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

• 보존과학회지
• /
• 제37권2호
• /
• pp.144-153
• /
• 2021

1979년 국가민속문화재로 지정된 광화당 원삼은 보존상태가 상당히 양호하다. 그러나 지정조사 시에는 없던 봉흉배가 부착되어 '봉흉배가 달린 유일한 자적원삼(紫赤圓衫)' 유물로 알려지면서 보존처리의 필요성이 제기되었다. 이에 지정문화재에 대한 잘못된 정보를 바로잡기 위한 과학적 분석과 동시에 지정 상태로의 원형 복원도 요구되었다. 본 연구를 통해 광화당 원삼에 대한 유물 이력을 조사하고, 현전하는 봉흉배와 봉흉배 수본(繡本) 등의 유물 조사를 병행하여 원형 복원에 대한 자료를 확보하였다. 직접적으로는 에너지 분산형 X선 형광분석을 실시하여, 봉흉배에 사용된 금속사가 은을 기본으로 티타늄 코팅한 것을 확인하였다. 티타늄으로 도금된 금사를 사용한 봉흉배는 1986년 광화당 원삼 사진에서는 확인되지 않았으며, TiN계 피막 도금법이 1990년대에는 여러 산업에서 활용되었다는 점에서 1990년대 초중반에 봉흉배가 부착된 것으로 추정할 수 있다. 특히 X선 형광분석을 활용한 금사의 과학적 분석 결과를 통해 보존처리의 핵심적인 근거자료를 확보하였다. 본고는 전세 유물 보존처리에 있어 유물 이력과 유사 유물 조사의 중요성에 대한 각성과 지정문화재에 대한 잘못된 정보를 바로잡을 수 있는 원형복원의 선례로서 의미가 있다.

• 보존과학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.110-118
• /
• 1997

고고학 연구는 지상조사에서 발굴조사를 거쳐 연구실 분석, 복원작업의 3단계로 이루어지는 바, 각 단계마다 자연과학자와의 협동연구가 필요하다. 양자가 공동목표를 향한 협동연구 없이는 학술적 성과에 있어서나, 차후의 유적 및 유물 보존에 있어서도 심각한 문제에 봉착하게 된다. 유적 발굴시 변질하기 쉬운 출토유물의 과학적 보존방안과 그 부수되는 문제점은 어떤 것이 있는가를 분석하였다.

• 보존과학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.187-196
• /
• 2013

본 연구는 해저 환경 내에서의 철제유물 부식인자 중 황화물에 의한 부식상태 및 출수 후 대기 중 고습 상태에서의 손상 현상에 대한 것이다. 이를 위하여 충청남도 태안 마도해역 뻘층에서 출수된 철제유물 4점에서 생성된 부식생성물을 대상으로 황화물의 존재 여부를 확인하고자 SEM-EDS 및 XRD 분석을 실시하였다. 분석 결과, 해저퇴적토 내에서 형성된 부식생성물은 주요 성분이 황(S)이며 화합물로서 황화철(FeS)이 형성되었고, 해저면에 노출된 상태에서 형성된 부식생성물은 일부 결과를 제외하면 표면을 덮고 있는 응결물(concretion)의 영향으로 뚜렷한 부식 양상이 나타나지 않았다. 출수 후 고습 상태에서 철제유물의 손상 현상을 확인하기 위해 부식생성물을 고습 제습환경에 노출시키는 실험을 실시하였다. 실험 결과, 고습 환경에서 황화철 부식생성물의 산화는 황산철($FeSO_4$)과 함께 황산($H_2SO_4$)을 생성하여 철제유물을 2차적으로 부식시킬 수 있음을 확인하였다. 따라서 해저 환경에서 출수된 철제유물의 황화철 부식생성물은 반드시 제거하고 유물의 보존 환경도 제습된 상태가 유지되어야 할 것으로 판단된다.

