• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권2호
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• pp.102-115
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• 2024

채색문화유산은 종이, 견, 나무, 흙, 회 등 다양한 재료를 바탕재로 사용하여 그 위에 먹 등으로 밑선을 그리고 여러가지 색료를 이용하여 선이나 색채를 표현한 것이다. 먹선은 본래의 도상을 확인할 수 있기 때문에 모사와 보존처리 시그 중요성이 강조되고 있다. 이에 적외선 촬영을 이용한 먹선 분석이 광범위하게 수행되고 있다. 본 연구에서는 채색문화유산의 바탕층 재료에 따른 적외선 촬영법을 사용한 밑선의 검출 영향을 연구하였다. 확인에는 적외선 촬영법에 사용되는 적외선 카메라와 950~1700nm영역을 검출할 수 있는 초분광 카메라 2종의 검출기기를 이용하였다. 밑선 검출을 위해 지류(닥지, 쪽/닥지), 직물(견, 견/연백), 목재(뇌록/목재), 토벽(뇌록/토벽), 회벽 7종의 바탕층 위에 먹으로 '검(檢)'을 표기하고 진사, 석황, 석록, 석청, 연백, 연단 6종의 상부 채색층을 구성하였다. 시료 제작 후 적외선 촬영법을 이용하여 밑선을 검출한 결과는 다음과 같았다. 지류와 직물 바탕재의 경우 먹선 검출에 미치는 영향의 차이가 미미하였으며, 지류에 쪽을 염색한 경우와 견에 연백으로 배채한 경우에도 큰 차이점이 확인되지 않았다. 단, 목재, 토벽, 회벽의 경우 먹선 검출에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 특히 뇌록을 가칠로 적용한 목재와 토벽의 경우 6종의 상부 채색 안료에 대하여 모두 먹선이 검출되지 않았으며, 회벽의 경우에는 석록을 제외한 모든 상부 채색 안료에서 먹선 검출에 보다 긍정적인 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 본 연구를 통하여 바탕층의 재료에 따라 먹선의 검출 효율에 미치는 영향이 확인됨에 따라 채색문화유산 조사 계획수립 및 결과 해석에 활용될 것으로 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권4호
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• pp.216-228
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• 2023

본 연구는 대형불화 현장 조사에 비파괴 조사장비 중 하나인 휴대용 라만 분광기를 적용하고 그 결과를 HH-XRF 데이터와 상호 비교하여 장곡사 미륵불 괘불탱에 사용된 채색 재료를 동정하였다. 대형불화에 사용된 채색 재료 분석시, 현장에서 주로 휴대용 현미경과 HH-XRF를 이용한다. 하지만 채색 재료가 경원소로 구성되어 있거나 여러 안료가 중첩 또는 혼합 채색된 경우, 비파괴 분석 데이터만으로는 해석에 한계가 있다. 또한 문화유산이라는 특성상 수습할 수 있는 시료의 양은 제한적이어서 XRD, SEM-EDS 및 라만 분광을 이용한 정밀 분석을 수행하는데 어려움이 있다. 따라서 현장 조사 시 HH-XRF 분석 데이터를 보완할 분석기술이 필요하다. 장곡사 미륵불 괘불탱을 대상으로 백색, 적색, 황색, 녹색, 청색 색상별 채색 재료에 대하여 HH-XRF로 성분을 분석하고 휴대용 라만 분광기를 적용하여 분자구조를 확인하였다. 분석결과, 백색은 연백, 적색은 진사, 석간주, 황색은 등황, 석황, 녹색은 염화동, 청색은 쪽이 사용된 것을 확인할 수 있었다. 휴대용 라만 분광기를 적용함으로써 데이터에 대한 교차검증뿐 아니라 HH-XRF로 확인이 어려웠던 혼합 채색된 안료에 대한 식별과 유기안료에 대한 정보를 획득하는데 도움이 되었다. 또한 대형불화 등 회화문화유산의 비파괴 현장 조사에 휴대용 라만이 다양하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 박물관보존과학
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• 제29권
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• pp.111-132
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• 2023

