목조문화재를 화재로부터 미연에 방지하기 위한 방법 중 방호대상물인 목재 표면에 직접 적용하는 방염제 분사 방법이 있다. 이는 화재를 사전에 차단하지 못했을 경우 재료에 대한 불꽃의 저항능력을 확보하여 연소를 지연시킴으로서 화재를 예방하고 또한 재실자의 피난시간을 확보하는 것으로서 생명 및 재산을 보호하는 중요한 역할을 한다. 하지만 방염제를 목조문화재의 단청면에 분사하여 사용할 경우 일정시간이 지나면 단청의 퇴색, 백화현상, 수분흡수 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있으며, 이에 따른 문화재 손실 위험성 또한 증가하고 있다.
이에 본 연구에서 최근 주로 사용되고 있는 방염제 종류에 따른 목재의 방염성능의 평가분석을 통하여 방염제를 단청표면에 분사하여 일정시간이 경과한 후에도 단청과 목재에 문제발생이 없으며, 방염효과가 지속가능한지에 대한 정밀분석으로 방염처리 품질 및 성능을 확인하여 목조문화재에 적합한 방염처리방법 선정에 대한 기초적 자료를 제공하고자 하였으며, 그에 따라 단청 도채 및 방염제의 분사 방법을 달리하여 이화학적 분석, 방염성능 평가, ...
목조문화재를 화재로부터 미연에 방지하기 위한 방법 중 방호대상물인 목재 표면에 직접 적용하는 방염제 분사 방법이 있다. 이는 화재를 사전에 차단하지 못했을 경우 재료에 대한 불꽃의 저항능력을 확보하여 연소를 지연시킴으로서 화재를 예방하고 또한 재실자의 피난시간을 확보하는 것으로서 생명 및 재산을 보호하는 중요한 역할을 한다. 하지만 방염제를 목조문화재의 단청면에 분사하여 사용할 경우 일정시간이 지나면 단청의 퇴색, 백화현상, 수분흡수 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있으며, 이에 따른 문화재 손실 위험성 또한 증가하고 있다.
이에 본 연구에서 최근 주로 사용되고 있는 방염제 종류에 따른 목재의 방염성능의 평가분석을 통하여 방염제를 단청표면에 분사하여 일정시간이 경과한 후에도 단청과 목재에 문제발생이 없으며, 방염효과가 지속가능한지에 대한 정밀분석으로 방염처리 품질 및 성능을 확인하여 목조문화재에 적합한 방염처리방법 선정에 대한 기초적 자료를 제공하고자 하였으며, 그에 따라 단청 도채 및 방염제의 분사 방법을 달리하여 이화학적 분석, 방염성능 평가, 흡습 및 건조성 평가, 내후성 평가를 진행한 결과는 다음과 같다.
첫째, 이화학적 분석 결과 XRF 실험에서 단청안료는 천연광물로 구성되어있으며, 단청안료 자체만으로 약간의 방염성능을 가질 수 있는 것으로 판단된다.
SEM 촬영으로 단청성분의 대략적인 결합상태를 알 수 있었으며, 단청의 결합상태에 따라 방염제 침투가 어려울 것임을 예상할 수 있다.
목재와 단청 계면을 중심으로 EDS 분석 결과 방염제가 단청안료 내부로 스며들어 목재 내부까지의 침투 유무를 알 수 있었다. 이는 목조문화재 내부는 비나 바람의 환경적 요인이 적어 단청표면의 방염제가 장시간 방염성분을 유지할 것으로 판단되나, 외부 방염제 분사처리는 단청 및 목재내부로의 방염제 침투가 불가할 경우 방염성능 효과의 조기 저하가 예상된다.
