• 보존과학회지
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• 제38권2호
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• pp.133-143
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• 2022

본 연구에서는 대구근대역사관 소장 인력거의 재질별 분석을 통해 다양한 재질이 복합적으로 사용되는 근·현대문화재의 재료를 확인하고, 보존 및 관리의 기초 자료를 구축하고자 하였다. 금속, 목재, 섬유, 도료를 대상으로 P-XRF, 수종분석, 섬유동정, 도막층 분석(층상 구조, SEM-EDS, FTIR)을 실시한 결과, 금속은 구리(Cu), 아연(Zn), 황동(Brass)과 철(Fe)로 확인되었다. 목재는 상수리나무류, 삼나무, 대나무아과, 비자나무속이 식별되었으며, 이 중 삼나무는 일본 자생종으로 인력거 제작 당시 일본에서 목재를 수입하여 제작하고, 근대 일본 인력거의 제작 양식에 영향을 받은 것으로 추정되었다. 섬유는 면(Cotton)을 주로 사용하였으며, 일부는 가죽(Leather)도 확인되었다, 도막층은 캐슈(Cashew)를 사용하여 1회 이상 도포한 것으로 관찰되었으며, 특히 인력거 몸체부는 섬유층, 토회층, 도료층, 채색층이 중복되어 관찰되고, 성분이 다른 적색 안료(산화철 및 진사)층이 관찰된 점을 보아, 과거 일부 보수 및 보존처리가 진행된 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권3호
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• pp.304-314
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• 2010

본 연구는 산성광산배수 (AMD)의 처리 과정에서 생성되는 부산물 ochre의 이화학성, 광물학적 특성 및 환경 분야 활용 가능성을 확인하기 위해 수행하였다. 이를 위하여 적극적 처리법인 물리 화학적 정화 처리시설에서 생성된 ochre-H와 수동적 처리법인 자연 정화 처리시설에서 생성된 ochre-D, ochre-S의 특성을 비교 분석하였다. Ochre-H는 광물 내 침철석 (goethite) 함량 및 철 성분 함량이 다른 시료에 비해 상대적으로 낮게 나타났지만, 소석회 내 칼슘 이온의 인 흡착 능력과 상대적으로 높은 흡착 표면적 등이 장점으로 작용할 수 있다. 또한 환경 생태계의 중금속 오염 가능성이 희박하고 물리 화학적 정화 처리시설에서 균일한 특성의 ochre를 대량 생산할 수 있으므로 실용적이며, 경제성이 높을 것으로 판단된다. Ochre-H의 인 흡착 특성은 Freundlich 흡착등온식모델에 적합하였다. 또한 ochre의 흡착 특성이 단분자층 흡착이 아닌 여러 분자층으로 흡착되어 매우 높은 흡착량을 가지기 때문에 인 출현곡선 (BTC)은 1이 아닌 0.3~0.4 상대농도 범위에서 평형에 도달하였다. 실제로 물 중 인 제거 능력을 평가한 실험에서 인 농도 외에 다른 오염원이 존재할 것으로 예상되는 수질 시료의 경우를 제외한 나머지 시료에서는 수질 및 수생태계 생활환경기준상의 인 농도 I 등급 기준치 이하로 검출되어 정화능력이 우수함을 확인하였다. 또한 정화 처리 과정 중 ochre내의 철 성분이 수질 내로 용출되는 양은 많지 않은 것으로 나타났다. 실험을 통하여 확인한 ochre의 높은 인 제거능력을 이용하여 부영양화 현상에 대한 정화제로 환경 분야에 적용하기 위해서는 오염원이 유입되는 하천 등의 위치를 정확히 파악한 후, 현장에 필터 형태의 pilot을 제작하여 설치하는 것이 중요하며, 또한 슬러지의 일종인 ochre 내 철 등으로 인한 수질오염의 발생 여부를 확인하여 유해하지 않음이 검증되어야 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.472-478
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• 2013

기존 흡착제들보다 우수한 흡착성능을 확보하고, 특히 특정한 용제에 대한 흡착성능을 극대화하기 위하여 활성탄소섬유를 기본흡착제로 적용하였고, 여기에 활성금속을 첨착시켜 흡착성능과 선택성을 제고하고자 하였다. 선행 연구를 통하여 선정된 Cu, Cr을 기본 활성금속으로 하고 여기에 활성보조금속으로서 Pt, Pd를 복합 첨착시킨 활성탄소섬유를 첨착온도 및 시간을 변수로 하여 제조하였다. 복합첨착 활성탄소섬유의 흡착 성능이 단일첨착 활성탄소섬유와 비교하여 향상되었으며, 첨착온도 $100^{\circ}C$, 첨착시간 5시간 조건에서 최상의 흡착 성능을 확인할 수 있었다. Cu-Cr-Pt-Pd 복합첨착 활성탄소섬유가 가장 뛰어난 흡착성능을 보였으며, 기존 활성탄소섬유보다 2배 이상의 높은 흡착성능을 확인하였다. 한편, 활성금속첨착 활성탄소섬유상에의 확산 및 흡착에 필요한 최소 접촉시간은 0.5초 이상은 유지해야 함을 확인 할 수 있었다.