테라헤르츠파는 금속에 대부분의 신호가 반사되어 되돌아온다는 특성을 가지고 있다. 이를 활용하여 본 연구에서는 회화 문화재에서 금속 재료의 사용 여부와 그 분포범위를 확인하여 정보를 해석하는 연구를 진행하였다. 먼저 금속 분말 안료와 금속성의 색상과 질감을 표현하는 합성 펄 안료를 사용한 시편 테스트를 통해서는 금속 성분으로 인한 신호 단절과 단면 이미지에 반영되는 양상, 그리고 평면 이미지에서 높은 반사도를 보이는 기본적인 테라헤르츠 이미지 특성을 비교하였다. 이와 더불어 여러 형태의 한국화와 유화에 대한 이미지 분석을 진행하여 금속 채색 재료의 내부 채색 여부와 그 분포 범위를 파악하였으며 이를 바탕으로 그림의 상태 확인과 더불어 추가적인 미술사적 정보를 획득하였다. 테라헤르츠 이미징 기술은 금속 성분의 재료가 사용된 여러 유형의 회화에 대하여 채색 기법과 내부 정보에 대한 진단 분석으로 보존처리를 위한 자료 및 미술사적인 내용 규명에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 보존과학회지
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• 제35권3호
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• pp.237-244
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• 2019

본 연구에서는 우리나라 근대시기 유화 작품 3점('소년', '소녀', '혜화동풍경')에 테라헤르츠 이미징 기법을 활용하여 추출 가능한 작품 내부 정보의 종류와 이를 추출하기 위한 분석 조건을 연구하였다. 또한 테라헤르츠 스캔 적용 시 대상 작품의 굴곡에 따라 분석 대상 표면과 검출부 사이의 거리가 변화되어 발생하는 이미지 왜곡이 주된 문제점임을 파악하고, 이를 보완하기 위한 방법으로 '작동 거리 유지 장치'를 고안하였다. 연구 결과, 테라헤르츠 이미징 기법을 이용하여 유화의 바탕재 특성과 내부의 손상형태를 파악할 수 있음을 확인하였고 각 특성을 확인할 수 있는 최적의 조건을 제시하였다. 바탕재의 특성과 하부층 확인에는 테라헤르츠 주파수 분해 이미지를 활용하는 것이 유용하였으며 붓터치 등 채색기법을 파악하는 것에는 최대 반사피크 이미지와 단면 이미지가 효과적이었다. 또한 표면에서 관찰할 수 없는 작품 내부 손상 정보는 단면 이미지와 주파수 분해 이미지를 비교하는 것이 유용하였다. 회화작품에 적용한 결과, '소년'과 '소녀'에서는 내부의 구조적 손상 자국을, '혜화동풍경'에서는 작가의 채색 방식을 확인하였다. 이상의 결과는 우리나라 근대기 유화의 예방보존 및 보존처리를 위한 상태분석 및 진단에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 보존과학회지
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• 제38권3호
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• pp.201-216
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• 2022

성산사에 봉안되어 있는 성주 이씨가(家) 초상화 중 2점(이조년, 이숭인)을 대상으로 사용재료 및 기법에 대한 과학적 분석을 실시하고, 그 데이터를 기반하여 최적의 모사복원방안을 설계하였다. 표현 기법 조사 결과, 두 진영 모두 선묘 위주로 표현되었지만, 신발과 눈동자, 육색 표현, 가채, 보강 흔적 등에서 차이를 보였다. 안료 분석 결과, 공통적으로 적색 안료는 주사와 연단의 혼합 혹은 유기 안료를 사용하였으며, 청색 안료는 석청을 사용했다. 녹색 안료는 석록(Malachite)이 사용되었고, 백색 안료는 연백을 사용했다. 황색 안료는 유기 안료와 금박이 사용된 것으로 추정된다. 이숭인 진영은 석간주와 녹염동광(Atacamite)도 사용되었다. 또한 동시대 사대부상과 비교한 결과, 두 초상화에서 당시 초상화 양식이 발견되나 변형된 특이점이 존재하였다. 과학적 분석 데이터를 기반으로 하여 이조년 진영은 고색복원모사, 이숭인 진영은 현상모사로 결정하였다. 육안으로 확인하기 어려운 표현 기법들을 과학적 분석 데이터로 보완하여 세부적인 채색 기법을 제시하였다. 또한 각 색상별로 초상화에서 대표적인 위치의 색도를 측정하여 평균값을 계산한 색상 기준값을 제시함으로써 유물의 현재 색상을 최대한 객관적 데이터를 근거로 하여 모사복원할 수 있도록 하였다.

• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.899-909
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• 2023

본 연구는 전통적으로 채색문화유산의 백색 무기안료로 사용된 호분안료를 대상으로 패각의 종류 및 소성 여부에 따른 재료과학적 특성을 분석하고, 보존환경 안정성을 평가하였다. 이를 위해 벚굴, 대합 패각 2종으로 제조된 호분과 이를 1,150 ℃에서 소성한 호분 2종을 수집하였다. 성분분석 결과, 소성 전의 호분안료는 calcite, aragonite 등의 탄산칼슘이고, 소성 후에는 portlandite가 주구성 물질로 calcite가 혼재되어 있었다. FE-SEM분석 결과, 소성 전에는 패각 종류에 따라 고유의 입형 조직을 보이지만 소성 후에는 다공성 입자의 조직 형태로 변하였다. 이에 따라 안료의 흡유량이 상당히 커지는 것을 볼 수 있다. 또한 소성 전보다 소성 후 백색도가 향상되는데, 대합 호분 안료(CS)의 색도 개선율이 더 높았다. 촉진내후성 시험 결과, 호분안료 채색시편은 시험 후 색차값이 2미만으로 육안으로 인지하기 어려운 정도였다. 특히 소성 전에 비해 소성 후 호분안료의 색차값이 작은 것으로 색 안정성이 높아진 것을 알 수 있다. 반면 소성 전보다 소성 후 시편에서 채색층 도막의 안정성이 떨어지는 것을 확인하였다. 항진균 효과는 공시균으로 Aspergillus niger, Tyromyces palustris, Trametes versicolor를 사용하였고, 호분안료가 곰팡이균에 대한 예방 보호적 효과가 있는 것으로 드러났다. 특히 소성과정을 거친 안료의 항진균 효과가 우수했는데, 이는 안료의 재료적 특성상 염기성이 강해진 것에 기인된 결과로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권2호
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• pp.148-169
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• 2023

하엽은 짙은 녹색을 띠는 전통 안료 중 하나로 알려져 있지만 색상, 원료물질, 제법 등에 대해서 명확히 규명되지 않은 상태이다. 다만, 단청, 괘불, 회화 등 채색문화유산의 안료 분석연구를 통해 밝혀진 하엽 안료의 입자형태나 구성광물 등을 볼 때 염 부식으로 제조된 동록 안료로 보인다. 따라서 하엽 안료를 복원하기 위해 고문헌 기록을 바탕으로 동록 안료의 제조방법을 연구하였다. 고문헌 기록에서 확인되는 동록 안료의 제조방법은 동분말과 부식제를 혼합한 후 습한 조건에서 방치하여 부식시키는 자연 부식방법이다. 이를 바탕으로 보다 효율적으로 동분말을 부식시키기 위해 부식시험기를 이용한 인공부식을 도입하였고, 부식제 혼합비율, 부식 기간에 따른 부식생성물의 상태를 분석하여 적정 혼합비율과 부식 기간을 선정하였다. 또한, 잔류 부식제를 제거하기 위한 염 제거 공정과 안료 채색 시 채도를 높이기 위한 정제공정을 추가하여 동록 안료의 제조방법을 체계적으로 정립하였다. 정립된 방법으로 제조된 동록 안료는 청록 혹은 녹색의 색상을 나타냈다. 안료 입자는 표면이 다공성으로 타원형 형태의 작은 입자들이 뭉쳐져 있는 형태를 보였다. 주요 구성원소는 구리(Cu)와 염소(Cl)이고, 구성광물은 녹염동광[atacamite, Cu2Cl(OH)3]으로 동정되었다. 제조된 동록 안료의 안정성 평가를 위해 촉진내후성 시험을 진행한 결과, 열화가 진행됨에 따라 녹색도가 일부 감소하고 황색도가 증가하는 색변화 경향을 보였다. 따라서 열화 전 동록 안료의 색도는 고단청의 하엽 안료와 비교할 때 황색도가 낮은 편이었으나 열화 후에는 황색도가 크게 증가하여 고단청의 하엽 안료와 유사한 색도 범위를 갖는 것으로 나타났다. 결과적으로 제조된 동록 안료는 입자형태나 구성광물뿐만 아니라 색상에서도 고단청의 하엽 안료를 구현하여 재현성이 높은 것으로 확인되었다.

