Conservation for Wooden Objects Excavated From Imdang, KyungSan - Wooden frame of Armor and Lacquer Wares -
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(2) 박 물 관. I. 서 론. 보 존 과 학. 후 나머지 수분을 고진공에서 승화시켜 제거하는 방법으로 용제를 달리하여 두가지 방법으로 처리하였다.. 경산 임당 저습지 유적(서기 4세기 추정)에서 출토된 목. 목제 갑옷틀의 경우 물을 t-butanol로 치환한 후 t-. 제 갑옷틀과 컵형목기, 이형칠기 등 13점은 약 1500년이. butanol 용액에 PEG함침을 하여 진공 동결건조를 하였으. 라는 오랜 기간동안 공기가 없는 저습지에 매장되어 있었. 며, 갑옷틀을 제외한 나머지 칠기유물의 경우 옻칠이 유기. 기 때문에 목재 부후균과 세균에 의한 열화가 적어 온전한. 용제처리 시 칠도막이 부풀거나 말리는 현상 등 여러 가지. 형태를 갖고 있다1)2). 그러나 재질은 열화되어 무르고 부서. 문제가 발생되므로 물에 PEG을 녹여 처리 한 후 진공 동. 지기 쉬우며, 공기 중에 노출되면 건조가 진행되어 크게. 결건조를 실시하였다. t-butanol 용액의 경우 어는점을 높. 수축과 변형이 일어난다3).. 임으로 진공 동결건조과정 중 발생되는 동결된 PEG융해에. 저습지 유적에서 출토된 대부분의 목재유물은 세포벽이. 인한 수축변형을 방지하는 장점이 있으며 수용액처리의 경. 대부분 분해되어 없어지고 분해된 공극이 물로 포화되어. 우 목재표면에 옻칠도막의 안정된 처리를 위하여 적용되었. 그 형태를 유지하고 있으나 외기에 노출되면 형태를 알아. 다. 이러한 처리약제의 용제에 달리하여 유물의 크기 및. 볼 수 없을 정도로 변형되어 유물로서 가치를 상실하게 된. 칠이 되어진 목재유물의 서로 다른 방법을 적용하여 보존. 다. 따라서 수침고목재 유물의 보존처리는 취약한 재질을. 처리하고자 하였다.. 강화하고 전시 및 수장환경에서 안전하게 보관하기 위한 조치가 요구된다.. II. 처리 전 상태. 목제 보존처리는 수종이나 분해 상태, 옻칠여부, 칠도막 의 구조 그리고 처리제의 종류, 건조방법, 함침 농도, 함침 기간 등 여러 조건이 알맞게 설정되어야 만이 최상의 결과. 1. 목제 갑옷틀. 4)-8). 를 얻을 수 있다 . 따라서 임당유적출토 목재에 적용된 보존처리는 목재 조직 내부에 포화된 물의 일부를. 목제 갑옷틀의 처리전 상태는 침엽수인 소나무 원통목을. PEG(Poly-Ethylene Glycol)와 같은 안정한 물질로 치환한. 사람의 몸통 모양으로 가공하여 만든 것으로 가슴부위 둘. Wooden armor frame. Wooden cup (red). Fig. 1. Wooden armor frame and wooden cup excavated from Imdang, Gyeongsan before treatment.. 54 |.
