• 한국재료학회지
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• 제26권10호
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• pp.528-534
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• 2016

The aim of this paper is to consider the effect of the manufacturing processes on corrosion and centerline cracking of ancient bronze spoons. The ancient bronze spoons in question were made by several steps of forging, in reheated condition with cast ingots. The manufacturing method is similar to that of the modern spoons. The investigations include observations from light and scanning electron microscopes of the microstructure in terms of the crack propagation. Cracks in the centerline are caused by solute segregation in the center-line region; this solute is solidified in the final stage of bronze spoon manufacture. Centerline cracking is also caused by ${\alpha}$ phase segregation, accompanied by forged overlapping along the longitudinal direction of the spoons. A vertical stripe with cracks along the centerline of the spoon's width is formed by folding in the wrought process. The overlapping area causes crack propagation with severe corrosion on the spoon surfaces over a period of a thousand years. The failure mechanisms of ancient bronze spoons may be similar to that of modern spoons, and the estimation of the failure mechanisms of ancient spoons can be appropriate to determine failure causes for such modern spoons.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제23권4호
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• pp.309-313
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• 2008

청동합금인 우리 전통 식기 놋그릇 유기 소재의 항미생물 특성을 연구하기 위해 주요한 식중독 세균인 Salmonella spp., E. coli O157, E. sakazakii, B. cereus의 배양액을 유기, 구리, 주석, 스테인레스 스틸 쿠폰에 노출 건조 후 생균정도를 분석하였다. 이들 금속표면에서의 살균력 측정결과 Gram(-) 세균인 S. Typhimurium, E. coli와 E. sakazakii는 구리가 가장 높았고 유기, 주석표면, 스테인레스 스틸 금속표면 순으로 항균성이 높은 것으로 나타났다. 그러나 Gram(+)인 B. cereus의 살균효과는 어느 금속표면에서도 살균효과가 거의 나타나지 않았다. S. Typhimurium, E. sakazakii의 구리이온($Cu^{+2}$ 최소생육저해 농도는 25 ppm이었지만 B. cereus의 경우는 50 ppm으로 높은 것으로 나타났다. 따라서 구리와는 다르게 강한 경도를 갖고 있는 유기 소재를 식품제조 환경에 적용시킬 경우 Salmonella spp.를 포함한 주요한 Gram(-) 세균의 교차오염을 효과적으로 저감화 할 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권3호
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• pp.79-89
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• 1999

The study was carried out to examine in more detail metallurgical and mechanical properties of brazed joints of diamond cutting wheel. In this work, shank(mild steel) and sintered bronze-base tips were brazed with three different filler materials(W-40, BAgl and BAg3S). The machine used in this work was a high frequency induction brazing equipment. The joint thickness, porosities and microstructure of brazed joints with brazing variables(brazing temperature, holding time) were evaluated with OLM, SEM, EDS and XRD. Bending(torque) test was also performed to evaluate strength of brazed joints. Further wetting test was performed in a vacuum furnace in order to evaluate the wettability of filler metals on base metals9shank and tips). The brazing temperature had a strong influence on the joint strength and the optimum brazing temperature range was about $700~850^{\circ}C$ for the bronze/steel combinations. The strength of the brazed joint was found to be influenced by the three factors : degree of reaction region, porosity content, joint thickness. The reaction region was formed in the bronze-base tip adjacent to the joint. The reaction region resulted in a bad influence on the strength due to the formation of Cu5.6Sn, CuZn4, $\beta(CuZn)$ and CdAg, etc. Porosities increased as brazing variables(brazing temperature, holding time) increased, and the brazed joints with porosities of less than about 3-5% had an optimum strength for the bronze-base tip.

• 박물관보존과학
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• 제23권
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• pp.91-108
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• 2020

본 연구는 천안, 공주, 서산, 익산, 나주, 합천에서 출토된 금동관 7점을 중심으로 비파괴 분석법을 활용하여 재질 특성을 조사하였다. 금동관은 고깔 모양의 모관을 기본으로 하며, 전·후입식, 대롱, 수발, 영락 등의 장식을 가감하여 부착된다. 문양은 용문, 봉황문, 초화문, 타출문 등을 조금기법, 투조기법, 인각기법 등으로 시문하였다. 형태적 특징은 제작시기 및 출토 지역에 따라 차이를 보인다. 소지 금속은 순동과 소량의 납이 포함된 동으로 구분된다. 표면 도금은 아말감기법을 사용하였으며, 순금과 소량의 은이 함유된 금으로 분류된다. 옥전 23호 출토품의 은 함량이 높아 지역적인 차이를 보인다. 도금 두께는 백제 금동관에 비해 백제계 금동관인 옥전 23호분이 두꺼운 것으로 평가된다. 도금횟수는 1~2회인 반면 백제계 금동관인 합천 옥전 23호분 금동관은 최대 3회로 평가되며, 차이를 보이는 것을 알 수 있다.

