• 보존과학회지
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• 제34권6호
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• pp.443-458
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• 2018

기록물이란 기록이 남아있는 다양한 형태 및 재질을 총칭하며, 현재 종이로 구성된 기록물이 가장 많이 존재한다. 종이는 재질적 특성상 생물학적 손상인자에 의해 쉽게 열화 되며, 이를 제어하기 위하여 화학약제 소독처리 및 환경조절을 통해 관리해 왔다. 국가에서 관리하는 대량 기록물 보관처의 경우 입고되는 모든 기록물은 전수소독을 원칙으로 하고 있다. 그러나 공적 기록물의 생산량은 매년 증가되어, 이로 인해 대량 기록물 보관처의 보존관리가 점차 한계에 이르고 있다. 본 연구는 선별적 소독기준 제시를 위한 기초연구로써 보존서고 내 미생물 60종을 대상으로 유전학적 종 분석을 수행하였으며, 현장에서 즉각 사용 가능한 미생물 오염도 분석법인 ATP 생물 발광 반응(ATP bioluminescence)법을 제안하였다. 이를 위해 생물량에 따른 미생물 활성도 검량선을 작성하였으며, 실제 기록물 보존서고에 보관중인 미소독 기록물 1951점을 대상으로 미생물 활성도분석을 수행하였다. 이를 통해 연중 항온항습이 유지되는 조건에서 미생물 활성도는 억제 또는 감소되는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과가 향후 합리적이고 경제적인 소독처리 방안 및 세부기준수립의 기반자료로 활용되기를 기대한다.

• 한국균학회지
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• 제39권3호
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• pp.198-204
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• 2011

팔만대장경판과 이를 보존하고 있는 건물인 장경판전으로부터 미생물조사를 실시하였고 조사를 통해 분리된 미생물들이 생산하는 xylanase의 특성을 조사하였다. 조사 당시에 장경판전의 내부 온도는 $20^{\circ}C$ 안팎으로 적절하게 유지되고 있었지만 상대습도는 최대 80%에 이르는 곳도 있어 미생물과 같은 생물적 열화원의 발생으로 문화재의 손상 가능성이 있을 것으로 생각된다. 분리된 5종류의 미생물인 Cladosporium cladosporioides H1, Penicillium citreonigrum H3, Penicillium toxicarium H4, Aspergillus versicolor H6, Acremonium alternatum H7은 모두 재질의 표면을 오염시키고 유기질 (cellulose, xylan, lignin)을 분해시킬 수 있는 곰팡이였다. 이들은 $20^{\circ}C$의 저온에서도 성장이 활발하여 xylanase의 생산도 활발히 이루어졌다. 이들에 의해 생산되는 xylanase는 균주의 종류에 따라 생산 속도의 차이가 있었으며 대부분 산성인 조건에서 xylan을 효과적으로 분해하는 것으로 조사되었다. 또한, Cladosporium cladosporioides H1와 Penicillium toxicarium H4의 xylanase는 산성 조건에서 열에 안정한 것으로 나타났지만 그 외 균주들이 생산한 xylanase는 열에 대한 안정성은 높지 않은 것으로 조사되었다. 이러한 조사 결과는 문화재의 보존 환경의 조절이나 보존제 개발을 하는데 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보이며 생물학적 열화를 일으키는 미생물을 제어할 수 있는 대안을 마련하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 보존과학연구
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• 통권35호
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• pp.111-119
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• 2014

본 연구는 문화재를 가해하는 미생물을 분리하여 그 특성을 파악한 것이다. PDA 배지를 이용하여 목조문화재 동춘당으로부터 미생물을 분리 동정을 하였다. 기질분해 실험을 통해 19종의 미생물을 분리하였다. 미생물을 배양하면서 흡광도를 통해 성장곡선을 측정하였고, pH의 변화량도 측정하였다. 72시간 배양한 결과, 시간에 따라 미생물이 증가함을 확인하였고, pH도 미생물 증가에 따라 증가하는 것을 확인하였다. DNS 시약을 통해 cellulose 분해 정도를 측정한 결과에서는 45시간 이후 DNS 시약과 결합하여 반응을 나타내는 환원당이 급격히 감소하는 결과를 확인하였다. 분리된 Methylobacterium sp.는 cellulase를 분비하여 목재를 분해하는 것을 확인하였다.

