전쟁기념관에서 소장하고 있는 등록문화재 제666호 F-51D 무스탕 전투기의 과학적 분석을 진행하였다. F-51D 무스탕 전투기는 1950년 6월 25일 전쟁이 발발하자, 7월 2일 우리 공군이 미국으로부터 인수해 최초로 운용한 전투기이다. 전쟁기간 동안 북한군을 상대하여 괄목할 만한 작전을 펼친 한국 공군의 주력기이다. 본 연구 대상은 6·25전쟁 당시 직접 사용된 기체로 현재까지 과학적 조사·분석이 이루어지지 않았으며 차후 해체 및 복원을 계획하고 있다. 지속적인 옥외 전시로 인해 도료층 및 캐노피가 변색되었으며 도료의 박락 및 균열 또한 확인되었다. 비파괴 과학적 분석을 통해 대형유물의 해체 및 복원의 기초 자료로 활용하고자 한다. P-XRF를 사용하여 적색, 청색, 황색, 백색, 흑색, 회색을 중심으로 안료 성분 분석을 진행하였고, 전투기에 사용된 도료의 수지 성분을 확인하기 위해 적외선 분광 분석(FT-IR-ATR)을 하였다. 몸체, 날개, 꼬리날개에 사용된 금속의 성분 분석도 함께 진행하였다. 안료 성분 분석은 적색 산화철인 벵가(Fe2O3), 프탈로시아닌 블루계 등의 유기안료, 황색의 황연(PbCrO4), 백색의 티타늄화이트(TiO2), 흑색의 철흑(Fe3O4), 회색의 철흑(Fe3O4)+티타늄화이트(TiO2)가 확인되었다. 전투기 외부 도장에 사용된 수지는 주로 Alkyd 수지를 사용한 것으로 확인되었으며 청색의 경우 Acryl 수지를 이용하여 도장 한 것으로 추정된다. 전투기 캐노피는 투명성과 내광성이 우수한 Poly methyl methacrylate(PMMA)로 확인되었다. 전투기 몸체, 날개, 꼬리날개에서 모두 알루미늄(Al)이 주성분으로 검출되었다. 꼬리날개부 후면부의 경우 철-아연 도금(함석)이 사용된 것을 보아 과거 복원부인 것으로 판단되었다.
현재 한국 판벽화에 대한 연구는 극히 드물며 정확한 정의, 손상원인 등의 연구 또한 명확히 이루어지지 않고 있다. 따라서 판벽화 및 단청의 채색층 박리부위 고착을 위한 고착처리제의 내후성을 비교하였다. 시료는 육송 위 총 5종의 호분, 자황, 석간주, 뇌록, 삼청안료를 채색하고 아교, 우뭇가사리, Methyl cellulose, PVAc계열 고착제(Caparol binder) 총 4종의 고착제를 각각 농도 0.5%, 1.5%로 도포하여 비교하였다. 고착 보존처리 후 문화재에 발생할 수 있는 환경변화 요소인 온 습도, 자외선을 인위적으로 조사(照射)하였다. 조사 후 환경에 따른 물성 변화는 색차변화, 박리손상도 평가, 표면관찰을 통해 다각적으로 관찰하였다. 실험결과, 아교는 타 고착제들에 비해 모든 채색층이 안정적으로 고착되었으나 실외에 노출되어 있는 삼청에 사용할 시 황변이 우려되었다. 우뭇가사리는 아교와 마찬가지로 삼청은 자외선에 의한 영향을 받으나 이외에 급격한 온 습도 변화에는 타 고착제에 비해 고착력이 가장 우수했다. Methyl cellulose는 일정 이상 농도에서 광택에 유의하여야 하며 급격한 온 습도 변화에 비교적 강했으며 PVAc계열 고착제(Caparol binder)는 타 고착제들에 비해 고착성이 현저히 떨어졌다.