(3) 경산 임당유적 목제품 보존. 레 1m, 높이 43㎝의 크기이다(Fig. 1).. 2. 수종조사. 또 몸통의 하부 쪽은 허리띠 모양의 띠를 맨 것처럼 도 드라지게 표현되어 있고 바닥에는 4개의 다리가 만들어. 목제 갑옷틀의 수종은 처리 전에 이탈된 편을 이용해 조. 세워서 사용할 수 있도록 하였는데 현재는 다리 2개만 남. 사하였다. 먼저 시편을 PEG로 포메한 후 로터리마이크로. 아있다. 밀도(비중)은 0.126이고 최대함수율로 환산하면. 톰을 사용하여 두께 20㎛인 횡단면, 방사단면, 접선단면. 725%이므로 열화가 많이 되어 재질이 매우 취약한 상태. 을 절편 하였다. 3단면을 사프라닌으로 염색탈수를 거쳐. 이다. 표면은 무기물의 침착으로 인하여 흑갈색을 띠고. 봉입하여 프레파라트를 만든 후 광학현미경으로 관찰하고. 있다.. 목재조직 및 식별, 한국산 목재의 구조를 참조하였다9-10).. 2. 칠기. 3. 최대함수율 측정. 컵형목기(주칠)는 흑칠 바탕에 주칠로 띠 모양의 문양을. 목제 갑옷틀의 분리된 다리 편을 대상으로 비중을 측정. 그렸고 전체의 3/4정도가 결손 된 상태이며 재질이 취약. 하였다. 수침고목재의 밀도를 구하는 데 있어서 전건이 불. 하다(Fig. 1). 칠기뚜껑은 낮은 턱이 있는 용기의 뚜껑으로. 가능하므로 실밀도 공식을 이용하여 목재에 손상을 주지. 배가 부풀어 오른 형태이고 표면에 검은 칠을 하였으며 2. 않고 목재의 전건중량과 밀도를 구하였다. 공식을 다음과. 개의 부분으로 파손 분리되어 재질이 매우 취약한 상태이. 같다9).. 다. 고배는 고배형 목기로 표면에 검은 칠이 되어있고 9개 의 편으로 파손 분리되었으며 열화가 많이 되어 취약하다. 이형목제품은 자루가 달려 있으며 반대쪽에는 촉 형태의 돌출부가 있고 둥근 모서리 부분에는 폭이 좁은 홈이 가공 되어 있다. 표면에 검은 칠이 되어있고 톱니 모양의 문양 이 음각되어 있으며 약간 수축 변형된 상태로 한쪽 면에 날카로운 도구에 긁힌 흠이 있다. 완, 국자, 목용기류 등은 목재 표면에 옻칠 흔적이 남아 있고 여러 편으로 나뉘어 분리되어 있으며 열화가 많이 되어 재질이 매우 취약하다.. 4. 칠도막 조사 칠기칼집 표면에 칠의 열화정도와 구성물질을 조사하여. III. 조사 및 처리방법. 보존처리에 참고하기 위하여 실시하였다. 칠도막조사 방법 은 칠기칼집에서 이탈된 칠편을 실리콘 고정 틀에 고정시. 보존처리 전 목제 갑옷틀의 상태를 조사하기 위하여 X-. 킨 후 마운트용 에폭시수지(epofix)을 사용하여 경화시켰. ray 촬영과 칠도막 조사를 실시하고 열화(분해)정도는 비중. 다. 칠 편이 고정된 단면을 연마한 후 마이크로톰에 텅스. 을 측정하였다. 보존처리 방법은 목재의 수종과 분해상태,. 텐 날을 장착하여 10㎛로 절편하여 프레파라트를 만들어. 가공기법 등의 결과를 기초로 처리방법을 설정하였다.. 편광현미경으로 칠도막을 관찰하였다.. 1. X-ray 촬영조사. 5. IR 및 SEM-EDS 분석. 칠기칼집은 표면이 칠이 되어 있어 내부의 구조조사 및. 적외선분광분석(FT-IR)은 에폭시 마운트에 고정된 칠편. 균열과 열화정도를 조사하기 위하여 실시하였다. X-ray. 의 단면을 연마한 후 초음파로 세척하여 이물질을 제거하. 방출은 15㎸ 5㎃로 시간은 30초 동안으로 촬영하였다.. 였다. 칠 단면을 마이크로 스코프가 장착된 Nicolet 6700 w/Continuum ATR 모드로 분석하였으며 동일한 면을. | 55.
