• 보존과학회지
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• 제25권1호
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• pp.49-60
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• 2009

옥외 철제문화재는 외부에 노출되어 있으므로 환경오염인자나 산성비에 의한 염($Cl^-$)의 영향으로 부식이 발생되기 때문에 탈염처리 등 보존처리가 필요하다. 그러나 현재 옥외 철제문화재의 보존처리는 강화처리에 한정되어 있어 염에 대한 손상정도나 염을 제거하는 탈염처리 방법에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 기존에 사용하고 있는 탈염방법은 주로 매장 철제문화재를 대상으로 하여 탈염용액에 침적시키는 방법이기 때문에 옥외 철제문화재에 적용하기에는 어려움이 있다. 이러한 점을 감안하여 탈염용액을 재료에 흡수시켜 철제문화재에 흡착시키고 증발을 막기 위해 방수 필름으로 포장하는 탈염 방법을 실험해 보았다. 옥외 철제문화재에 적용 가능한 탈염처리 방법을 알아보기 위하여 우선 매장 철제문화재를 대상으로 실험하였으며, 탈염흡수재료로는 전통한지, 거즈, cotton wipers, 흡습지를 선정하였고, 탈염용액은 NaOH 0.1M를 사용하였다. 또한 기존의 침적탈염방법을 함께 실행하여 흡착탈염방법과의 효율성을 비교해 보았다. 본 탈염실험에 대한 안정성 평가를 위하여 실체현미경과 SEM-EDS, XRD, pH측정과 이온크로마토그래피분석(IC)을 실시하였다. 실험 결과 흡습지가 기존 탈염 방법과 유사한 탈염 효과를 얻을 수 있음을 확인 할 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제25권4호
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• pp.399-409
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• 2009

외부 환경에 노출된 철제문화재는 환경오염요인에 직접적으로 영향을 받아 부식에 취약하다. 특히 철제유물에 있어서 활성부식을 일으키는 염화이온($Cl^-$)은 반드시 제거되어야 하지만 옥외 철제문화재는 유물의 특성상 탈염의 대상에서 제외되고 있다. 그러므로 본 연구에서는 조선시대 철비를 대상으로 보존처리 및 탈염실험을 실시하였으며, 탈염은 흡습지를 이용한 탈염방법과 기존의 침적탈염방법을 함께 실시하여 그 효율성을 비교하였다. 탈염의 평가는 실체 금속 현미경, SEM-EDS, pH측정과 이온크로마토그래피(IC), XRD분석을 통하여 알아보았다. 실체 금속현미경으로 조사된 결과 부식은 층을 이루고 있으며 금속조직은 백주철로 확인된다. 또한 탈염 전 부식물에 대한 SEM-EDS분석결과 Fe와 O가 주로 검출되었으며 특히 Cl이 2.48wt%까지 측정되었다. 탈염용액에 대한 pH와 음이온을 분석한 결과에서는 흡습지를 이용한 탈염방법도 침적탈염방법과 유사한 탈염효과를 볼 수 있었다. 마지막으로 탈염 전 후 부식물에 대한 XRD분석 결과 탈염전에는 goethite, magnetite, lepidocrocite와 akaganeite가 검출되었으나 탈염 후에는 akaganeite가 검출되지 않아 흡습지를 이용한 탈염의 효과를 확인할 수 있었다. 그러므로 본 연구를 통하여 흡습지를 이용한 탈염방법에서도 기존의 침적탈염방법과 유사한 탈염효과를 확인할 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제31권2호
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• pp.95-104
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• 2015

주조철제유물은 발굴 후 보존환경이 맞지 않은 경우 부식이 급속하게 진행되며 특히 블록형 파손이 발생하고 최종에는 분말화 된다. 따라서 부식 요인, 즉 $Cl^-$ 이온을 제거하는 탈염처리가 중요하다. 그러나 주조철제유물은 탈염과정 중 형태가 파손되는 경우가 빈번히 발생하여 탈염 과정을 생략하거나 탈수 등의 안정화처리로 그치는 경우가 많다. 기존의 탈염 방법은 주로 물을 이용한 알칼리 수용액 방법이다. 그러나 물의 수산화이온은 부식을 촉진시키고 높은 표면 장력으로 내부 균열을 확대시켜 주조철제유물의 탈염 과정 중 파손 원인으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 표면 장력이 낮은 에틸알코올을 이용하여 탈염을 실시하고 그 탈염 효과를 알아보았다. 실험 결과 에틸알코올 탈염방법은 상온의 알칼리 수용액 방법과 유사하거나 더 높은 $Cl^-$ 이온 용출 효과를 보여주었다. 또한 에틸알코올 방법은 수용액 방법보다 유물의 파손이 적고 Fe의 용출이 거의 없어 탈염의 안전성 측면에서 우수함을 확인하였다. 본 실험은 현장적용 가능한 유기 용매 탈염 방법을 검토한 것으로 추가 연구를 통하여 주조철제유물의 안전하고 효율적인 안정화 방안을 마련하고자 한다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2002년도 제15회 발표논문집
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• pp.45-52
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• 2002

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.