본 연구는 2014년도에 개발된 문화재 복원용 에폭시 수지를 이용해 충전제에 따른 물성변화에 대해 알아보고, 복원제로서의 적용 가능성을 판단해보고자 하였다. 개발된 수지와 9종의 충전제가 혼합된 퍼티의 물성 결과를 바탕으로 기존 재료들과의 비교를 통해 에폭시 퍼티의 안정성, 우수성 및 적용성에 대해 분석하고 대체 재료로서의 가능성을 확인해 보았다. 물성 측정 결과 접착력과 색상변화량, 경도는 석회, 마모율과 경화 시간은 마이크로 바룬, 인장 강도와 압축 강도는 규조토, 비중은 석고와 백색 무기안료 혼합 충전제가 각각 배합된 재료가 가장 우수한 결과 값을 나타내었다. 특히 마모율에서는 석회를 제외한 모든 재료가 기존 재료에 비해 약 2.5 ~ 20배 정도의 높은 값을 보여 매우 우수한 절삭력을 가진 재료로 판단된다. 또한 경화 시간에서는 약 0.5 ~ 9배를 증진시켜 빠른 경화 시간으로 작업에서의 편리성이 증진되었으며, 수축 및 변형도 일어나지 않고 손에 묻어나는 현상도 개선되어 유물에 대한 안전성도 확보할 수 있었다. 황변현상은 약 0.5 ~ 27배의 낮은 변화량을 보여주어 변화량을 개선하고, 유물과의 이질감 및 재처리로 발생되는 유물의 피로도를 줄여줄 수 있는 재료로 판단된다.
어류껍질 및 적색육어류의 효율적 이용을 위한 일련의 연구로서 succinylation 처리한 붕장어껍질 젤라틴으로부터 유화성 및 유화안정성이 있는 유화물의 제조조건을 살펴보았고, 아울러 유화물의 첨가에 의한 적색육어류 연제품의 품질개선을 시도하였다. 유화물의 안정성은 20% 수식 젤라틴용액을 예비교반(5,000 rpm, 1분)하고 이어서 교반(15,000 rpm, 5분)하는 동안 젤라틴에 대하여 15배의 대두유를 서서히 첨가하는 것이 가장 좋았고, 이때 정치, 진동 및 저온저장에 의한 안정성은 각각 95%, 90% 및 95%이었다. 수식 붕장어껍질 젤라틴을 유화제로 한 유화물의 수분, 단백질, 지방 및 회분함량은 각각 18%, 5%, 76% 및 0.5%이었고 관능적 색조는 백색을 나타내었으며, 과산화물값 및 지방산조성은 대두유와 유사하였다. 고등어 고기풀에 대하여 6%에 해당하는 유화물의 첨가에 의해 제조된 적색육어류 연제품은 유화물 무첨가 제품에 비하여 과산화물값, 갈변도 등과 같은 유지특가는 차이가 없었으며, 색조, 젤리강도 및 관능적 조직감은 개선되었으며, 휘발성염기질소, 생균수 및 히스타민함량 등은 상당히 낮았다.
