• 박물관보존과학
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• 제13권
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• pp.51-58
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• 2012

국립중앙박물관 보존과학팀에서는 동북아지석묘연구소에서 의뢰한 전라남도 여수 월내동 출토 비파형동검에 대한 보존처리를 실시하였다. 여수 월내동 비파형동검은 현재까지 출토된 비파형동검 중 가장 길이가 긴 동검에 해당되며, 1차적으로 보존처리가 이루어진 상태였다. 부식이 진행되어 매우 취약한 상태로 상단부와 하단부 2개체로 분리되어 있었고, 상단부는 표면에 노출된 형태로 하단부는 흙과 함께 응급 수습되었다. 보존과학팀에서는 흙 속에 있는 비파형동검 하단부를 노출시켜 상단부와 접합하고, 결실된 부위는 추정 복원하는 방법으로 보존처리를 진행하였다. 보존처리 시 취약한 유물을 강화하는 방법으로 유리섬유는 10 wt.% Paraloid B-72 (in Xylene)를 이용하였고, 성분을 확인하기 위해 X-선 형광분석기를 이용한 비파괴 분석을 실시하였다.

• 보존과학회지
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• 제26권2호
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• pp.149-156
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• 2010

금속 유물 코팅제로 사용되는 V-Flon은 함께 사용되는 용제인 YK-D80의 늦은 휘발성으로 작업에는 용이하나, 후처리로 유물을 접합하거나 복원처리 시, 코팅제가 완전 경화되지 않고 흘러나오는 문제점이 발생한다. 따라서 함침처리 후에 코팅제의 경화 속도를 가속시키기 위해 열풍 건조기에서 경화시키는 경우가 대부분이다. 이러한 V-Flon의 용제 휘발 속도의 문제점을 보완하고자 적용시키는 열풍 건조에 대한 문제점을 알아보고, 용제와 농도에 따른 변화 정도를 살펴보아 가장 효과적인 용제와 그 조성을 찾고자 하였다. 6 종류의 용제를 선정하였고 농도는 10%, 20%, 30%의 세 가지 농도로 함침 처리하여 시편을 제작하였다. 그리고 시편의 상태를 알아보기 위해서 금속 표면의 색상 및 광택 변화, 코팅막 두께 측정, 코팅 후의 부식 실험, 접촉각을 통한 내수성 측정을 실시하여 코팅제의 안정성을 평가하였다. 자연 건조와 열풍 건조의 비교 실험 결과, 열풍 건조는 외부의 강제 건조로 데이터 값이 불안정하여 균일하고 안정한 코팅막 형성에는 문제가 있음을 확인할 수 있었으며, 용제의 농도에 따른 실험 결과 V-Flon을 Xylene 용제를 이용하여 10% 용액으로 제조하여 사용할 경우, 얇은 코팅막에도 불구하고 높은 수분 차단성을 가지고 있었으며, 낮은 광택과 색변화를 나타내는 안정된 코팅막을 형성할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.661-673
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• 2007

안성 청룡사삼층석탑의 구성암석은 대부분 편마상 복운모 화강암과 세립질 화강암으로 이루어져 있다. 이 석탑은 거의 전면에 걸쳐 나타나는 부재의 균열과 결실이 탑의 구조안정성을 위협한다. 또한 표면의 무기오염물과 다양한 서식형태를 갖는 생물침해는 석재표면의 손상을 가중시키고 있다. 따라서 이 연구에서는 석탑에 대한 종합적인 비파괴훼손도 진단을 수행하고 이를 근거로 풍화를 저감시키기 위해 최소한의 보존처리를 수행하였다. 보존처리에서는 석탑의 전면에 걸쳐 자생하는 지의류 및 생물오염물을 건식 및 습식 세정하였으며, 과거 이 석탑의 보수에 사용되었던 노화된 콘크리트를 제거하고 합성수지를 이용하여 복원하였다. 부재사이에 삽입된 부식된 철편은 티타늄 강철 합금으로 교체하였으며, 모든 공정이 완료된 후에 석질 강화처리를 실시하였다. 또한 석탑의 지반과 주위환경을 보강하고 정비하였으며 관람객에 의한 손상을 제어하기 위한 보호시설을 설치하였다.