• 보존과학회지
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• 제37권6호
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• pp.821-830
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• 2021

비무장지대에서 수습한 총기류 유품은 매장된 상태로 있다가 출토되는 순간 급격한 환경변화로 인해 부식에 취약하다. 특히 철제 총기류에 있어서 활성부식을 일으키는 염소이온(Cl^-)은 반드시 제거되어야 하지만 근현대에 제작되었다는 재질 특성과 매장기간을 고려하였을 때 고고유물과 동일한 탈염조건을 적용하는 것은 어려움이 있다. 그러므로 본 연구에서는 비무장지대 내 6·25 한국전쟁 전사자 유해발굴 현장에서 수습한 총기류를 대상으로 보존처리와 탈염 실험을 실시하였으며, 탈염 실험은 탈이온수와 소디움 세스퀴카보네이크 용액에 온도별로 침적시키는 방법을 서로 비교하여 가장 안정적인 보존방안을 모색하였다. 탈염 실험을 통해 탈염처리 방법에 따른 염소이온의 추출정도를 비교 실험한 결과, 100℃ 소디움 세스퀴카보네이트에서 가장 많은 용출량을 보였으며 탈염기간이 1~2주로 매우 짧은 결과를 보였다. 따라서 나머지 유품 중 총신과 방아틀 뭉치는 100℃로 가열하여 8시간, 상온에서 16시간씩 매주 1회 약품을 교체하는 방법으로 총 6회 탈염처리를 실시하였다. 그러나 탄약이 장전된 총신의 경우 탈염처리 시 고온 및 진공함침으로 인한 압력으로 폭발의 위험성을 고려하여 탈염처리와 진공함침 강화처리를 실시하지 않았다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권6호
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• pp.893-900
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• 2012

본 연구에서는 시판 멸치액젓에 주정을 일정한 비율로 첨가하여 소금의 용해도를 낮춤으로서 소금을 석출시키는 탈염방법을 활용하여 저염 멸치액젓의 제조공정을 확립하고자 하였다. 또한 시판 멸치액젓과 주정을 활용하여 탈염처리 한 저염 멸치액젓의 품질 특성을 비교하기 위해 일반성분, 총질소, 아미노태 질소, 대장균 및 아미노산 함량을 비교분석 하였다. 시판 멸치액젓에 대해 주정의 첨가량이 증가할수록 멸치액젓의 염도는 낮아지는 경향을 보였다. 즉, 멸치액젓 100 mL에 대해 주정을 각각 100% 및 300%(v/v)를 첨가한 경우에 멸치액젓의 염도는 14.3% 및 10.3%를 나타내었다. 이와 같은 현상은 염도 23%인 식염수 용액의 실험에서도 같은 경향을 보였다. 탈염처리 한 멸치 액젓의 총질소 함량은 1.20%이었고, 아미노태 질소 함량은 784.03 mg/100 g으로, 시판 멸치액젓보다 높은 함량을 나타내었다. 시판 멸치액젓과 탈염처리 한 저염 멸치액젓의 주요 총아미노산은 glutamic acid, alanine, lysine 및 leucine이었고, 필수아미노산의 함량은 탈염처리 한 멸치액젓에서 높게 나타났다. 또한, 시판 멸치액젓과 탈염처리 한 저염 멸치액젓의 주요 유리아미노산은 공통적으로 glutamic acid, leucine, alanine, valine, lysine 및 isoleucine 이었다. 이상의 결과에서 주정을 이용하여 소금을 원하는 농도만큼 특별한 장비없이 효과적으로 제거할 수 있는 멸치액젓의 탈염공정을 확립할 수 있었다. 또한 주정을 사용하여 멸치액젓을 탈염하는 방법은 총질소, 아미노태 질소 함량 및 아미노산 함량에 긍정적인 영향을 주어 맛을 향상시켜 줄 수 있을 것으로 기대되며, 본 연구의 결과로 저염 멸치액젓 상품화 연구의 기초자료로 활용 및 인류 보건향상에 크게 기여할 것으로 전망된다.

