• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권1호
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• pp.82-108
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• 2024

고고 자료의 기록방식이 아날로그 기록에서 디지털로 전환되면서 3D 스캐닝 기술의 도입은 본격화되었다. 현재 3D스캔과 사진측량을 이용한 고고 자료의 디지털 기록에 대한 연구와 도입은 지속적으로 이루어지고 있다. 하지만 비용, 인력 문제 등으로 인해 대부분의 매장문화재 기관에서는 적극적인 디지털 기술의 도입을 주저하고 있다. 본고는 3D 스캔 방식 중 효율성이 가장 높다고 평가되는 사진측량 기술을 이용하여 오픈소스 소프트웨어를 활용한 유물의 디지털 실측 방법을 제시하고자 한다. 유물의 디지털 실측 절차는 크게 3D 모델 획득, 3D 모델 편집 및 입단면도 제작, 전자도면 작성의 세 단계로 이루어진다. 디지털 기술 적용의 접근성을 살펴보기 위해 전 과정은 오픈소스 소프트웨어만을 이용하였다. 연구 결과 정량적 평가에서 실제 유물과 3D 모델의 수치 데이터 간 계측의 편차가 크지 않았다. 또한, 오픈소스 소프트웨어와 상용 소프트웨어 간 정량적 품질 비교분석 결과 유사도가 높았다. 다만 데이터 처리시간은 상용 소프트웨어의 성능이 우위에 있었다. 이는 지속적인 알고리즘 개선으로 인한 연산속도 향상의 결과로 판단된다. 정성적 평가에서는 메시 및 텍스처 품질의 차이가 일부 발생하였다. 오픈소스 소프트웨어로 생성된 3D 모델은 메시표면에 노이즈가 다수 발생하거나 메시의 표면이 부드럽지 않고 유물의 제작흔, 문양의 표현을 확인하기 어려웠다. 하지만 일부 프로그램에서 정량적·정성적 평가에서 상용 소프트웨어에 견줄 만한 품질을 획득할 수 있었다. 3D 모델 편집을 위한 오픈소스 소프트웨어에서는 사진실측 결과물의 후처리, 정합, 병합뿐만 아니라 유물 실측에 필요한 스케일 조정, 입단면도 제작 및 이미지 렌더링까지 가능하였다. 이후 오픈소스 캐드 프로그램에서 트레이싱하여 최종 도면을 완성하였다. 고고학 연구에서 사진실측의 적용은 발굴과정부터 보고서 작성 그리고 3D 모델 데이터의 수치정보를 이용한 연구 등 활용 가능성이 매우 높다. 컴퓨터 비전의 획기적인 발전으로 오픈소스 소프트웨어의 종류도 다양해졌고 성능도 상당부분 개선된 것으로 확인되었다. 누구나 쉽게 디지털 기술의 적용이 가능한 현재 고고 자료의 3D 모델 데이터의 획득은 문화유산의 보존과 연구 활성화를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

• 보존과학회지
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• 제31권1호
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• pp.21-27
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• 2015

국보 제193호 봉수형유리병은 5세기에 조성된 것으로 알려진 황남대총 남분의 수많은 부장품들 사이에 독특한 형태의 녹색 유리 편들로 심하게 파손된 채 출토되었다. 1984년 국립중앙박물관 보존과학실에서 본격적으로 보존처리를 실시하여 박물관에서 오랜 기간 동안 전시되어 왔지만, 30년이라는 세월로 인해 기존에 사용한 접착제는 심하게 열화가 되어 매우 불안전한 상태가 되었으며 특히 복원제로 사용한 에폭시 수지가 빛과 열에 의해 심하게 황변이 되어 더 이상 유물의 안정한 전시와 효과적인 전시가 이루어질 수 없어 이번에 재 보존처리를 하게 되었다. 이번 연구에서는 그동안 연구가 전혀 진행되지 않았던 세 조각으로 파손된 봉수형유리병 손잡이 부분을 금사로 정성스럽게 감아 수리에 사용한 3 조각의 금사를 중점적으로 살펴보았다. 금사에 대한 분석방법으로는 SEM-EDS와 Stereo Microscope를 사용하여 비파괴적으로 분석하였다. 먼저, SEM-EDS 분석 결과, Au 91.9wt%-Au 92.8wt% 와 Ag 5.9wt.%-Ag 6.5wt.%으로 Au 과 Ag의 합금인 금제로 밝혀졌다. 다음으로 광학현미경으로 금사의 제작기법을 관찰한 결과, 일반적으로 금사는 덩이 금을 두드려서 만들거나 구멍에 밀어 넣어 뽑아내는 인발 가공 또는 금판을 꼬아서 제작하는 방법으로 제작하는데 봉수형유리병 손잡이에서 분리한 금사는 표면에서 꼬임 흔적은 전혀 나타나지 않고 단지 길이 방향으로 미세한 줄무늬가 관찰되고 단면이 모두 채워진 상태인 것으로 보아 인발 가공하여 만든 것을 사용하여 보수한 것으로 생각된다. 이러한 분석 결과는 그동안 금사에 대한 연구가 대부분 금제품 유물의 구성품으로만 인식된 채 별도의 유물로 주목받지 못해 금사에 대한 제작기법에 대한 체계적인 연구가 매우 미흡한 편이기 때문으로 장차 금사에 대한 추가적인 연구가 진행된다면 이번 봉수형유리병 손잡이 고정에 사용된 금사 분석 결과가 기존 신라시대 금제 유물의 금사와의 상호 연관성을 밝혀내는데 좋은 자료가 될 것으로 생각된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제43권3호
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• pp.144-179
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• 2010

