Conservation for Wooden Objects excavated from Isong Sansung Fortress in Hanam, Korea

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(1)Conservation Science in Museum Vol. 12, 47~52 (2011). 하남 이성산성 출토 목제품의 보존 처리 김수철*, 손준혁. 국립중앙박물관 보존과학팀. Conservation for Wooden Objects excavated from Isong Sansung Fortress in Hanam, Korea Soochul Kim* and Junhyuk Son. Conservation Team, National Museum of Korea 요 약 한양대박물관에서 의뢰받은 이성산성 출토 목제품의 보존처리를 실시하였다. 보존처리에 앞서 수종 조사를 실시한 결과 소나무류 1점(목제품)과 상수리나무류 11점(목제품 10점, 목기편 1편)이었다. 목기편 1점 에 대한 칠도막 분석결과 바깥쪽은 4번, 안쪽은 3번의 칠을 한 것으로 관찰되며, 총 칠의 두께는 100 µm정도 로 확인되었다. 보존처리는 고분자량의 PEG#3,350 수용액(10~45%까지)에 함침처리하여 물리적 강도를 부여한 후 진공동결건조를 실시하였다. 주제어: 목제품, 칠기, PEG, 진공동결건조. Abstract The authors did conservation treatment of wooden objects excavated from Isong Sanung Fortress upon request of the Museum of Hanyang University. The authors investigated types of the trees prior to conservation treatment to find out 1 Pinus spp. and 11 Querus spp. The authors investigated paint coating of 1 wooden ware to find out No.4 of the exterior and No.3 of the interior and about 100㎛ thickness of the lacquer layer. The conservation treatment was done to immerse wooden ware into high molecular PEG#3,350 in water solution (10 ∼ 45%) and to give physical strength and to do vacuum freeze drying. Keywords: wooden ware, lacquer ware, PEG, Vacuum Freeze drying. (Received 6 October 2011, Accepted 22 November 2011). I. 서. 론. 이성산성은 경기도 하남시 춘궁동 산 36번지 인근지 대에 있는 포곡형의 석축산성으로 1986년부터 2004년 까지 18년 동안 총 11차례 정규학술발굴조사가 이루어 졌다[1,2]. 토기, 기와, 요고, 철제품, 목간 등 다양한 유 물들이 발굴되었으며 본 연구에서는 2000년에 실시한 8차 발굴조사로 나온 목제품을 대상으로 보존처리를 실 시하였다. 수침상태에서 출토된 목제품들은 대부분 부 후균과 미생물 등에 열화되어 목재세포벽이 거의 분해 되어 없어지고 분해된 공간에는 물로 포화되어 매우 취 *Corresponding author : Soochul Kim Tel : 82-2-2077-9430, E-mail : [email protected]. 약한 상태이다. 공기 중에 노출되어 급격한 건조에 의한 파손을 방지하고 취약한 목재의 재질을 강화하여 수장 환경에서 안전하게 보관하기 위해 다양한 보존처리방법 이 적용되고 있다. 본 연구에서는 출토된 목제품에 대 한 보존처리를 실시하고 이 과정에서 분석된 수종 및 칠 제작기법에 대한 결과를 정리하여 선행된 연구와 더 불어 앞으로의 연구에 있어 기본적인 자료를 제공하고 자 한다.. II. 보존처리 대상 이성산성에서 출토된 유물 7건 41점에 대해 보존처리 를 실시하였다(Table 1). 목제품과 목기편, 목제염주알, 목제빗, 목간편 등 다양한 유물이 출토 되었으며, 특히. 47 https://doi.org/10.22790/conservation.2011.12.0047.

