• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권3호
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• pp.234-253
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• 2021

신갈나무는 국내 전역에 두루 분포되어 있는 경제, 산업적으로 활용 가치가 큰 수종이지만, 변색, 부후 등의 열화에 의한 피해가 심각하다. 이러한 이유로 신갈나무의 부후는 목재로써의 활용에 걸림돌이 되나, 부후 요인에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 신갈나무 부후에 영향하는 요인으로 곰팡이에 주목하였으며, 신갈나무의 부후 부위로부터 곰팡이를 분리, 동정하였다. 또한, 동정 된 곰팡이가 실제로 목재 열화에 영향을 미치는지 확인하기 위해 효소 활성을 평가하고, 곰팡이를 처리한 신갈나무 목재의 질량 손실을 목재 부후 실험을 통해 측정하였다. 신갈나무에서 분리된 곰팡이 5종의 genomic DNA의 ITS region을 이용한 염기서열 분석을 통해, Mucoromycota phylum에 속하는 Mucor circinelloides, Cunninghamella elegans, 그리고 Umbelopsis isabellina 3종과 Ascomycota phylum에 속하는 Ophiostoma piceae와 Aureobasidium melanogenum 2종의 곰팡이가 동정되었다. 이러한 5종의 곰팡이는 목재의 부후와 관련된 cellulase나 laccase와 같은 효소 활성이 있으며, 실제로 신갈나무의 심재와 변재의 중량을 감소시켰다. 특히, cellulase와 laccase 활성을 모두 보유한 O. piceae와 A. melanogenum는 신갈나무의 중량을 각각 6.9%와 1.5% 감소시켰다. 이러한 결과들은 본 연구에서 동정된 5종의 곰팡이가 신갈나무의 열화에 영향한다는 것을 의미하며, 신갈나무에 대한 목재 부후균으로써의 가능성을 시사한다.

• 보존과학회지
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• 제38권2호
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• pp.154-165
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• 2022

문화유산의 현색(顯色)은 제작기법 해석, 보존처리 활용, 상태 모니터링의 중요한 기초 자료이다. 이 연구에서는 권응수 초상을 대상으로 디지털 색관리시스템 기반 색재현 과정을 체계적으로 정립하고, 문화유산 기록 및 보존에 적합한 현색 활용방안을 제안하였다. 전체적인 색재현 과정은 촬영 환경 세팅, 색기준차트 측정, 디지털 사진 촬영, 색보정, 색공간 설정 순으로 진행되었다. 연구 결과, 사진기 제조사 프로파일이 적용된 디지털 이미지는 현색과 비교하여 평균 𝜟10.1의 색차를 보인 반면, 디지털 색재현 이미지는 평균 𝜟1.1의 색차를 보여 현색과 거의 유사한 것을 알 수 있다. 이 결과는 디지털 사진 촬영 환경과 조건을 최적화했더라도 디지털 사진기 제조사의 보정 알고리즘에 의존할 경우 대상 문화유산의 현색 기록에 어려움이 있는 것을 의미한다. 따라서 문화유산은 RAW 이미지 기반의 색보정 및 색공간 설정을 통해 디지털 색재현이 필요하며, 이는 현색 기록화를 위해 매우 중요한 과정이다. 또한 디지털 색재현을 통한 현색 기록은 문화유산의 보존상태 평가와 보존처리 및 복원의 중요한 기초자료가 될 수 있으며, 퇴색 및 변색 현상의 모니터링을 위한 기준 데이터로 활용성이 높을 것으로 판단된다.