• 보존과학회지
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• 제31권1호
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• pp.75-86
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• 2015

찰갑은 매납 이후 부식으로 약화되고 토압에 의해 각 소찰들이 흐트러진 상태로 출토된다. 따라서 출토 즉시 현장 보존처리를 통해 출토 당시의 모습 그대로 실내로 옮겨져야 하며, 실내 보존처리에서는 단단한 지지층으로 보강하여 바닥에 놓여 진 후에도 안정적으로 유지될 수 있도록 조치해야 한다. 이 과정에서 보존처리 후 실견이 불가능한 바닥면에 대해서는 실측과 사진촬영 등을 통해 자료를 남기게 되는데, 이와 같은 자료만으로 유물을 정확히 이해하는데 한계가 있기 마련이다. 이를 보완하기 위한 방법으로 '김해 진영 2지구' 출토 찰갑의 보존처리에서는 바닥면에 대한 자료화 방법으로 실측, 사진촬영 이외에 복제를 통해 실견자료를 확보하고자 하였다. 또한 경갑은 토압에 의해 좌우로 찌그러져 정확한 형태를 파악하기 어려운 상태였는데, 개별 지판을 복제한 후 하나로 합쳐 매장 당시의 원형대로 복원하여 실물자료를 확보하였다. 찰갑의 보존처리에서 새로이 복제 기법을 적용하여 육안으로는 관찰이 어려웠던 바닥면과 경갑에 대한 실물자료를 확보하게 됨으로써, 유물에 대한 이해도를 높이고 갑옷의 구조를 보다 효과적으로 확인할 수 있게 되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제39권
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• pp.5-38
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• 2006

우리나라 고분에서 목관이 출토된 예는 창원 다호리유적과 무녕왕릉, 창녕 송현동고분군 7호분뿐이지만, 일본의 고분시대에는 목관의 외형과 구조 등을 추정 복원할 수 있는 자료가 비교적 풍부한 편이다. 일본 고분시대의 목관은 제작방법에 따라 통나무 내부를 파내어 만든 고발식(刳拔式)과 판재를 결합한 조합식(組合式)으로 분류되며, 형태적으로는 주형, 할죽형(割竹形), 상형(箱形) 등으로 나눌 수 있다. 그리고 상형목관은 관재의 결합방식에 의해 조립식(組立式)과 정부식(釘付式)으로 구분된다. 목관의 수종은 금송재가 전 시기에 걸쳐 차별적인 선택이 이루어졌지만, 고분시대 후기에는 삼나무나 편백나무 등 일상에서 쉽게 구할 수 있는 목재가 사용되기도 한다. 우리나라의 창원 다호리유적와 창녕 송현동고분군 7호분 출토 목관은 제작방법 및 형태에 있어 일본의 고발식목관과 유사하며, 무녕왕릉의 왕 왕비의 관은 일본의 정부식목관 출현에 직접적인 영향을 미친 것으로 인식되고 있다. 창녕 송현동고분군 7호분 목관은 통나무배를 전용한 것으로 일본에서 제기되고 있는 주장(舟葬)과 같이 황천국(黃泉國)으로 가기 위한 수단으로 배를 목관으로 시용하였다는 사후 세계관을 반영한 것이 아니라 녹나무가 가진 방충, 부식억제 효과를 최대한 이용한 실용적인 이유로 판단된다. 창녕지역은 녹나무의 식생지역이 아닌 내륙에 위치하고 있기 때문에 관재로서 녹나무를 확보하기 어려웠을 것이고, 이러한 이유로 부득이하게 기존에 사용하였던 배를 전용할 수밖에 없었던 것이다. 7호분 축조 딩시 시대적 상황을 볼 때, 녹나무는 당시 가야와 활발한 대외교섭이 있었던 왜에서 수입한 것으로 추정된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권5호
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• pp.628-636
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• 2018