• 박물관보존과학
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• 제4권
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• pp.57-61
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• 2003

경기도 양평에 위치한 수종사의 부도에서 고려시대 청자유개호와 금동제구층탑, 은제도금육각감 등이 발견되었다. 이들 중 금동제구층탑은 표면의 많은 부분이 구리 빛을 띄고 있고 기단부에 국부적으로 청동부식물이 관찰되므로 금동제로 알려져 있으며 문화재청에 등록된 공식 명칭 역시 '금동제'로 되어 있다. 그러나 표면 빛깔, 표면 상태, 청동부식물의 발생 정도 및 풍탁을 연결한 금속사 등 여러 측면에서 금제로 판단되어 과학적인 조사를 통하여 재질은 밝혀낼 필요성이 제시되었다. 이에 비파괴적인 방법으로 조사하였으며 그 결과 표면의 여러부분에서 가공 흔적이 관찰되고 도금의 흔적은 찾아볼 수 없었다. 또한 XRF 분석 결과 금과 은(16%)이 주성분을 이루고 불순물로 구리, 철 등이 포함되어 있어 금제로 판단되었다.

• 보존과학회지
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• 제34권1호
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• pp.59-67
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• 2018

보물 제337호 청양 장곡사 금동약사여래좌상을 대상으로 불상의 제작기술체계 및 납 원료산지를 규명하고자 하였다. 성분분석결과 구리(Cu) 68.8%, 주석(Sn) 10.4%, 납(Pb) 17.1%의 삼원합금으로 납의 함량이 높은 중 대형 불상의 주성분 조성비와 유사한 경향성을 보이고 있다. 열이온화질량분석기(TIMS)를 이용한 납동위원소비 데이터를 한반도 납동위원소 분포도에 대입한 결과 전라도와 충청도 지역에 해당하는 영남육괴 및 옥천변성대 영역(Zone 3)에 도시되었으며, 불상이 봉안된 사찰의 인근 지역에 위치한 광산에서 채취한 원료를 사용하여 제작하였을 가능성이 있다. 이어 유사시기에 제작된 강진 고성사 청동보살좌상의 제작기법 연구와 비교분석한 결과 불상의 크기 및 조성 시기, 양식적 특성 등에 따른 제작기법의 차이점을 확인하였으며, 사찰과 동일한 영역에 위치한 방연석을 사용하였을 가능성을 엿볼 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제49권3호
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• pp.4-11
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• 2016

본 연구에서는 태안 마도해역에서 출수된 고려시대 청동숟가락 8점의 양식을 비교하고, 생산지와 출수지와의 관계를 파악하기 위한 성분분석 및 납동위원소비 분석을 실시하였다. 출수 청동숟가락의 술잎은 대부분이 타원형이었으며 술총은 능형과 연미형으로 구분된다. 청동숟가락은 구리(Cu)와 주석(Sn)의 2원계 합금으로 제작되어 납(Pb)이 인위적으로 첨가되지 않음을 확인할 수 있다. 같은 유물일지라도 시험편 채취 후 분석위치에 따라 미량원소 성분변화가 다르게 나타남을 알 수 있으며, 미량원소 중 은(Ag)이 높게 부화되는 것을 확인할 수 있다. 출수 청동숟가락의 납동위원소비 분석결과 충청남북도, 전라남북도를 포함하는 zone 3에서 원료를 공급 받았음을 알 수 있다. 청동제작에 사용되는 원료 광석의 미량원소 분석결과가 축적된다면 납동위원소비와 더불어 산지추정에 좋은 인자가 될 것으로 사료된다.

• 보존과학회지
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• 제35권3호
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• pp.209-216
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• 2019

청주 송절동유적 출토 마형대구 29점의 납동위원소비 분석결과를 활용하여 납의 원료산지를 확인하고, 출토지와의 연관성을 확인하고자 하였다. 먼저 동북아시아 방연석 분포도(Mabuchi, 1985) 대입결과 대부분 중국 남부영역 내에서 매우 밀집한 분포 경향성을 나타내었으며, 한반도 납동위원소 분포도 적용결과 전라도와 충청도 지역에 해당하는 영남육괴 및 옥천변성대 지역인 Zone 3으로 확인되었다. 따라서 청주 송절동유적 출토 마형대구는 출토지와 유사한 지역에 위치한 방연석 광산에서 채취한 원료를 사용하여 제작하였을 것으로 볼 수 있다. 이와 함께 한반도 마형대구 출토 중심지역에 해당하는 중서부지역의 미호천유역 및 안성천유역 출토 마형대구 38점의 납동위원소비 분석결과와 비교하여 해당 문화권 내 마형대구 제작에 사용된 납 원료산지의 연관성 및 지역적 특성을 확인하였다. 향후 시대적 지역적 특성을 나타내는 마형대구를 대상으로 한 납동위원소비 분석결과를 축적하여 추가적인 원료산지 비교분석 연구를 통해 한반도 출토 마형대구의 납 원료산지에 대한 종합적인 정보를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권1호
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• pp.164-183
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• 2021

