This study has been investigated to use base research data of archaeology and conservation science for cultural properties about iron artifacts from Kimhae Yangdong-Ri tombs as metallurgical research. 1. Iron artifacts from Kimhae Yangdong-Ri tombs had be
Iron objects become corroded at fast speed from the moment when they are excavated, so it is needed to control corrosion through processes of conservation treatment. However, re-corrosion mostly takes place in excavate iron objects, although they have already gone through the process of conservation treatment, and it is more difficult to carry out the second conservation treatment of re-corroded excavated iron objects than the first conservation treatment, and it requires a longer period of time to treat them as well. In this study, aims to discover factors of re-corrosion by scientifically analyzing corrosion products generated during the process of storage after the process of conservation treatment. The finished on conservation treatment of the iron artifacts, which were unearthed from three ancient site in Gyeongju by using the same conservation method between 2002 and 2009, re-corrosion condition observed on the packaging-iron artifacts. Focused on 9 target forged iron artifacts among them, this study analyzed the physical changes by mass measurement, naked-eye and microscopic observations and the chemical changes by SEM-EDS, XRD, IC and ICP analysis. The results show that the yellowish brown corrosion products formed on the facing surface of part dropped from the artifacts had different associated forms but acicular shape. In addition, the acicular shape became clearer as the color changed from red to yellowish brown. According to the process when the conservation treatment was completed, the mass of the artifacts increased in proportion to the corrosion products and the chloride ion ($Cl^-$) concentration had a tendency to increase relatively. ${\beta}$-FeOOH (akaganeite) was confirmed in the XRD analysis for the corrosion products of all the collected samples. As a result of ICP analysis, $Na^+$ and $Ca^{2+}$ components were confirmed.
This study is on the corrosion of iron objects caused by sulfides in undersea environment. The corrosion state of objects in seawater and their damage state after underwater and left in highly humid air were studied. The samples of this study were four iron objects which had been taken out from undersea mud layer located in Taean Mado, Chungcheongnamdo. SEM-EDS and XRD analyse on the objects to check whether they have sulfides or not. The result of analysis suggested that the major component of corrosion product generated in undersea deposit soil is sulfur(S) and iron sulfide(FeS) is formed as sulfide. However, there was no clear corrosion on the surface of objects which was exposed to sea water because of the impact of concretion which covered the surface. In order to check the damage status of iron objects after they had been taken out of sea water, exposure tests in high humidity environment and dehumidified environment were done on the corrosion products. The result of the test suggested that the oxidization of iron sulfide corrosion product makes iron sulfate ($FeSO_4$) and sulfuric acid ($H_2SO_4$) and they can cause secondary corrosion of iron objects. Therefore, it is believed that the iron sulfide corrosion product of iron objects taken out from underwater environment should be removed by all means and the keeping environment of the iron objects should also maintain dehumidified state.