현재 운용되고 있는 대형 등부표는 대부분 철소재로 제작되어, 부식과 침식에 취약할 뿐 아니라 중량이 커서 설치 및 유지보수가 어렵다. 또한, 주위를 항해하는 선박과 충돌시 등부표 및 선박의 구조적 피해는 물론 인명피해를 발생시키기도 한다. 이러한 철소재 등 부표의 문제점들을 해결하고자 친환경, 경량화 재질을 사용한 등부표가 주목을 받고 있고, 최근 국내에서도 부체와 상부구조물에 각각 친환경 경량소재인 EPP(Expanded Polypropylene)와 알루미늄 소재를 적용한 경량 등부표가 개발된 바 있다. 등부표가 본연의 기능을 수행하기 위해서는 복원성능 및 파랑중 (동적) 운동성능의 확보가 중요한데, 경량화 등부표는 기존의 철재 등부표와 중량 분포 및 운동특성이 다르기 때문에 이에 관한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 새롭게 개발된 전원일체형 경량 7마일 등부표의 복원성능과 다양한 환경조건(파도, 바람, 조류)하에서의 운동성능을 평가하였다. 계류시스템을 고려한 운동해석에는 ANSYS사의 AQWA를 사용하였으며, 운동성능 추정의 정도 향상을 위하여 상용 CFD SW인 Simens사의 STAR-CCM+를 사용해 추정한 풍하중 및 조류하중을 운동해석에 사용하였다. 추정된 등부표의 유의운동의 최대값을 비교한 결과, 바람보다는 파도와 조류가 운동성능에 상대적으로 큰 영향을 미치며, 해상상태가 나빠질수록(Beaufort No. 3이상) 운동이 급격히 커지는 것으로 예측되었다. 이는 해상상태가 나빠지면서 불규칙 파 에너지 스펙트럼의 최대 주파수가 등부표의 고유주파수에 근접하기 때문으로 추정된다.

• 한국광물학회지
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• 제26권2호
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• pp.101-110
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• 2013

나노크기 매킨나와이트(nanocrystalline mackinawite, FeS)는 높은 비표면적을 지닌 반응성 높은 광물로, 오염된 지하수나 토양의 복원을 위해 널리 사용된다. 또한 매킨나와이트는 혐기성 부식반응에 대해 열역학적으로 안정하고, 황산염 환원미생물의 대사에 의해 재생된다는 장점이 있다. 하지만 매킨나와이트 나노입자는 지하수 흐름에 의해 멀리 확산되거나 입자집적이 일어나 대수층 공극을 막는다. 따라서 현장복원을 위한 투과반응벽(permeable reactive barrier)의 설치를 위해서 나노크기 매킨나와이트에 대한 변형이 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 코팅법을 활용해 매킨나와이트 나노입자를 알루미나(alumina, $Al_2O_3$) 및 활성알루미나(activated alumina) 표면에 증착시켰다. 매킨나와이트의 코팅량은 pH에 따라 현저히 달랐으며, 두 종의 알루미나 모두 약 pH 6.9에서 최대 코팅이 관찰되었다. 이 pH에서 알루미나와 매킨나와이트는 반대의 표면전하(surface charge)를 띠어 두 광물 간 정전기적 인력이 발생하고, 이로 인해 효율적인 코팅이 일어났다. 이 pH에서 알루미나 및 활성 알루미나에 의한 코팅량은 각각 0.038 $mmol{\cdot}FeS/g$과 0.114 $mmol{\cdot}FeS/g$이었다. 혐기성 조건에서 코팅되지 않은 알루미나 및 활성 알루미나, 그리고 최적 pH에서 코팅된 알루미나 및 활성 알루미나를 사용해 아비산염(arsenite) 흡착실험을 수행했다. 코팅되지 않은 활성 알루미나는 코팅되지 않은 알루미나와 비교해 단위질량당 높은 아비산염의 제거를 보여주었으나, 매킨나와이트의 코팅에 의한 흡착량 증가를 보이지 않았다. 활성 알루미나는 높은 비표면적을 지니고 있어 반응성 높은 수산화작용기(hydroxyl functional group)가 다수 존재했고, 이로 인해 코팅된 매킨나와이트에 의한 아비산염의 제거가 중요하지 않았다. 반면 알루미나는 매킨나와이트 코팅에 의해 향상된 아비산염의 제거율을 보였는데, 이것은 알루미나에 존재한 수산화작용기가 아비산염과의 표면배위결합(surface complexation)에 소모되고, 코팅된 매킨나와이트에 의한 부가적인 흡착이 일어났기 때문이다. 코팅된 알루미나는 이전에 연구된 코팅된 실리카와 비교해보면 단위 비표면적당 매킨나와이트의 코팅량이 약 8배 높았으며, 더 높은 아비산염에 대한 흡착력을 보였다. 따라서 본 연구의 결과는 코팅된 알루미나는 투과반응벽의 설치에 적합한 물질이고, 특히 아비산염으로 오염된 지하수의 정화에 유용하게 적용될 수 있음을 지시하고 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제49권2호
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• pp.172-189
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• 2016

