• 보존과학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.179-196
• /
• 2009

논산 개태사지석불입상(보물 제219호)은 담회색을 띠고 부분적으로 장석 반정을 함유하고 있는 중립 내지 조립질의 화강섬록암으로 구성되어 있다. 구성암석의 전암대자율은 평균 12.06(${\times}10^{-3}$ SI unit)으로 개태사지 배후의 천호산 ($0.19{\times}10^{-3}$ SI unit) 노두와는 많은 차이를 보이고 있어 석재의 외부 유입 가능성이 제기된다. 이 석불입상은 우협시불의 박리(35.2%), 본존불의 시멘트 보수물질(21.1%) 및 먼지(25.0%)가 주요한 손상현상으로 밝혀졌다. 초음파 속도는 본존불 2850.2m/s, 좌협시불 2648.4m/s, 우협시불 2644.5m/s로 측정되었다. 이를 통해 산정한 일축압축강도는 우협시불이, 부위별로는 대좌에서 상대적으로 낮은 강도를 나타내어 손상도 평가 결과와 일치하였다. 석불입상이 봉안된 보호각 내부의 연평균 기온은 $13.7^{\circ}C$, 상대습도는 79.0%로, 계절에 따른 보호각 내부의 환경 변화는 근본적으로 외부의 변화를 따르나 미기후 변동이 심하지 않아 비교적 안정된 실내 환경이 유지되고 있다. 석불입상의 대좌 표면에서는 봄과 여름철에 결로가 발생하는 것으로 확인되었으며, 겨울철에는 동결파괴가 우려된다. 이는 훼손도 평가와 초음파 탐사 결과에서 나타난 대좌의 풍화 및 강도 저하의 근본적인 요인일 가능성이 매우 크다. 따라서 봄과 여름철에 집중 강우 시 실내의 제습과 한겨울에 기온 강하를 저감시킬 수 있는 조치가 필요하다.

• 보존과학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.297-312
• /
• 2017

고대 제철 공정에서 원광석 내의 철과 기타 광물의 분리가 원활하게 이루어질 수 있도록 조재제를 첨가하는 경우가 많다. 하지만 조재제 첨가 유무를 판단할 수 있는 정확한 기준이 될 만한 자료가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 조재제 첨가에 따라 달라지는 슬래그의 재료학적 특성을 파악하기 위해 제련 실험을 진행하였다. 총 3차례 진행된 실험에서 산출된 슬래그의 미세조직을 관찰하고 성분을 분석하였다. 1차 실험은 조재제를 첨가하지 않았으며, 산출된 슬래그의 전철량은 39.45~52.94 wt%로 확인되었다. 조재제를 첨가한 2, 3차 실험에서는 34.89~38.92 wt%로 감소하였다. 미세조직 분석 결과 2, 3차 실험에서는 철산화물 이외에 Gehlenite, Hercynite와 같은 CaO 화합물이 나타난다. 비금속개재물 성분 간 비율을 비교한 결과, 1차 실험의 유리질바탕의 $CaO/SiO_2$ 값이 0.42를 기준으로, 이보다 높을 경우 조재제를 첨가하였을 것으로 판단된다. $Al_2O_3/SiO_2-CaO/SiO_2$ 비교 분석한 결과, $Al_2O_3-SiO_2$ 비율은 유사한 제련공정 시스템(원광, 노벽, 연료)을 판단하는 지표로 활용할 수 있을 것으로 본다.