(2) 박물관 보존과학 제 12집 (2011). Table. 1. List of Wooden ware excavated for treatment at Isong sanseong.. 연번. 유물명칭. 유물번호. 점수. 1. 목제품. 중앙1210. 5점. 2. 목제품. 중앙1211. 19점. 3. 목기편. 중앙1222. 7점. 4. 목제염주알. 중앙1237. 1점. 5. 목제빗. 중앙1259. 2점. 6. 목간편. 중앙1260. 5점. 7. 목제품. 중앙1261. 2점. 7건 41점. 목간편은 시대를 규명하는데 있어 중요한 사료로 쓰이 고 있고 출토 예가 적기 때문에 매우 의미가 큰 자료 이다.. III. 조사 및 처리방법 목제품들의 상태를 확인하고 선행 처리된 보존처리 방법에 대한 자료를 수집하였다. 조사방법은 목제품들 의 제작기법을 확인하기 위한 수종분석과 칠을 사용한 목제품은 칠 프레파라트 제작을 하여 칠 도막을 조사하 였다. 그리고 여러 편으로 나누어져 있는 목제품들의 복 원을 위해 보고서를 참고하여 복원을 하였다.. 1. 수종식별 시료는 목제품의 탈락된 편들 중에서 수종식별이 가 능한 12점에 대하여 실시하였다. 1) 채취된 시료를 면도날을 이용하여 약 20~30 µm정 도로 삼단면을 hand section 하였다. 2) 삼단면의 편을 슬라이드 글라스 위에 올린 후 글 리세린과 물을 1:1로 혼합하여 편 위에 떨어뜨린 후 기포가 생기지 않도록 주의하여 커버글라스를 덮었다. 3) 제작된 프레파라트를 광학현미경(LEITZ LABORLUX S)으로 각 면의 세포를 관찰하고, 그 특징을 찾아 사진촬영 하였다. 수종식별은 ‘목재조직과 식별’, ‘한국산 목재의 구조’, ‘한국산 목재의 성질과 용도’를 참고하고 국립중앙박물 관 보존과학팀에 소장하고 있는 목재재감 프레파라트로 대조하였다[3-6]. 2. 칠도막 조사 목제품 중 칠이 되어있는 목제품이 있어 탈락된 칠편 을 채취하여 칠 분석을 실시하였다. 1) 탈락된 칠편을 실체현미경으로 섬유방향을 확인한 후, 15 mm 실리콘 고정틀에 섬유방향으로 칠을 임 48. 시 고정시킨 후 에폭시 수지(Epofix)를 틀에 부어 고정시킨다. 수지내의 기포 제거를 위해 진공을 걸 어 2~3회 탈기 한 후 24시간 경화를 시켰다. 2) 에폭시가 경화된 후 마운트를 라이카 마이크로톰 에 텅스텐날을 이용하여 10 µm, 20 µm의 박편을 제작하였다. 3) 박편을 슬라이드글라스에 올린 후 퍼마운트를 이 용하여 봉입한 후 기포가 생기지 않게 커버글라스 를 덮고 집게로 고정하여 60oC의 열풍건조기에 건 조하여 칠도막 영구 프레파라트를 제작하였다. 투 과광 및 편광현미경(Lieca DMLP)하에서 칠 도막 을 관찰하고 사진촬영을 하였다.. 3. 보존처리 수침상태에서 발굴된 목제품임으로 선행 처리를 참고 하여 치수안정화 처리로 PEG#3,350으로 함침처리 후 진동동결건조를 실시하였다[7]. 처리 후 보고서의 자료 를 참고하여 접합 및 복원을 하였다. 1) 치수 안정화 처리 출토된 목제품들은 수침상태로 출토되어 목재 재 질이 취약하고 그대로 건조되면 형태가 변형이 생 기게 된다. 따라서 목재 세포 내의 수분을 고분자 물질(PEG#3,350 수용액 10~45%)로 치환 시켜 물 리적 강도를 갖게 하여 건조 후에도 형태가 유지 되도록 하기 위하여 안정화 처리를 하였다. 2) 진동동결건조 진공동결건조는 수분을 고체에서 바로 기체로 승 화시키는 건조방법으로 건조 중 변형이 적어 수침 목재 처리에 많이 쓰이는 방법이다. 본 처리에서는 목제품을 크기에 따라 큰 목제품과 잔편이 많은 작은 목제품들을 두 개체로 나누어 처 리를 하였다. 건조 전 PEG에 함침된 목제품을 − 40oC의 급속냉동기에 예비동결을 하였으며, 예비동 결 후 진공동결건조기를 이용하여 건조를 시작하 였다. 건조 시 온도 변화를 측정하여 온도를 조절 해야하기 때문에 온도센서를 유물표면에 고정을 시 켜주었다. 시작 시 온도조건은 트랩온도 −80oC, 선 반온도 −40oC로 설정하여 건조를 시작하였고, 온 도센서에 나타나는 온도의 변화가 없을 때를 기준 으로 온도를 서서히 올려주며 건조를 실시하였다. 3) 안정화 처리 건조가 끝난 후 유물들을 밀폐용기에 상대습도 60% 의 조습제와 함께 넣어 습도를 안정시켰다. 2주 정 도 습도조절을 한 후 표면처리를 실시하였다. 표면 의 PEG 잔존물 제거를 위해서 trichloroethylene용액 을 사용하여 표면 PEG 잔존물 제거를 하였으며 잔 존물에 따라 농도를 달리하여 표면처리를 실시하였다..

