동시에 살펴볼 수 있기 때문이다. 여기에 수백여점에 달하는 생생한 문서가 잘 보존되어 있어 당시의 사회 제반 상황은 물론이고 문화 외교의 교류사 및 불교 교리의 변천까지 아우르는 역사적 고증 자료로 중요한 역할을 하고 있다. 우리가 주목하는 것은 이러한 정창원 소장 유물이 과연 어느 시기에 어느 곳에서 제작된 것인가에 관한 문제로서 이들 중에는 중국에서 만들어져 수입되거나 선물로 받은 것도 있겠지만 백제나 통일신라에서 만들어져 정창원에 소장된 유물이 다수 전해지고 있어 그 중요성이 더욱 부각되고 있다. 이처럼 중요성을 지닌 정창원 관련 연구가 그동안 어떻게 진행되어 왔는지 정리된 적이 없었다. 따라서 본고에서는 국내 외 학자를 중심으로 이루어진 정창원 금속공예의 연구 현황을 살펴보고 최근 한반도에서 출토되고 있는 금속공예품을 통해 이들이 지닌 정창원 유물과의 연관성을 검토해 보았다. 나아가 정창원 조사와 연구에 대해 앞으로 어떤 방향으로 진행되는 것이 바람직한지 정창원 조사와 연구의 과제를 다음과 같이 정리한 내용이다. 1, 정창원 소장 유물 조사를 위한 국가 차원의 지원 및 창구의 일원화 2. 정창원 소장 유물의 체계적인 목록화 작업 및 데이터베이스화 3. 일본과 공동 조사 연구의의 적극적인 시행 및 정창원 관련 연구자의 초청 4. 정창원 유물과 국내 보물급 유물의 교류 전시 추진 5. 정창원 관련 서적의 출판과 지원을 통한 연구 저변의 확대.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권1호
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• pp.24-33
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• 2020

출토 청동 유물에서는 매장 환경 내 공존하는 복합적인 부식 인자로 인해 다양한 형태와 색상의 부식 생성물이 관찰되며, 이러한 부식 생성물은 장기 부식의 정보뿐만 아니라 보존처리 시 중요한 자료가 될 수 있다. 따라서 청동 유물의 부식층 및 부식 생성물에 대한 과학적 분석을 실시하여 부식층 형성 과정 및 부식 생성물의 특성을 규명하고, 노출된 매장 환경의 특성 및 내부 부식 인자와의 연관성을 해석하는 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 동일 유적에서 출토된 청동 유물을 합금비와 제작기법에 따라 분류 후, 표면·부식층·부식 생성물에 대한 종합적인 분석을 실시하여 청동 유물의 부식 메커니즘과 부식층 형성 과정, 부식 생성물의 특성에 대해 알아보고자 하였다. 분석 대상으로 선정된 총 5점의 시료는 합금비 및 제작기법 분석 결과에 따라 2개의 그룹으로 구분되는데, Cu-Sn-Pb합금으로 열처리가 진행되지 않은 Group 1은 내·외측 중 일부 또는 양측에 외부 부식층이 형성되어 있으며, 표면은 녹색 또는 청색으로 확인되었다. 소지 금속에서는 α상, α+δ상 선택 부식이 일어나는 것을 알 수 있었으며, α+δ상 선택 부식 후 빈 공간에 순도가 98% 이상인 Cu가 농축되어 있는 현상이 확인되었다. Cu-Sn합금으로 열처리가 진행된 Group 2는 외부 부식층이 형성되지 않았으며, 표면이 어두운 황색으로 관찰되었다. 또한 Group 1과는 다르게 소지 금속 내부에서 α상 선택 부식이 발생한 것을 확인하였다. 연구결과를 종합해 볼 때 동일한 유적에서 출토된 청동 유물에서도 합금비 및 제작기법에 따라 부식층 형성과정 및 부식 생성물의 형태와 색상, 금속이온 이동경로 등 여러 측면에서 차이를 나타냄을 알 수 있다. 또한 동일 유물에서도 부분적으로 서로 다른 부식 특성을 보이기도 하는데 이는 매장 환경 내 노출 환경에 따라 다른 형태의 부식이 발생할 수 있음을 뜻한다. 따라서 동일 유적에서 출토된 청동 유물이라 하더라도 합금비, 제작기법, 노출 환경에 따라 부식 특성이 다를 것이라고 판단된다. 본 연구는 특정 지역 및 유물을 대상으로 한 부식 특성의 일면을 보여주는 것이므로 향후 여러 지역에서 출토되는 청동 유물의 부식층 및 부식 생성물 특성에 대한 연구를 통해 매장 환경에 따른 부식 메커니즘에 대한 심층적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2007년도 제25회 학술대회발표 논문집
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• pp.41-43
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• 2007