• 유기물자원화
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• 제23권4호
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• pp.86-94
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• 2015

반탄화 공정은 약 $250^{\circ}C$정도의 온도에서 진행되는 열화하적 반응으로, 본 반응에 의하여 바이오매스 중에 포함된 헤미세루로스가 분해되고, 휘발성 가스를 생성하여 분리되는 과정이 진행된다. 바이오매스를 반탄화하는 중요한 이유로는 반탄화에 의하여 에너지 집적도(바이오매스 단위 중량에 포함된 열량)가 증가하게 되어 수송 등에 필요한 열량이 감소하는 장점이 있는 반면, 반탄화의 결과로 생산된 반탄화물은 화재 및 분진 폭발의 위험이 높아지는 단점이 있다. 본 연구에서는 바이오매스 연료 중 목질류로서 자연 건조된 폐목재와 초본류로서는 볏짚을 대상으로 약 $200^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$범위의 온도에서 반탄화 실험을 실시하여 반탄화 후 결과물의 연료적 특성을 평가하였다. 특히 C/H(탄소와 수소 비) 및 C/O(탄소와 산소비)는 연료적 특성 중 생물학적 안정성 및 연소시 오염물질(특히 수트, Soot)과 관계되는 요소로서 중요하다. 실험 결과 반탄화에 의하여 C/H는 약 2배 증가하였으며, C/O는 약 3배 증가하였다. 이는 생물학적 안정성은 감소하여 자연적으로 분해(생분해)가 진행되는 어려운 상태로 변화되었으나, 연료 중 수소의 감소에 의하여 휘발성 가스의 생성은 감소할 수 있는 것을 나타낸다. 한편 탄화된 바이오매스의 TGA(Thermogravimetric Analysis)를 실시한 결과, 저온에서의 진행되는 열분해 부분이 상대적으로 감소하였으며, 이는 단순 바이오매스 연료에 비하여 석탄과 연소 특성이 유사할 수 있는 것으로 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권6호
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• pp.9-17
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• 2012

콘크리트 하수 암거는 항상 유해이온에 노출되어 있으므로 사용기간의 증가에 따라 내구적인 문제점을 보이며, 이러한 열화는 구조적인 문제로 진전된다. 콘크리트 하수암거는 일단 매립 후 유지관리가 어려우므로 초기에 높은 내구성 및 안전성을 요구한다. 최근 들어 역학적 특성과 내구적 성능의 개선을 위하여 폴리머 콘크리트가 사용되고 있다. 본 논문에서는 폴리머 콘크리트를 이용한 하수암거에 대한 공학적 성능을 평가하였으며, 축소 모형을 통하여 이음부의 누수와 접착강도를 평가하였다. 제작된 폴리머 하수암거는 100MPa 이상의 높은 압축강도를 확보하였으며, 낮은 투수성 및 염소이온 침투성을 확보하고 있었다. 또한 내화학성 및 생물학적 시험 등에서도 우수한 저항성을 확보하고 있었다. 축소모형실험을 통하여, 이음부 누수가 없고 높은 접착강도를 확보하고 있음을 평가하였으며 연결부의 일체거동을 확인하였다. 본 연구에서 제작된 프리캐스트 폴리머 하수암거는 하수도관과 같이 열악한 환경조건에 적극적으로 사용될 수 있다고 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제46권1호
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• pp.228-237
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• 2013

지류문화재는 유기질이라는 재질의 특성상 시간이 지나면서 여러 가지 복합적인 손상인자(물리적 화학적 생물학적 인위적 원인)에 의해 유물의 보존성에 영향을 받고 있다. 그리하여 그 손상 정도에 따라 적절한 보존처리를 실시하게 되는데 그중 유물의 오염원을 제거하는 습식클리닝 처리가 지류문화재를 구성하는 주 원료인 한지의 재질에 미치는 영향을 분석해 보고자 본 연구를 실시하였다. 분석방법은 공시재료로 인공열화지를 사용하였고 습식클리닝(침적식)을 적용하여 처리 전 후의 색차와, 내절강도를 분석하였다. 분석결과 습식클리닝(침적식)에 의한 색도의 변화와 내절강도는 30분 침적을 2회 반복 처리하였을 때 가장 높은 수치를 나타냈다. 따라서 이때가 클리닝의 효율과 재질의 안정성이 가장 양호함을 알 수 있었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권1호
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• pp.100-116
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• 2023

당진 신암사는 고려 후기에 창건된 사찰이며, 경내의 극락전에는 금동여래좌상이 봉안되어 있다. 이 불상의 개금층은 박락과 광택이 저하되는 등 여러 손상이 발생하였다. 이 연구에서는 재료학적 분석과 비파괴 진단을 통해 불상의 내부와 외부에 대한 보존상태를 정밀 검토하였으며, 이를 근거로 제작기법을 해석하였다. 이 결과, 개금층은 순금을 사용한 것으로 판단되며 안료에서 흑색은 먹, 녹색은 석록과 염화동 및 동록 등으로, 적색은 연단 또는 진사가 사용된 것으로 추정된다. 손상도 평가 결과, 개금층의 벗겨짐, 균열, 탈락 및 박리 등이 확인되나 보존상태는 비교적 건전하다. 그러나 개금층의 광택은 유지부에 비해 저하부가 더 넓게 산출된다. 이 불상에 대한 초음파 속도측정 결과 1,230~3,987(평균 2,608)m/s로 비교적 넓은 범위를 보였으며, 적외선 열화상으로 박리는 확인되지 않았고 특별한 접합흔도 발견되지 않는다. 내시경 검사에서는 내부 소지금속의 부식과 생물학적 피해가 다소 관찰되었으며, 봉안된 복장물이 확인되었다. 이를 종합하여 제작기법을 검토한 결과, 이 금동여래좌상은 통주조로 제작하였으며 주형을 거꾸로 뒤집어 용탕을 주입한 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제49권4호
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• pp.52-63
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• 2016

