• 분석과학
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• 제25권6호
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• pp.429-434
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• 2012

본 연구는 안동호 퇴적물 중의 납 오염 기원을 조사하기 위해 안동호 퇴적물, 안동호 유역의 토양, 광미퇴적물 및 아연제련시설의 부산물 중의 납 동위원소를 분석하고 국내 외 결과와 비교하였다. 안동호 퇴적물 중의 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 및 $^{208}Pb/^{206}Pb$는 $0.827{\pm}0.004$ 및 $2.041{\pm}0.015$로서 광미퇴적물의 $0.815{\pm}0.002$ 및 $2.016{\pm}0.006$와 유사한 값을 나타내었으며, 토양 중 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 및 $^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.756~0.881 및 1.872~2.187로 퇴적물 및 광미퇴적물에 비해 넓은 범위의 납 동위원소 분포를 나타냈다. 아연 광석의 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 및 $^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.816~0.956(평균 0.832), 2.029~2.219(평균 2.059)로서 비교적 넓은 범위의 동위원소 조성변화를 보였으며, 폐수 및 슬러지 중의 $^{207}Pb/^{206}Pb$ 및 $^{208}Pb/^{206}Pb$는 0.883~0.905(평균 0.887), 2.127~2.156(평균 2.133)로 나타났다. 안동호 퇴적물은 연화광산의 광상과 유사한 납 동위원소 분포특성을 보였으며, 광미퇴적물과 토양에 의한 혼합 특성을, 아연제련시설의 경우, 캐나다 및 호주 등으로부터 수입된 아연 광석에 의한 납 동위원소 분포와 유사한 분포 특성을 나타냈다.

• 분석과학
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• 제26권5호
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• pp.333-339
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• 2013

납 동위원소 분석은 국지적 및 지구적 납 오염 특성 해석을 위한 유용한 기법으로 널리 활용되어왔다. 본 연구는 국내 환경 중 납 오염원을 추적하기 위해 주요 배출원별 납 동위원소 인벤토리 구축사업의 일환으로 수행되었다. 특히 비철금속 제련시설은 가장 중요한 인위적 납 오염원으로 알려져 있으며, 본 연구에서는 국내에서 가동 중인 아연 (2 개 시설), 납 및 구리 제련시설에서의 납 동위원소의 유입 및 배출특성을 조사하였다. 각 제련시설에서 사용 중인 정광, 슬러지 및 폐수, 배출가스, 부산물로 생산되는 황산 및 제련된 금속제품 중의 납 농도와 납 동위원소 조성을 조사하였다. 아연 제련시설에서의 아연광석의 납 동위원소 분포는 1.179~1.198의 높은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을, 아연 제련시설에서 배출되는 배출가스, 제품, 폐기물 등은 1.105~1.147의 낮은 $^{206}Pb/^{207}Pb$ 값을 나타냈다. 국내 수입되는 아연광석은 주로 호주 및 페루 등이 주요 산지로서, 아연 제련시설에서 배출되는 물질들의 납 동위원소 분포는 중남미산 광석 및 호주산 광석의 납 동위원소 비율이 혼합된 것으로 추정되었다. 납 제련시설에서 배출되는 납 동위원소 패턴은 호주산 광석 및 중남미산 광석의 혼합 형태를 보이며, 구리 제련시설은 중남미 지역의 광석패턴을 따르는 것으로 추정되었다.

• 박물관보존과학
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• 제2권
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• pp.57-68
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• 2000

청주 사뇌사지에서 출토된 청동기 12점에 대한 과학 분석을 실시하였다. 이들 각 시료의 금속조직에 나타난 결정 입자의 형태, 크기, 분포와 관련하여 검토한 결과 식기류, 제기류, 타명기류로 나타났는데 성분조성에 따른 분류 결과와도 일치하였다. 식기류는 주로 단조품으로서 성분조성비는 Cu:Sn:Pb≃8:2:0, 제기류는 주조품으로서 Cu:Sn:Pb≃7:1:2, 타명기류는 Cu:Sn:Pb≃85:10:5/9:1:0이었다. 즉, 원료의 배합비는 제품의 용도 및 제작방볍과 밀접한 관계가 있다는 것을 알 수 있었다. Cu와 상관계수가 높은 원소는 Co, Fe, As이었는데 이는 Cu 광물에 불순물로 함께 분포한다는 것을 의미하며 As 함량은 식기류, 제기류, 타명기류 순으로 증가한다는 것을 알 수 있었다. 또한 납 함유량이 높은 청동기 3점의 납동위원소비를 분석하고 원료의 산지를 추정한 결과 일본·중국산 납을 사용한 것으로 나타났다. 땜납의 성분조성은 Cu:Sn:Pb≃83:12:5이었으며 Pb의 결정이 작고 고르게 분포하고 있었다.

• 박물관보존과학
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• 제9권
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• pp.17-29
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• 2008

국립중앙박물관 소장 고려시대 동전 25점을 보존처리 하였다. 대상동전은 '동국중보', '동국통보', '해동통보', '해동중보', '삼한중보' 등 5종이다. 유물에 나쁜 영향을 줄 수 있는 염화물을 모두 제거하면 동전의 글자 및 형태가 훼손될 우려가 있어 부분적으로만 제거하였다. 현재까지 동국통보의 명문서체는 6종류 이상으로 알려져 있는데, X-Ray사진을 이용해서 판독한 결과 본 연구에서는 3종류의 명문을 확인하였다. 동전의 녹제거 과정에서 입수한 청동녹은 납동위원소비분석을 통해 동전의 원료 산지를 추정하였다. 최근에는 청동녹에 의한 여러 가지 과학분석이 이루어지고 있는 추세이다.