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권3호
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• pp.24-41
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• 2020

선각기법(線刻技法)은 기물 표면에 문양이나 글자 등을 기면보다 낮게 파 새기는 금속공예의 시문기법이다. 선사시 대부터 현재까지 사용되고 있는 이 기법은 금속공예의 시문 기법 중 가장 오랜 역사를 지니고 있다. 또 기법의 특성에 기인해 가장 보편적인 기법으로 광범위하게 쓰였다. 단독 또는 입사(入絲)와 같은 다른 기법의 시문 공정에 선행 기법으로 사용되거나, 타출(打出)이나 어자문(魚子紋) 등 타 기법과 병용되었다. 이처럼 선각은 금속공예품의 제작 및 시문 기법 전반에 걸쳐 유기성을 갖고 전개되었다. 본 논문의 연구 주제인 고려시대 금속공예에서의 선각기법은 통일신라시대까지 구축되어 계승된 기술의 전통을 기반으로 사용되었다. 또 당시 금속기의 유행 경향과 사용풍조, 중국과의 외교관계에 따른 인적, 물적 유입과 기술 교류 등 사회상과 결합되어 이전보다 다채롭게 전개되었다. 이러한 고려시대 선각기법의 기술과 시문 유형을 분석하기 위해 본 논문은 먼저 선각의 범주와 세부 기법을 고찰하고, 고려시대 이전까지의 흐름을 짚었다. 그리고 유물과 문헌을 바탕으로 고려 당대의 용어를 분석해 당시 기법에 대한 인식을 고찰해보았다. 또, 선각의 세부 기법과 시문 과정을 토대로 기법의 시문 기술을 살펴본 후 현전하는 유물의 재질을 물성과 강도를 기준으로 분류해 기법의 활용 유형을 분석했다. 특히 고려시대는 전쟁이나 사회 내 유행 등 시대상에 기인해 성행한 금속 재료의 사용 비중과 양상에 차이가 분명하기에 재질로 유형을 나누어 유물에서의 기법 양상을 분석했다. 그동안 선각기법은 유물에서 너무나 보편적으로 사용된 기법이라는 인식으로 인해 장식 효과가 극대화된 입사나 타출, 투조 등 여타 금속공예의 시문 기법에 비해 조망 받지 못했던 것이 사실이다. 하지만 기법이 지닌 보편성은 전 시대에 걸친 넓은 사용을 전제로 한다. 실제 선각은 우리나라와 여러 문화권의 현전하는 금속 유물에서 다양한 문화적 특징을 반영해 나타난다. 한편으로는 오랜 기간 당대의 공예 문화를 구현한 무형의 유산인 기술로 이어져 조각장과 선각 장식을 사용하는 무형문화재 여러 분야에 현재까지 전승되고 있다. 이처럼 선각기법이 지닌 보편성이 시사하는 사회문화적 의미는 크다고 할 수 있다.

• 박물관보존과학
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• 제8권
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• pp.81-95
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• 2007

국립중앙박물관 보존과학팀에서는 금속 유물의 보존처리 과정에서 얻은 청동 녹의 과학적 연구로서 납동위원소비 데이터를 구축하고 이로부터 청동기 원료의 산지와 관련된 연구를 수행하고자 한다. 청동 녹의 납동위원소비 분석을 위한 분석 장비는 기초과학지원연구소의 열이온화질량분석기(Thermal ionization mass spectromete ; TIMS)를 활용하였다. 본 연구의 일환으로 2007년에는 낙랑시대의 청동기 11 점, 통일신라시대의 청동화형접시 등 6점, 고려시대 동종에서 4점의 청동 녹을 입수하였고 납동위원소비를 분석하였다. 기 분석한 한국, 중국 및 일본의 방연석 납동위원소비 데이터를 기초로 산지를 추정하였다. 앞으로 보존과학팀에서는 금속 유물의 보존처리를 수행하면서 얻을 수 있는 청동 녹을 최대한 수집하고 분석하여 이들 자료를 모아 유물의 종류별, 시기별, 지역별 산지연구를 위한 자료로 활용할 것이다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2002년도 제15회 발표논문집
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• pp.45-52
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• 2002