• 대한소아치과학회지
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• 제49권4호
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• pp.392-401
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• 2022

본 연구는 Silver diamine fluoride (SDF)와 요오드화 칼륨(KI)이 이차 우식에 노출된 상아질의 내산성에 미치는 영향을 실험실 환경에서 평가하는 것이다. 소의 절치를 이용하여 상아질 시편을 제작한 뒤 인공적으로 초기 우식병소를 형성하여 음성 대조군, 양성 대조군, SDF 도포, SDF 도포 후 KI 도포(SDFKI)의 4개 군으로 나누었다. 음성 대조군을 제외한 각 군 당 4개의 시편 상면에 Streptococcus mutans, Lactobacillus casei 및 Candida albicans를 포함하는 다종 우식원성 세균을 접종하고 28일 간 배양하였다. 음성 대조군은 초기 우식병소 형성 뒤 인산 완충 용액에 담가 28일 간 보관하였다. 모든 시편의 탈회 정도는 micro-CT를 사용하여 분석하여 SDF와 KI가 탈회 상아질의 내산성에 미치는 영향을 비교, 평가하였다. 실험 결과 SDF와 SDFKI군에서는 양성 대조군에 비해 유의하게 탈회 깊이가 감소하여 SDF와 SDFKI의 도포가 탈회 상아질의 내산성을 증가시켜 이차 우식에 대한 저항성을 향상시킨 것을 확인할 수 있었다. KI 도포는 SDF의 항균 효과에 대해 유의한 영향을 미치지 않았다. 본 연구 결과 SDF와 SDFKI 도포는 탈회 상아질의 내산성을 증가시켜 이차 우식의 예방에 효과가 있었다. 또한 KI는 SDF의 항균 효과에 유의한 영향을 미치지 않으면서 검은 변색의 가능성을 줄일 수 있기 때문에 임상에서 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 보존과학회지
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• 제38권2호
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• pp.124-132
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• 2022

본 연구는 국가민속문화재 일월수 다라니 주머니 매듭과 테두리 장식에 사용된 '금속 장식지'를 대상으로 과학적 분석을 통해 재료적 특성을 파악하였다. 금속 장식지는 SEM-EDS 분석을 통해 은(Ag) 및 황(S)이 확인되어 은제 금속박을 배지에 부착하여 제작한 것으로 추정할 수 있다. 황(S)은 농도와 접촉시간에 따라 은(Ag)을 황색부터 흑색까지 변색시킬 수 있다. 현재는 황색을 확인할 수 없으나, 은(Ag)으로 가금사를 만든 사례가 있어 본래 색을 추정하기 위해서는 추가 연구가 필요하다. 배지는 배면까지 적갈색이다. 함께 검출된 알루미늄(Al)과 규소(Si), 철(Fe)은 전통 편금사(片金絲)의 붉은색 접착제로 추정되는 주토(朱土)의 주성분으로, 금속 장식지의 접착제 관련 성분으로 추측된다. GC/MS 분석 결과에서 접착제 성분은 아교(阿膠)로 확인할 수 있었다.

• 산업융합연구
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• 제21권2호
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• pp.93-101
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• 2023

본 연구에서는 칼과 가위 및 화학약품에 의한 물리·화학적 섬유 손상을 분석하여 손상의 원인 파악을 위한 기술 데이터 자료로써 활용하고자 하였다. 칼 4종류 및 가위 5종류와 4종류의 화학약품(황산, 염산, 수산화나트륨, 수산화칼륨)을 이용하여 면(Cotton), 울(Wool), 폴리에스터(Polyester), 레이온(Rayon), T/C(Polyester 50%, Cotton 50%), T/W(Polyester 50%, Wool 50%)에 물리·화학적 손상을 생성하여 공구와 화학약품에 따른 손상을 분석하였다. 칼과 가위에 의한 관통 손상은 칼의 날 부분이 관통한 경우 공통으로 "V" 유형의 손상이 나타났으며, 칼의 등 부분이 관통한 칼의 경우 "T", "ㅁ", 갈고리, "ㄷ" 유형의 손상이 나타났다. 또한, 가위의 경우 모두 "Y" 유형의 손상이 공통으로 나타났다. 화학약품에 의한 섬유 손상은 유류 흔적, 부식, 분해, 수축, 변색 등 다양한 손상이 나타났으며, 화학약품과 섬유의 종류에 따라 나타나는 손상에 차이를 보였다. 섬유의 물리적 손상은 공구의 형태적 특성에 따라 나타나는 특징에 차이를 보였으며, 화학적 손상은 화학약품과 섬유의 종류에 따른 특징 차이를 보임을 확인하였다.

