Conservation and Analysis of Wall Painting Fragments of Goguryeo Possessed by National Museum of Korea

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(1)Conservation Science in Museum Vol. 14, 37~60 (2013). 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과 분석 조연태*. 국립중앙박물관 보존과학부. Conservation and Analysis of Wall Painting Fragments of Goguryeo Possessed by National Museum of Korea Jo Yeontae*. Conservation Science Department, National Museum of Korea 요 약 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화는 국립중앙박물관 도록에 소개된 벽화 모사도와 일제 강점기에 촬 영한 유리건판 사진으로만 제공되어 왔다. 그러나 이번에 수행한 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보 존과학적 처리와 분석을 통해 전모를 파악할 수 있게 되었다. 보존과학적 처리는 벽화 편의 바탕층의 구조 와 성분, 균열 등의 손상 파악과 퇴색된 채색 부분에 광학현미경과 적외선 조사를 했으며, 취약한 벽체와 박 락된 채색층 강화에 중점을 두고 수행하였다. 더불어 적외선 조사한 결과를 국립중앙박물관 소장 벽화 모사 도와 유리건판사진과 비교하여 고분의 위치를 조사했으며, 일부 벽화 편에서 감신총, 개마총, 고산리1호분, 운봉리고분으로 확인되었다. 고구려 벽화 편에 채색된 안료의 성분 원소와 벽체층의 광물구조를 분석하였 다. 분석결과, 모든 측정 위치에서 방해석[calcite, CaCO3]이 확인되었다. 이는 벽화의 바탕재료로 보이며, 석 회층 위에 안료를 채색한 것으로 판단된다. 안료 색상 중 갈색을 포함한 황색은 산화철[hematite, Fe2O3]로 검출되었고 일부 편에서는 백연석[cerussite, PbCO3]과 산화납[lead oxide, PbO]이 확인되었다. 이는 연백[lead white, 2PbCO3·Pb(OH)2]의 산화물로 추정된다. 또한 적색에서는 주사[cinnabar, HgS], 흰색에서는 방해석[calcite, CaCO3]과 백연석[cerussite, PbCO3]이 확인되었다. 주제어: 고구려 벽화, 감신총(龕神塚), 개마총(鎧馬塚), 고산리1호분(高山里一號墳), 운봉리고분(雲峰里古墳), 유리건 판사진, 안료 분석 Abstract Conservation and analysis of wall painting Goguryeo was performed to classify the unknown fragments. The conservation naked eye observation, optical microscopy, and infrared examination were carried out in order to figure out the structure, quality of constituting materials, and damages such as cracks, and discolored fragments of colored areas. Based on such investigation, conservation was proceeded. and it was completed with strengthening the weakened pigment layer of wall blocks. In addition tombs where the wall painting fragments were excavated were investigated by making comparison with gelatin dry plates and copies possessed by National Museum of Korea. According to the result, they were Kaemachong, Gosan-ri Tomb No.1 Gamsinchong, and Wonbong-ri Tomb. The components of colors with which Goguryeo wall painting fragments were painted and the mineral pigments of the wall layer were analyzed. Portable µ-XRF spectrometer and X-ray diffractometer were employed. It showed that lime (CaCO3) used for the wall layer, and the brown color is hematite(Fe2O3) and cerusite (PbCO3) and lead oxide(PbO) were identified. In the red color, cinnabar (HgS) were detected. Keywords: Gaemachong, Gosan-ri Tomb No.1, Gamsinchong, Wonbong-ri Tomb, Gelatin dry plates, Pigment analysis (Received 21 October, Revised 5 December, Accepted 9 December). *Corresponding author : Jo Yeontae Tel : 82-2-2077-9431, E-mail : [email protected]. 37 https://doi.org/10.22790/conservation.2013.14.0037.