(3) 이성산성 출토 목제품 보존. 4) 접합 및 복원 접합 및 복원은 발굴보고서의 자료를 참고 하였으 며, 접합에는 시아노아크릴레이트계 접착제와 에폭 시계 접착제를 이용하여 접합하였다. 접합부위와 복원 부위에는 HPC(Hydroxypropyl cellulose)에 목 분, 안료를 섞어 색을 최대한 맞춰주며 복원하였다.. IV. 결과 및 고찰 1. 수종식별 이성산성 목제품에 대한 수종식별 결과 소나무 1점과 상수리나무류 11점이 식별되었다(Table 2). 1.1. 소나무류(Pinus spp.) : 소나무과 소나무속 소나무류는 목제품에서 1점이 나왔으며 해부학적 특 징은 조재와 만재의 이행이 급하며, 방사단면에서 방사 조직은 방사가도관과 방사유세포로 이루어져 있었으며. 가도관내 유연벽공은 1열이었다. 방사유세포의 직교분 야벽공은 창상형이었고 방사가도관에 거치상비후가 관 찰되었다(Figure 2). 접선단면에서 단열방사조직과 방추 형방사조직이 관찰되었다(Figure 3). 우리나라에서 소나무류(경송류)에는 소나무와 곰솔 등이 있으며 해부학적으로 구분이 어려워 소나무류로만 식별하였다. 1.2. 상수리나무류(Quercus spp.) : 참나무과 참나무속 상수리나무아속 상수리나무류는 목제품 10점과 목기편에서 1점으로 총 11점이 왔으며 해부학적 특징은 활엽수이며 환공재 로 공권부의 대형관공은 1~2열이었다. 공관외의 소도관 공은 후벽의 원형이며 고립으로 분포하였다(Figure 4). 상수리나무류의 가장 큰 특징인 광방사조직이 관찰되었 다. 방사단면에서 도관은 단천공을 가졌으며 방사조직 은 평복세포로만 이루어진 동성형이었다(Figure 5).. Table 2. Result of identification wood species.. 유물명칭. 유물번호. 목제품. 유물사진. 수종. 유물명칭. 유물번호. 유물사진. 수종. 중앙 1211-20. 소나무류. 목제품. 중앙 1211-07. 상수리나무류. 목제품. 중앙 1211-01. 상수리나무류. 목제품. 중앙 1211-08. 상수리나무류. 목제품. 중앙 1211-02. 상수리나무류. 목제품. 중앙 1211-17. 상수리나무류. 목제품. 중앙 1211-04. 상수리나무류. 목제품. 중앙 1211-18. 상수리나무류. 목제품. 중앙 1211-05. 상수리나무류. 목제품. 중앙 1211-19. 상수리나무류. 목제품. 중앙 1211-06. 상수리나무류. 목기편. 중앙 1222-04. 상수리나무류. 49.

(4) 박물관 보존과학 제 12집 (2011). Figure 1. Cross section of Pinus spp... Figure 4. Cross section of Quercus spp... Figure 2. Radial section of Pinus spp... Figure 5. Radial section of Quercus spp... Figure 3. Tangential section of Pinus spp... 접선단면에서는 단열과 15열 이상의 광방사조직을 관찰할 수 있었다(Figure 6). 상수리나무아속은 상수리 나무류와 졸참나무류로 분류할 수 있으며 그 기준은 공 권외의 소형관공의 모양이다. 상수리나무류의 공권외의 소형관공은 후벽의 원형이며 졸참나무의 공권외의 소형 관공은 박벽의 각형이다. 본 유적에서 출토된 유물은 공 50. Figure 6. Tangential section of Quercus spp... 권외의 소형관공의 형태가 후벽의 원형이었으므로 상수 리나무류로 식별하였다.. 2. 칠 도막 조사 출토된 목제품 중 칠이 되어 있는 목기편 1점을 대상으 로 칠 도막 조사를 실시하였다. 외부(Figure 7)과 내부.