(4) 박 물 관. SEM-EDS(JEOL, Japan) 로 분석하였다.. 보 존 과 학. 목재유물인 칠기의 경우 먼저 PEG(Poly-Ethylene Glycols) 수용액(증류수)에 담그고[. 6. 보존처리. ] 용액의 pentoum. 2.5% → 10% →20% →30% →40%로 각 농도별 20일 간 함침한 후 농도를 단계적으로 높여 목재 내부의 수분을. 6.1 t-butanol용액치환. PEG로 교체함으로써 물리적 강도를 부여하고 예비동결과. 목제 갑옷틀의 경우 대형의 가공목재로써 진공 동결건조. 정 중 동결에 의한 목재조직 손상을 방지한다.. 과정 중 융해현상이 발생 될 수 있으므로 어는점이 높은 t-butanol 용액으로 치환과정을 실시하였다. 치환과정은. 6.3 진공동결건조(Vacuum Freeze Drying). 물속에 보관된 목제 갑옷틀을 t-butanol용액 20%(물에 대. 진공 동결건조에 예비동결과 동결건조과정이 있다. 먼저. 해) → 40% → 60% → 80% → 100%로 농도를 단계적. 예비동결과정은 PEG함침 처리한 칠기칼집을 급격한 동결. 으로 높여 목재 내부의 수분을 t-butanol용액으로 교체함. 에 의한 목재조직의 손상을 방지하고 건조효과를 높이기. 으로써 물의 어느 점 보다 높은 온도인 25℃(실온)의 상태. 위하여 엉성한 얼음결정을 형성하기 위해 단계적으로 동결. 로 만들어 융해현상을 방지한다.. 하였다. 동결온도는 -15℃, -25℃에서 24시간을 동결한 후 최종 -45℃에서 3일간 동결하여 진공 동결건조( 空. 6.2 PEG함침처리방법. 結乾 )를 실시하였다.. 목제 갑옷틀의 경우 침엽수인 소나무로 목재조직특성상. 동결건조방법은 목재가 함유한 수분을 고체상태에서 바. 대부분이 가도관으로 구성되어있고 단순한 구조이고 목질. 로 기체로 승화시키기 때문에 건조 중 변형이 적어 목재표. 이 열화되어 고분자인 PEG#4000(Poly-Ethylene. 면에 칠이 되어있는 칠기칼집의 건조방법에 적용하였다.. Glycols)의 침투확산이 용이하다. 따라서 치환된 t-. 동결건조 조건은 트랩의 온도 -80℃, 선반의 온도 -15. butanol용액의 10% →20% →30% →40%로 PEG의 농. ℃로 설정하고 진공도는 30mm torr로 설정하여 건조하였. 도를 단계적으로 높여 목재 내부를 PEG로 교체함으로써. 으며 건조시간은 1주일 단위로 중량을 측정하여 중량감소. 물리적 강도를 부여하고 예비동결과정 중 동결에 의한 목. 변화가 없을 때까지 건조를 실시하였다.. 재조직 손상을 방지한다.. Upper part of the armor frame. Fig. 2. X-ray photograph of the wooden armor frame.. 56 |. Lower part of the armor frame.
(5) 경산 임당유적 목제품 보존. IV. 결과 및 고찰 1. X-ray촬영 조사. 로 한 결과이므로 부위별로 차이가 있을 수 있다.. 5. IR및 SEM-EDS분석. 목제 갑옷틀의 X-ray촬영 결과 목재내부에 송곳 등 구. 에폭시에 고정된 칠단면을 IR로 분석한 결과 임당출토. 멍 뚫는 도구의 끝 부분으로 보이는 금속성 물질 등이 박. 주칠 컵형목기의 칠편과 생칠의 표준시료결과와 비교하여. 혀있는 것으로 나타나 이 목제 갑옷틀이 실제로 사용되었. 보면 표준시편의 경우 3352cm-1 부근에서 페놀성 수산기. 던 것임이 알 수 있다(Fig. 2.).. 에 기인하는 넓은 흡수대가 나타나고, 2923cm-1, 2853cm-1 에서 메틸렌기의 C-H 신축 진동에 기인하는. 2. 목제 갑옷틀의 최대함수율. 예리한 흡수대가 관찰되었다. 1730~1600cm-1 근처의 넓은 흡수대는 C=C 신축진동, 방향핵의 골격진동, C=O. 목제 갑옷틀의 분해상태를 비파괴로 비중을 이용하여 최. 신축진동 등에 기인하는 것으로 판단된다. 1457cm-1 의. 대함수율을 측정하였다. 먼저 다리 편의 대기중량은. 흡수대는 메틸렌기에 기인하는 흡수대이고, 991cm-1 의. 151g, 물속의 중량 6.1g으로 계산된 부피는 14.4㎤이. 흡수대는 공역트리엔(conjugated triene) 구조에 의한 것으. 다. 이를 공식에 넣어 구한 밀도(비중)은 0.126이다. 최대. 로 2량체 이상의 고분자를 의미하며 860cm-1의 약한 흡. 함수율로 환산하며 725%이다.. 수대는 1,2,3,5-치환 벤젠구조를 가지는 디페닐형 고분 자체가 생성되었음을 의미 한다. 주칠 컵형목기의 출토 칠. 3. 수종조사. 편의 경우 표준칠편의 3400㎝ -1, 2923㎝ -1, 1730~1600㎝-1, 1457㎝-1의 지문스펙트럼과 동일한. 수종조사는 목제 갑옷틀 1점에 대하여 실시하였다. 수종. 스펙트럼을 나타므로 옻칠임을 확인 할 수 있다(Fig. 5).. 