• 보존과학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.557-566
• /
• 2021

본 연구에서는 전통방식으로 재현한 아교를 대상으로 가죽부위에 따른 다양한 추출조건별 특성변화를 확인하고자 하였다. 평균분자량(Mw, Mz)은 추출시간에 따라 증가하였으며, 다분산성(PDI)은 추출시간에 따라 증가하다 추출 48시간에서 감소하였다. 평균분자량과 PDI 모두 가죽부위별 차이는 없었지만, 개체별로는 총분자량 차이가 있었다. 추출물의 차이는 아교(젤라틴)를 대표하는 Amide 영역들을 통해 비교한 결과, 추출시간에 따라 뱃가죽의 삼중나선구조가 파괴되는 것이 확인되어 가죽부위별 차이점이 확인되었다. 물성평가 결과, 황색도는 추출시간이 증가할수록 높아졌고, 점도는 분자량의 변화와 비례하지 않았다. pH는 화학적 전처리가 없는 생산아교의 일반적인 특징과 동일하게 나타났다. 각 추출조건에 따른 생산아교의 특징들을 전체적으로 분석한 결과, 소 개체별 차이가 큰 영향을 미쳐 소량 추출의 경우 일정한 품질을 유지하기 힘들다는 것을 확인하였다. 추후 더 다양한 추출조건에 대한 연구가 진행되어 일정한 품질을 가진 전통아교의 보급을 기대한다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제50권3호
• /
• pp.88-109
• /
• 2017

현재 비가역성 재료로 알려져 있는 Paraloid b-72의 제거방법으로는 대상재질의 종류에 따라 차이는 있지만 유기용매 및 가열 방식을 이용한 방법들이 일반적으로 사용되었으나, 흙벽화에 적용시키는 문제는 처리방법의 한계성과 손상위험 때문에 지금까지 적용되지 못하였고, 제거 효율 또한 검증되지 못하였다. 이에 따라 본 연구에서는 흙벽화에 사용된 Paraloid b-72를 가장 안전하게 제거할 수 있는 방법을 모색하였으며, 가장 효율적일 것으로 판단되는 습포방식을 적용하여 실험하였다. Paraloid b-72에 대한 용해성이 확인된 용해제들을 흡착제인 활성탄소섬유와 Methyl Cellulose에 적용시켜 동일한 크기와 조건으로 제작된 흙벽화 시료표면에 일정시간 흡착용출 시킨 후 제거하여 안정성과 제거효과를 비교하였으며, 이를 통해 과거 Paraloid b-72로 보존처리 되었던 금산사 미륵전 벽화 및 다른 벽화 문화재에 대한 적용가능성을 확인하고자 하였다. 실험결과, 흡착제인 활성탄소섬유와 Xylene을 단독 또는 빠른 기화성을 가진 다른 용해제와 혼합하여 적용하였을 때 효과적이고, 그 중 Acetone:Xylene(1:1wt%)이 가장 안정적임을 알 수 있었다. 이 결과는 향후 진행될 수 있는 금산사 미륵전 벽화의 Paraloid b-72 제거와 그밖의 다른 벽화 문화재의 원형복원을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 본다.

• 보존과학회지
• /
• 제35권2호
• /
• pp.169-176
• /
• 2019

국립민속박물관에서 소장하고 있는 19세기 말~20세기 여성용 쓰개에 사용된 장식 19점에 대하여 SEM-EDS로 조성을 분석하였다. 쓰개 장식 16점은 융제 성분인 $Na_2O$와 PbO를 함유하고 있어 한국의 고대부터 출토되거나 전승되어온 납유리와 조성이 다른 유형의 납유리였다. 쓰개 장식 2점은 $Na_2O$와 $K_2O$가 3% 혹은 5% 이상 함유한 알칼리혼합유리, 1점은 CaO를 5% 이상 함유한 포타쉬유리 III형으로 분류되었다. 이 중 납유리는 일제강점기 조선에 수입된 일본의 공예용 납유리와 조성이 유사하여, 19세기 말~20세기 여성용 쓰개 중 납유리를 사용한 장식은 원료를 일본에서 수입하였거나 조선 내 일본인 기술로 생산한 공예용 납유리로 제작된 것으로 추정된다. 이를 통해 근현대에 들어서 전통적으로 사용되어온 쓰개 장식의 사용된 옥이나 호박과 같은 보석이 일본에서 수입된 공예용 납유리로 대체되어 새롭게 사용되었음을 보여주고 있다.

