• Ocean and Polar Research
• /
• 제35권3호
• /
• pp.229-237
• /
• 2013

We measured two-dimensional (2-D) oxygen distribution in the surface sediment layer of intertidal sediment using a simple and inexpensive planar oxygen optode, which is based on a color ratiometric image approach. The recorded emission intensity of red color luminophore light significantly changed with oxygen concentration by $O_2$ quenching of platinum(II)octaethylporphyrin (PtOEP). The ratios between the intensity of red and green emissions with oxygen concentration variation demonstrated the Stern-Volmer relationship. The 2-D oxygen distribution image showed microtopographic structure, diffusivity boundary layer and burrow in surface sediment layer. The oxygen penetration depth (OPD) was about 2 mm and the one-dimensional vertical diffusive oxygen uptake (DOU) was 12.6 mmol $m^{-2}d^{-1}$ in the undisturbed surface sediment layer. However, those were enhanced near burrow by benthic fauna, and the OPD was two times deeper and DOU was increased by 34%. The simple and inexpensive oxygen planar optode has great application potential in the study of oxygen dynamics with high spatiotemporal resolution, in benthic boundary layers.

• KIEAE Journal
• /
• 제17권1호
• /
• pp.43-48
• /
• 2017

Purpose: Building owners or residents have concerns to strive for energy-saving and environmental conservation by utilizing with eco-friendlier energy resources for their physical environment. In this paper, an algae façade system is proposed as an energy-friendly building component to improve energy productivity and indoor environmental quality, and this study aims at verifying alternative technologies for implementing building elevations that contain various colors equipped with algae façade systems and suggesting design guidelines to enhance both building performance and design values. Method: The color of algae is basically ranged about the saturation green, and it is hardly converted to other variations. Such a problem can be resolved through the artificial lights like LED (Light Emitting Diode) lamps to mix the color from the algae and buildings could possibly change the elevation in many ways under the influence of daylight. Result: As a result, the suggested system may increase the aesthetic aspect of the building in response to environmental changes. The system cannot possibly be applied for only new construction, but also it can be utilized with the existing buildings as well. The proposed system is expected to be applied not only a new construction and any existing buildings as well, and it will cover from the environmentally friendly energy generation in the industry to a new application system for increasing energy efficiency and the beauty of building envelopes.

• 보존과학회지
• /
• 제31권4호
• /
• pp.429-441
• /
• 2015

문화재 복원을 비롯한 회화용으로 많이 사용되는 녹색 안료 중 천연 무기안료인 석록과 뇌록의 물리적 특성 규명을 위하여 본 연구를 수행하였다. 석록은 Malachite가 주 구성광물이고, 뇌록은 Celadonite가 주 구성광물이다. 본 연구를 위하여 K사(社)의 A등급 석록, B등급 석록, 소성석록의 물리적 특성을 평가하였으며, 이와 비교하기 위하여 J사(社)의 송엽녹청, 소녹청을 평가하였다. 뇌록은 K사(社)의 뇌록을 평가하였다. 석록 및 송엽녹청의 소성 여부는 색도를 제외한 다른 물리적 특성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단되며, K사(社)의 석록과 소성석록과의 색차가 J사(社)의 송엽녹청과 소녹청의 색차보다 훨씬 높았다. K사(社)는 녹색도 $+a^*$가 J사(社)보다 가로로 넓게 분포하여 녹색의 다양한 색표현이 가능하다. 뇌록은 색도, 비중, 흡유량 등의 물리적 특성이 석록과는 많은 차이를 보였다. 뇌록의 색도는 $a^*$가 0에 가까이 분포하여 석록에 비하여 무채색에 더 가까웠고, 비중은 석록에 비해 작고, 흡유량은 2배 정도 컸다. 또한 뇌록과 암녹은 비록 구성 물질에 차이가 있어도 물리적 특성이 비슷하여 대체하여 사용 가능 할 것으로 보인다. 본 연구결과를 통하여 천연안료의 물리적 특성을 규명하여 품질기준을 확립하고, 문화재 보존, 복원의 선택적 사용에 대한 기초적인 자료로 활용되길 기대한다.