조사결과 침엽수의 소나무로 식별되었으며 소나무의 해부. Fig. 6에서처럼 주칠 컵형목기의 대한 스펙트럼으로 적. 학적 특징은 횡단면상 가도관 및 정상수지구가 있으면 조. 색을 띠는 부분에서는 철, 황, 인, 칼슘 등의 성분들이 분. 재와 만재의 이행이 급하다. 방사단면상 조재가도관의 직. 석되었다. 이는 산화철(Fe2O3 : 석간주)이 붉은 칠의 발색안. 교분야벽공이 창상형이고 유연벽공이 1열 또는 복열로 배. 료로 쓰였을 가능성을 보여준다.. 열되어 있다. 접선단면상 수평수지구와 방추형방사조직이 관찰된다. 이러한 조직적 특징을 갖고 있는 소나무과 소나. 6. 보존처리. 무속 소나무로 식별하였다(Fig. 3). 보존처리는 기존의 자연목을 대상으로 다양한 재료에 대. 4. 칠도막 조사. 한 실험결과를 기초로 하여 보존처리방법을 설정하였다. 목제갑옷틀과 칠기들로 구분하여 처리하였다. 보존처리 방. 칠도막 조사결과 골분이나 광물질이 혼합된 바탕칠(골채). 법은 치수안정화효과가 우수한 PEG함침법을 적용하였다.. 없이 옻을 목재표면에 직접 칠한 것으로 나타났다. 칠기뚜. 먼저 목제갑옷틀의 경우 함침처리전 목재표면과 내부에 침. 껑과 고배의 경우 목탄위에 목탄으로 밑칠을 칠한 후 생칠. 착되어있는 무기물을 제거하기위하여 EDTA2Na 0.5%%. 을 3회 정도하였다. 상층의 두께는 20㎛내외 정도를 확인. 와 Borax 0.5%의 용액 20일간 함침후 증류수로 세척한. 할 수 있다. 컵형목기(주칠)의 경우 밑층은 연기(그으름)+. 후 t-butanol 치환을 하였다. t-butanol 치환은 50%에서. 토분층 위에 생칠이 되어있으며 상층이 주칠부분은 검붉은. 45일간 100%에서 40일간 용액에 함침치환 하였다. t-. 색을 띠고 있고, 검은색찰 바탕에 붉은 주칠로 띠모양의. butanol 치환 후 고분자 PEG#4,000함침처리는 t-. 무늬를 두른다. 또한 가공된 목재표면에 옻을 직접 칠한. butanol용액에 PEG#4000을 10%, 20%, 30% 각각 2. 것으로 관공 및 목섬유에 옻칠이 스며든 것을 확인할 수. 주간씩 40℃에서 총 6주 동안 함침처리한 후 최종 40%에. 있다. 단 칠도막 조사 칠편은 이탈된 칠도막을 조사대상으. 서 4주간 함침처리 중 증발된 t-butanol 용액의 보충을. | 57.
(6) 박 물 관. 보 존 과 학. Cross Section X50. Cross Section X100. Tangential Section X100. Tangential Section X200. Radial Section X200. Radial Section X400. Fig. 3. The identification result of the tree type of the wooden armor frame.. 58 |.
(7) 경산 임당유적 목제품 보존. Lid of the lacquerware. Mounted cup. Wooden cup (red). Wooden cup (red). Fig. 4. The photomicrograph of the lacquer fragment of the lacquerware excavated from Imdang.. 하지 않고 자연적으로 농도증가로 농도측정 결과 PEG의. 으로 10%, 20%, 30%까지 3주간, 40%에서 4주간 실온. 농도가 43%에서 함침을 종료하였다. 진공동결건조에 위. 에서 함침처리를 하였다. 함침처리온도는 칠도막의 변형을. 한 예비 동결은 급속한 동결을 방지하기위해 초기 함침조. 방지하기 위하여 가온하지 않고 실온에서 처리 하였다. 함. 내에 용액을 제거한 후 드라이아이스로 채운 후 예비냉각. 침완료 후 지퍼가 달린 비닐 봉투에 넣어 저온냉장고 5℃. 을 하였다. 냉동과정의 온도 측정결과 3일 경과 후 0℃로. 에서 6시간 1차 냉각을 하고 -15℃일반냉동고에서 24시. 온도가 내려간 후에 -40℃의 급속냉동고에 넣어 예비냉동. 간 냉동 후 -40℃의 급속냉동고에서 48시간 예비동결을. 하였다. 진동동결건조는 동결건조과정 중 목재유물이 융해. 하였다.. 되는 것을 방지하기위하여 건조챔버의 선반을 -15℃로 유 지되도록 설정하였다. 총 시간은 34일 동안 건조하였다.. 진동동결건조는 동결건조과정 중 목제유물이 융해되는 것을 방지하기위하여 건조챔버의 선반을 -15℃로 유지되. 컵형목기 등 옻칠이 되어있는 칠기 12점의 보존처리는. 도록 설정하였다. 건조시간은 1주일 단위로 칼집의 중량을. 먼저 PEG#4000의 침투확산을 용이하게 하기위하여. 측정하여 무게변화가 없을 때 건조를 종료하였다. 건조 후. Pentoum2 5%을 3주간 실온에서 함침한 후 PEG#4000. 밀폐용기에 상대습도 60%용의 습도 조절제를 넣은 후 습. | 59.