둘째, 방염성능 평가 결과 방염성능은 방염제 분사방법에 따라 ⑤(방염제+단청도채 후 목재 위 방염제분사)이 가장 좋은 성능을 나타냈으며, 다음은 유사한 성능을 나타낸 ④(단청도채 위 방염제 분사), ②(목재 위 방염제 분사 후 단청도채)의 분사방법 순으로 나타났다. 마지막으로 ③(방염제+단청 목재 위 도채)순으로 나타났다. ③ 방염제 분사방법 결과 값이 좋지 않은 것은 방염제의 사용량이 미미하여 방염성능에 큰 영향을 끼치지 못하는 것으로 판단됨에 따라 단청안료와 방염제의 보다 적절한 혼합률을 찾는 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
셋째, 단청안료는 Ti, Fe와 같은 높은 융점의 성분을 포함하고 있어 안료만으로도 일정수준의 방염성능을 가지는 것으로 나타난다.
넷째, 흡습 및 건조성 평가 결과 전체 시험편에 얼룩이 발생하였다. 이는 연륜의 춘재와 추재의 성장에 따른 표면의 거친 차이로 인하여 단청안료가 목재의 표면에 안정적으로 교착되지 않은 것으로 예상 되므로 아교와 같은 천연교착제와 합성수지 교착제의 분석을 통하여 교착의 성능을 향상시키기 위한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
다섯째, 내후성 평가 진행결과 Plain 및 먹 안료를 제외한 대부분의 시험편 표면에 박락현상이 나타났다. 이는 방염제 성분과 빗물이 낮은 외기온도에 의한 동결융해 현상과 비나 바람의 영향으로 단청안료가 갈라지며 떨어져나간 것으로 판단된다.
먹 안료는 SEM 촬영에서 나타나듯 안료가 묽으며, 단청안료의 양이 적어 동결융해가 발생하여도 단청안료의 수축과 팽창이 미미하여 박락현상이 나타나지 않은 것으로 판단된다.
이에 따라 목조문화재의 보수 보강 시 목재를 새로 사용할 경우는 미리 방염제를 분사하거나 침지한 후 단청을 도채하는 것이 방염성능에 효율적이며, 목조문화재의 단청만 보수할 경우는 ③(방염제+단청 목재 위 도채)방염제 분사방법처럼 방염제를 일정비율로 혼합하여 사용하는 것이 방염성능에 효율적인 것으로 판단된다. 목조문화재 보수 시 방염제만 분사할 경우 단청표면의 방염제 성분 유지기간에 관한 추가적인 실험을 진행하여 적절한 보수기간 선정이 필요하며, ⑤(방염제+단청도채 후 목재 위 방염제분사)방염제 분사방법과 같이 방염제 사용량이 증가할수록 방염성능은 향상되지만, 추후 백화현상, 박락과 같은 여러 문제점이 나타날 수 있기 때문에 최적의 방염제 사용 방법 및 분사방법을 도출하기 위한 추가적인 실험이 필요하다고 판단된다.
목조문화재를 화재로부터 미연에 방지하기 위한 방법 중 방호대상물인 목재 표면에 직접 적용하는 방염제 분사 방법이 있다. 이는 화재를 사전에 차단하지 못했을 경우 재료에 대한 불꽃의 저항능력을 확보하여 연소를 지연시킴으로서 화재를 예방하고 또한 재실자의 피난시간을 확보하는 것으로서 생명 및 재산을 보호하는 중요한 역할을 한다. 하지만 방염제를 목조문화재의 단청면에 분사하여 사용할 경우 일정시간이 지나면 단청의 퇴색, 백화현상, 수분흡수 등의 문제가 지속적으로 발생하고 있으며, 이에 따른 문화재 손실 위험성 또한 증가하고 있다.
이에 본 연구에서 최근 주로 사용되고 있는 방염제 종류에 따른 목재의 방염성능의 평가분석을 통하여 방염제를 단청표면에 분사하여 일정시간이 경과한 후에도 단청과 목재에 문제발생이 없으며, 방염효과가 지속가능한지에 대한 정밀분석으로 방염처리 품질 및 성능을 확인하여 목조문화재에 적합한 방염처리방법 선정에 대한 기초적 자료를 제공하고자 하였으며, 그에 따라 단청 도채 및 방염제의 분사 방법을 달리하여 이화학적 분석, 방염성능 평가, 흡습 및 건조성 평가, 내후성 평가를 진행한 결과는 다음과 같다.