• 보존과학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.712-722
• /
• 2021

본 연구의 목적은 박락과 오염이 심하여 보존 상태가 좋지 않은 치성광여래 무신도에 대한 과학적 조사를 기초로 보존처리를 진행한 논문이다. 연구 방법으로는 상태 조사와 과학적 장비를 이용하여 무신도의 재질과 제작 방법을 파악하였다. 사용 장비로는 색차계와 실체현미경 그리고 휴대용 현미경, P-XRF, FT-IR, SEM-EDS를 이용하여 배접지와 바탕재의 종류와 채색 안료 성분분석을 하였다. 분석결과 배접지는 펄프지, 바탕재는 합성섬유인 폴리에스테르로 확인되었다. 또한 사용 안료는 적색 안료인 연단[Red Lead, Pb₃O₄], 백색 안료인 호분[Oyster Shell White, CaCO₃]을 제외하고 나머지는 합성안료로 확인되었다. 또한, 19세기 후반 무신도에서 주로 확인되는 녹색안료인 에메랄드그린[Emerald Green, Cu(C₂H₃O₂)₂·3Cu(AsO₂)₂]이 검출되었다. 이와 같은 분석을 통하여 확인된 재질 및 안료를 사용하여 치성광여래 무신도의 보존처리를 진행하여 보존하고자 하였다.

• 보존과학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.701-711
• /
• 2021

본 연구에서는 진도 쌍계사 대웅전 내부 벽화를 대상으로 현미경 조사, SEM-EDS, XRD, 입도분석 등을 통한 과학적 조사를 실시하여 벽화의 구조 및 재질특성을 파악하였다. 분석결과 벽체는 모래와 풍화토 등 토양을 사용하여 벽체를 제작하였으며, 초벽층, 중벽층, 그리고 마감층의 층위를 구성한 점들을 미루어 볼 때 전형적인 사찰벽화 토벽화 제작양식을 반영하고 있다. 그러나 토벽체 위에 석회로 마감층을 조성하고, 그 위에 징크 화이트를 사용하여 바탕칠한점 등의 특이점이 확인되었다. 또한 채색층의 균열 양상, 화면의 광택, 두께감 있는 붓 터치 등 유화 기법으로 제작된 회화 표면과 유사한 특징들이 관찰되었다. 연구 결과, 진도 쌍계사 대웅전 내부 벽화는 흙으로 벽체를 조성하였으나, 채색층은 건성유를 사용한 서양화 기법이 쓰인 것으로 판단되며, 이는 국내 현존하는 사찰벽화에서 유화 기법이 사용된 최초 연구 사례로 볼 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제56권1호
• /
• pp.100-116
• /
• 2023

당진 신암사는 고려 후기에 창건된 사찰이며, 경내의 극락전에는 금동여래좌상이 봉안되어 있다. 이 불상의 개금층은 박락과 광택이 저하되는 등 여러 손상이 발생하였다. 이 연구에서는 재료학적 분석과 비파괴 진단을 통해 불상의 내부와 외부에 대한 보존상태를 정밀 검토하였으며, 이를 근거로 제작기법을 해석하였다. 이 결과, 개금층은 순금을 사용한 것으로 판단되며 안료에서 흑색은 먹, 녹색은 석록과 염화동 및 동록 등으로, 적색은 연단 또는 진사가 사용된 것으로 추정된다. 손상도 평가 결과, 개금층의 벗겨짐, 균열, 탈락 및 박리 등이 확인되나 보존상태는 비교적 건전하다. 그러나 개금층의 광택은 유지부에 비해 저하부가 더 넓게 산출된다. 이 불상에 대한 초음파 속도측정 결과 1,230~3,987(평균 2,608)m/s로 비교적 넓은 범위를 보였으며, 적외선 열화상으로 박리는 확인되지 않았고 특별한 접합흔도 발견되지 않는다. 내시경 검사에서는 내부 소지금속의 부식과 생물학적 피해가 다소 관찰되었으며, 봉안된 복장물이 확인되었다. 이를 종합하여 제작기법을 검토한 결과, 이 금동여래좌상은 통주조로 제작하였으며 주형을 거꾸로 뒤집어 용탕을 주입한 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.277-294
• /
• 2010

