• Applied Biological Chemistry
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• 제16권2호
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• pp.60-77
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• 1973

홍삼(紅蔘)의 갈변(褐變)에 관(關)한 연구(硏究)를 하기 위(爲)하여 이의 갈변(褐變)을 비효소적(非酵素的) 갈변(褐變)으로 단정(斷定)하고 어떤 성분(成分)의 작용(作用)으로 일어나는 갈변(褐變)인가를 추구(追究)하고저 수삼(水蔘), 증삼(蒸蔘), 자연건조홍삼(自然乾燥紅蓼), 인공건조홍삼(人工乾燥紅蔘), 인공건조시(人工乾燥時) 갈변촉진홍삼(褐變促進經蔘)으로 구분(區分)하여 이들의 성분중(成分中) 갈변(褐變)에 관여(關與)하는 화학성분(化學成分)들의 소장(消長)을 정량적(定量的)으로 분석대조(分析對照)하였고 홍삼(紅蔘)의 인공건조시(人工乾燥時) 갈변촉진(褐變促進)에 관(關)한 연구(硏究)에서 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 일반성분(一般成分)은 대체(大體)로 시험구간(試驗區間)에 별차이(別差異)가 없었으며 총당(總糖)과 환원당(還元塘)은 조금 감소(減少)하고 총산(總酸)은 홍삼류(紅蔘類)가 조금 높았고 수추출물(水抽出物)은 홍삼구(紅蔘區)들이 $6{\sim}7%$ 낮았다. 2. 유리(遊離)amino산(酸)으로 Asp., Thr., Ser., Glu., Gly., Ala., Val., Cys., Met., Ileu., Leu., Tyr., Phe., Lys., His.. Arg.의 16종(種)이 검출(檢出) 확인(確認)되었으며 Arg.이 뛰어나게 많이 함유(含有)되어 있고 필수(必須) amino산(酸)이 모두 함유(含有)되며 일반적(一般的)으로 건조중(乾燥中)에 감소(減少)되고 자연건조구(自然乾燥區)가 인공건조구(人工乾燥區) 보다 많은 감소율(減少率)을 보였다. 3. 유리당(遊離糖)으로 fructose, glucose, sucrose의 3종(種)을 분리(分離) 동정(同定)하였고 미확인성분(未確認成分) 4종(種)을 분리(分離)하였으며 함량(含量)에서는 sucrose가 80%이고 홍삼구(紅蔘區)들이 일반적(一般的)으로 함량(含量)이 적었으며 자연건조구(自然乾燥區)가 인공건조구(人工乾燥區) 보다 많은 감소율(減少率)을 보였으며 특(特)히 환원당(還元糖)이 많은 감소(減少)를 보였다. 4. Vitamin C는 증삼시(蒸蔘時)에 거이 파괴(破壞)되고 건조중(乾燥中)에는 별(別)로 변화(變化)가 없었다. 5. 휘발성산(揮發性酸)으로 acetic acid, propionic acid, acrylic acid, iso-butyric acid, n-butyric acid, iso-valeric acid, n-valeric acid, n-caproic acid, iso-heptylicacid, n-heptylic acid 등(等) 11종(種)과 미확인성분(未確認成分) 1종(種)이 검출(檢出) 확인(確認)되었으며 증자시(蒸煮時)에 일부(一部) 휘발감소(揮發減少)를 보였으나 건조중(乾燥中)에는 일반적(一般的)으로 증가(增加)를 보였다. 6. 비휘발성산(非揮發性酸)으로 citric acid, malic acid, succinic acid, ${\alpha}-ketoglutaric$ acid, pyruvic acid, glutaric acid 등(等) 6종(種)을 분리(分離) 동정(同定)하였으며 비휘발성산(非揮發性酸)은 건조중(乾燥中) 감소(減少)되어 홍삼구(紅蔘區)들이 함량(含量)이 적으나 succinic acid만은 증가(增加)하였다. 7. Polyphenol 류(類)로 3-caffeyl quinic acid, 4-caffeyl quinic acid, 5-caffeyl quinic acid의 3종(種)과 미확인성분(未確認成分) 1종(種)을 분리(分離) 동정(同定)하였으며 polyphenol은 건조중(乾燥中) 많은 감소(減少)가 있었으며 특(特)히 자연건조구(自然乾燥區)에서 많은 감소(減少)가 있었다. 8. 홍삼(紅蔘)들의 갈색도(褐色度)는 갈변촉진구(褐變促進區)가 가장 짙고 다음이 자연건조구(自然乾燥區)이며 인삼건조구(人工乾燥區)가 가장 약(弱)한 갈색(褐色)이였다. 9.홍삼제조시(紅蔘製造時) 성분(成分)의 감소량(減少量)이 많은 것은 amino산(酸) 당류(糖類) 및 polyphenol이며 또 이들의 감소량(減少量)에 따라 홍삼(紅蔘)의 갈색(褐色)에 차(差)가 있는 것으로 미루어 홍삼(紅蔘)의 갈변(褐變)은 주(主)로 amino-carbonyl반응(反應)카 polyphenol의 자동산화(自動酸化)에 의(依)한 비효소적(非酵素的) 갈변(褐變)임이 확실(確實)하며 따라서 이들 반응(反應)을 조정(調整)하면 단시간건조(短時間乾燥)하는 인공건조시(人工乾燥時)에도 자연건조시(自然乾燥時)와 같은 갈색도(褐色度)의 홍삼(紅蔘)을 만들 수 있음을 알았다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제37권