본고는 1970년대 이래 제철유적에 대한 조사가 꾸준히 증가되었음에도 불구하고 그 조사방법에 대한 연구는 이에 미치지 못하는 상황을 인식하는 데서 비롯되었다. 제철유적은 1990년대에 들어오면서 전국적으로 조사가 급증하였으며, 특히 최근에는 생산유적의 중요성이 부각되면서 더욱 주목받고 있는 유적의 하나이다. 하지만 분묘유적이나 취락, 성곽유적 등에 비해 제철유적의 조사방법에 대한 소개와 연구는 크게 부족하다고 할 수 있다. 그 이유는 제철조업의 프로세스는 매우 복잡하고 다양할 뿐 아니라, 공정의 이해를 위해서는 금속공학적인 기초지식까지 학습해야 하는 어려움이 있기 때문이다. 즉 고고학 조사와 연구에 있어 제철과 관련된 유구 유물의 성격이 이러한 프로세스와 어떠한 상관관계를 가지는지 밝히기가 몹시 어렵다는 이유 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 철생산 및 철기제작의 공정과 철재, 철괴 등 관련유물의 금속학적 특징에 대한 이해를 바탕으로, 제철유적 발굴조사의 순서와 방법, 유물의 분류 및 정리방법에 대한 시론을 제시함으로써 정밀한 조사와 심도 있는 분석이 이루어질 수 있도록 하는 것이 본 연구의 목적이다. 본고에서는 제철유적을 조업공정에 따라 채광, 제련, 정련, 단야, 용해, 제강유적의 6가지 유형으로 분류한 후, 사전조사와 지표${\rightarrow}$시굴${\rightarrow}$발굴조사로 이어지는 각 단계별 조사방법에 대해 정리하였다. 또한 가장 대표적인 제철관련유물인 철재의 분류 및 정리에 있어 새로운 방법을 모색해 보았다. 더불어 유적의 성격파악에 필요한 자연과학분석 및 제철로 복원실험의 필요성에 대해서도 언급하였으며, 내용의 구성에서는 사례 제시와 도면 사진자료를 최대한 활용하였다. 본고에서는 다양한 조사연구방법의 응용과 개발에 대해 심도 있게 논의하지는 못하였지만, 유구 유물의 세밀한 관찰을 통해 공정에 따른 다양한 제철유적의 조사연구 방법론 개발이 매우 시급한 과제임을 알 수 있었다. 그리고 유적의 종합적인 성격규명을 위해서는 고고학적 지식뿐만 아니라 자연과학 분야가 다양하게 응용되어야 하며, 더불어 실험고고학의 측면에서도 지속적인 제철로의 복원실험이 필요함을 알 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제27권2호
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• pp.135-144
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• 2011

금속유물 보존처리시 유물 상태, 재질 및 환경 등 보존처리자의 판단에 따라서 다양한 코팅제를 사용하게 된다. 코팅제 종류 및 용제에 따라서 cyanoacrylate 접착제의 초기접착속도에 차이를 나타내므로 보존처리 효율성과 연관이 있다. 본 연구에서는 코팅제 종류와 용제에 따라 cyanoacrylate 접착제의 초기접착속도에 미치는 영향과 원인에 대해 알아보았다. 그 결과, 표면의 거칠기가 편평할수록 접착제의 젖음성이 향상되어 빠른 접착이 이루어졌다. 또한 V-Flon의 C-F, C-O-C 흡수 피크와 코팅제의 분자량과 유리전이온도는 초기접착속도에 영향을 미치는 요인으로 크게 작용하였다. 이와 같은 표면 화학적 분석 결과를 토대로 초기접착속도를 측정한 결과 접착제의 종류 및 점도에 따른 상대적 차이는 있으나 모든 접착제에서 V-Flon > Paraloid B-72(in xylene) > Paraloid NAD-10 > Paraloid B-72(in acetone)순으로 초기접착속도를 확인하였다.