• 보존과학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.425-436
• /
• 2016

약현성당(사적 제252호)은 1892년에 건립된 현존하는 최초의 서양식 벽돌조 건축물로 한국 근대건축사에 매우 중요한 사료이다. 성당의 제대 후벽에 있는 스테인드글라스는 1974년 처음으로 도입된 이남규의 슬랩글라스(달드베르)로서 1998년 화재로 그을림 및 누수현상이 나타나자 다음해 보수된 바 있다. 색유리의 발색원소 분석 결과, 황색, 적색 및 연두색은 아연(Zn), 칼륨(K), 카드뮴(Cd)으로 확인되었고 셀레늄(Se)이 적색 착색제로 사용되었다. 또한 진녹색 계열의 발색성분은 망간(Mn)과 크롬(Cr), 청색계열은 납(Pb)과 황(S)이 검출되었다. 사이 줄눈의 재료학적 분석결과, 돌로마이트($CaMg(CO_3)_2$)와 방해석($CaCO_3$)으로 동정되었고 판상, 능면상, 주상, 방형 등의 결정질 입자가 확인되었다. 한편 초음파 속도는 스테인드글라스에서 평균 4,130 m/s를 보이며 중앙창 십자가와 우창 하단부에서 저속도대가 나타났으며, 줄눈은 평균 2,053 m/s의 속도범위에서 좌창 상부와 중앙창 가운데에서 가장 낮은 물성을 보였다. 약현성당의 색유리와 사이 줄눈은 육안관찰시 우창에서 집중적인 표면풍화가 나타나는 것과는 달리 물성진단을 통해 좌창 및 중앙창을 중심으로 상당한 물리적 손상이 확인되었다. 앞으로 유리의 조성과 물성의 상관관계에 대한 연구를 통해 꾸준히 보존관리가 필요하다.

• 광물과 암석
• /
• 제33권4호
• /
• pp.361-376
• /
• 2020

전통 회화 및 단청용 채색 안료 중 녹색을 표현하기 위해 사용된 동록안료의 재료과학적 특성 및 안정성을 알아보기 위하여 염화동(Atacamite), 초산동(Verdigris) 2종의 안료를 이용하여 평가를 진행하였다. 구성광물 분석 결과, K-AA는 아타카마이트(Atacamite)가 주요 구성광물로 천연 광물성 재료로 확인되고 K-VA는 호가나이트(Hoganite)로 확인되었다. 동록안료의 안정성을 저해하는 요인을 찾고자 UV 노출, CO2/NO2 가스부식 및 염수분사 시험 등의 분석을 실시하였다. 색상 안정성을 가장 크게 저해하는 요인은 두 안료 모두 염수분사 시험으로 시료 표면에 염생성물이 생성되어 변질되는 등 손상이 가중되었다. 또한 대기오염물질인 NO2의 영향도 두 안료 모두 육안으로 인지될 정도로 색이 변하여 주요 손상 요인으로 작용되는 것으로 판단된다. 특히 K-VA의 경우 K-AA와는 달리 UV 노출 평가 후 녹색에서 흑색으로 변하면서 본래의 색상을 완전히 잃어리는 것으로 K-VA의 주성분인 Hoganite가 UV 노출 후 Tenorite로 물질이 변했기 때문으로 판단된다. 두 안료의 대기환경 영향 평가 결과, K-AA에 비해 K-VA이 대기환경 영향에 상대적으로 취약한 모습을 보였다.

• 한국광물학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.23-32
• /
• 2018

뇌록은 조선시대 건축물의 바탕칠(가칠)에 사용된 녹색 안료이며, 불국사 대웅전 등 주요 건축물의 단청에 사용되었다. 본 연구에서는 한국 전통 안료 원료인 뇌록을 이용하여 소성온도에 따른 광물학적 특성 변화를 살펴보았다. 포항 뇌성산 일대에 국부적으로 산출하고 있는 뇌록은 주구성 광물이 셀라도나이트(celadonite)이며, 주요 구성 원소는 Fe, Si, K, Mg 등으로 주로 Fe가 풍부한 운모류임을 알 수 있다. $105^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$까지 단계적 소성실험 결과, 색상이 녹색 ${\rightarrow}$ 담녹색 ${\rightarrow}$ 갈색 ${\rightarrow}$ 적색으로 변하였으며, 열분석에서는 $616^{\circ}C$ 부근에서 결정수의 탈수작용에 의한 흡열반응이 확인되었다. 광물의 변화는 $600^{\circ}C$ 이상에서 결정면[($11{\bar{1}}$), ($02{\bar{1}}$)]이 붕괴되고, $1000^{\circ}C$ 이상에서 철산화물이 형성되었다. 따라서 뇌록의 정출 온도가 $600^{\circ}C$ 이하인 것으로 추정되며, 셀라도나이트만이 확인되는 것으로 보아 Stage I 단계만의 변질을 겪은 것으로 판단된다.