• 박물관보존과학
• /
• 제13권
• /
• pp.23-31
• /
• 2012

본 연구의 대상 유물은 경희대학교박물관 소장 철제유물로 표면에 파라핀(Paraffin)이나 밀납(Bees Wax)으로 추정되는 물질로 코팅이 되어있어 표면이 불투명하며 전체적으로 부식이 심하게 발생되어 표면이 판상으로 두텁게 박락된 상태이다. 따라서 유물 표면에 코팅 처리된 물질을 안전하게 제거하기 위하여, 코팅물질을 제거하기 위한 가역성 실험을 실시하였으며, 실험결과를 토대로 유물에 적용하여 보존처리를 실시하였다. 연구방법은 첫째, 표면에 코팅 처리된 물질의 성분을 알아보기 위하여 FT-IR분석을 실시하였다. 둘째, 각종 유기용제를 사용하여 유물에 코팅된 물질을 가역시킬 수 있는 약품이 무엇인지를 실험을 통해 확인 하였다. 셋째, 가역성실험 결과를 토대로 코팅물질 제거에 가장 적합한 약품을 선정하여 실제 유물에 적용하였다. 연구결과 첫째, FT-IR 분석결과 유물에 사용된 코팅제와 파라핀(Paraffin)은 성분이 같은 것으로 확인되었다. 둘째, 유기용제 중 xylene, toluene, trichloroethylene, methyl alcohol이 파라핀을 용융시킬 수 있는 것으로 확인되었으며 이 중 toluene이 코팅제를 제거하기에 가장 적합 한 것으로 판단되었다. 셋째, 선정된 약품을 사용하여 실제유물에 적용하는데 있어서 미세한 편들을 지지하고 있는 파라핀을 모두 제거하는 것은 유물을 붕괴시킬 수 있으므로 표면을 불투명하게 덮고 있는 부분만을 면봉이나 거즈 등을 이용하는 방법으로 파라핀을 제거 한 후 보존처리를 완료 하였다.

• 보존과학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.311-320
• /
• 2013

조사 대상인 유물 진열장은 온도 변화에 대응한 조온기능이 미약한 반면 조습 능력이 비교적 높았다. 유물 진열장 내부의 연평균 온 습도는 $18.8^{\circ}C$, 60.3% 로 전시실에 비해 온도는 낮고 습도는 높은 분포를 나타냈다. 또한 온도는 계절변화에 따라 변동률이 높은 반면 습도는 계절별 평균값이 59~61%로 일정하게 유지되었다. 여름철에는 전시실과 마찬가지로 고온고습 분포를 나타냈고 공조기 가동에 따른 온도의 하강은 습도를 상승시켰으며. 겨울철에는 공조기 가동에 따라 전시실과 유물 진열장 간 온 습도의 차이가 커져 수분 문제가 제기되었다. 유물 진열장 내부 온 습도에 대한 PI는 18.0%로 전시물 보존을 위한 적정 온 습도 조성률이 매우 저조하였다. 특히 여름철과 겨울철은 PI가 1% 미만으로 진열장 내 철저한 온습도 관리가 필요할 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.109-120
• /
• 2010

본 연구에서는 삼국, 고려, 조선시대의 금동유물 각 한 점과 제작시기를 알 수 없는 금동유물 한 점 그리고 고려의 금은유물 한 점을 선택하여 도금층과 바탕금속 간에 일어나는 금속원소의 확산현상을 살펴보았다. 그 결과 대부분의 유물에서 확산에 관한 직간접적인 증거가 확인되었으며, 특히 조선시대의 금동장식에 대한 분석결과로부터는 이러한 확산현상이 도금공정에 의도적으로 활용되었을 가능성이 제기되었다. 확산이 일어난 금동유물의 도금층에서는 표면에서 내부로 갈수록 점차 금함량이 감소하면서 구리함량이 증가하였으며 이로 말미암아 도금층과 바탕금속 간의 경계가 불분명해지는 것으로 드러났다. 이러한 점진적 조성변화는 열에 의한 확산에 기인하는 것으로, 도금층 전체에 산소함량이 매우 낮은 점으로 보아 이것이 매장도중 부식에 의하여 초래되었을 가능성은 매우 낮다. 확산정도에 따라 금동유물의 표면색조에는 차이가 발생하게 되는데, 확산에 의한 색조변화는 표면의 미소형태나 화학조성 면에서 부식에 의한 것과 분명하게 구별되는 것으로 밝혀졌다. 금은유물에서는 금은의 확산과 더불어 도금층의 수은도 바탕금속으로 이동하는 현상이 확인되었다.