• 고문화
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• 69호
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• pp.63-89
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• 2007

본고는 지금까지 조사된 강원지역의 점토대토기 출토 유적의 양상을 바탕으로 그 상한연대 및 전개과정과 성격을 고찰하였다. 이를 위해 그동안 발굴조사된 유적을 중심으로 입지와 분포, 유구의 규모와 구조, 그리고 출토 유물의 양상을 분석하였다. 강원지역 점토대토기 출토 유적의 양상을 살펴보면 영서지역과 영동지역 간에는 입지 및 유구의 규모와 구조는 차이가 없으나, 점토대토기의 형태 등 출토 유물의 양상에 다소 차이가 있다. 필자는 유구와 유물의 양상에 대한 분석을 바탕으로 강원지역의 점토대토기문화는 영서에서 영동지역으로의 단선적인 전파가 아니라 여러 전파경로를 통해 유입되었을 가능성을 제시하였다. 그리고 유적의 탄소 연대 측정결과를 검토해 보았을 때, 점토대토기문화의 상한연대를 기원전 4세기 후반에서 2세기 전반으로 보고 있는 기존의 연구 결과보다 시기가 앞서고 있으며, 지석묘의 하부구조에서 확인되는 사례도 있어 강원지역의 점토대토기문화는 이전의 지석묘를 축조하던 무문토기문화와 일정 기간동안 병존하였던 것으로 보인다.

• 보존과학회지
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• 제28권1호
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• pp.29-37
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• 2012

이 연구는 매장상태에서 출토되는 금동유물의 표면색이 고유한 금색 이외에 붉은 계열의 색들과 교반되어 나타나는 원인을 규명하고자 수은아말감도금법을 재현해 보고 완성품에 대하여 열처리 조건을 변화시켜 도금층의 표면색과 표면 및 단면의 상태변화를 알아보고자 하였다. 그 결과 높은 열처리 실험조건 일수록 도금층에 검은 산화물층이 넓게 생성되었으며, 산화물층을 제거한 부분에서는 붉은색의 도금 표면색이 표출되었다. 또한 표면이 노란색과 붉은색으로 교반된 시료의 미세 표면관찰에서는 색상에 따라 표면상태의 변화양상이 다르게 나타났으며 단면에서는 도금층 공극의 밀도와 크기가 점차 커지는 것으로 밝혀졌다. 열처리 실험 후 표면성분분석 결과 온도가 올라갈수록 Hg와 Au의 비율은 감소하였으나 Cu의 성분비는 증가하였다. 또한 단면분석 결과에서도 실험조건에 따른 층위별 Au와 Cu의 성분변화가 반비례하는 경향을 보였다. 이러한 실험결과들을 볼 때 아말감을 이용한 금동유물은 생산과정이나 생산 이후에 열이 도금층의 표면색에 영향을 미치는 것을 의미하며 도금층 상태에도 관계된다는 것을 확인할 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제37권5호
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• pp.536-544
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• 2021

배산성지 1호 집수지 내 출토 대나무 발의 안정적인 보존처리 수행으로 향후 안전한 관리와 가치 향상을 꾀하였다. 다양한 분석결과 발의 제작에 사용된 주재료는 대나무였으며, 초본류를 사용하여 대나무를 엮고 두 재료 간의 접착을 위해서 옻칠을 한 것으로 판단되었다. 블록 형태로 수습한 대나무 발은 세척 동안 흐트러지지 않도록 임시 석고틀을 제작, 결구하여 고착된 오염물과 흙을 모두 제거하고 개별로 분리하여 세척하였다. 이후 강화처리를 위해 PEG 함침법을 적용하였다. 예비실험결과를 바탕으로 건조과정 중 발생할 수 있는 유물의 손상을 방지하기 위해 스테인리스 고정틀로 형태를 고정한 후 진공동결건조를 실시하였다. 유물의 표면안정화를 위한 표면처리제는 PEG 20%(In Ethyl Alcohol)를 적용하였다. 표면처리 후 대나무발은 최대 길이에 맞춰 편을 접합하고 교란층과 같은 미상부재를 최대한 활용하여 결실부를 채워 배접방식으로 발의 형태를 최대한 복원하였다. 배접된 대나무발은 제작한 틀에 고정하여 보존처리를 완료하였다.