• 박물관보존과학
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• 제5권
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• pp.49-57
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• 2004

성덕대왕신종은 서기 771년에 완성되었으며 규모에 있어서나 예술적인 수준에 있어서 탁월한 걸작품으로서 우리 청동문화의 정수이다. 그러나 성덕대왕신종을 주조하기 위해 어디에서 원료를 입수하여 어떻게 배합하고 주조했는지에 대한 사료가 남아있지 않아 성덕대왕신종을 깊이 있게 이해하는 데 한계가 있다. 본 연구는 국립경주박물관에서 성덕대왕신종에 대한 안전진단의 일환으로 점검 과정 중 신종 내부에 돌출된 부분에서 채취한 시료 3점의 분석결과를 정리한 것이다. 성덕대왕신종을 제작하기 위한 원료의 배합비, 주조 당시의 금속조직, 원료의 산지 등에 중점을 두고 조사하였다.

• 보존과학회지
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• 제35권5호
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• pp.392-402
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• 2019

전북 완주 신풍유적 출토 고려시대 슬래그와 송풍관을 대상으로 신풍유적의 야동기술(冶銅技術)성격을 확인하고, 납 원료산지를 추정하기 위해 납동위원소비를 실시하여 알아보았다. 성분분석 결과, Cu-Sn-Pb 삼원계 합금하는 과정에서 비롯된 슬래그와 송풍관으로 해석되었다. 금속현미경과 주사전자현미경(scanning electron microscopy-energy dispersive spectrometer) 분석결과, 동괴와 주석괴에 방연석을 첨가하여 완제품 제작을 위한 중간소재를 생성하는 합금단계에서 발생한 부산물로 추정된다. 납동위원소비분석 결과, 한국 남부 Zone III 지역의 광산에서 채굴된 방연석을 사용하여 합금한 것으로 판단된다. 송풍관은 송풍관의 외측으로 갈수록 Mullite가 검출되어, 1,000℃ 내외에서 조업이 이뤄졌을 가능성이 있다.

• 보존과학회지
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• 제34권1호
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• pp.59-67
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• 2018

보물 제337호 청양 장곡사 금동약사여래좌상을 대상으로 불상의 제작기술체계 및 납 원료산지를 규명하고자 하였다. 성분분석결과 구리(Cu) 68.8%, 주석(Sn) 10.4%, 납(Pb) 17.1%의 삼원합금으로 납의 함량이 높은 중 대형 불상의 주성분 조성비와 유사한 경향성을 보이고 있다. 열이온화질량분석기(TIMS)를 이용한 납동위원소비 데이터를 한반도 납동위원소 분포도에 대입한 결과 전라도와 충청도 지역에 해당하는 영남육괴 및 옥천변성대 영역(Zone 3)에 도시되었으며, 불상이 봉안된 사찰의 인근 지역에 위치한 광산에서 채취한 원료를 사용하여 제작하였을 가능성이 있다. 이어 유사시기에 제작된 강진 고성사 청동보살좌상의 제작기법 연구와 비교분석한 결과 불상의 크기 및 조성 시기, 양식적 특성 등에 따른 제작기법의 차이점을 확인하였으며, 사찰과 동일한 영역에 위치한 방연석을 사용하였을 가능성을 엿볼 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제40권
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• pp.357-386
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• 2007

현재 통일신라 범종은 한국에 6점, 일본에 5점, 기타 2점 등 총 13점이 알려져 있으며, 이중 3점은 형태추정이 불가능하다. 따라서 형태추정이 가능한 10점을 이용하여 범종의 형식을 구분하고, 이중 운천동 종의 조사 자료를 토대로 기존에 과학적 조사가 이루어진 통일신라 청동범종과의 연계성을 찾아보고 조성비를 중심으로 한 제작기술의 접근을 시도해 보았다. 통일신라 범종의 도상분석은 2가지 형식으로 나누었는데, I형식은 좌우대칭 비천과 정형성의 문양 배치구조를 갖는 전기종의 모습이며, II형식은 좌우비대칭 비천과 비정형성의 문양 배치구조를 띄는 후기종의 모습이다. 특히 운천동(雲泉洞) 종은 9세기 고묘지(光明寺) 종과 매우 흡사한 문양형태를 보이는 후기 종으로, 통일신라주악비천에서 전혀 보이지 않았던 종적(縱笛)을 연주하고 있는 것이 특이할 만하다. 통일신라 범종은 대부분 합금배합구성이 Cu-Sn, Cu-Sn-Ph으로 이루어져 있으며, 8세기와 9세기에 걸쳐 구리, 주석, 납을 골고루 사용하여 주종(鑄鐘)하였고, 고대 중국 "주례(周禮)" "고공기(考工記)"의 청동합금비와 근접하게 나타났다. 특히 운천동 종은 Cu-Sn-Ph-As 구성을 이루고 있으며 통일신라 범종에서 자주 사용되지 않은 As가 검출되어 이에 대한 관련 자료를 제시하였다. As는 Pb사용 성격과 유사하나 재질의 특성상 고온에서 쉽게 휘발되기 때문에 사용상에 어려움이 있으나, 제품을 단단하게 하여 오래 사용할 수 있는 장점이 있다. Ph는 주물의 유동성을 좋게 하여 문양을 잘 표현하게 하고, As는 제품의 강도를 높여줄 수 있다. 납동위원소비 분석결과 구체적 산지추정은 어려웠으나 시료의 분석 결과를 통하여 종 제작에 있어 한 광상의 재료를 사용했다는 근거를 제시할 수 있었다.