첫째, 이화학적 분석 결과 XRF 실험에서 단청안료는 천연광물로 구성되어있으며, 단청안료 자체만으로 약간의 방염성능을 가질 수 있는 것으로 판단된다.
SEM 촬영으로 단청성분의 대략적인 결합상태를 알 수 있었으며, 단청의 결합상태에 따라 방염제 침투가 어려울 것임을 예상할 수 있다.
목재와 단청 계면을 중심으로 EDS 분석 결과 방염제가 단청안료 내부로 스며들어 목재 내부까지의 침투 유무를 알 수 있었다. 이는 목조문화재 내부는 비나 바람의 환경적 요인이 적어 단청표면의 방염제가 장시간 방염성분을 유지할 것으로 판단되나, 외부 방염제 분사처리는 단청 및 목재내부로의 방염제 침투가 불가할 경우 방염성능 효과의 조기 저하가 예상된다.
둘째, 방염성능 평가 결과 방염성능은 방염제 분사방법에 따라 ⑤(방염제+단청도채 후 목재 위 방염제분사)이 가장 좋은 성능을 나타냈으며, 다음은 유사한 성능을 나타낸 ④(단청도채 위 방염제 분사), ②(목재 위 방염제 분사 후 단청도채)의 분사방법 순으로 나타났다. 마지막으로 ③(방염제+단청 목재 위 도채)순으로 나타났다. ③ 방염제 분사방법 결과 값이 좋지 않은 것은 방염제의 사용량이 미미하여 방염성능에 큰 영향을 끼치지 못하는 것으로 판단됨에 따라 단청안료와 방염제의 보다 적절한 혼합률을 찾는 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
셋째, 단청안료는 Ti, Fe와 같은 높은 융점의 성분을 포함하고 있어 안료만으로도 일정수준의 방염성능을 가지는 것으로 나타난다.
넷째, 흡습 및 건조성 평가 결과 전체 시험편에 얼룩이 발생하였다. 이는 연륜의 춘재와 추재의 성장에 따른 표면의 거친 차이로 인하여 단청안료가 목재의 표면에 안정적으로 교착되지 않은 것으로 예상 되므로 아교와 같은 천연교착제와 합성수지 교착제의 분석을 통하여 교착의 성능을 향상시키기 위한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.
다섯째, 내후성 평가 진행결과 Plain 및 먹 안료를 제외한 대부분의 시험편 표면에 박락현상이 나타났다. 이는 방염제 성분과 빗물이 낮은 외기온도에 의한 동결융해 현상과 비나 바람의 영향으로 단청안료가 갈라지며 떨어져나간 것으로 판단된다.
먹 안료는 SEM 촬영에서 나타나듯 안료가 묽으며, 단청안료의 양이 적어 동결융해가 발생하여도 단청안료의 수축과 팽창이 미미하여 박락현상이 나타나지 않은 것으로 판단된다.
이에 따라 목조문화재의 보수 보강 시 목재를 새로 사용할 경우는 미리 방염제를 분사하거나 침지한 후 단청을 도채하는 것이 방염성능에 효율적이며, 목조문화재의 단청만 보수할 경우는 ③(방염제+단청 목재 위 도채)방염제 분사방법처럼 방염제를 일정비율로 혼합하여 사용하는 것이 방염성능에 효율적인 것으로 판단된다. 목조문화재 보수 시 방염제만 분사할 경우 단청표면의 방염제 성분 유지기간에 관한 추가적인 실험을 진행하여 적절한 보수기간 선정이 필요하며, ⑤(방염제+단청도채 후 목재 위 방염제분사)방염제 분사방법과 같이 방염제 사용량이 증가할수록 방염성능은 향상되지만, 추후 백화현상, 박락과 같은 여러 문제점이 나타날 수 있기 때문에 최적의 방염제 사용 방법 및 분사방법을 도출하기 위한 추가적인 실험이 필요하다고 판단된다.
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