이산화티타늄(TiO2)은 일반적으로 선크림 제제에 사용되어 빛의 물리적 산란 작용에 의해 피부 표면을 보호하고 유해한 자외선(UV)의 침투를 방지한다. 그러나 불활성 미네랄 성분으로 인해 피부에 사용시 백탁현상을 유발할 수 있다는 단점이 있다. 또한 백탁현상을 없애기 위해 TiO2 입자를 나노화 하면 가시광선 투과율을 증가시켜 백탁 현상을 감소시키지만 알레르기 염증과 같은 심각한 피부 트러블을 유발할 수 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 본 연구에서는 산소 결핍 구조 및 질소량 제어를 이용하여 TiO2의 밴드갭을 제어하고, 결과적으로 피부 맞춤형 유색 TiO2를 개발하였다. 이는 백탁 현상을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 활성산소를 유발하여 피부 노화를 촉진시키는 것으로 알려진 블루라이트를 효과적으로 차단할 수 있다. 본 연구에서 제안된 밴드갭 제어 TiO2 화합물은 저자극이고 스펙트럼이 넓으며 환경친화적이다. 또한 이는 자외선 차단제의 sun protection factor (SPF)를 획기적으로 향상시켜 블루라이트 차단 제품에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
국립중앙박물관이 소장하고 있는 필자미상회혼례도(筆者未詳回婚禮圖)(덕수6375)는 회혼례의 장면을 그린 다섯 폭의 화첩이다. 회혼례는 부부의 혼인 60년을 기념하여 혼례식을 다시 행하며 주변의 축하를 받는 기념행사로, 이 화첩에는 전안례, 교배례, 헌수례, 접빈, 중뢰연의 장면을 기록하였는데 인물과 건축물, 여러 가지 기물 등을 섬세한 필치로 세밀하게 묘사한 회화 자료이다. 제작 기법 연구를 위해 현미경, 적외선, 엑스선 조사와 함께 초분광영상분석이 사용되었다. 비가시영역에 대하여 밑그림 확인, 색상에 따라 사용된 안료와 염료를 구별하고자 하였다. 엑스선형광분석으로 안료의 성분을, 자외선-가시광선분광분석으로 염료의 종류를 판별하였다. 현미경 조사를 통해 확인된 회혼례도에 사용된 직물의 재료는 섬유의 꼬임이 거의 없는 생견사이며 평직으로 제직된 평견직물로 확인되었다. 초분광영상분석과 엑스선형광분석, 자외선-가시광선분광분석으로 백색은 연백, 흑색은 먹으로 확인되었 다. 적색은 주토, 진사, 진사와 연단 혼합, 갈색은 주토 및 유기 염료, 황색은 등황을 사용한 것을 알 수 있었다. 녹색은 쪽, 석록, 크롬그린과 황화바륨, 청색은 석청, 회청, 쪽으로 확인되었다. 자색은 쪽과 연지충 혼합으로 추정되었고 금색은 금분을 사용한 것으로 나타났다. 초분광영상에서 보존처리 영역을 식별하여 손상부분과 보존처리부분 등을 구분할 수 있었다.
본 연구에서는 제주 재래흑돈의 모색에 관여하는 MC1R 유전자를 이용하여, 모색유전자 빈도를 조사함으로써, 제주 재래흑돈군 확보를 위한 선발계획 수립에 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 공시동물은 랜드레이스, 대요크셔, 듀록 각 품종별 20두와 제주흑돈 93두 등 총 153두를 공시하여 수행하였다. 품종별 MC1R 유전자형을 설정하기 위하여 genbank에 등록되어 있는 돼지 MC1R 유전자(AF181964)를 참고로 하여 두 쌍의 primer (MERL1-EPIG2, EPIG1-EPIG3)를 제작 PCR 증폭을 수행하였다. 먼저 primer MERL1-EPIG2를 이용하여 428bp의 PCR 산물을 얻었으며, primer EPIG1-EPIG3를 이용하여 405bp의 PCR산물을 얻었다. 이들 증폭된 PCR 산물은 서로 다른 2개의 제한효소를 이용하여 PCR-RFLP를 실시하였다. 