• 한국광물학회지
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• 제32권4호
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• pp.259-271
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• 2019

채색 문화재 및 전통회화의 적색, 황색 안료로 사용되는 진사, 웅황, 그리고 자황의 광물학적 특성을 분석하고 촉진내후성 평가를 통한 안정성을 평가하였다. 진사는 시료명을 JB, JS로 하였고, 웅황과 자황은 각각 UH, JH로 하였다. 광물학적 특성 평가 결과 JB, JS는 cinnabar (HgS)로 주구성 광물이 확인되었고, 품위에 따른 화학성분에 차이를 보이지 않았다. UH와 JH는 각각 realgar (AsS), orpiment (As₂S₃)로 주구성 광물이 확인되었다. 편광현미경 관찰 결과 쪼개짐, 색상 등 편광학적 특성을 통해 모두 천연적으로 생성된 무기안료임을 알 수 있었다. 특히 진사의 경우 성분분석으로는 천연적으로 생성된 안료인지 인공안료인지 판별이 쉽지 않은데 편광현미경을 통해 천연안료가 가지는 입자특성 및 쪼개짐을 확인하였으며, 열적 반응 특성을 확인하였다. 열분석 결과 JH가 UH에 비해 유리전이 온도가 높고 안정한 것을 확인하였다. 촉진내후성 평가 결과 진사, 웅황 그리고 자황은 모두 광열화에 의한 색변화가 크게 나타나며, 진사는 최종적으로 흑색(blackening)되고 웅황과 자황은 밝은 노란색으로 변한다. Meta-cinnabar로 예상되는 JB가 cinnabar인 JS에 비해 흑화현상이 더 빨리 촉진되었으며, UH (realgar)는 광조사에 의해 arsenolite (As₂O₃)로 변하는 것을 확인하였다.

• 한국암석학회:학술대회논문집
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• 한국암석학회 1999년도 춘계학술대회
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• pp.13-17
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• 1999

• 보존과학회지
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• 제35권5호
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• pp.403-415
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• 2019

세조대왕연(충청남도 민속문화재 제14호)은 조선의 7대왕 세조(재위 1455-1468)가 마곡사에 두고 간 것으로 전해지는 가마이다. 세조대왕연의 채색에는 흑색, 백색, 황색, 적색 및 녹색 등 5가지 계열의 색상이 사용되었다. 색도 측정 결과 황색은 자황 채색부와 금칠 채색부에서 명도와 황색도의 차이가 두드러졌으며 적색은 진사로 채색된 지점에서만 적색도가 높게 측정되었다. 광학현미경 관찰, 주사전자현미경 관찰 및 성분 분석을 수행한 결과, 흑색은 먹, 백색은 백토와 연백, 황색은 자황과 합금, 적색은 연단과 주사 및 석간주, 녹색은 녹염동광을 안료로 사용하였다. 박락된 극미량 안료편의 단면을 분석한 결과, 백토와 연백의 순서로 바탕층을 올린 것이 나타났으며 이를 기초로 세조대왕연의 채색기법을 고찰하였다.

• 보존과학회지
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• 제36권6호
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• pp.549-561
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• 2020

석간주, 진사, 황토, 자황, 웅황, 석록, 뇌록, 석청 및 백토 등 천연 무기안료 9종의 성능과 수명을 평가하고자 실내 촉진내후성과 옥외폭로 시험을 수행하였다. 실내 촉진내후성 시험법은 국내 기후 특성 및 단청의 위치 환경을 반영하여 설계하였고 필드 재현성을 확인하기 위해 서울 숭례문과 대전 연구소 등 2개소에서 옥외폭로 시험을 병행하였다. 또한 누적 자외선량을 기준으로 안료 표면의 물리적 특성 변화를 모니터링하였다. 이 결과, 석간주와 백토는 초기에 미세균열이 발생하지만 안정화된 반면 진사와 석록은 균열이 지속적으로 확대되었다. 황토와 뇌록은 수분 및 송진에 의한 얼룩이 두드러졌고 자황, 웅황 및 석청은 입자의 광택 저하가 나타났다. 각 시험별 안료의 색 변화는 절대적인 수치 차이가 있을 뿐 색도 변화 양상은 유사하였다. 백토와 뇌록의 색차(𝚫E) 값이 5 이하로 가장 작고 진사는 28 이상으로 컸다. 안료 표면의 물리적 변화는 실내 촉진내후성 시험보다는 옥외폭로 시험이, 옥외폭로 시험에서는 대전 연구소보다 서울 숭례문에서 가중되었다. 이는 옥외폭로 시험이 큰 폭의 온·습도 변화, 분진 침적에 따른 오염 등 다양한 환경에 노출되고, 특히 서울 숭례문은 총 누적 자외선량(334 MJ/m²)에 도달하는 데까지 오랜 시간이 소요되어 노출 기간이 장기화되었기 때문이다.