• 박물관보존과학
• /
• 제31권
• /
• pp.1-20
• /
• 2024

국립중앙박물관이 소장하고 있는 부석사 괘불(浮石寺 掛佛, 1684년, K969)은 사찰의 야외 행사에 사용하기 위해 제작한 대형 불화이다. 하단에 석가모니불을 중심으로 비로자나불, 약사불, 아미타불의 부처가 그려져 있으며 현존하는 괘불 중에서 가장 복잡한 구성을 보여준다. 본 연구는 부석사 괘불에 대해 바탕직물의 특성과 괘불 제작방법을 조사하고 채색에 사용된 재료를 판별하기 위한 비파괴 조사 결과를 종합하여 채색기법의 특징을 연구한 것이다. 부석사 괘불은 좌·우로 11폭, 상·하단으로 각 1폭씩 연결되어 총 13폭이며 중심 부분의 9폭은 생초(生綃), 사면을 두르는 4폭은 주(紬)를 사용하여 그림의 바탕을 만들었다. 그림을 그리는 데 사용된 채색 재료는 엑스선형광분석 방법으로 조사하였고 적색, 황색, 녹색, 청색, 흰색의 무기안료이며 황색과 청색의 일부에서는 연백을 먼저 칠하고 그 위에 유기안료로 색상을 표현했음을 확인하였다. 또한 검은 선은 먹, 가사의 문양에는 금박이 사용되었다. 엑스선조사는 안료의 주성분과 안료층의 두께에 따라 밝고 어둡게 보이는 차이를 판독하는 것으로 안료의 색상에 따른 채색 위치와 기법을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
• /
• 제35권4호
• /
• pp.355-368
• /
• 2002

대원사 다층석탑(보물 제1112호)의 훼손도 평가와 지질학적 안전진단을 실시하였다. 이 다층석탑의 부재는 주로 화강암질 편마암으로 이루어져 있으며, 부분적으로 세립질 화강편마암과 우백질 화강편마암이 혼재한다. 보륜석은 흑운모 화강암이며 원추형 보주는 도기로 되어 있다. 탑의 부재는 박리와 박락이 심하고 탑신과 옥개석의 일부는 파손되어 시멘트로 조악하게 접착되어 있는 상태이다. 이 탑은 전체적으로 비정질 철수산화 광물의 침전과 피복으로 인하여 황갈색 또는 적갈색을 띤다. 또한 망간산화물에 의한 암갈색 각질과 시멘트 몰탈에서 용해된 석고와 방해석 침전물이 표면의 백화현상을 야기하였다. 각각의 탑신, 옥개석 및 상륜부의 구성암석에는 방사상 또는 선상 미세균열과 이를 충전한 회백색 탄산염광물들이 산재한다. 이 탑에는 균류, 조류, 지의류나 선태류가 암석의 표면에 고착되어 기생하면서 황갈색, 청남색 및 진녹색을 나타내는 반점상으로 산출된다. 한편 대원사 경내 및 계곡에 분포하는 암석도 다층석탑과 마찬가지로 심한 적화현상을 볼 수 있다. 이는 대원사 부근에 분포하는 암석이 일반적인 편마암류의 철과 망간 함량에 비하여 아주 높고, 이들이 강수 또는 지표수와의 반응에 따라 산화물을 형성하여 표면을 피복한 자연적인 현상이다. 따라서 이 탑의 이차오염을 가중시키는 적화 및 백화현상을 차단하기 위한 보존처리와 석탑의 부재와 지반의 구조적 안정을 위한 열극계의 보강과 접착이 필요하다.

• 박물관보존과학
• /
• 제29권
• /
• pp.1-32
• /
• 2023

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.

• 암석학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.195-205
• /
• 2018

뇌록은 조선시대 건축물의 바탕칠(가칠)에 사용된 광물 안료로서, 포항 장기면 일대 뇌성산과 광정산에서 다양한 뇌록이 산출된다고 보고되었다. 이번 연구에서 두 지역에서 나타나는 뇌록의 암석학적 연구를 실시하여 비교 고찰 하고자 하였다. 연구결과 두 지역에서 산출되는 뇌록은 청록색 내지 녹색을 띠며 산출양상은 간극충진상 또는 맥상으로 유사하다. 하지만 두지역의 뇌록에 대한 기재적인 특성, 구성광물의 종류, 지구 화학적 특성에서 차이를 보인다. 뇌성산에서 산출하는 뇌록의 구성광물은 대부분 셀라도나이트인 반면 광정산의 경우는 셀라도나이트, 석영, 크리스토발라이트, 트리디마이트, 장석 등 다양하며 유리질화 된 뇌록도 관찰된다. 전체 뇌록시료에 대한 주성분 분석 결과, $SiO_2$가 증가함에 따라 $Al_2O_3$, $Fe_2O_3$, MgO, $K_2O$는 선형적으로 감소하며, MgO가 증가함에 따라 $Fe_2O_3$는 증가하는 경향을 보인다. 포항시 장기면 일대에 산출되는 뇌록은 암석의 색, 구성광물, 유리질화 유무에 의하여 네 가지(Type 1, Type 2, Type 3-1, Type 3-2) 타입으로 분류되며, 이는 지구화학적 특징에 따른 분류와 일치하는 경향을 보인다.