본 연구에서는 KaOH, $K_2CO_3$, Sodium, 그리고 1차 이온수 용액의 $Cl^-$ 이온 추출량과 부식생성물의 생성순위, 부식물 생성, 그리고 부식물 제거에 관하여 관찰하였으며 이 연구로 아래와 같은 결과를 얻었다. $Cl^-$ 이온 추출량에 대한 실험 결과 NaOH은 탈염 초기에는 Cl- 이온을 잘 추출시켰으나 탈염 횟수가 증가하면서 $Cl^-$ 이온의 추출량이 급감하였다. 또한 유물 중량 변화에도 감소폭이 가장 심하였다. $K_2CO_3$은 NaOH나 1차이온수 용액과 비교해 보면 이 방법은 탈염처리동안 $Cl^-$ 이온을 꾸준히 추출시켜 주었으며 다른 탈염용액에 비해 유물 중량변화가 거의 관찰되지 않았다. Sodium 용액은 $K_2CO_3$ 용액과 마찬가지로 탈염처리 동안 $Cl^-$ 이온을 꾸준히 추출시켰으며 다른 탈염 용액에 비해 $Cl^-$ 이온 추출량이 가장 많았다. 하지만 이 용액은 약품 내에 불순물인 $Cl^-$ 이온을 $3\~5\;ppm$을 기지고 있어 보존처리자가 탈염처리를 할 때 좀 더 신중하게 생각해야 할 것 같다. 1차 이온수 용액은 부식인자가 $Cl^-$이온을 완전하게 제거해주지는 못하였지만, pH가 $7.5\~7.9$로 다른 탈염 용액에 비해서 전위차가 낮으며, 별도로 탈알칼리 처리를 하지 않아도 되기 때문에 유물손상은 극소화할 수가 있다. 따라서 이 용액은 부식이 매우 심한 철제 유물이나 균열이 많은 주조 철편과 같은 유물을 처리할 때 적절한 용액이다. 부식생성물 관찰에서는 출토 철기 유물에 생성된 부식물은 주로 인철광$(\gamma-FeOOH)$, 침철광$(\alpha-FeOOH)$, 적금광$(\beta-FeOOH)$, 그리고 자철광$(Fe_3O_4)$이다. 인위적 부식에서는 전부 인철광의 부식물이 생성되었고 자연적 부식에서는 모두 침철광의 부식물이 생성되었다. 특히 철제 표면에 자연적으로 생성된 공식 녹을 XRD 분석한 결과 적금광으로 동정되었다. 이런 모든 시편들을 각 탈염방법에 따라 탈염처리한 후 XRD와 SEM-EDS으로 분석한 결과 인철광과 침철광은 어떠한 변화도 보이지 않았고, 다만 적금광으로 동정된 시편만이 잔존하지 않았다. 철기 제작별 $Cl^-$ 이온 추출량과 탈염효과에 대한 비교 실험은 이온 크로마토그래피 분석 결과와 마찬가지로 단조 철제유물이 주조 철제보다 $Cl^-$ 이온을 많이 가지고 있었으며, 탈염 처리 후에는 $Cl^-$ 이온은 전혀 발견되지 않았다. 이상의 결과 $K_2CO_3$와 Sodium 용액은 탈염처리에서 가장 적합한 탈염처리 용액으로 알수가 있었으며 특히 어떠한 탈염 용액으로 유물을 처리한다 해도 철제유물에 생성된 부식물은 제거되지 않는다는 것을 알게 되었다. 따라서 보존처리자는 유물 표면의 부식 상태만을 보고 처리하기 보다는 철기제작물로 고려하여 처리하는 것이 필요하다. 또한 금속에 부식을 야기시키는 $Cl^-$ 이온과 부식물을 완전하게 제거하여 탈염처리를 하는 것이 유물 부식을 최대한 지연시킬 수 있는 것이라 생각된다.
Stabilization of iron artifacts is focused on desalination than corrosion inhibitors. However artifacts are not condition of desalination treatment must be applied to corrosion inhibitors. But iron artifacts is not representative of inhibitors which drug is most effective qualities have not been identified. Therefore in this study validates the effectiveness of existing inhibitors and its purpose is to suggest corrosion inhibitors for iron artifacts. In this study, Comparative experiment of corrosion inhibitors is selected BTA, DAN and MEA, TEA. This study was studied using Corrosion resistance test, Contact angle, XPS. As a result, all the samples treated with corrosion inhibitors was formed hydrophobic coating and was rising corrosion resistance. Also, the concentration of corrosion inhibitors was 3% better than 0.3%. BTA in the XPS experiment, the corrosive material to block the CH bond of the peak concentration was highly. This is considered corrosion potential is very high to see out the effect in the polarization experiment. Ethanolamine was superior to the MEA rather than in the TEA. MEA is likely to be appropriate in an outdoor iron artifacts seem to be suitable as corrosion inhibitors.
Excavated archaeological iron objects are prevented from being corroded going through desalination which slow down being corroded. However archaeological iron objects are liable to be corroded due to the high ionization tendency even though they are stored in environment restricted from corrosion factors. Iron objects could be deteriorated more than just excavated. Therefore this study investigated about the characteristic of re-corrosion and the effect on objects. In study, archaeological iron nails in storage for 4 years after conservation treatments were tested. Optical microscopy and X-ray photography for appearance, XRD, SEM-EDS, Raman spectroscopy for chemical composition, IC for chloride ions concentration inside iron nails were used. As results, iron nails carried out conservation treatments measured a high concentration of chloride ions after the long storage period. The form of objects were not in good condition such as broken or destroyed when the high chloride ions concentration was detected. In addition, the yellow and red powdery corrosion product were detected on the boundary between corrosion products and substrates and they were identified as akaganeite which is symptom of active corrosion.
