• 보존과학연구
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• 통권32호
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• pp.89-98
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• 2011

철 부식화합물은 부식인자들과 함께 다양한 결정구조를 가지며 2가지 이상의 부식화합물들이 혼합되어 존재하므로 각각의 특성을 밝혀내기가 매우 어렵다. 본 연구는 표준 철 부식물을 대상으로 Raman Micro-Spectroscopy 분석을 실시하여 표준 Raman Data 확보를 목적으로 수행하였다. 표준 철 부식물에 대한 신뢰성을 향상시키기 위하여 SEM-EDS 분석과 XRD 분석을 추가로 실시하였다. SEM-EDS 분석결과 모두 표준 철 부식물의 구성성분과 일치하였으나 Goethite의 경우 철 이외의 비철금속 성분이 검출되었다. XRD 분석 결과 모두 표준 철 부식물의 구조와 일치 하였으나 Iron sulfate($FeSO_4{\cdot}6H_2O$)의 경우 Rozenite($FeSO_4{\cdot}4H_2O$)로 확인되었다. Raman Micro-Spectroscopy 분석결과 기존에 연구되었던 수산화철, 산화철의 Wavenumber에서 새로운 peak이 발견되었는데 이는 레이저 파장의 변화에 따른 것으로 사료 된다. 염화철과 황산철에서 Wavenumber가 새롭게 확인되어 표준 Raman Data 8건을 확보하였다. Raman Micro-Spectroscopy는 적은양의 시료를 이용하여 물질의 특성과 구조를 비교적 간단하게 분석 할 수 있어 미세한 부분이나 시료의 양이 한정된 문화재에 활용도가 높을 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권3호
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• pp.160-171
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• 2019

나주 정촌고분 1호 석실 출토 소환두도는 내부 별도 장식이 없는 오각형 환두도이다. 또한 모도와 자도 2자루로 구성된 모자대도이다. 정촌고분 소환두도는 환두부, 병부, 신부, 초미금구로 구성되었다. 소환두도 환두는 철지은장(鐵地銀裝)이지만 은(銀)이 염화은으로 부식되면서 연보라색을 띠며 내부 철제 심의 부식물이 표면에 형성되었다. 염화은은 염화이온이 용해된 매장 환경에서 은이 수분과 반응하여 생성되는데, 가루 형태로 부식되어 유물의 형태 보존을 어렵게 한다. 정촌고분에서 함께 출토된 다른 은제 유물도 유사한 부식 형태를 보여주고 있다. 정촌고분 소환두도의 X선 투과조사 및 CT 분석 결과, 철제 외환에 T자형 슴베를 만들고 신부의 슴베와 연결하였다. 소환두도의 자도를 참고하여 모도의 형태를 유추하면, 모도는 환두, 병두금구, 병연금구를 은판(銀板)으로 감싸고 금제 환과 은제 선으로 병부를 장식하였다. 환두 슴베와 신부 슴베의 연결 방식은 리벳 구멍이 확인되지 않아 단접(鍛接)한 것으로 판단되었다. 초미금구는 철판으로 형태를 만들고 끝단을 견직물로 감싸고 그 아래를 은판과 금제 환으로 장식하였다. 정촌고분 소환두도는 금 은 철제 금속을 다양하게 사용하였으며 백제, 신라, 가야의 여러 가지 요소가 복합적으로 구성되어 주변 유적 및 여러 문화권 영향을 받았음을 확인할 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제29권3호
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• pp.287-296
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• 2013

발굴된 철제유물은 다양한 부식화합물 형태로 발견되며 보존처리 과정을 거쳐 안정한 상태로 보관된다. 하지만 보존처리 후 재부식이 발생하면 철제유물의 심각한 손상이 발생하여 근본적인 대책이 필요하다. 본 연구는 철제유물재부식에 따른 부식화합물의 유형과 특성을 과학적으로 분석하고 표준 철 산화물을 재부식 환경에 노출시켜 부식화합물의 안정성을 평가 하였다. 재부식 실험 결과 철제유물의 균열부위에서 적갈색의 위핑(weeping)이 발생하면서 재부식이 진행되었다. 위핑은 높은 염화 이온과 낮은 수소이온 농도를 가지고 있었으며 최종 부식화합물로서 akagan$\acute{e}$ite가 검출되었다. 위핑에 의한 부식안정성을 평가하기 위하여 goethite, lepidocrocite, hematite, magnetite 표준 철 산화물을 선정하여 HCl(pH 1), $H_2SO_4$(pH 1), $H_2O$(pH 6) 용액에 침적한 후 20%, 50%, 80%의 상대습도에서 180일 동안 유지하며 성분 변화를 알아보았다. 분석 결과 goethite, lepidocrocite, hematite에서는 성분변화가 확인되지 않았지만 magnetite는 염화 이온($Cl^-$)이 함유된 용액에서 lepidocrocite로 황산이온($SO{_4}^{2-}$)이 함유된 용액에서는 goethite, lepidocrocite로 성분이 변화하였다. 실험 결과 비교적 안정한 부식화합물로 알려진 magnetite는 부식성 이온에 의해 부식이 진행되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 철제유물에 생성된 위핑이 금속소지 뿐만 아니라 magnetite도 부식 시킬 수 있음을 의미한다.