• 접착 및 계면
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• 제24권1호
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• pp.26-35
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• 2023

일반적으로 유기 용매를 이용한 코팅제는 제조 과정에서 발암성 물질인 휘발성 유기화합물 (Volatile Organic Compounds, VOC)을 배출하게 되어 환경적인 문제로 사용이 규제되고 있다. 게다가 기존의 화석 연료 자원이 한정적이라 에너지 자원 고갈을 야기시킨다는 문제가 있다. 따라서 본 연구에서는 바이오매스 물질인 isosorbide의 함량을 달리하여 광경화형 바이오매스계 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 합성하여 코팅제의 물성 평가를 진행하였다. Isosorbide 함량이 증가할수록 점도, 유리전이온도, 인장강도, 내오염성, 연필경도 등이 증가하였고 신율 및 굴곡성은 낮게 측정되었으며, 부착력은 BOI-3가 가장 좋은 결과를 나타내었다. 올리고머의 isosorbide 함량을 20% 로 고정하고 polycaprolactone diol(PCL)과 Ecoprol H1000(Ecoprol)의 함량비에 따라 광경화형 바이오매스계 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 합성하여 코팅제의 물성 평가를 진행하였다. PCL/Ecoprol의 함량비가 증가할수록 유리전이온도, 신율 및 굴곡성은 증가하였지만 인장강도와 연필경도는 감소하였으며, PCL 첨가로 인한 표면 결합력 향상으로 부착력과 내오염성이 크게 증진한 것을 확인할 수 있었다. 합성된 올리고머의 필름은 모두 변색 없이 투명한 결과를 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.583-596
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• 2022

반구대 암각화의 암면은 접촉변성작용을 받아 혼펠스화된 암갈색 셰일이 주류를 이룬다. 이 암면은 일정 깊이의 풍화층을 형성하고 있으며 풍화층과 비풍화층은 광물 및 화학조성에 차이가 있다. 또한 암각화의 표면은 생물 및 화학적 풍화에 의해 전면에 걸쳐 담갈색으로 변색되었다. 비풍화층을 기준으로 색도를 측정한 결과, 풍화층에서는 백색 및 황색도가 증가하였으며, 색차(ΔE)는 5.54~36.89(평균 17.26)를 나타냈다. 암각화 표면의 풍화층에서는 비풍화층에 비해 CaO의 함량이 약 90% 감소하였으며 Sr도 같은 경향을 보였다. 특히 비풍화층의 공극률은 평균 0.4%이나, 풍화층에서는 25.0%로 산출되었다. 이는 방해석이 수분과 반응하며 용출되면서 표면으로부터 풍화층을 형성하기 때문으로 해석된다. 이를 근거로 X-선의 투과특성을 활용하여 암각화의 풍화심도를 모델링하면, 암면의 풍화심도는 대부분 1~2mm로 나타났다. 그러나 2mm 이상으로 분류된 영역은 주변의 풍화심도를 감안할 때, 최대 3~4mm 정도로 판단된다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권1호
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• pp.539-544
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• 2023

연구 대상은 경상북도 ◯◯시 ◯◯동에 위치한 마애여래입상 암반으로서 안정성이 우려되는 중생대 백악기 화강섬록암 마애불상이다. 안정성 해석을 위해 마애불 암반의 3차원 face mapping과 절리의 지질공학적 특성, 3차원 스캐닝, 초음파속도, 편광현미경 분석, 전자현미경 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 더불어 손상상태 조사, 평사투영해석, 암반분류 및 한계평형해석으로 마애불 암반의 안전율을 산정하였다. 구간별로 손상 및 가능한 붕괴의 유형과 규모는 암석의 풍화도와 절리면의 배향과 특성에 따라 다르나 쐐기파괴와 전도파괴가 소규모로 예상된다. face-mapping 자료, RMR, 암석의 물성·역학시험, 평사투영해석 및 한계평형해석으로 종합·검토한 결과, 마애불 암반의 건기 시와 우기 시의 허용안전율 1.2에 미달하여 안정성이 우려된다. 손상유형은 박리, 균열, 입상분해 및 초목생장, 균열 방향별 점유율은 전면이 가장 우세한 것으로 나타난다. 마애불 암석은 화강섬록암이며, 표면 변색의 물질은 K, Fe, Mg로 판명되었고, 4조의 절리 중 J1은 인장절리이고 나머지는 전단절리이다. 초음파탐사로 추정한 일축압축강도는 514kgf/cm2로서 대부분 연암과 일부 풍화암에 해당한다. 암반분류 결과 5등급으로 추산되며, 마애여래입상 전면부 불안정성이 예상된다. 기존의 문화재 안전진단의 방법과 더불어 이들 기법은 석조문화재의 객관적인 해석 및 안정성 검토의 합리적인 도구가 될 것으로 예상한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.348-355
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• 2023