(8) 박 물 관. 보 존 과 학. Fig. 5. Infrared spectroscopic analysis spectrum of the red wooden cup.. 도를 안정화시킨 후 칠도막은 아교, 칠, 풀등을 사용하여. 칠기유물들은 수침고목재로 재질이 매우 취약하고 표면에. 접합시켜 보존처리를 완료하였다(Fig. 7~10).. 옻칠이 되어 있어 공기 중에 노출되면 건조가 진행되어 곧 바로 수축∙변형이 일어나게 되므로 전시 및 보존을 위해 서는 특별한 보존처리가 필요하다. 특히 목제 갑옷틀의 경. V. 결 론. 우 대형으로써 동결과정 중 융해의 발생우려가 있고 칠기 의 경우 목재표면에 옻칠이 되어있는 약제가 잘 침투되지. 경산 임당저습지유적에서 출토된 목제 갑옷틀과 다양한. 않고 처리 중 칠막이 부풀거나 탈락될 우려가 높아 보존처. Fig. 6. SEM-EDS analysis of the lacquer section of the red wooden cup.. 60 |.
(9) 경산 임당유적 목제품 보존. Fig. 7. Wooden armor frame after the treatment.. Fig. 8. Lid after the treatment.. Fig. 9. Wooden cup after the treatment.. Fig. 10. Wooden cup after the treatment.. 리가 매우 어렵다. 따라서 목제갑옷틀의 경우 진공 동결건. 경우 낮은 농도의 PEG#4000 40% 수용액(. 조과정 중 융해방지를 위하여 t-butanol로 치환한. 온에서 함침처리 후 동결 건조하는 방법을 적용하여 보존. PEG#4000 43%의 t-butanol용액에 함침하고, 칠기의. 처리 하였다. 칠기유물의 칠도막 조사 밑층에 목탄을 바른. )에 실. | 61.
(10) 박 물 관. 보 존 과 학. 후 생칠을 하였다. 수침고목재유물의 보존처리에 있어서 출토지, 수종, 분 해상태 다양한 조건들에 의한 예비처리실험 등을 기초로 보존처리 방법설정이 보다 안전하고 효과적인 처리가 될 것이다.. 참고문헌 1. 신동소, 안세희,『목재보존학』 , 서울대출판사 (1996) 2. 박상진∙강애경∙김유정,「출토고목재의 수종과 조직구 조에 관한 연구(Ⅰ)」 , 보존과학회지, 2(2), pp.3-14 (1993). 3. 이용희,「저습지 출토 목재유물의 보존과 현황」 , 보존과 학회지, 6(2), pp.126-140 (1997) 4. 김익주,「진도통나무배의 재질특성과 보존처리」 , 진도벽 파리 통나무배 발굴조사 보고서, 목포해양유물보존처리 소, pp.121-131 (1993) 5. 강애경, 박상진,「수침출토목재의 PEG4000과 Sucrose 처리에 따른 변화」 , 보존과학회지, 5(2), pp.3-14 (1996) 6. 김수철, 박원규, 이용희,「고함수율 수침고목재의 동결건 조를 위한 PEG 전처리농도 및 용매설정」 , 보존과학회 지, 9(1), pp.40-47 (2000) 7. 김수철, 이용희,「광주 신창동 출토 칠기칼집 보존처리」 , 박물관보존과학, 5, pp.37-41 (2004) 8. 이효선, 강애경, 박상진,「수침목재의 PEG, 락티톨, 슈 크로오스 처리에 의한 치수안정화 효과」 , 보존과학회지, 8, pp.28-32 (1999) 9. 박상진, 이종윤, 조남석, 조병묵,『목재과학실험서』 ,광 일문화사 (1993) 10. 이필우,「한국산 목재의 성질과 용도」 , 서울대학교 출 판부 (1997). 62 |.
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