먼저 primer MERL1-EPIG2를 이용하여 증폭한 428bp의 PCR산물은 제한효소 BspHⅠ(TCATG|A)을 이용하여 절단하였으며, primer EPIG1-EPIG3으로 증폭한 405bp의 PCR산물은 제한효소 AccⅡ(CGC|G)를 이용하여 절단하였다. 이들 절단된 DNA 단편은 TBE buffer에서 전기영동 후 EtBr로 염색하거나 Silver stain 염색을 하여 다형현상을 관찰하였으며, 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 제한효소 BspHⅠ을 이용하여 PCR-RFLP을 수행한 결과 백색의 랜드레이스와 대요크셔는 전 개체 모두가 2개의 밴드(256bp, 172bp)가 확인되었으며, 듀록은 절단되지 않은 하나의 밴드(428bp)가 확인 되었다. 그러나 제주 흑돈에서는 3개의 서로 다른 형태의 밴드가 발견되었는데, 전체 93두중 밴드가 하나인 개체는(428bp)는 29두(31.2%), 밴드가 두 개인 개체는(256bp, 172bp)는 19두(20.4%), 밴드가 3개인(428bp, 256bp, 172bp) 개체는 전체의 절반 정도인 45두(48.4%)이었다. 2. AccⅡ를 이용하여 PCR-RFLP를 실시한 결과 랜드레이스와 대요크셔 종에서는 2개의 밴드(222bp, 183)가 확인 되었으며, 듀록은 한 개의 밴드(405bp)만이 관찰되었다. 그러나 제주흑돈에서는 3개의 서로 다른 형태의 밴드가 확인되었으며, 분포빈도는 BspHⅠ을 이용한 PCR- RFLP 결과와 동일하였다. 3. 이상의 결과를 MC1R 유전자형으로 분류하면 백색품종인 랜드레이스와 대요크셔 품종은 MC1R*3 allele이었으며, 적색의 듀록은 MC1R*4 allele로서 도입종의 모색유전자는 한가지 형태로 고정되어 있었다. 그러나 제주 재래흑돈에 있어서 MC1R*2 allele과 MC1R*3 allele 모두 다 나타났으며, 대부분은 이들의 헤테로 형태였다. 따라서 제주 재래흑돈의 모색고정을 위하여 종모돈 선정시 MC1R 유전자를 이용하면, 짧은 기간 내에 모색이 고정될 것으로 추정되며, 명확한 유전양상 구명을 위해서는 agouti 유전자의 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.
굴통조림 가공부산물 (세척수 및 자숙수) 유래 혼합분말수프를 효율적으로 이용하기 위해 이의 품질안정성에 대하여 검토하였다. 굴열수추출물 유래 분말 수프는 열수추출물 분말에 식염, 분말크림, 유대체 분말, 밀가루, 옥수수분말, 전분, 포도당, 양파가루의 일정량씩을 각각 혼합하여 제조하였다. 굴통조림 가공부산물 유래 혼합분말 수프는 열수추출물 유래 분말 및 식염대신에 세척액 및 자숙수 유래 혼합 분말 (자숙액 유래 분말 : 세척액 유래 분말=12:8)을 첨가하고, 기타 첨가물의 경우 굴 열수추출물 유래 분말 수프와 같은 비율로 첨가하여 제조하였다. 굴 통조림 가공부산물 유래 혼합분말수프의 경우 저장 중 수분함량, 수분활성, 과산화물값 및 지방산 조성은 거의 변화 없었고, pH, 휘발성염기질소, 갈변도는 약간 증가하는 경향을, 백색도는 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 이와 같은 저장 중 성분 변화 경향은 굴통조림 가공부산물 유래 혼합분말수프와 굴 열수추출물 유래 분말수프 간에 차이가 거의 없었다. 이들 굴을 이용한 분말수프를 식용할 수 있게 조리하여 관능검사한 결과 저장 12개월 동안 품질에 큰 변화가 인정되지 않았다. 이상의 이화학적 및 관능적 검사 결과로 미루어 볼 때 굴 통조림 가공부산물 유래 혼합분말수프는 알루미늄 적층 필름(OPP, $20{\mu}m/PE,\;20{\mu}m/paper,\;45g/m^3/PE,\;20{\mu}m/Al,\;7{\mu}\;m/PE,\;20{\mu}m$)에 포장하는 경우 상온에서 12개월 동안 품질변화가 크게 인지되지 않아 안전하게 유통 가능하다고 판단되었다.