본 연구에서는 "오주서종박물고변(五洲書種博物考辯)", "천공개물(天工開物)" 등 고문헌에 기록된 오동 재료와 합금비, 주조 시설, 주조법 등을 확인하고 이를 기초자료로 활용하여 오동상감기법으로 장도를 제작하였다. 오동상감기법 장도 제작은 크게 오동 합금, 은땜 합금, 오동판과 은판 제작, 칼자루와 칼집 제작, 장도의 장석인 두겁 및 부속품 제작, 오동 상감, 조립의 순으로 진행하였다. 오동의 합금은 "오주서종박물고변"에 보이는 상품(上品)으로 전통방식의 진오동(眞烏銅) 합금비인 구리와 금을 20:1의 중량비로 하였다. 은땜의 합금은 상감된 문양에 사용한 경우 은과 황동(Cu 7 : Zn 3)을 중량비 5:1로, 단순 접합 사용한 경우에는 은과 황동을 중량비 5:2로 합금하여 은땜판을 제작하였다. 칼집과 칼자루 제작은 진오동 합금비로 만든 오동 괴를 풀림과 단조작업을 실시하여 오동판의 두께를 0.6mm로, 오동의 뒷면인 은판도 두께 0.6mm로 제작한 뒤, 오동판과 은판 접합, 풀림과 단조, 오동판에 문양 새기기, 은 상감하기, 오동판으로 칼집과 칼자루 모양잡기, 은땜으로 접합하기, 연마 및 광택내기 등의 과정을 거쳐 완성하였다. 붉은색의 오동판 표면을 검은색으로 부식시키는 '오동 살리기(발색하기)'는 오동 합금의 품위에 따라 발색 효과가 차이가 난다. 한지를 30일 정도 썩힌 인뇨(人尿)에 적셔 칼집과 칼자루 등에 감아 따뜻한 곳($25^{\circ}C$ 이상)에 두고 2~3시간이 경과하면 오동판의 겉면만 검은색으로 발색되고 은이 상감된 문양은 그대로 있어 오동상감기법을 재현할 수 있었다. 오동상감 복원에 사용했던 오동판, 은판, 은땜판의 합금성분과 오동의 표면 발색성분을 알기 위해 과학분석을 실시하였다. 오동 합금 분석(시료 2개)결과 고문헌 기록(Cu 95wt%, Au 5wt%)과 평균성분비가 유사한 Cu 95.57wt%, Au 4.16wt%과 차이가 있는 Cu 98.04wt%, Au 1.95wt%로 검출되었는데, 전자는 오동판 가공에 성공률이 높은 반면, 후자는 가공과정에서 터지는 등의 실패가 있었다. 오동판과 은판이 부착된 시료의 성분분석 결과 은판 부분은 Ag 100wt%로 검출되었고, 오동판과 은판이 접합된 부분은 Cu, Ag, Au가 모두 검출되어 접합이 잘 되었음을 확인할 수 있었다. 은과 황동을 합금한 은땜판은 분석결과 Ag 성분이 다양하게 검출되고 있어 성분비와 관계없이 매우 불균질하게 섞여있음을 관찰하였다. 오동판에 검은색으로 발색된 부분의 성분분석 결과 소지 금속에서 검출되지 않았던 S의 함량이 검출되어 S의 함량이 오동 색상에 영향을 미친 것으로 판단되었다. 향후 발색에 대한 정확한 메커니즘을 밝히기 위해서는 추가적인 화합물, 색도 및 재현 연구 등 추가연구가 필요하다. 이번 연구를 통해 시도 및 확인된 고문헌 속의 오동합금 실험 및 재현, 오동상감기법에 의한 장도제작, 오동판 검은색 발색 메커니즘의 과학 분석결과 등은 오동상감기법의 복원을 위한 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.