• 보존과학연구
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• 통권31호
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• pp.173-202
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• 2010

Within the framework of the Mongolian-Korean Joint Project for "Research and Preservation of Cultural Heritage", I enrolled in 3 months training course from February to May 2010 at the Metal laboratory of Conservation Science Division in National Research Institute of Cultural Heritage, Korea. Some metal artifacts, which are preserved in Institute of Archaeology, Mongolian Academy of Sciences, were brought and restored there. These chosen findings were found at Gobi and mountainous region of Mongolia, preserved under the different circumstances and dated back to Middle Age from Bronze Age. At the Metal laboratory of the NRICH, the conservation work was carried out for three months on 15 metal objects, including arrowhead, stirrup, caltrop, axe, knife, ring and so on, which were found at Khugshin Teel's ruin of Khairkhandulaan soum of Uvurkhangai province, Ungut of Altanbulag soum of Tuv province, Baruun Naran and Ukhaa khudag of Khankhongor and Tsogttsetsii soums of Umnugobi province. The report of the result of this conservation work is available here.

• 보존과학회지
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• 제35권6호
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• pp.631-640
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• 2019

본 연구는 전통제철법인 정련 및 단접을 적용한 사철강괴(SI)의 미세조직을 파괴분석법인 현미경분석과 비파괴분석법인 중성자 영상 분석을 통해 분석결과를 비교하였다. 시료는 전통제철법으로 생산한 사철강괴이며, 파괴분석용의 SI-A와 비파괴분석용의 9 ㎠의 SI-B를 제작하였다. 파괴분석으로 금속현미경과 주사전자현미경이 이용되었으며, 비파괴분석으로 일본 훗카이도 대학의 소형 중성자원 이용시설을 통한 중성자 영상 분석을 이용하였다. 파괴분석결과 미세한 ferrite 및 pearlite가, 시료의 가장자리에서 Widmanstätten ferrite와 조대한 ferrite가 관찰되었다. 또한 비파괴분석법인 중성자 영상 분석 결과 체심입방격자 구조의 grain size가 3 ㎛ 정도의 α-Fe인 ferrite와 층상의 pearlite가 관찰되었다. 이렇듯 중성자 영상 분석을 이용하면 비파괴로 연구대상의 재료과학적 특성을 확인할 수 있고 문화재에 적용 시 최적의 연구결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제32권2호
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• pp.101-108
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• 2016

전북 순창 동촌유적 출토 청동기 4점에서 수습한 극미량의 시료를 대상으로 청동기 제작에 사용된 원료의 산지를 규명하고자 하였다. 납동위원소비 분석 결과를 동북아지역 방연석 광산 분포도 및 한반도 납동위원소 분포도와 비교한 결과 동부는 출토지와 인접한 옥천변성대 및 영남육괴지역, 나머지 3점은 중국 북부의 원료를 사용하였을 것으로 추정할 수 있다. 또한 익산 용제리유적 출토 세형동검 및 완주 덕동유적 출토 청동기 일부와 동촌유적 출토 동부의 경우 원료 산지 분석 결과가 일치하는 것으로 나타났다. 따라서 인근의 유사 지역에서 입수한 원료를 사용하였거나 동일한 공방에서 제작하여 여러 지역으로 전파되었을 것으로 추정된다. 향후 유사지역 출토 청동기의 원료 산지에 대한 추가 연구와 더불어 본 연구결과를 참고자료로 활용하여 초기철기시대 전북지역 청동기의 원료 산지 및 유통 과정에 대한 정보를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.

• 보존과학회지
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• 제31권4호
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• pp.411-427
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• 2015