• 감성과학
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• 제23권4호
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• pp.117-142
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• 2020

본 연구는 실크로드의 역사를 다시 조명하여 실크로드의 주역이었던 고조선의 아름다운 실크의 감성을 찾아보고 잘 알려지지 않은 우리의 역사를 알아보고자 한다. 연구 방법은 고서, 서적, 논문, 유적지 발굴 유물들을 분석하는 다양한 접근을 시도하였으며, 유물에 대한 자료는 다양한 서적과 논문 그리고 인터넷을 통해 관련 유물사진들을 수집한 2차적 자료를 분석하였다. 연구문제는 다음과 같다. 첫 번째, 고대 실크로드와 고대 동양에서 발견된 고조선의 경금의 실크 생산 환경을 조사한다. 두 번째, 고조선의 경금의 고도의 제작기술에 대해 조사한다. 본 연구 결과는 다음과 같다. BC 4500년 홍산문화의 동이족으로부터 발견된 옥으로 만든 누에를 통해 고조선의 실크 생산 시기를 추론할 수 있다. 신장자치구 누란, 아스타나, 니야 등에서 경금이 많이 출토되었으며 가장 오래된 경금은 기원전 11세기경으로 서 발해만 고조선의 수도 중 하나였던 조양에서 발굴된 것이다. 서양의 브로케이드 및 다마스크의 기원으로 보이는 경금은 고조선의 수평 사각직기인 제화루기로 고도의 제직기술의 발전된 직기를 통해서 생산되었다. 이와 같은 결과를 통해 고대 실크로드의 특징은 기원전 5-6세기경 발해만 유역의 고조선에서 생산한 경금 견직물이라고 추측할 수 있었다. 한나라의 사직기나 서아시아의 수직직기로 경금 제직이 불가능하며 고조선의 제화루직기과 함께 고도의 제직기술을 통해서만 경금이 탄생될 수 있었다. 이와 같은 연구결과를 토대로 고대의 실크에 관한 역사 연구를 이어나가기 위해 중요한 초석이 될 것이며, 앞으로 고대 실크에 관한 후속 연구에 필요한 기초 자료로 제공되기 바란다.

• 박물관보존과학
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• 제25권
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• pp.9-26
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• 2021

본 연구에서는 정선 아우라지 유적 청동기 시대 주거지에서 출토된 화살다발의 제작기법 연구 및 보존처리 과정을 서술하였다. 화살은 화살촉과 화살대 부분으로 이루어진 유물이며, 화살대는 유기물로 제작되기 때문에, 화살대가 화살촉과 함께 완형으로 발굴된 사례는 매우 드물다. 특히 정선 아우라지 화살다발은 무경식석촉과 탄화된 화살대가 결구된 흔적이 확인되었다는 사실에 큰 의의가 있으며, 나무의 끝을 갈라 화살촉에 끼워 넣는 방식이 확인된 중요한 사례이다. 정선 아우라지 화살의 특징을 살펴보기 위해 현미경 조사, 화살대 수종분석 등을 실시하였다. 석촉의 마연흔을 통해 가공순서 및 방향, 도구의 입자 크기 등을 알 수 있었으며, 화살대 수종분석 결과 3년생 버드나무속(Salix spp.) 어린가지로 추정되었다. 현장에서의 경화처리 과정 중 경화제는 주변 환경의 영향으로 방수성과 가역성이 우수한 약품을 사용하였고, 응급수습방법으로 'Bridge'법을 사용하였다. 보존처리실로 이관한 후 바닥면 작업을 위해 유물을 뒤집는 과정에서 손상이 되지 않도록 하는 것이 가장 중요했기 때문에, 보강재를 선정하는데 신중히 하였다. 보강재로는 하중을 안전하게 견딜 수 있으며, 물성이 우수한 인조점토를 선택하였다. 최종적으로 유물 접합 및 정리 작업 후 바닥면을 에폭시수지로 마무리 한 후 박물관에 전시하였다.

• 보존과학회지
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• 제17권
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• pp.57-64
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• 2005

청평사 강선루 회전문 부근에서 출토된 조선시대 $16\~17$세기 철물과 철촉에 대한 금속조직학적으로 조사하기 위하여 유물에서 부식되지 않은 시편을 채취하여 마운트와 연마 및 부식을 시켜 금속조직을 관찰하고 비금속개재물부분은 SEM으로 관찰한 뒤 EDS로 분석하였다. 금속학적 조직조사와 SEM-EDS분석을 통하여 철물과 철촉은 고체저온환원법에 의한 순철에 가까운 괴련철 혹은 해면철을 이용하여 철을 생산하고, 단야로 같은 곳에서 침탄을 하여 탄소량을 높인 것으로 밝혀졌다. 또한 철물은 탄소량을 어느 정도 높인 다음 담금질과 열처리과정을 반복하여 철기의 강도를 인위적으로 많이 높이는 작업을 한 것으로 밝혀졌다. 이번 조사연구를 통하여 조선시대에도 괴련철을 소재로 하여 철을 생산하였다는 것을 알 수 있어 의미 있는 결과를 얻었다.