복숭아 유과의 이용 가능성 탐색을 위하여 복숭아 유과과육의 품종에 따른 성분 함량 및 품질특성을 조사하여 비교 분석하였다. 품종별 복숭아 유과(용택골드, 천중도백도, 마도카, 몽부사, 장택백봉, 홍백)의 외형적 특성을 비교한 결과 전체적으로 마도카가 가장 크고 몽부사가 가장 작은 것으로 나타났다. 일반성분을 측정한 결과 몽부사에서 수분함량이 가장 낮았으며, 조단백 함량은 장택백봉 가장 높아 조단백 함량이 가장 낮은 마도카와 유의적으로 차이를 나타내었다. 조지방 및 조탄수화물 함량에서는 품종 간 큰 차이가 없었으며, 조회분 함량은 마도카에서 0.69%로 다른 품종에 비하여 높은 함량을 나타내었다. 품종별 복숭아 유과의 pH를 측정한 결과 다른 품종과 비교하여 천중도백도에서 유의적으로 높게 나타났으며, 당도 실험 결과에서는 홍백이 다른 품종에 비하여 유의적으로 낮은 당도를 나타냈다. 색도 중 L값은 장택백봉에서 가장 높았고, a값은 전체적으로 -5 이하의 음의 값을 보이며 홍백에서 가장 높았으며, b값은 마도카에서 가장 높았다. 품종별 복숭아 유과의 경도는 홍백, 장택백봉, 천중도백도, 마도카, 용택골드, 몽부사 순으로 전반적으로 백도가 황도에 비해 높은 경도를 보였다. Vitamin C 함량을 측정한 결과에서는 품종에 따른 유의성을 보이지 않았으며, 환원당 함량은 6.34% 이상의 높은 수치를 보여 가공품 및 식품산업 소재로 사용되기에 부족함이 없다고 사료되었다. 따라서 현재 복숭아 유과가 거의 활용되지 못하고 전량 폐기되고 있는 실정을 감안해 볼 때 산업적 가치가 높다 사료되므로, 복숭아 유과의 기능성 및 생리활성 규명 등을 통한 미이용 폐자원의 활용도를 높일 수 있는 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
굴통조림 가공부산물(세척액) 유래 분말수프의 효율적으로 이용을 위해 이의 품질안정성에 대하여 검토하였다. 굴 세척액 유래 분말수프와의 품질특성을 비교하기 위한 굴 열수추출물 유래 분말수프는 열수 추출물 분말 15 g,식염 5 g, 크림분말 19 g, 유장 분말 12 g, 밀가루 20 g, 옥수수 분말 15 g, 전분 5 g, 포도당 7.5 g, 양파가루 1.5 g을 각각 혼합하여 제조하였다. 그리고, 굴 세척액 유래 분말수프는 첨가물을 굴 열수추출물 분말수프와 같은 비율로 첨가하되, 열수 추출물 분말 15g 대신에 세척액 유래 분말 15 g을 첨가하여 제조하였다. 이와같이 제조한 굴 유래 분말수프는 알루미늄 적층필름(OPP, $20{\mu}m$; PE, $20{\mu}m$; paper, $45\;g/m^3$; PE, $20{\mu}m$; Al, $7{\mu}m$; PE, $20{\mu}m$)에 포장하여 실온에 저장하여 두고 실험하였다. 굴 세척액 유래 분말수프의 경우 저장 중 수분함량, 수분활성, 과산화물값 및 지방산 조성은 거의 변화없었고, pH, 휘발성 염기질소, 갈변도는 약간 증가하는 경향을, 백색도는 약간 감소하는 경향을 나타내었다. 이와 같은 저장 중 성분 변화 경향은 굴 세척액 유래 분말수프와 굴 열수추출물 유래 분말수프 간에 차이가 거의 없었다. 이들 굴 유래 분말수프를 식용할 수 있게 조리하여 관능검사한 결과 저장 12개월 동안 품질에 큰 변화가 인정되지 않았다. 이상의 이화학적 및 관능적 검사 결과로 미루어 볼 때 굴 세척액 유래 분말수프는 알루미늄 적층 필름(OPP, $20{\mu}m$; PE, $20{\mu}m$; Paper, $45\;g/m^3$; PE, $20{\mu}m$; Al, $7{\mu}m$; PE, $20{\mu}m$)에 포장하는 경우 상온에서 12개월 동안 품질변화가 크게 인지되지 않아 안전하게 유통 가능하다고 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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