(2) 박물관 보존과학 제 14집 (2013). I. 서. 론. II. 과학적 분석. 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화의 보존과학적 연구는 쌍영총 벽화 편의 바탕층 구조와 성분, 안료 성분 분석, 매 개물의 존재여부를 밝혀냈으며, 벽체의 원료 특성과 가공 기술을 고찰하였다. 2005년에는 바탕층과 안료의 성분과 광물구조를 규명했다. 본고는 고구려 벽화 편의 보존과학적 처리와 분석을 수행하여 고구려 벽화에 대한 전모를 파악할 수 있도록 손상된 유물에 대한 보존 조치와 과학적인 정보를 제공 하고자 한다.. 1. 분석 대상 대상품은 상태가 양호한 벽화 편을 선정하여 개마총 <29-5-3> 등 10점을 색상별로 구분하여 분석하였다. 2. 분석 방법 고구려 벽화 편에 채색된 안료와 벽체에 대한 화학조 성을 파악하기 위해 사용한 장비는 이동형X-선형광분 석기(Portable µ-XRF spectrometer, ArtTax, R··ontec in Germany)와 안료의 광물구조를 확인하기 위해 X-선회 절분석기(XRD, GADDS, Bruker, Germany)를 사용하여 비파괴 분석을 수행하였다. X-선형광분석 조건은 가속 전압 50 kV, 전류 700 μA, 콜리메이터 직경 600 μm, 빔. Table 1. Result of XRD analysis.. 연번. 상자 번호. 1. 29-5-3. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 38. 유물 사진. 분석 위치. 색상. 광물명. 1. 흰색(바탕층). calcite[CaCO3]. 2. 갈색. calcite[CaCO3], hematite[Fe2O3]. 1. 흰색(바탕층). calcite[CaCO3]. 2. 적색. cinnabar[HgS], calcite[CaCO3]. 1. 흰색(바탕층). calcite[CaCO3]. 2. 적색. cinnabar[HgS], calcite[CaCO3]. 1. 갈색. calcite[CaCO3], cerussite[PbCO3], lead Oxide[PbO], Iron oxide[Fe2O3]. 1. 백색. calcite[CaCO3]. 2. 백색. calcite[CaCO3], cerussite[PbCO3]. 3. 갈색. calcite[CaCO3], hematite[Fe2O3]. 1. 백색. calcite[CaCO3]. 2. 갈색. calcite[CaCO3,], Hematite[Fe2O3]. 1. 흰색(바탕층). calcite[CaCO3]. 2. 갈색. calcite[CaCO3], Hematite[Fe2O3]. 3. 황색. calcite[CaCO3,], Iron oxide[Fe2O3]. 1. 갈색. calcite[CaCO3], Hematite[Fe2O3]. 2. 황색. calcite[CaCO3], Hematite[Fe2O3]. 29-7-3. 29-10-3. 29-25-4. 29-32-4. 29-35-4. 30-28-15. 30-29-6. 9. 29-15-1. 벽체층. calcite[CaCO3]. 10. 30-37-3. 벽체층. calcite[CaCO3].