• 한국광물학회지
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• 제31권4호
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• pp.249-256
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• 2018

석록과 석청은 우리나라 전통 채색 문화유산에서 각각 녹색과 청색안료로 사용되어온 전통안료이며, 천연광물인 공작석과 남동석이 원료광물로 알려져 있다. 석록과 석청은 모두 중국, 일본 등지에서 수입된 것으로 알려져 있으며, 일부 청색계열의 안료가 국내에서 산출된 기록이 있으나, 탄산염 광물이 생성되기 어려운 우리나라의 지질환경을 고려하면 가능성은 높지 않다. 무기안료인 석록과 석청의 특성을 파악하기 위해 공작석과 남동석 원료를 확보하고 성분분석을 실시하였으며, 전통제법을 적용하여 안료를 제조하고 특성을 분석하였다. 제조한 석록의 $L^*$ 값은 59-83 정도, $a^*$ 값은 -20 이하로서, 시판제품에 비해 채도가 약간 높았다. 흡유량은 22-29 mL/100 g이고, 은폐력은 99.2 % 이상으로 우수하였다. 석청의 $L^*$ 값은 35-65 범위이고, $b^*$ 값은 -15 이하로서, 시판제품에 비해 상대적으로 채도가 낮았다. 흡유량은 21-26 mL/100 g이며, 석록과 마찬가지로 은폐력이 99.1 % 이상으로 우수하였다. 남동석의 원료광물은 남동석 외에 공작석, 석영 등의 불순물이 함유하고 있으며, 석청 제조 시 혼합된 불순물이 석청안료의 색도, 흡유량 등의 특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제49권2호
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• pp.56-69
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• 2016

우리나라는 목조문화재의 화재예방을 위해 1973년부터 현재까지 방염처리가 실시되고 있으나, 검정기준이 제시되었음에도 일부 단청에서 백화현상 및 변색 등의 문제가 지속적으로 발생되고 있다. 이러한 현상의 원인은 방염제 약제의 안정성 문제, 단청 제작방법, 과거 도포되었던 약제의 잔류, 그리고 건물 입지환경 등으로 추정되고 있으나, 이에 대한 평가와 원인규명은 수행되지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 의사시료 제작 및 공간적 시간적 환경조건을 설정하여 방염제가 단청에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 단청 의사시편 제작은 문화재수리표준시방서에 명시된 제작방법, 현장에서 일반적으로 통용되는 방법, 그리고 전통기법에 준하는 방법의 세 가지로 제작방법에 차이를 두어 실시하였다. 의사시편은 환경조건의 차이를 위해 해안과 내륙으로 지역을 구분하고, 각 환경조건에 따라 양지와 습지로 장소를 나누어 설치하였다. 방염제 도포 후 12개월간 경년변화를 조사하였으며, 정밀촬영 및 주기적인 관찰을 통해 변화양상을 파악하였다. 경년변화 조사결과 백화, 변색, 용해, 박락 등 다양한 변화가 발생되었으며, 그 중 백화현상이 가장 지배적인 것으로 나타났다. 제작방법별 영향 분석결과, 세 가지 제작방법에서 모두 백화현상 발생하였는데, 이는 각 제작방법의 채색재료에 모두 칼슘(Ca)성분이 포함되어 있기 때문에 방염제의 인(P)계 성분과 반응하여 백화현상이 발생한 것으로 판단된다. 환경조건별 영향 분석결과, 해안지역에서 내륙지역보다 백화 발생률이 높게 나타났고, 양지에서 전통 제작방법의 백화정도가 감소되었는데, 이러한 현상은 습도변화와 제작방법별 교착제의 차이에 의한 영향으로 판단된다. 결론적으로 인(P)계 성분이 포함된 방염제 사용시 단청에 호분 등 칼슘성분이 사용되었는지의 여부를 우선 파악해야 하며, 그 외 단청 시공에 앞서서 장소 조건 및 단청 시공 조건 등에 대한 다양한 사전조사가 이루어져야 한다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권4호
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• pp.152-173
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• 2021