(5) 이성산성 출토 목제품 보존. Figure 7. Investigation into lacquer(exterior).. Figure Figure 8. Investigation Investigation into painting. lacquer (interior). (interior). Figure 9. Wooden ware's exeterior(transmitted light).. Figure Figure 10. 10. Wooden Wooden ware's ware's exterior. exterior(polarized (polarizedlight). light). Figure 11. Wooden ware's interior(transmitted light).. Figure Figure 12. Wooden ware's ware's interior. interior(polarized (polarizedlight). light). (Figure 8) 양쪽으로 칠을 하였으며, Figure 9에서 보듯이 외부의 전체 칠층의 두께는 160 µm 정도로 보이며 총 4 회의 칠이 칠해져 있었다. 투과광 관찰시 맨 아래층에 안료를 섞어 칠을 칠한 것으로 보이며, Figure 10의 편 광 관찰시 맨 아래층의 결정이 산재되어 있으며 흰색과 복결정을 가지고 있다. Figure 11에서처럼 내부의 칠 전 체두께는 140 µm정도이며 총 3회의 칠이 칠해져 있었 다. 투과광 관찰시 중간층이 안료를 혼합하여 칠한 것 으로 보여 진다. Figure 12의 편광 관찰에서 보듯이 흰 색과 복결정을 띠는 광물이 나타난다.. 3. 보존처리 본 유물들의 처리는 고분자량의 PEG#3,350으로 함침 처리를 한 후 진공동결건조를 실시하였다. PEG#3,350 수용액의 농도를 10% → 20% → 30% → 40% → 45%까 지 단계적으로 높여주며 함침처리를 하였다. 함침기간은 각 농도에서 유물의 상태를 관찰하면서 1년간 함침 하였 다. 진공동결건조는 유물의 부후상태에 따라 부후가 심 한 유물은 예비동결 시 호일에 쌓아 급속냉동기 하에서 동결시의 파손에 주의 하여 3일간 예비동결을 하였다. 예비동결 후 진공동결건조에는 온도조건을 챔버 −80oC,. 51.

(6) 박물관 보존과학 제 12집 (2011) Table 3. Conservation treatment before and after of wooden objects.. 유물명칭. 처리 전. 처리 후. 목제품. 목기편. 목제품. 목제 염주알. 목제품. 목제빗. 목기편. 목간편. 선반 −40oC 로 설정 후 각 온도 설정마다 변화가 없을 때 서서히 온도를 올려주고 최종 실온까지 올려주어 2주간 처리하였다. 처리 후 조습제와 함께 밀폐용기 안에 넣어 2주간 보 관하였고, Trichloroethylene용액을 사용하여 표면 PEG 잔존물을 제거 하였다. 잔존물 제거 시 유물의 상태에 따 라 Trichloroethylene용액 100% 또는 PEG 20%(in trichloroethylene)의 농도로 섞어 잔존물의 제거를 하였다. 잔존 물 제거 후 Trichloroethylene용액의 냄새가 빠진 다음 접합 및 복원을 실시하였다. 접합에는 시아노아크릴계와 에 폭시계 수지를 이용하였고, 복원에는 HPC 2%용액에 목 분, 안료 등을 섞어 유물의 색과 최대한 맞춰 복원하였 다.. V. 결론 이성산성 출토 목제품에 대해 보존처리를 실시하였다. 수종분석 결과 소나무류 1점과 상수리나무류 11점 총 12점 2종이 식별되었다. 이를 통해 그 당시 목제품의 용 도에 따라 어떠한 수종을 사용했는지 알 수 있었다. 칠도 막 조사 결과 바깥쪽은 4번의 칠을 했고 안쪽은 칠 횟수 는 3회로 안료를 섞어 사용한 것을 확인할 수 있었으며, 편광현미경 관찰에서 흰색과 복결정의 특징을 가지고 있 어 석영으로 보이며 석영이 포함된 토분을 사용한 것으. 52. 유물명칭. 처리 전. 처리 후. 로 판단된다. 보존처리는 PEG#3,350의 수용액을 10% → 20% → 30% → 40% → 45% 까지 함침수조에서 함 침처리 후 진공동결건조를 실시하였고 각 편들의 접합 및 복원을 실시하였다. 보존처리 후 유물은 목재 본연의 색 과 전시하는데 무리가 없을 정도의 강도를 지니게 되었다. 이번에 보존처리된 목제품들의 수종분석을 비롯한 칠 도막 조사는 현재도 진행되고 있는 이성산성 발굴조사에 있어서 당시 식생과 칠기제작기법에 대한 참고자료가 될 것이라 판단된다.. 참고문헌 1. 한양대학교·경기도, 이성산성 2차 발굴조사보고서, 한양 대학교 박물관총서 12, (1991). 2. 한양대학교, 이성산성 발굴 20주년 기념 특별전, 한양대 학교박물관, (2006). 3. 박상진·이원용·이화형, 목재조직과 식별, 향문사, (1987). 4. 이원용, 한국산 목재의 조직구조, 향문사, (1997). 5. 이필우, 한국산 목재의 구조, 정민사, (1994). 6. 이필우, 한국산 목재의 성질과 용도, 서울대학교출판사, (1997). 7. 김수철, 수침고목재의 동결건조를 위한 PEG 전처리 농도 및 용매 설정, 충북대학교 대학원 석사학위논문, (2003) 8. 김수철·이광희, 이성산성 출토 목제칠기 보존, 박물관 보 존과학 8, p41-47, (2007). 9. 김수철·오정애·남궁승·이광희, 부여 백제시대 목제품 의 재질분석과 보존, 박물관 보존과학 10, p43~61, (2009)..

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