(3) 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과 분석. 과 시료의 거리 4 mm, 분석 시간은 100 s이다. 이동이 용이하지 않은 중대형의 벽화 편은 Hand-held XMET5100(Oxford in England)을 이용했으며, 분석 조건 은 전압 40 kV, 전류 10 μA, 콜리메이터의 직경 9 mm, 분석 시간은 100 s이다. 또한 X-선회절분석 조건은 사 용한 X-선은 Cu kα이며, 전압 40 kV, 전류 30 mA, 콜 리메이터 직경 0.8 mm, 측정 시간은 20-30 s이며, 2θ는 22-90o이다. 이는 모든 대상에 동일하게 적용했다.. 3. 분석 결과 XRF와 XRD 분석 결과, 모든 측정 위치에서 방해석 [calcite, CaCO3]이 확인되었다. 이는 벽화 바탕재료의 영 향으로 보이며 석회층 위에 안료로 채색한 것으로 판단 된다. 갈색을 포함한 황색에는 산화철[hematite, Fe2O3] 이 확인되었다. 그리고 일부 편에서는 백연석[cerussite, PbCO3]과 산화납[lead oxide, PbO]이 확인되었는데 연백 [lead white, 2PbCO3·Pb(OH)2]의 산화물로 추정된다. 적 색에서는 주사[cinnabar, HgS], 흰색에서는 방해석[calcite, CaCO3]과 백연석[cerussite, PbCO3]으로 확인되었다. 이 외에도 상자번호 29-15-1과 30-37-3에서 수습한 벽체층 에서는 석회[calcite, CaCO3]로 확인되었다. 분석 위치와 결과는 Table 1에 나타내었다.. III. 보존처리 1. 처리 전 상태 조사 Figure 1과 같이 목재 상자에 여러 점의 편이 쌓여 있 고 전체 유물에 대한 분류와 파악이 되지 않은 상태였 다. 벽화 편의 표면은 흙과 먼지 등의 오염물이 고착되 어 채색층 도상에 육안 확인이 어렵다. 벽체층은 표면 과 공극 내 건조, 수축, 그리고 팽창이 반복되면서 구성 물질간의 결합력이 약해지고, 결합력이 약해진 입자와 입자사이에는 미세한 균열이 발생하여 약한 충격에도. 쉽게 파손되는 상태였다. 개별 벽화 편에 대한 풍화 등 의 원인으로 구성물질이 결실되거나 유실될 우려가 있 는 결손 손상과 온습도에 의해 표면의 침적되고 점토질 오염물의 집적이나 채색층과 바탕층의 박락을 발생시키 는 손상형태를 Figure 7 ~ 12에 기재하였다. 고적22925 벽체 표면을 광학현미경으로 관찰한 결과, Figure 3에서와 같이 식물 종의 여물인 짚의 흔적이 보 이며 현재의 볏짚과 비교하여 줄기의 조직과 모양이 유 사한 것으로 판단된다.. 2. 벽화 편 분류 벽화 편에 세부 번호를 부여하고 Figure 4와 같이 보 관상자를 제작하였다. 추가 손상을 방지하기 위해 응집 력이 약화된 벽체층의 요철에 따라 보강 조치하였다. 3. 세척 취약한 벽화 편 채색층과 벽체에는 먼지와 모래, 흙 등이 뒤섞여 부착된 이물질과 오염물을 부드러운 붓과 대나무 솔을 사용하여 건식세척하였다. 건식세척으로 제 거되지 않는 고착된 이물질과 오염물은 광학현미경으로 확대 관찰하면서 에탄올과 증류수를 혼합하여 습식세척 하였다. 사전 실험을 통해 각각 채색된 안료의 색상에 따라 증류수와 에탄올의 혼합 농도를 달리하여 세척하 였다.. Figure 4. Arranaged wall painting fragments and acid free storage box.. Figure 5. Before and after cleaning (goj10942).. Figure 1. The condition before the treatment.. Figure 2. Wall(goj22925) .. Figure 3. Traces of straw.. 4. 강화 채색층의 안료와 응집력이 약화된 벽체층은 구성된 물질간의 결합력이 약해지고, 결합력이 약해진 입자와 입자사이에는 미세한 균열이 발생하여 약한 충격에도 쉽게 파손되는 상태로 강화제를 분사하여 강화하였다. 강화제는 접착력과 점도, 광택도, 색도, 그리고 침투상태 등을 실험한 결과를 토대로 선정하였다. 채색층의 안료 는 HPC(HydroxyPropyl Cellulose, 1 wt% in ethanol, 이 하HPC)를 1-2회 분사하여 강화하였다. 약화된 벽체층 39.

(4) 박물관 보존과학 제 14집 (2013). 은 손상상태에 따라 MC(Methyl Cellulose, 2 wt% in ethanol)와 HPC(2 wt% in ethanol)를 3-4회 정도 도포 하여 강화하였고, 적정온도와 습도를 유지하여 자연건 조하였다.. 천장 고임 동쪽 평행 2단 일상도, 그리고 널방 천장 고임 평행 1단 여인행렬도이며, 결과는 Figure 6에 나타내었다.. IV. 적외선 조사 결과로 확인된 고분 위치. 고분 위치가 확인된 벽화 편을 재 분류하였다. 국립 중앙박물관 소장 벽화 모사도와 유리건판사진을 비교 하여 재 분류한 결과, 감신총 66점, 개마총 147점, 운봉 리고분 8점, 그리고 고산리1호분 113점이다. 이 중 개 마총과 고산리1호분이 가장 큰 비중을 차지한다. 고분 위치가 확인되지 않은 벽화 편은 69점이다. 고분별로 분류한 벽화 편은 보존처리 전·후 사진과 손상상태 를 기술하였고 안료에 검출된 원소결과는 검출량이 높은 순으로 표기하여 Figure 7 ~ 12에 나타내었다.. 퇴색된 채색부분의 도상을 확인하기 위해 적외선 조 사(IS-Pro, Fujifilm, Japan)를 하였다. 적외선 조사 조건은 ISO200이며, 초점거리는 60 mm이다. 적외선 조사결과를 토대로 국립중앙박물관 소장 벽화 모사도와 유리건판사진과 비교하여 고분의 위치를 확인 하였다. 조사 결과, 일부 벽화 편이 개마총으로 확인되 었으며, 위치는 널방 천장, 널방 천장 삼각 고임, 널방. V. 고분 위치가 확인된 벽화 편의 재 분류. • 유물번호 : 고적 10942 • 위치 : 널방 천장 고임 동쪽 평행 2단 일상 가 접합 사진. 적외선 사진. 유리건판사진. • 유물 번호 : 고적22948 • 위치 : 널방 천장 고임 평행 1단 여인행렬도 가 접합 사진. 적외선 사진. 유리건판 사진. 벽화 모사도. • 유물 번호 : 고적22895 + 고적22931 • 위치 : 널방 천장 삼각 고임 가 접합 사진. 적외선 사진. Figure 6. Fragments were identified from Gaemachong. 40.