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• pp.285-307
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• 2004

이 연구에서는 전남 화순군에 위치한 운주사의 석조문화재를 중심으로 암석의 풍화대 형성과 풍화의 진행에 따른 암석학적 특성과 지화학적 특성을 종합 검토하였다. 이 결과를 중심으로 석조물을 이루는 암석의 기계적, 화학적, 광물학적 및 물리적 풍화에 영향을 미치는 풍화요소를 규명하였고, 이들을 정량화하여 석조문화재의 보존방안 강구를 위한 기초자료로 활용하고자 한다. 이 연구를 위하여 야외 정밀조사 및 총 18개의 시료(화산력 응회암 7점, 화산회 응회암 4점, 화강암류 4점, 화강편마암 3점)에 대한 전암분석과 암석의 특성 및 광물감정을 실시하였다. 또한 각각의 석조물에 대한 훼손현황을 반정량적으로 기재하였다. 운주사 일대의 지질을 이루는 암석은 화산력 응회암이며 대체로 N30-40W의 주향과 10~20NE의 경사를 갖고 있다. 이 화산력 응회암은 운주사를 중심으로 매우 넓게 분포하고 있으며 운주사 경내에 분포하는 석조물은 모두 화산력 응회암으로 조형되어 있다. 현재 운주 사 경내의 석조물들은 대부분 심한 균열의 발달과 함께 구조적 불균형을 이루고 있으며, 생물학적 오염 및 암석의 풍화가 상당히 진행되어 각력이 탈락하고 광물의 입상분해가 발생하는 등 풍화와 훼손양상이 아주 심각하다. 또한 석조물 곳곳의 철편과 시멘트 몰탈은 산화되어 적갈색의 침전물과 회백색의 침전물을 형성하고 있다. 이들 석조물에 대해 육안 훼손정도를 기재한 결과 대부분의 석조물들이 MD(moderate damage)에서 SD(severe damage) 등급의 훼손정도를 보이고 있다. 각 암석의 X선 회절분석 결과, 대부분의 시료들은 석영, 정장석, 사장석, 방해석 및 자철석 등의 광물로 구성되어 있다. 현미경하에서는 석영과 장석류가 심하게 변질되었으며, 타형의 결정형을 보이는 흑운모는 풍화되어 이차 풍화광물인 녹니석으로 변질되어 있다. 또한 응회암 곳곳의 열극대에 적갈색의 철분 침전물이 관찰되는 것으로 보아 암석의 내부까지 풍화가 진행되고 있음을 알 수 있다. 연구지역의 석조물을 이루는 응회암류는 Subalkaline, Peraluminous의 영역에 도시되며, 시료의 $SiO_2$(wt.%) 범위는 화산력 응회암이 70.08~73.69, 화산회 응회암은 70.26~78.42 의 범위를 보이고 있다. 또한 주성분원소에 대한 화학적풍화지수(CIA)와 풍화잠재지수(WPI) 계산치에서 CIA의 범위는 화산력 응회암은 55.05~60.75, 화산회 응회암은 52.10~58.70, 화강암은 49.49~51.06 화강편마암은 53.25~67.14의 범위를 보이며 이들은 편마암류와 응회암류에서 큰 값을 갖는다. WPI는 응회암류와 편마암류의 시료에서 0선 이하에 있거나 0선에 근접되어 도시되는 것으로 보아 상위 CIA에서와 같이, 이들 응회암류와 편마암류가 화학적인 풍화 작용을 쉽게 받고 있음을 시사한다. 암석의 분말시료와 석조물의 피복시료를 채취하여 전자현미경(SEM)으로 관찰한 결과 암석의 이차적인 풍화산물인 스멕타이트, 불석군의 점토광물이 관찰된다. 그리고 암석의 생물학적 풍화 요소인 하등식물의 균사류 및 지의류의 모근과 포자가 함께 관찰된다. 이는 암석의 내부까지 생물체가 압력을 가하고 있어 석조물의 기계적 풍화작용을 가중시키고 있으며, 이와 함께 석조물 내에 점토광물화가 상당히 진행된 것으로 판단된다. 암석의 풍화가 상당히 진행되어 비, 바람, 수목, 지반 등 자연환경 의해 훼손이 가속화 되고 있는 상태이다. 이에 대한 방안으로 1차 수목 제거 등 주변 환경정비와 배수로 설치 등 물 침투 방지에 대한 지반환경 조성이 필요하고, 2차 지의류 제거 등 생물학적 처리와 합성수지를 사용한 균열부분 접착복원과 암석 재질을 강하게 하는 경화 및 발수처리를 실시한다. 그리고 풍화의 원인인 바람, 햇빛, 비 등을 차단시킬 수 있고 주변경관과 어울리는 보호시설을 건립하여 보존하는 것이 좋을 것으로 판단된다.