• 암석학회지
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• 제27권4호
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• pp.185-194
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• 2018

포항 달전리 주상절리(천연기념물 제415호)와 뇌성산 뇌록산지(천연기념물 제547호)는 중요한 지질 유산적 가치를 지니고 있기 때문에 두 지역의 현무암체에 대한 암석학적 연구를 수행하였다. 달전리 주상절리의 현무암은 감람석과 휘석이 반정으로 나타나며 침상의 사장석, 휘석, 불투명 광물 등이 기질을 이루는 반상조직을 보인다. 반면 뇌록산지의 현무암은 미정질의 기질에 사장석, 감람석, 휘석 반정을 함유하고 있으며, 사장석 반정이 특징적으로 나타난다. 또한, 전암대자율, XRD, XRF 분석 결과에서도 두 지역의 현무암은 서로 뚜렷이 구분되는 특성을 가진다. 화학분석 결과를 TAS와 Zr-Ti 다이어그램에 도시 결과, 전자는 대부분 알칼리 계열의 포노테프라이트(phonotephrite)의 조성을 가지며 판내부환경(within-plate basalt)에서 형성된 것으로 판단되며, 후자는 칼크-알칼리 계열의 현무암질 안산암 내지 안산암 조성을 가지며, 화산호(volcanic arc basalt)의 영역에 도시된다. 따라서 두 현무암은 기원 맨틀 물질에 차이가 있으며, 이러한 차이는 신생대 마이오세의 지체구조 환경 변화에 기인한 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제32권2호
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• pp.141-154
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• 2016

1973년 천마총에서 출토된 죽제 천마문 금동장식 장니는 대부분 온전한 형태를 갖춘 국내에는 유례가 없는 유물이다. 죽제 장니의 출토 사례는 천마총 외에도 금관총 금령총 출토품이 있으나, 모두 편으로만 존재하여 정확한 형태나 제작기법에 대해서 알려진 바가 없다. 본 고에서는 천마총에서 출토된 죽제 천마문 금동장식 장니의 화면구도와 제작기법에 대해 육안관찰과 X선형광분석(XRF), X선투과분석 등을 사용하여 알아보았다. 죽제 장니는 3등분할구조를 기본으로 방사선 형태의 중앙집중구도를 이루고 있으며, 표면을 장식한 10매의 투조금동판과 직물판, 죽제판 그리고 외연을 고정시켜주는 4매의 복륜으로 구성되어 있다. 금동판에는 다양한 세공법과 영락장식으로 표면을 장식하였고, 죽제판은 약 300개의 대오리를 사용하여 세올짜기를 바탕으로 집수를 넣어 엮음으로써 물결무늬를 표현하였다. 직물판은 2종류의 직물을 사용한 것으로 관찰되며, 가죽은 부분적으로 존재하여 판으로 제작되었는지는 확인 할 수 없었다. 각 판을 결합하기 위해서 금동원두정과 영락장식, 복륜 등을 사용하였다. 이번 조사로 금관총 금령총 출토품에 대한 기본조사와 함께 5~6세기 신라시대 죽제 장니의 대한 연구에 도움이 되었으면 한다.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.311-315
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• 2019