장성 백양사 소요대사탑은 백양사 주지를 역임한 소요대사의 유업을 기리기 위해 건립되었으며, 우리나라의 전통적인 범종의 세부양식이 그대로 표현되어 있는 석종형의 승탑이다. 이 승탑은 담회색의 사암으로 구성되며, 탑신석의 전 후면에는 수직균열이 관찰되고 좌 우면에는 박리 박락으로 인해 조각의 상당부분이 유실되어 있다. 초음파측정 및 적외선 열화상 분석을 실시하여 물리적 손상도를 평가한 결과, 소요대사탑은 탑신석에 풍화양상이 집중되어 나타나며, 이미 박락이 발생한 영역의 주변으로 육안으로는 식별되지 않는 박리부가 좌면에서 6.1%, 우면에서 5.9% 확인된다. 또한 하이퍼스펙트럴 이미지 분석으로 생물학적 손상도를 평가한 결과, 승탑 좌 우면의 71.8%와 79.9%가 생물에 의해 피복되어 있음을 확인하였으며, 생물의 활력도는 우면, 후면과 지면에서 가까운 기단석에서 높아지는 경향을 보였다. 진단결과를 종합한 결과, 향후 지속적으로 훼손이 진행될 것으로 판단되는 박리영역과 생물에 대한 1차적인 보존처리와 함께 보존환경의 정비가 필요한 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제23권2호
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• pp.121-132
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• 2017

온실가스 배출과 지구온난화 문제로 인하여 화석연료를 대체할 수 있는 신재생에너지 개발 및 확산의 필요성이 증가하고 있는데, 청정에너지원인 수소가 주목을 받고 있다. 수소는 지구상에서 가장 많이 존재하는 원소이며, 화석연료, 바이오매스 및 물 등 다양한 형태로 존재한다. 수소를 연료로 사용하기 위해서는 경제적인 방법뿐만 아니라 환경에 미치는 영향을 최소화하는 방법으로 생산하는 것이 중요하다. 수소생산방법에는 전통적 방법인 화석연료 개질반응을 통한 생산과 재생가능한 방법인 바이오매스 및 물을 이용한 생산으로 나뉜다. 화석연료를 이용한 수소생산은 습윤개질반응, 자열개질반응, 부분산화반응 및 가스화반응 등 열화학적 방법으로 가능한데, 이를 청정에너지원으로서 사용하기 위해서는 수소생산과 더불어 이산화탄소 포집이 필요하다. 바이오매스를 이용한 수소생산은 그 양이 매우 미미한 수준이며, 특히 생물학적 전환법은 효율증가를 위한 반응기 구성, 수소생산미생물 배양 등 효과적으로 수소를 생산하기 위한 연구가 더욱 진행되어야 한다. 물분해를 통한 수소생산이 가장 청정한 수소생산기술이지만 태양광, 태양열, 풍력 등 재생 가능한 에너지원으로부터 충분한 에너지공급이 가능해야 한다.

• 보존과학회지
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• 제24권
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• pp.75-83
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• 2008

고문서 보관을 위해 사용되고 있는 오동나무상자의 항균활성을 측정하기 위해 오동나무로부터 방출된 휘발성 물질에 대한 항균활성과 휘발성 유기물질의 주성분을 정성분석 하였다. 항균활성은 상자 내부에 TSA 배지를 장착한 미생물 포집기를 설치하고 포집 후 배지에 성장한 미생물의 집락수를 관찰하였다. 그 결과 실외에서 포집한 배지의 집락수 85개 대비 14.82%가 감소한 72개 집락수가 관찰되었다. 포집된 공기질을 열탈착시스템 및 가스크로마토그래피/질량분석법을 통해 분석한 결과, 오동나무 상자 내 VOCs에서 limonene이 특징적으로 검출되었다. Eugenol과 anethole을 주성분으로 하는 천연 살생물제 I과 II를 상자 내에 첨가하여 훈증에 의한 항균활성을 측정한 결과, 약제 모두 실외와 오동나무 상자 내부에서 포집된 미생물 개체수 대비 각각 92.6%, 99.9% 이상 감소율을 보였다. 위의 결과로부터 사용된 오동나무 상자로부터 방출된 휘발성 유기화합물에 의한 항균활성 및 그 유효성분은 분석되지 않았으며, 생물피해로부터 고서적을 장기보관하기 위한 유물 보관함의 효율을 증진시키기 위해 천연 살생물제의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.