• 보존과학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.1-11
• /
• 2011

강화도 능내리에서 출토된 고려시대 은제유물을 대상으로 성분조성과 경도, 조직특성을 연구하고 출토된 은제유물과 비슷한 성분비로 시편을 제작하여 가공방법과 온도에 따라 변하는 미세조직의 변화를 관찰하였다. 그 결과 능내리 출토 은제유물의 소지는 Cu가 2~6% 함유된 Ag-Cu 합금으로, Cu는 적절한 경도유지 등 특정 목정을 위하여 인위적으로 합금한 것으로 판단되며, 금으로 이루어진 도금층에서는 Hg가 약 11%의 함량으로 검출되어 아말감법으로 도금한 것으로 판단된다. 또한 일부 은제유물의 표면에서 확인되는 다공질 층은 실험시편 제작을 통한 확인결과 $400^{\circ}C$이상의 열이 가해질 때 생성되는 것으로, 능내리출토 은제유물들은 $400^{\circ}C$이상의 온도에서 열간가공하거나 열처리를 실시한 것으로 추정된다. 한편, 고부조로 타출된 은제유물 1점은 다른 은제유물과 비슷한 성분조성에도 불구하고 매우 낮은 경도를 보였는데, 이는 타출기법과 관계가 있는 것으로 추정된다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제52권3호
• /
• pp.188-199
• /
• 2019

본 연구에서는 박물관 조명과 관련하여 지난 30년간 우리나라에서 수행된 중요 연구들을 되짚어보고자 학술 논문을 중심으로 연구 동향을 조사하였다. 현재까지 박물관 조명으로 사용된 광원과, 그 한계로 인해 보존환경이 발전되는 과정 중에 우리나라에서 수행된 박물관 조명에 의한 유물 열화에 대한 중요 연구 사례들을 되짚어보고 최근 적용되는 LED 광원에 의한 연구 현황을 살핌으로써 향후 연구가 나아갈 방향을 제시해보고자 하였다. 박물관 조명에 관한 연구의 궁극적인 목표는 장기간 사용에 대해 보존 효과를 높이는 것이며, 각 시대별 최신 광원을 대상으로 연구가 이루어져왔다. 1990년대 이전에는 최초의 박물관 전시 조명인 백열전구와 형광램프를 한지에 조사(照射)하여 광원에 의한 지류 유물의 안정성 평가가 이루어졌으며, 1990년대에는 할로겐램프와 HID램프의 도입으로 광원 자체의 특성 분석 및 조도 기준 제시에 관한 연구가 주를 이루었다. 2000년대에는 그간 연구되었던 광원의 특성을 바탕으로 박물관의 조명환경 측정을 실시하여, 보존 측면에서 유물의 안정성뿐만 아니라 관람 정서를 향상시킬 수 있는 방향의 연구가 진행되었다. 또한 2010년 이후에는 LED램프가 도입되면서 LED램프에 의한 유물 열화 연구가 확대되는 동시에 blue spike 영역의 축소, 연색성 증대 등 광원 자체의 개선 연구가 이루어졌다. 박물관 및 미술관에서 사용되는 조명이 진보함에 따라 전시품 보존 기준의 방향도 조도 중심에서 유물의 색상 및 광원의 복사속에 이르기까지 변화해왔으며, 그에 따라 발전된 기준 마련의 필요성이 제기되었다. 보다 면밀한 유물 변성 조건의 표준화 마련을 위해서는 장기적인 안목에서의 박물관 조명에 관한 꾸준한 연구가 기획되어야 할 것이다.

• 박물관보존과학
• /
• 제25권
• /
• pp.85-94
• /
• 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.