바이오디젤은 중립연료로써 친환경 연료로 알려져 있으며, 육상에서는 일정 비율을 의무 혼합하는 정책을 시행하고 있다. 본 연구에서는 바이오디젤의 선박 연료로써의 사용 가능성을 검증하기 위해 선박용 경유와 바이오디젤의 혼합비율 0 %, 5 %, 10 %, 20 %에 대해 성분 분석, 금속 부식성 실험, 저장 안정성 실험을 수행하였다. 성분 분석은 ISO 8217:2017 기준에 따라 밀도, 동점도, 인화점 등 총 8가지를 평가하였으며, 180일 동안 상온과 가혹 조건(60 ℃)에서 금속 부식성 실험과 저장 안정성 실험을 통해 바이오디젤 신뢰성을 검증하였다. 연구 결과, 성분 분석은 바이오디젤 모든 혼합비율에서 ISO 8217:2017 기준을 만족하였으며, 바이오디젤 비율에 따라 동점도, 밀도, 산값은 혼합비율이 높아질수록 높게 나타났으며, 황분은 혼합비율이 높아질수록 낮게 나타났다. 금속 부식성은 탄소강, 철, 알루미늄, 니켈의 경우 부식이 거의 발생하지 않았으나, 구리의 경우 60 ℃ 환경 바이오디젤 20 % 혼합에서 산소가 풍부한 바이오디젤의 영향으로 부식이 발생하였다. 저장 안정성은 모든 바이오디젤 혼합비율을 180일 동안 상온과 가혹 조건에서 저장한 결과, 변색, 슬러지 발생, 연료 분리가 육안으로 확인되지 않았다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권5호
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• pp.661-667
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• 2023

시판 중인 식용 감미료 5종류는 자당을 대체할 수 있는 물질이기에 다이어트 제품으로 사용된다. 동물과 인체에 끼치는 영향에 관한 연구에서 동물세포의 특징 실험으로 배출 중심 연구를 하여 안정성을 입증해왔고 적은 양의 축적은 무시해왔다. 반면에 식물은 외부 물질을 흡수하여 분해하거나 축적하는 물질대사 작용을 하기에 식물체를 사용하여 분해 가능성과 축적 가능성의 효과를 연구할 수 있다. 발아된 보리와 콩나물을 사용하여 시판 중인 사카린과에이스셜팜 칼륨(에이스 K)의 식물 체내에서 물질대사 영향을 조사하였다. 발아된 보리와 콩나물 성장에서 사카린과 에이스 K 는 식물 성장에 대한 저해 효과를 잎, 줄기, 뿌리에서 저 농도에서부터 모든 기관에서 공통으로 나타났다. 또 시간이 지남에 따라 사멸하는 증상이 명확하게 나타나는 것을 관찰할 수 있어서 식물 체내에 축적된다고 볼 수 있다. 축적된 양이 증가함에 따라 독성효과가 증가하여 식물이 물질대사를 하지 못하는 상태에 이르러 잎 끝부분부터 검정으로 변색하여지고 사멸상태에 이른다. 축적된 인공감미료를 제거하기 위해서 증류수에서 배양하여 회생 가능성을 시도하였지만 분해되지 않는 물질로 작용하고, 독성을 피하지 못하고 사멸된다. 이것은 사카린과 에이스 K는 세포 내에서 배출하지 못한다. 독성효과가 계속 되어서 성장을 억제하고 결국에는 세포를 사멸하게 한다고 사료된다.