서산마애삼존불상(국보 제84호)을 이루는 암석은 담회색을 띠는 중립질 흑운모 화강암이며 부분적으로 페그마타이트 및 석영 세맥이 관찰된다. 삼존불이 조각된 암반은 전면에 걸쳐 불규칙적인 불연속면의 발달로 크기와 모양이 다양한 암괴를 형성하고 있으며, 암반 사면의 안정성이 취약한 것으로 나타났다. 훼손도 진단 결과, 수직 및 수평 절리가 밀집된 부분을 중심으로 물리적 풍화와 표면변색에 의해 훼손이 가중된 상태를 보인다. 이를 삼존불의 전체 면적대비 훼손율 42.7%에 비교했을 때, 물리적 풍화는 9.6%, 변색은 33.1%로 변색에서 높은 점유율을 보였다. 초음파 측정 결과, 삼존불은 전반적으로 심한 풍화단계(HW)에 있으며 삼존불에 발달하고 있는 불규칙한 절리계를 따라 약 1,000m/s의 저속도대가 분포하여 구성 암석이 약화된 것을 알 수 있다. 삼존불 보호각 내외부의 상대습도는 사계절 모두 평균 70% 이상을 기록하며, 95% 이상의 고습도 영역에서 높은 빈도수를 나타냈다. 이 고습도 환경은 강수와 함께 암석 표면에 결로를 발생시켜 수분을 공급하며 수분의 침투와 함수율이 높은 균열 및 절리대를 따라 물리적, 화학적, 생물학적 풍화를 진전시키는 것으로 사료된다. 따라서 삼존불의 과학적 보존을 위해 수분문제를 비롯하여 지속적인 보존환경 모니터링을 통한 환경제어 방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
• /
• 제35권5호
• /
• pp.453-469
• /
• 2019

청자 '순화4년'명 항아리는 굽바닥에 명문이 새겨져 용도와 사용처, 제작자를 알 수 있는 등 초기 청자의 제작 정황을 보여주는 중요한 편년자료이다. 청자 항아리는 과거에 여러 번 수리복원 되었으나 시간이 지나면서 다양한 환경변화로 인해 처리 재료가 노화되어 균열부의 이격 및 단차가 발생하는 등 구조적 안정성이 우려되었다. 보존상태를 정밀 진단한 결과, 청자 항아리는 정면의 '입(入)'자형 균열, 좌면의 'V'자형 결실부를 포함한 균열, 후면의 'J'자형 균열이 주요 손상부위로 확인되었다. 균열부는 장뇌, 건성유, 송진 등이 포함된 정제 옻을 접착제로 토분을 첨가하여 접합하고 접합선은 다시 정제 옻을 칠한 후 금분으로 표면 처리한 것을 알 수 있었다. 결실부는 석고로 복원 후 아크릴 물감으로 색맞춤하였다. 이후 수리복원 재료가 노화되어 1981년에 국립중앙박물관에서 응급처리를 실시하였는데, 균열부 보강을 위해 Cemedine C를 쓰거나 Cemedine C에 Microballoon을 첨가하여 사용하였다. 보존처리는 유물의 보존상태 진단 결과를 근거로, 과거 수리복원 재료를 제거하고 물리적으로 취약한 부분을 다시 접합복원을 통해 보강하는데 중점을 두었다. 또한 추후 전시하는데 활용될 수 있도록 복원부를 중심으로 색맞춤을 실시하였다.