대기치는 임진왜란 중에 새로운 군사 제도와 함께 도입된 깃발이다. 군사 훈련에서 표식으로 세워 군사들의 움직임을 통제하거나 상급자를 영접하기 위해 세우던 사방 4자 이상의 큰 깃발로 군영에서 국왕을 영접할 때 국왕 행차 앞에 세우는 어전 대기치, 사신 영접과 파견, 지방관의 행차 등에 다양하게 쓰였다. 군사 훈련권을 상징하는 대기치를 통해 무위를 과시하는 사회적 상황을 확인할 수 있다. 대기치의 깃대 장식을 영두·주락(상모)·운봉을 갖춘 I유형과 영두·주락·치미를 갖춘 II유형으로 나누어 형식적 특징을 분석하였다. I유형에는 청도기·각기·문기가, II유형에는 대·중·소 오방기와 금고기·표미기가 속하는데 각각의 용도에 맞추어 장식을 달리하였다. 깃발의 크기는 네 변이 4자 이상의 정사각형에 상하와 세로 한 면에 화염각을 달아 세로가 약간 긴 정사각형에 가까웠던 것으로 추정된다. 대기치는 음양오행의 원리에 따라 오방색을 기본으로 활용하였다. 대기치의 문양은 오방을 상징하는 신수와 도교 부적 글자를 결합한 대오방기, 오방을 호위하는 신장들을 그린 중오방기, 팔괘문을 그린 소오방기, 군문을 엄격히 지키라는 뜻의 익호 문양의 문기로 대별된다. 대기치 제작을 위한 채색 사료로 오사카부립도서관 소장품 컬러 필사본 『기제』를 18세기 중후반의 용호영의 견식으로 비정하고 본 논고 서술과 시각화 작업에서도 중요하게 활용하였다. 대기치의 바탕 재료는 군권의 위엄을 드러내기 위해 수입 운문대단을 썼다. 크기는 영조척 1자(30cm)를 적용하여 4자 깃발은 세로 170cm, 가로 145cm, 5자 깃발은 세로 200cm, 가로 175cm로 확정하였다. 아울러 국왕 의장기 중 대기 > 중기 > 대기치로 조선 후기 전체 깃발 안에서의 위계 질서를 확인하였다. 위의 문헌 및 회화 분석을 통한 고증과 유물 자료를 토대로 두 유형으로 나눈 대기치를 시각화하였다. 시각화에서는 본 논고에서 고증한 깃발의 크기, 깃대 장식, 깃발별 문양 장식을 고려하여 제시하였다. 깃발의 바탕은 운문대단으로 18세기 운보문단 유물에 표현된 운문과 보문 문양을 제시하여 원형에 가깝게 복원하고자 하였다. 색상과 크기, 재질의 문양, 부대물품 등을 함께 제시함으로써 3D 콘텐츠 제작뿐만 아니라 실물 제작까지 가능하도록 하였다.