이 글은 중국 동경의 흐름 속에서 연호문의 제도에 대해서 살펴보고 한반도 남부와 일본에서 삼한경(三韓鏡)-방제경(倣製鏡)의 제작기술과 어떤 상관관계가 있는지를 살펴본 것이다. 연호문은 시문 방법에 따라 세 가지로 구분되는데, 1식은 구획과는 일치하지 않으나 각 연호문의 복원 지름이 동일한 것이고, 2식은 연호문의 복원 지름이 동경의 구획과 일치하는 사례가 있는 것이다. 3식은 아예 각 연호문이 동일하지 않고 완전한 호선(弧線)을 이루지 않는 것이다. 중국에서는 1식과 2식만 확인되며, 전국(戰國)시대에는 1식이 주류를 점하고 전한(前漢)시대부터 2식이 주류를 점하게 된다. 특히 초엽문경과 성운문경의 연호문 주연을 비롯하여 연호문이 일반화되는 명대경(銘帶鏡)에 이르기까지 일반적으로 연호문의 반지름은 동일 동경의 중앙에서 뉴좌 언저리의 길이와 일치한다. 이런 제작 전통은 한반도 남부의 대구 평리동, 영천 어은동 등지에서 출토된 대형 삼한경의 연호문에서도 확인된다. 즉 초기의 삼한경 제작자들은 중국 중원에서 연호문을 제도하는 방법을 알고 있었으며, 제작기술이 연결되어 있었다는 것을 설명해주는 중요한 자료이다. 이에 반해 영천 어은동에서 동반되어 출토된 삼한경 중에는 연호문을 그냥 무작위로 그려 넣은 3식의 사례도 함께 확인된다. 그리고 3식은 이후 일본 방제경 제작의 주류를 이루게 되어, 연호문이 정확한 구획에 의해 그려지는 것이 아니라 형태만을 모방하는 방향으로 바뀌게 된다. 일본에서의 사례를 살펴보면 3식은 처음부터 등장하지만 1·2식의 연호문을 가진 야요이시대 전중기의 방제경은 확인되지 않으며, 야요이시대 후기에 들어서면서부터 확인된다. 이를 근거로 하면 일본의 경우 한반도의 삼한경이 야요이시대 전중기에 유입되고, 야요이시대 중기말경 석제 거푸집을 이용한 소형 방제경의 제작이 개시된다. 이후 토제 거푸집을 이용한 기술이 새롭게 대형 방제경의 제작에 도입되면서 1식과 2식의 연호문경 제작기술이 도입되는 등 동경 제작기술이 진일보하는 것을 알 수 있다. 아마도 이런 제도기술의 이면에는 히라바루(平原) 분묘에서 출토된 동경의 명문에 기록된 '도씨(陶氏)' 공인들의 이주와 같은 직접적인 기술전수가 있었던 것으로 추정할 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권1호
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• pp.46-61
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• 2023

삼척 흥전리사지는 2014년부터 2020년까지 시·발굴조사를 통해 서원인 예불영역과 동원인 생활영역으로 나누어진 다원식 가람이라는 것이 밝혀졌다. 흥전리사지의 시·발굴에서 금동투조장식과 청동정병, 금동사자진병향로의 사자 등 비교적 다양한 불교공예품이 출토되었다. 흥전리사지의 서원 금당지 출토 금동투조장식은 불전 장엄에 사용했던 금동번으로 추정되고 현재까지 발견된 통일신라의 금동투조장식 중 가장 수준 높은 예로 왕경에서 제작한 것으로 보인다. 동원 출토 금동사자진병향로의 사자와 청동정병은 생활영역에서 출토된 공양구로 행향 등의 의례에 사용했을 것으로 보인다. 사자진병향로는 왕경보다는 지방에서 출토된 것들이 제작시기가 앞서고 있어 지방에서 왕경으로 전파된 것으로 보이고, 청동정병은 석굴암 범천의 지물로도 표현되고 있어 8세기 후반 이전 왕경에 군지형 정병이 있었을 것으로 보이나 출토품이 없어 영향관계는 추후에 밝혀야 할 것으로 생각된다. 청동대접과 청동합은 왕경의 월지와 황룡사지, 인왕동사지 출토품과 유사하여 왕경의 청동기명이 지방으로 확산된 것으로 생각된다. 청동인장은 흥전리사지 이외의 지방에서도 출토되었지만, 황룡사지 출토품과 형식과 인장의 서체 등이 동일하여 『삼국사기』 문무왕조의 기록처럼 왕경에서 제작하여 보낸 것으로 보았다. 더불어 인장의 '범웅관아지인(梵雄官衙之印)'은 흥전리사지가 당시 승단조직과 관련된 것을 보여주는 것이라 할 수 있다. 삼척 흥전리사지 출토 불교공예품은 '국통(國統)'명 비편 등의 내용으로 보아 비의 주인공이었던 선종 승려가 선종 사찰에서 9세기 전반에서 중반 경에 사용했던 것으로 보인다. 또한 금동투조장식과 금동사자진병향로의 사자, '범웅관아지인'의 청동인장 등의 제작수준으로 보아 흥전리사지의 사격은 상당히 높았던 것으로 보이며, 9세기 전반에서 중반경 통일신라의 왕경과 지방의 공예품이 일방적인 영향이 아니라 양방향의 영향이 있었다는 것을 보여주는 중요한 예라고 할 수 있다.