제철산업에서 발생하는 슬래그의 자원화를 위하여 슬래그 내 양이온 추출 및 불순물 분리 연구를 수행하였다. 두 종류(Slag-A, B)의 슬래그를 사용하였으며, XRD 및 XRF 분석을 통해 30 ~ 40%의 Ca²⁺와 함께 Fe³⁺ (20 ~ 30%), Si⁴⁺ (15%), Al³⁺ (10%), Mn²⁺ (7%), Mg²⁺ (3 ~ 5%), 등 이온으로 구성되어 있음을 확인하였다. 2 M의 HCl을 추출용제로 사용하여 S/L ratio 별로 슬래그 주입하였으며, 추출액의 ICP 분석을 통해 S/L ratio가 높아짐에 따라 Ca²⁺ 추출량이 증가하는 것을 확인하였다. Ca²⁺ 추출 시 최적 S/L ratio는 0.1이며 Ca²⁺ 추출량은 8,940 (Slag-A), 10,690 (Slag-B) mg L^-1로 나타났다. 하지만 추출액은 강산성(< pH 1)을 띠었으며 Ca²⁺ 이외에도 타이온(불순물)이 추출되었다. 슬래그를 고부가가치의 자원으로 이용하기 위해 Ca²⁺의 순도를 증진시키고자 pH-swing을 진행하였다. pH가 증가함에 따라 불순물이 침전되었으나 일정 pH 이상에서 Ca²⁺의 침전량이 급증 하였다. pH-swing을 통해 불순물을 분리하고 Ca²⁺의 선택도를 증진시킬 수 있음을 확인하였으며 pH 10.5 조건에서 Ca²⁺ 선택도는 99% 이상으로 나타났다. Ca²⁺가 선택적으로 용해되어 있는 수용액은 탄산화 공정에 적용되어 CO₂를 저감하고 탄산칼슘을 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제31권6호
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• pp.44-51
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• 2022

현재 전기로(EAF) 제강 공정에서는 내화재 보호 및 탈황능 개선을 위해 MgO 함유 Flux인 경소돌로마이트를 사용하고 있으며, 탈산 효과와 동시에 Slag foaming을 통한 전력에너지를 저감시키기 위해 가탄제를 투입하고 있다. 본 연구에서는 상기 효과들을 경제적으로 달성하기 위해 폐 MgO-C계 내화재를 사용하고자 한다. 폐 MgO-C계 내화재는 현재 대부분 재활용되지 못하고 폐기되고 있는 실정이지만 다량의 MgO와 흑연 성분을 함유하고 있어 제강용 Flux로서의 효용가치가 입증되면 대량 재활용이 가능할 것으로 기대된다. 본 실험에서는 상용 EAF slag 조성을 토대로 Target 조성 범위를 설정하였다. Target EAF slag가 원만히 형성될 수 있도록 하기 위해 Flux와 함께 투입될 Pre-melt base slag를 제조하였다. Pre-melt base slag는 SiO₂, Al₂O₃, FeO를 혼합하여 알루미나 도가니에 장입 후 1450℃에서 1시간 이상 가열하여 제조하였다. 이후 제조된 Pre-melt base slag에 혼합 Flux #2(경소돌로마이트+폐 MgO-C계 내화재+석회석)을 가하여 용융반응 시험을 수행하고 그 결과를 기존 제강 Flux에 해당하는 혼합 Flux #1(경소돌로마이트+석회석) 경우와 비교 평가하여 그 대체 가능성을 평가하였다. 신뢰성있는 평가를 도출하기 위해 XRD, XRF 및 Slag foam height, Slag basicity, 철 회수 등의 평가를 종합하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제45권3호
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• pp.212-223
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• 2012

고대부터 회화 장신구 장식품 무기 일상용품 등에 사용된 안료는 시대 제작기법 문화이동을 확인할 수 있는 중요한 물질로, 우리나라에서는 1963년부터 분석을 통해 안료의 성분을 확인하였으며 최근에는 휴대용형광X선분석기를 사용하여 안료에 손상을 주지 않고 성분분석을 실시하여 고대 안료 물질을 밝히는 연구가 활발히 진행 중에 있다. 그러나 이러한 단편적인 연구로는 시대별, 지역별 안료의 쓰임 및 사용시기를 파악할 수 없기 때문에 안료에 대한 종합적이고 체계적인 연구가 필요한 실정이다. 따라서 이 연구는 조성시기가 전해지는 불국사 대웅전 석가모니후불탱화의 안료를 과학적으로 분석하여 사용안료를 밝히는 한편, 시대와 지역이 비슷한 조선시대 불화 안료와 비교 분석하고자 하였다. 성분분석 결과와 기존의 연구자료를 종합해본 결과, 불국사 대웅전 석가모니후불탱화는 연백을 이용해 배채하였으며, 채색안료로는 연백, 주사, 연단, 구리 화합물인 석록(혹은 동록, 녹염동광), 철산화물인 석간주 및 금분 등을 이용하여 색을 표현한 것으로 판단된다. 불국사 대웅전 석가모니후불탱화에 사용된 안료들은 전통안료를 혼합하여 사용된 것으로 추정되나 모든 안료에 대해 결정구조를 분석한 것이 아니므로 명확히 판단하기는 어렵다. 이러한 결과를 통해 향후 회화 안료의 성분 및 제작특성, 특히 조선시대 불화의 안료에 대한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제57권3호
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• pp.104-114
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• 2024