• 자원환경지질
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• 제48권3호
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• pp.231-240
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• 2015

본 조사에서 사용된 중국 본초도감(本草圖鑑)에서는 총 93종의 광물성 약재가 보고되었고, 동의보감(東醫寶鑑)에서는 총 77종이 수재되었는데, 토부(토부) 18종, 옥부(玉部) 4종, 석부(석부) 55종으로 나누어 기술되었으며, 현재 전국한의과대학 교재인 본초학(本草學)에서는 23종이 수재되었다. 이 중 아토피피부염 외용제로 활용 가능한 약물은 동의보감(東醫寶鑑)에서는 주사(朱砂), 반석(礬石), 녹반(綠礬, 靑礬), 웅황(雄黃), 자황(雌黃), 석류황(石硫黃, 崑崙黃), 석회(石灰, 惡灰) 등 7종이 선별되었고, 本草圖鑑에서 15종으로 東醫寶鑑에서 선별된 광물약재 7종과 활석(滑石), 경분(輕粉), 연단(鉛丹), 노감석(爐甘石), 석(錫), 수은(水銀), 밀타승(密陀僧), 은주(銀朱) 등이 선별되었다. 本草學에서는 석고(石膏), 망초(芒硝), 활석(滑石), 주사(朱砂), 유황(硫黃), 비석(砒石), 웅황(雄黃), 경분(輕粉), 연단(鉛丹), 노감석(爐甘石), 붕사(硼砂), 금박(金箔), 한수석(寒水石) 등 14종이 선별되었다. 전반적으로 한의학적 이론인 이독치독(以毒治毒)에 의해 독성이 있는 약물이 대부분을 차지하고 있어, 매우 정교한 독성제거 방식 즉 수치 방식을 통한 독성제거를 실시한 후 사용되었다. 따라서 약물로 사용하는 경우 비독성 약물을 제외한 독성 약물은 현대적 방식에 의해 독성제거를 어떻게 것인가에 대한 논의가 필요할 것으로 보인다. 이 밖의 주요성분 또는 많은 함량을 가진 화합물 위주로 분류한 광물약재 역시 유의적인 결과 도출이 있을 수 있어 다양한 실험 및 분석기법을 통하여 효능 평가가 이루어질 경우 아토피피부염뿐만 아니라 염증성 질환에 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 동의생리병리학회지
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• 제16권2호
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• pp.365-372
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• 2002

The mineral medicines mean a sort of mineral or rock for medical treatment and natural material using their chemical components and physical properties. In this study, it was apprehended the mineralogical characteristics of As-bearing group mineral medicines. The extraction test is an vitro test system for predicting the bioavailability of the major and minor elements from mineral medicines and incorporates gastrointestinal tract parameters representative of a human(including stomach and small intestinal pH, stomach mixing time and velocity). The results of the extraction test are used for reaction path modeling in human body. Reaction path modeling in human body can predict digestion with gastric juice as well as bioavailability, speciation. Also, it can predict accumulation of arsenic as pH condition. As the results of the extraction test for digestion, the amounts of Fe extraction was the highest, followed by As, Ca, Ni. In addition, as the results of the reaction path modeling between arsenic compounds and gastric juice using thermodynamic data, when absorbed, major species are followed by H₃As₃S/sub 6/(aq), As₃S/sub 6/ (aq), AsO/sup +/, H₂As₃S/sup 6-/, H₂AsO/sup 3-/, HAs₃S6/sup 2-/, HAsO/sub 3//sup 2-/ and AsO/sub 3//sup 3-/. Specifically the concentration of H₃As₃S/sub 6/(aq) is the highest. As pH increases, the concentration of H₂AsO/sup 3-/, HAsO/sub 3//sup 2-/, HAsO/sub 3//sup 3-/, HAs₃S/sub 6//sup 2-/, H₂As₃S/sup 6-/, and H₃As₃S/sub 6/ increases, whereas the concentration of H₃As₃S/sub 6/ and AsO/sup +/ decreases. On the results of this study, it is able to find out effective and toxic components of poisonous arsenic group of mineral medicines and expected to be widely used for the development of new medicines.