The Sudang-ri Site in Geumsan is considered the historic site where Baekje dominated the inland traffic route to Gaya through Geumsan and Jinan in the 5th Century. This study identified the production techniques of iron by conducting an analysis of metallographical microstructure of the artifacts such as an iron sword and an iron sickle that were excavated in Sudang-ri Site, Geumsan, one of the regions ruled by Baekje, and tried to figure out the characteristics and the technical systems of Baekje's ironmaking around the 5th Century by comparing them with other iron artifacts produced around the same time. The analysis showed that various production techniques were applied to the artifacts excavated in Sudang-ri Site, Geumsan. Depending on the production techniques, they can be divided largely into three methods: the simple shape-forging method, the steel manufacture method after forging, and the steel manufacture & heat-treatment method after forging. The iron sickle from the stone chamber tomb No. 1, which was produced only through forging, is mostly composed of soft ferrite at both edges of the blade and at the rear making the use of the weapon impractical. From this fact, it is presumed that they were produced as burial objects or ceremonial accessories for the person buried. The iron axe from the outer stone coffin tomb No. 1 and the iron swords and sickle from the outer stone coffin tomb No. 12, which were produced through the steel manufacture method after forging such as carburizing, did not go through the heat treatment such as quenching, but applied different production processes to each part. Therefore, it is deemed that they were produced as daily tools for cultivation rather than burial objects or ceremonial accessories. The production techniques following the forging process - carburizing and heat treatment - can be found on the iron swords from the outer stone coffin tomb No. 5 and the outer stone coffin tomb No. 12. The sturdy structure of the blade part and the durable structure of the rear processed with heat are deemed to have been produced as weaponry and used by the person buried. Based on the analysis of the iron artifacts excavated from Sudang-ri Site in Geumsan, the characteristics of iron production techniques were investigated by comparing them with the artifacts from Yongwon-ri Site in Cheonan, Bongseon-ri Site in Seocheon, and Bujang-ri Site in Seosan that were made around the same time as the cluster of Baekje tombs examined by the metallographical microstructure analysis of this study. For the iron artifacts analyzed here, the changes in the techniques were investigated using the iron swords common in all of the tombs. In the case of the iron swords, it was identified the heat treatment technique called tempering was applied from the 4th Century.
Cleaning of foreign matter and corrosion products on surface among conservation treatment of iron artifacts is an important part for looking up a original form. The sand blaster is the most popular equipment when it removes the foreign matter and corrosion products on iron artifacts surface. Current foreign matter and corrosion products equipment, which mostly uses, is sand blaster. Glass dust which sprayed from sand blaster is harmful and causing environmental pollution. In order to solve these problems, we investigated the $CO_2$ snow cleaning that use a eco-friendly equipment to apply for cleaning foreign matter and corrosion products on surface of iron artifacts. It examined by using sand blaster and $CO_2$ snow cleaning to aged steel coupon and iron artifacts. In case of aged steel coupon, the result showed that the sand blaster and $CO_2$ snow cleaning methods were similar to the degrees of cleaning foreign matter and corrosion products, through surface roughness, color measurement and SEM. $CO_2$ snow cleaning applied to aged steel coupons weren't worn out the surface in comparison with sand blaster by SEM. When applied to the iron artifacts, power nozzle of the $CO_2$ snow cleaning was an excellent cleaning effect that surface wern't worn out in comparison with sand blaster. And, it showed that internal structure change of metal was no found before and after cleaning by X-ray radiography. Consequently, we confirmed that cleaning of the sand blaster and power nozzle of $CO_2$ snow cleaning were similar to the effect. But, it's very careful to use this method because of high outlet pressure of power nozzle for applying to the iron artifacts. As a result of experiments, it could be found that the cleaning methods should be selected depending on internal state of the artifacts.
Bacteria with ability for iron reduction in the soil can use corrosion products of iron remains as energy source. The activities of this bacteria cause the change of corrosion products. As a result, it can be difficult to identify corrosion products promoting corrosion of iron remains. The purpose of this study, is to investigate the change in corrosion products that bacteria causes and to improve understanding about the corrosion of iron remains. To simulate corroded condition of excavated iron remains, carbon steel corroded by solution of NaCl and $Na_2SO_4$ was prepared. Then the prepared carbon steel was immersed in a liquid medium with bacteria. The incubation period was 42days. After experiment, the carbon steel was analyzed by SEM-EDS, X-ray diffraction method. The result is that the carbon was changed to green because of activity of bacteria and that the plate crystal and lozenge crystal were generated on the corrosion specimen. Also, we confirmed that the activities of bacteria differenciated colors and forms of corrosion products.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.