본 연구에서는 KaOH, $K_2CO_3$, Sodium, 그리고 1차 이온수 용액의 $Cl^-$ 이온 추출량과 부식생성물의 생성순위, 부식물 생성, 그리고 부식물 제거에 관하여 관찰하였으며 이 연구로 아래와 같은 결과를 얻었다. $Cl^-$ 이온 추출량에 대한 실험 결과 NaOH은 탈염 초기에는 Cl- 이온을 잘 추출시켰으나 탈염 횟수가 증가하면서 $Cl^-$ 이온의 추출량이 급감하였다. 또한 유물 중량 변화에도 감소폭이 가장 심하였다. $K_2CO_3$은 NaOH나 1차이온수 용액과 비교해 보면 이 방법은 탈염처리동안 $Cl^-$ 이온을 꾸준히 추출시켜 주었으며 다른 탈염용액에 비해 유물 중량변화가 거의 관찰되지 않았다. Sodium 용액은 $K_2CO_3$ 용액과 마찬가지로 탈염처리 동안 $Cl^-$ 이온을 꾸준히 추출시켰으며 다른 탈염 용액에 비해 $Cl^-$ 이온 추출량이 가장 많았다. 하지만 이 용액은 약품 내에 불순물인 $Cl^-$ 이온을 $3\~5\;ppm$을 기지고 있어 보존처리자가 탈염처리를 할 때 좀 더 신중하게 생각해야 할 것 같다. 1차 이온수 용액은 부식인자가 $Cl^-$이온을 완전하게 제거해주지는 못하였지만, pH가 $7.5\~7.9$로 다른 탈염 용액에 비해서 전위차가 낮으며, 별도로 탈알칼리 처리를 하지 않아도 되기 때문에 유물손상은 극소화할 수가 있다. 따라서 이 용액은 부식이 매우 심한 철제 유물이나 균열이 많은 주조 철편과 같은 유물을 처리할 때 적절한 용액이다. 부식생성물 관찰에서는 출토 철기 유물에 생성된 부식물은 주로 인철광$(\gamma-FeOOH)$, 침철광$(\alpha-FeOOH)$, 적금광$(\beta-FeOOH)$, 그리고 자철광$(Fe_3O_4)$이다. 인위적 부식에서는 전부 인철광의 부식물이 생성되었고 자연적 부식에서는 모두 침철광의 부식물이 생성되었다. 특히 철제 표면에 자연적으로 생성된 공식 녹을 XRD 분석한 결과 적금광으로 동정되었다. 이런 모든 시편들을 각 탈염방법에 따라 탈염처리한 후 XRD와 SEM-EDS으로 분석한 결과 인철광과 침철광은 어떠한 변화도 보이지 않았고, 다만 적금광으로 동정된 시편만이 잔존하지 않았다. 철기 제작별 $Cl^-$ 이온 추출량과 탈염효과에 대한 비교 실험은 이온 크로마토그래피 분석 결과와 마찬가지로 단조 철제유물이 주조 철제보다 $Cl^-$ 이온을 많이 가지고 있었으며, 탈염 처리 후에는 $Cl^-$ 이온은 전혀 발견되지 않았다. 이상의 결과 $K_2CO_3$와 Sodium 용액은 탈염처리에서 가장 적합한 탈염처리 용액으로 알수가 있었으며 특히 어떠한 탈염 용액으로 유물을 처리한다 해도 철제유물에 생성된 부식물은 제거되지 않는다는 것을 알게 되었다. 따라서 보존처리자는 유물 표면의 부식 상태만을 보고 처리하기 보다는 철기제작물로 고려하여 처리하는 것이 필요하다. 또한 금속에 부식을 야기시키는 $Cl^-$ 이온과 부식물을 완전하게 제거하여 탈염처리를 하는 것이 유물 부식을 최대한 지연시킬 수 있는 것이라 생각된다.