• 보존과학회지
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• 제31권4호
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• pp.443-455
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• 2015

국내에서 구입 가능한 국내산, 일본산, 중국산 천연안료를 대상으로 단청 재료로서의 안정성을 확인하고자 내광성 및 내공해성 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 단청 기법이나 바탕재의 영향을 배제한 채, 안료의 고유한 특성을 확인하고자 하였다. 안료 칠을 위한 교착제로는 천연재료인 아교와 현재 단청 공사 시 널리 사용되는 합성수지를 선택하였으며, 열화 실험용 인공 광원은 제논 아크 램프를, 오염 가스로는 이산화질소 가스를 선정하였다. 안료가 열화 된 정도는 색도를 측정하여 변화 정도를 비교하였다. 내광성 실험 결과, 광물성 안료 중 청색, 녹색계열의 안료와 황토, 백토, 석간주 등 토양성 안료들이 내광성이 양호하게 나타났고, 자황, 웅황, 진사, 연단 등이 좋지 않게 확인됐다. 내공해성 실험 결과, 연단을 제외한 천연안료 대부분의 내공해성이 양호한 것으로 나타났으며, 전반적으로 합성수지로 칠했을 때 보다 아교로 칠 했을 경우 내공해성이 더 양호했다.

• 보존과학회지
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• 제34권5호
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• pp.397-405
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• 2018

현재 한국 판벽화에 대한 연구는 극히 드물며 정확한 정의, 손상원인 등의 연구 또한 명확히 이루어지지 않고 있다. 따라서 판벽화 및 단청의 채색층 박리부위 고착을 위한 고착처리제의 내후성을 비교하였다. 시료는 육송 위 총 5종의 호분, 자황, 석간주, 뇌록, 삼청안료를 채색하고 아교, 우뭇가사리, Methyl cellulose, PVAc계열 고착제(Caparol binder) 총 4종의 고착제를 각각 농도 0.5%, 1.5%로 도포하여 비교하였다. 고착 보존처리 후 문화재에 발생할 수 있는 환경변화 요소인 온 습도, 자외선을 인위적으로 조사(照射)하였다. 조사 후 환경에 따른 물성 변화는 색차변화, 박리손상도 평가, 표면관찰을 통해 다각적으로 관찰하였다. 실험결과, 아교는 타 고착제들에 비해 모든 채색층이 안정적으로 고착되었으나 실외에 노출되어 있는 삼청에 사용할 시 황변이 우려되었다. 우뭇가사리는 아교와 마찬가지로 삼청은 자외선에 의한 영향을 받으나 이외에 급격한 온 습도 변화에는 타 고착제에 비해 고착력이 가장 우수했다. Methyl cellulose는 일정 이상 농도에서 광택에 유의하여야 하며 급격한 온 습도 변화에 비교적 강했으며 PVAc계열 고착제(Caparol binder)는 타 고착제들에 비해 고착성이 현저히 떨어졌다.

• 보존과학연구
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• 통권32호
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• pp.75-87
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• 2011

유물을 처리하기 전에 제작 시기, 기법, 재질 등의 정보를 수집하는 것은 보존처리 방법 결정에 중요하다. 대상유물인 팔사품도는 이순신 장군이 명나라 신종황제로부터 하사받은 팔사품을 그림으로 그린 것으로 바탕재료인 직물에 안료를 이용하여 채색되어 있었으며, 뒷면에는 1장의 종이로 배접이 되어있는 상태였다. 제작연대나 작가 등 유물에 대한 정보가 남아있지 않았기 때문에 유물의 재질 분석을 통해서 제작 연대를 추정해보고, 처리 및 보관 방향을 결정하고자 하였다. 팔사품도의 바탕재료로 사용된 직물의 분석 결과 리본 꼬임과 강낭콩 모양의 단면이 관찰되어 면으로 확인되었다. 배접지에 사용된 종이를 분석한 결과 C 염색액에 의해 오렌지색으로 염색되었으며, 섬유장이 짧고 섬유 측면에 가도관이 관찰되어 침엽수 펄프로 제조된 종이로 추정된다. 또한 채색안료를 분석한 결과 자황(Orpiment, $As_2S_3$), 연단(Minium, $Pb_3O_4$), 석간주(Hematite, $Fe_2O_3$), 화록청[Emerald green, $C_2H_3As_3Cu_2O_8$], 군청(Ultramarine, [$2(Na_2O{\cdot}Al_2O_3{\cdot}2SiO_2){\cdot}Na_2S_2$]), 활석[Talc, $Mg_3Si_4O_{10}\;(OH)_2$] 및 황산바륨($BaSO_4$), 황동(Brass)을 사용한 것으로 추정된다.