• 보존과학회지
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• 제37권2호
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• pp.179-189
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• 2021

부여 능산리 서고분군에서 출토된 철지금은장관정을 대상으로 도금된 철제유물의 탈염 가능성 및 안정한 탈염방법을 연구하였다. 철지금은장관정은 철을 소지금속으로 하여 은판을 열로 접합시킨 후 그 위에 아말감도금으로 제작한 유물이다. 본 유물은 균열 및 박락된 부위 틈 사이로 철 부식화합물이 다른 재질의 금속(Au, Ag) 표면에 고착되어 있어 탈염이 필요하다고 판단했다. 따라서 금은장부 잔존 상태별로 A·B·C등급으로 분류하고 60℃에서 0.1M 알칼리 용액법인 NaOH법과 S.S.C법으로 탈염을 진행하였다. Cl^- 용출량과 탈염기간은 A등급을 제외하고 NaOH법이 S.S.C법보다 더 많은 양을 용출하였고 기간도 더 소요되었다. 탈염 전·후 금은장부의 Fe 성분을 비교하면 B등급을 제외하고 NaOH법이 S.S.C법에 비해 증가폭이 작았으나 NaOH법으로 탈염한 관정 4점의 금은장부가 일부 파손되어 유물의 안정성을 고려했을 때, S.S.C법으로 탈염하는 것이 안정할 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제26권4호
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• pp.397-406
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• 2010

철제유물에서 용출된 수용성 염소이온의 농도를 측정하는 가장 이상적인 방법은 탈염처리 용액을 이온크로마토그래피(Ion Chromatography)로 분석하는 것이지만 대부분의 문화재 관련기관에서는 예산이나 전문인력 부족 등의 이유로 사용하지 못하고 염소이온농도 측정기(Cl meter)를 주로 사용하고 있다. 본 연구는 철제유물의 탈염처리 용액에 대한 염소이온농도 측정기의 $Cl^-$ 이온 농도 측정결과와 이온크로마토그래피의 측정결과를 교차 검증하여 상호 기기간의 신뢰성과 안정성을 평가하고자 한다. 분석결과 초순수는 염소이온농도 측정기의 전극에 잔류하는 수용성 염소이온의 영향으로 미량의 염소이온이 검출되었고, Sodium sesquicarbonate 시약 성분에 미량으로 존재하는 수용성 염소이온이 검출되었다. 탈염처리한 수용액은 탈염 1차에서 가장 많은 염소이온이 측정되었으며, 탈염 2차부터 탈염 4차까지는 소폭 감소하다가 초순수을 이용하는 탈알칼리 단계에서부터 다시 감소하는 경향을 보였다. 염소이온농도 측정기마다 측정횟수에 따른 편차를 보였으며, 탈염용액 내에 염소이온 농도가 높을수록 편차는 심해졌다. 하지만 염소이온 농도가 낮을 경우 편차가 적어 철제유물의 염소이온농도를 측정하기 위한 측정기기로 안정된 결과를 보였다. 전기전도도 측정법은 알칼리 용액의 전기전도도가 높게 나타남에 따라 $Cl^-$ 이온의 함량을 예측하기에는 부적합한 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제1권1호
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• pp.69-73
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• 2013

역삼투막을 이용한 해수담수화 공정에서 발생되는 농축수의 최소방류 및 회수율 극대화를 위한 공정으로 전기투석을 이용한 농축수의 이차 농축기술 연구를 수행하였다. 실험방법은 정전압운전 방식을 채용하였으며, 농축/탈염조의 용량비율, 전압별 변화 및 전해질을 농축수로 활용시 등에 대한 검토를 수행하였다. 사용한 막은 다가이온막을 채용하였으며, 전력효율을 최소화하며, 농축수의 농도를 극대화 및 탈염수의 농도를 최소화할 수 있는 조건 도출을 목표로 삼았다. 실험결과 농축/탈염조의 비율은 1대 5의 비율이, 전압의 경우 12V로 전해질의 경우 농축수를 이용시에도 효율에는 큰 차이가 발생하지 않았다. 이와 같은 실험조건에서 도출된 최적조건으로는 탈염수의 총용존고형물 농도가 5.32g/l, 이차 농축수의 염도는 17.07%이며 전력량은 탈염수 톤당 16.74kWh로 나타났다.

• 공업화학
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• 제30권4호
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• pp.472-478
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• 2019

막 축전식 탈염(MCDI) 셀에 공급하는 총 전하(TC)를 조절하여 경도물질($Ca^{2+}$)을 안정하게 탈염할 수 있는 방법을 연구하였다. 흡착과정에서 TC를 변화시키면서 흡착(1.5 V)과 탈착(0.0 V)을 30회 반복하였다. 탈염과정에서 유출수의 농도와 pH, 흡착 및 탈착량, 전류밀도와 셀 전위의 변화를 분석하였다. MCDI 셀에 사용된 탄소전극의 최대허용전하(MAC)는 46 C/g로 측정되었다. MAC 이하의 TC (40 C/g)에서 운전한 결과 전극반응이 일어나지 않아 장기간 운전에서도 안정적인 탈염특성을 얻을 수 있었다. 반면, MAC 이상의 TC (50, 60 C/g)에서 운전한 경우 유출수의 농도와 pH가 크게 변하였다. 또한 전극반응으로 인해 전극표면에 스케일이 생성되어 셀의 전기저항이 점차 증가하였다. 이를 통해 흡착과정에서 MCDI 셀에 공급하는 전하를 제어함으로써 전극반응 없이 경도물질을 안정하게 제거할 수 있음을 확인하였다.