(5) 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과 분석. Figure 7. Gamsinchong.. 41.

(6) 박물관 보존과학 제 14집 (2013). Figure 7. Continued.. 42.

(7) 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과 분석. Figure 7. Continued.. Figure 8. Gaemachong.. 43.


(9) 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과 분석. Figure 8. Continued.. 45.





(14) 박물관 보존과학 제 14집 (2013). Figure 8. Continued.. Figure 9. Wonbong-ri Tomb.. Figure 10. Gosan-ri Tomb No.1. 50.





(19) 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과 분석. Figure 10. Continued.. Figure 11. Others I.. 55.


(21) 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과 분석. Figure 11. Continued.. Figure 12. Others II. 57.


(23) 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과 분석. Figure 12. Continued.. VI. 맺음말 이상으로 고구려 벽화 편의 보존과 분석을 완료하였다. 본고의 성과는 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화에 대한 전모를 파악할 수 있도록 손상된 유물의 보존 조치와 과 학적인 정보를 제공하였다. 앞으로 벽화 모사도와 유리 건판사진은 습기나 곰팡이로 인한 오염은 물론 회벽의. 박락이나 벽면의 부식 등의 당시 상황이 그대로 표현되 어 있어 현재의 벽화 보존상태와 비교하여 오염과 박 락, 퇴색 등의 정밀상태에 대한 진단을 통해 보존과학적 처리방안의 유용한 자료로 활용될 것이며 퇴색된 도상을 복원할 수 있을 것으로 판단된다. 더 나아가 관련 연구 자들에게 새로운 자료를 제공하는 기회가 될 것으로 기 대한다. 59.

(24) 박물관 보존과학 제 14집 (2013). XRD분석은 국립중앙박물관 보존과학부 윤은영이 담당하였다.. 참고문헌 1. John Winter, 한국 古代顔料의 性分分析, 美術資料第四十三號, p1 (1989). 2. 안병찬, 高句麗古墳壁畵의 製作技法硏究, 高句麗硏究 16 輯, p457-471 (2003). 3. 안병찬, 간다라 건축물의 회벽 마감기법에 관한 試考, 강 좌미술사 24호, p253-269. 4. 安秉燦. 간다라 지난왈리데리 출토 벽화와 우리나라 벽 화의 제작기법 비교, 강좌미술사 26호, p917-929. 5. 유혜선, 高句麗雙塚壁畵의 顔料分析, 박물관보존과학 6, p48 (2005). 6. 국립문화재연구소·남북역사학자협의회, 남북공동 고구려벽. 60. 화고분 보존연구 보고서, 국립문화재연구소 (2007). 7. 국립중앙박물관, 고구려 무덤벽화 국립중앙박물관 소장 모사도 (2006). 8. 전호태, 고구려 고분벽화의 세계, 서울대학교 출판부 (2004). 9. 전호태, 고구려고분벽화의 발견과 연구, 인문논총 20, p275-288 (2001). 10. 伊藤征司郞總編, 顔料の事典, 朝倉書店 (2009). 11. Mora Paolo and Paul Philippot, Conservation of Wall Paintings, Mora, Butterworth-Heinemann (1984). 12. 동북아역사재단, 일본소재 고구려 유물 (2011). 13. 서울대학교 출판부, 북한의 문화재와 문화유적(고구려편), (2000). 14. 朝鮮古蹟硏究會, 昭和十一年古蹟調査報告 (1937). 15. 朝鮮古蹟硏究會, 昭和十一年古蹟調査報告 (1938). 16. 이화수, 한국 사찰벽화 채색층 고착처리제 적용 연구, 보 존과학학회지 29, p81-92 (2013). 17.. 윤은영, 고구려 개마총 여인행렬도의 안료분석, 박물관 보존과학 12, p53 (2011)..

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