노계마을(본리 324-1번지) 제철유적 발굴조사 결과 중 1, 2호 로 주변에서 확인된 수혈유구에서 출토된 제철관련 유물을 대상으로 분석을 실시하여 철 생산 시설의 성격을 밝히고자 하였다. 분석은 슬래그, 철광석, 노벽 등 32개의 시료를 대상으로 미세조직관찰, 성분 및 화합물분석을 통해 재료적 특성을 확인하였다. 1호로 내부 슬래그의 경우 위치별 분석을 실시하여 형성과정에 대한 검토도 실시하였다. 단야로로 추정되는 1호로 내부에서 출토된 슬래그는 조업과정에서 노하부에 수차례에 걸쳐 노하부에 축적된 2차 공정 생성물로 확인되며 주변의 1호 및 2호 수혈유구 슬래그의 경우 일반적인 제련슬래그와 유사한 특징을 보인다. 제련로로 추정되는 2호로 주변에 위치한 5호 수혈유구 슬래그의 경우 회수율이 높지 않은 일반적인 유출 슬래그의 특징을 보여 제련공정의 관계성이 확인된다. 철광석의 품위는 다양하며 노벽재료는 특별히 내식성을 고려하여 선택하지 않은 것으로 여겨진다. 한편 슬래그의 CaO와 같은 비철원소의 성분함량이 철광석에 비해 높게 나타나는 현상은 석회물질의 첨가 보다는 목탄재에 의한 영향이나 전체적인 철 함량의 감소에 따른 나머지 구성원소의 상대적 증가에 의한 결과와 같은 다른 요인들에 대해 고려해 볼 필요가 있다.

• 보존과학회지
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• 제30권1호
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• pp.1-11
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• 2014

철제유물의 안정화처리는 부식인자 용출 처리하는 방법에 중점을 두고 있으나 탈염 처리 등 부식인자의 제거여건이 안 갖춰진 경우 부식억제제를 투입하여야 한다. 하지만 철제유물에 적용하는 대표적인 부식억제제가 없으며 이에 대한 연구도 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 철제유물의 부식억제제의 실효성을 검증하고 이에 접합한 부식억제제를 제시하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 부식억제제는 BTA, DAN과 MEA, TEA를 선정하였고 분극시험, 접촉각, XPS 등의 분석기기를 이용하여 비교 실험을 하였다. 그 결과 분극시험과 접촉각 실험에서 모든 시편이 소수성의 피막을 형성하며 부식저항성이 높아지는 현상을 통해 부식억제제의 실효성을 검증하였다. 또한 부식억제제의 농도가 높을수록 부식억제 효과가 좋아지는 것을 확인할 수 있었다. BTA는 XPS실험에서 부식성물질을 차단하는 성분인 C-H 결합 peak의 함량이 높게 검출되었으며 분극시험에서 부식전위가 매우 높게 측정되어 철제에도 부식억제 효과를 보이는 것으로 판단된다. 에탄올아민에서 TEA보다는 MEA가 더욱 우수하였으며 MEA는 소수성 피막을 형성하여 야외 철제유물의 부식억제제로 제시할 수 있다.

• 대한두개안면성형외과학회지
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• 제16권3호
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• pp.147-150
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• 2015

Impalement injury is the subset of penetrating trauma, defined as fixed, elongated objects penetrate and remain in the human body cavity or region by relatively low velocity. We report an unusual case of facial and neck impalement where two dirty rusted iron bars penetrated forehead bilaterally and exited neck and ear respectively without causing major organ injuries. After thorough radiologic and physical evaluation, the patient got medical and surgical treatment. The patient was discharged without complication after four day of delayed wound closure. There have been no complications and sequelaes related with trauma, wound infection and scar contracture at 3-year follow-up. According to affected organs and pattern of impalement, individualized and multidisciplinary surgical approach should be considered. Following these guidelines as in this case, it was possible to achieve excellent clinical outcome in impalement injury.

• 보존과학회지
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• 제30권3호
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• pp.317-327
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• 2014

마한과 백제유적에서 출토되는 철기는 철도, 철모, 철촉이 주를 이루고 있다. 철모의 경우 개인 병기라는 실용기의 특징이 있으며 환두대도의 경우 환두부분의 장식으로 인해 의장용으로써의 비실용기라는 특징이 있다. 공주 수촌리유적은 백제의 중앙과 지방의 묘제가 혼재하고 있는 유적으로 환두대도, 대도, 철모가 함께 출토되었다. 이들을 금속학적으로 분석하여 기능 및 제작기술에 대해 연구하였다. 위세품으로 추정되는 4세기 후반의 환두대도는 당시 최고 기술수준으로 여겨지는 담금질과 고체침탄의 제강기술을 이용하여 제작된 반면 같은 시기의 실용기인 철모에는 이러한 기술이 적용되지 않았다. 그러나 5세기에 이르러 실용기인 철모에도 담금질과 고체침탄기술이 적용된 것을 볼 수 있다. 이는 4세기 대 백제의 중앙은 우수한 철기 제작 기술을 보유하고 있던 것으로 볼 수 있으며, 지방세력도 이러한 기술을 보유하고 있었다 하더라도 다량 제작하여 무기로 활용하는 철모에는 이러한 기술을 적용하지 않은 것으로 판단된다. 따라서 사여품으로 추정되는 환두대도는 백제 중앙의 철기 제작기술체계가 적용되었으며 착장형 병기인 철모는 지방 세력의 기술체계가 적용되었을 가능성이 크다.