• 자원환경지질
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• 제51권3호
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• pp.213-222
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• 2018

카자흐스탄 듀셈바이지역에서 변성퇴적암을 모암으로 발달한 연-아연 광화대가 확인되었다. 이 광화대에서 채취된 암추시료의 암석학적 특징, 변질지수(Alteration Index) 및 광석의 산화-환원 민감도(Redox-sensitive)를 퇴적분기형(SEDEX-type) 광상과 대비하였다. 광화작용은 습곡과 단층에 의해 규제되며 주로 흑연질천매암의 엽리를 따라 발달한다. 주요 광석광물은 황철석, 자류철석, 섬아연석 및 방연석이며, 세립질 석영과 함께 산점상 또는 층상으로 발달되어 있다. 광화대의 연변부는 전반적으로 견운모 및 녹니석을 수반하는 광역변성작용의 특징을 보인다. 모암을 관입한 마츄빈 화강암류 인근에서 열수작용에 의한 각력화와 망상의 석영-방해석 맥에 수반되는 연-아연 광화작용이 확인된다. 광화작용은 광석광물의 산출형태, 공생광물, 화학조성 및 동위원소 특성에 의해 세 가지 유형으로 구분된다. 광화 제1유형은 엽층리가 잘 발달된 모암 내에 미립의 황철석, 자황철석 및 섬아연석이 엽층리에 평행하게 단속적으로 배태되는 특징을 가지며, 지구화학적 분석결과 퇴적분기형 광화작용의 초기 단계 특징과 유사하다. 광화 제2유형은 광역변성작용에 의해 모암에 형성된 엽리에 평행하게 광석광물이 농집되어 나타나며, 석영 및 백운모(${\pm}$ 흑운모)와 공생하는 특징을 보인다. 광화 제3유형은 열수각력대 내에 발달하며, 모암의 엽리면과 각력 사이의 열극에 규제되어 층상, 망상 및 세맥상의 형태로 발달하는 특징을 가진다. 듀셈바이 연-아연 광화대의 모암은 유사한 변성정도를 나타내고, 명확한 변질대의 분대 현상이 관찰되지 않는다. 또한 광화 제1유형, 제2유형 및 제3유형 모두 유사한 희토류원소(REEs) 패턴을 나타내므로 동일한 기원에 의해 형성된 것으로 해석된다. 광화대에서 산출되는 황화광물은 제한된 범위의 황 동위원소 값(제2유형: ${\delta}^{34}S=-13.3{\sim}-11.7$‰, 제3유형: ${\delta}^{34}S=-13.9{\sim}-8.2$‰)을 가지며, 동위원소 지질온도계 적용 결과, 제2유형($T=251{\pm}38^{\circ}C{\sim}277{\pm}40^{\circ}C$)과 제3유형($T=360{\pm}2^{\circ}C$, $537{\pm}29^{\circ}C$)이 각각 다른 온도 범위로 나타났다. 이는 각각 모암의 변성작용과 마츄빈 화강암류의 관입에 의한 영향을 반영하는 것으로 추정된다. Th-Zr-Sc을 이용한 퇴적환경 분석 및 V/Mo 값을 이용한 산화-환원 민감도 검토 결과, 열수퇴적물은 침전 후 환원환경을 겪었으며 이후 변성작용과 화성암체의 관입에 의한 영향을 받은 것을 지시한다. 또한, 주성분을 이용한 SEDEX 지수를 산출하여 퇴적분기형 광상 판별도에 도시해본 결과 원지성 광화대에 대비된다. 따라서 듀셈바이 연-아연 광화대는 퇴적암을 모암으로 발달하는 층상 퇴적분기형 광상의 원지성 광화대에 해당하는 것으로 판단된다.