한중영문중국판 한국애국가 악보는 종이 1장을 반으로 접어 4면으로 이루어진 악보로 1945년 11월 12일 임시정부 주석 김구에 의해 국내에 처음 알려졌다. 악보는 3개 국어로 출판되었으며, 애국가의 변천 과정과 역사성 연구에 있어 가치가 높은 기록물이다. 당시에는 다량으로 출판된 악보지만 현재 국내에서 유일본으로 알려져 국가등록유산으로 지정되어 관리되었다. 악보는 크게 손상된 곳은 없으나 변색과 물리적 손상으로 보존처리의 필요성이 제기되었다. 처리 전 보존 상태를 조사한 결과, 기록물 보관 필름에 보관된 상태로 유물을 인계받았으나 오랜 기간 반으로 접어 보관된 악보는 접힌 부분의 상·하단 찢김과 가장자리 영역에서 부분적인 마모와 결실로 취약한 상태였다. 또한 양면에 사용된 안료의 전색제 영향으로 반대 면에 변색 및 전사되는 상태였다. 휴대용 X-선 형광분석을 실시하여 악보 표지에 사용된 적색, 흑색, 밝은 청색 안료를 분석하였으며, 분말형 채색층이 형성된 밝은 청색에서 티타늄(Ti) 성분을 확인할 수 있었다. 인쇄 형태의 나머지 색상에서는 시료 채취가 어려워 추가 분석이 불가능했다. 밝은 청색에서 나온 시료를 중점으로 XRD, SEM-EDS 및 라만 분광분석을 실시하고, 결과를 바탕으로 유물의 연대와 해당 안료에 대한 사료를 바탕으로 교차 검증했다. 1945년에 제작된 악보의 밝은 청색은 루타일(Rutile)이 아닌 아나타제(Anatase) 백색 안료를 사용하였음을 추정할 수 있으며, 청색 안료는 1936년에 처음 만들어진 프탈로사이아닌 블루(Phthalocyanine blue)를 혼합하여 사용된 것으로 추정하였다. 또한 바탕 종이의 섬유분석 결과, 마섬유의 횡문(Longitudinal striation)과 면섬유의 꼬임(twist)이 관찰되어 면섬유와 마섬유를 혼합하여 제조된 종이로 확인되었다. 상태조사 결과를 바탕으로 유물의 보존처리는 최소한의 수분을 가하여 종이에 무리를 주지 않으면서 물리적으로 취약한 부분을 중심으로 보강하는 것에 중점을 두었다. 유물 바탕에 맞게 보강지를 염색하고 보강지(Pre-coated Repair paper)를 이용하여 보존처리를 진행하였으며, 처리 후 알맞은 폴더와 상자를 제작하여 보관할 수 있도록 했다. 본 연구는 근·현대기록물에 사용된 재료들에 대한 중요한 기초자료가 될 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.574-580
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• 2020

무기바인더는 저온에서 경화가 가능하며, 유해가스를 배출하지 않는 친환경성과 중자 조형 시 성형된 제품의 결함이 작다는 장점으로 인해 주조 산업에 적용하고자 관련 연구가 급속도로 진행되고 있다. 그러나 실리케이트(SiO₂-Na₂O)를 주성분으로 하는 무기바인더는 실리케이트 특유의 흡습성으로 인해 공기 중 수분을 흡습하여 결합력이 약해져 주형의 강도가 급격히 감소하는 문제가 있다. 특히 주강 주조에 사용되는 사형 주형의 경우 알루미늄 주조보다 높은 주입 온도로 인해 고강도의 주물 특성을 요구한다. 이에 본 연구에서는 무기바인더의 강도와 흡습성을 개선하기 위해 에스테르기를 함유하는 왁스를 이용하여 이를 효율적으로 합성하는 방법을 연구하였다. 또한 합성된 무기바인더의 특성을 XRF와 TGA를 통해 확인하고, 일반강도와 내수강도 평가를 진행하여 주형의 강도 개선 여부를 확인하였다. 그 결과 에스테르기를 함유하는 왁스를 포함한 무기바인더의 경우 일반 강도가 증가하였으며, 특히 내수강도가 118 N/㎠에서 216 N/㎠까지 증가하여 약 55 %의 내수강도 개선 효과를 확인하였다. 또한 실제 주강 제품을 제작한 뒤 주조를 통해 우수한 주조 특성을 확인하였다.