토기나 자기의 결손부분을 복원할 때 사용되는 재료들은 매우 다양하며 각 재질들의 특성에 따라 사용되고 있는 상태이다. 본 연구에서는 기존에 사용되어 오던 복원재료들이 가지고 있는 여러 문제점들을 인식하여 이를 해결할 수 있는 새로운 복원재료들을 찾고자 하였다. 본 실험연구에서는 기존에 복원재료로 많이 사용되어 오던 에폭시퍼티에 소성점토를 적정 비율로 혼합한 신복원재료로 황변도, 경도, 채색성, 그리고 소성온도에 대한 실험을 함으로써 이 재료가 복원의 작업성, 황변정도, 채색성 등에서 매우 좋은 재료임을 확인할 수 있었다.
토기나 자기의 결손부분을 복원할 때 사용되는 재료들은 매우 다양하며 각 재질들의 특성에 따라 사용되고 있는 상태이다. 본 연구에서는 기존에 사용되어 오던 복원재료들이 가지고 있는 여러 문제점들을 인식하여 이를 해결할 수 있는 새로운 복원재료들을 찾고자 하였다. 본 실험연구에서는 기존에 복원재료로 많이 사용되어 오던 에폭시퍼티에 소성점토를 적정 비율로 혼합한 신복원재료로 황변도, 경도, 채색성, 그리고 소성온도에 대한 실험을 함으로써 이 재료가 복원의 작업성, 황변정도, 채색성 등에서 매우 좋은 재료임을 확인할 수 있었다.
There are many materials used in restoring missing parts of pottery and ceramics and they are used according to the each quality of materials. In our research we tried to find the new repair materials to solve many problems exposed in the existing repair materials. As a result, we made new repair ma...
There are many materials used in restoring missing parts of pottery and ceramics and they are used according to the each quality of materials. In our research we tried to find the new repair materials to solve many problems exposed in the existing repair materials. As a result, we made new repair materials that we properly put oven bake clays into repair epoxy putty which is being used as oven bake clays for a long time. Fortunately, through testing yellowing, vickers hardness, coloring and heating temperature, We could get an idea that new repair materials would be the best materials in the efficiency of restoration, yellowing, and coloring.
There are many materials used in restoring missing parts of pottery and ceramics and they are used according to the each quality of materials. In our research we tried to find the new repair materials to solve many problems exposed in the existing repair materials. As a result, we made new repair materials that we properly put oven bake clays into repair epoxy putty which is being used as oven bake clays for a long time. Fortunately, through testing yellowing, vickers hardness, coloring and heating temperature, We could get an idea that new repair materials would be the best materials in the efficiency of restoration, yellowing, and coloring.
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문제 정의
이러한 현상을 완전하게 억제할 수가 없다면 급격한 황변 현상이라도 없도록 하여야한다. 따라서 본 논문에서는 에폭시 퍼티와 저온에서 경화되는 소성점토를 적절한 비율로 혼합한 후 여러 가지 실험을 통한 데이터 확보로서 이미 인지하고 있는 에폭시 퍼티의 물성을 개선하도록 하였다.
기존의 액상이나 페이스트상의 재료는 작업하는 동안 계속하여 복원재료가 계속 밑으로 처지면서 형태가 변형되기 때문에 에폭시수지가 완전히 경화될 때까지 자주 형태수정을 해주어야 하는 단점이 있다. 따라서 우선 일반적으로 사용되고 있는 복원재료들을 살펴보기로 하겠다.
본 논문은 그동안 토기와 자기를 복원하는 과정에서 발생되어오던 여러 문제점을 인지하고 이를 해결하고자 새로운 복원재료를 찾고자 하는 것에서 줄발한 실험 연구에 대한 내용이다. 즉, 비교적 큰 기형인 토기고배는 결손 부위가 넓어 기존의 액상이나 페이스트상태의 복원제를 사용하기에는 다소 어려움이 따른다.
그 결과, 저온에서 가온되어 경화된 복원재료가 비교적 안정하며 황변현상도 적고 사용 재료의 자체특성을 감소시켜 표면 이질감을 줄일 수 있는 적절한 배합 비율을 찾아낼 수 있었다. 이런 실험을 통해 제작된 신복원재료들을 실제 소장품 보존에 적용시켜 토기와 자기를 복원한 내용도 소개하고자 한다.
첫째로, 인천시립박물관에 대여 전시되는 청자음각 연화문 표형주자 (신3295)에 대한 복원과정에 대해 살펴보도록 하겠다. 전체적으로 두꺼운 과형으로 표형동체에 3줄로 꼬아 만든 주전자의 손잡이가 파손되어 결실된 상태이며 유약층은 부분적으로 탈락되었고 수직으로 올라가다가 끝 부분에서 앞으로 꼬부라지는 주구가 있다.
가설 설정
토기나 자기를 제작할 때 사용한 원재료인 흙이라는 성분과 유사한 질감과 색감을 표현할 수가 있어야 한다. 셋째 , 강도라는 부분이다. 유물인 토기나 자기의 재질 강도에 비해서는 복원제의 강도가 약하거나 적어도 비슷해야만 한다.
제안 방법
이러한 과정에서 미처 자리를 찾지 못한 다섯 개의 편중에서 세 개의 편이이 항아리의 일부임을 확인할 수가 있었다. 토기의 접합은 순간접착제 (CN-2 type)"를 사용하여 접합하였다. 복원은 고배부터 복원하였는데, 복원제로는 세라믹용 에폭시퍼티와 소성점토를 7:3로 혼합하여 사용하였다.
에폭시퍼티 (QW)의 비율을 80%. 70%, 60%로 변화를 주면서 각각 130℃, 140℃, 150℃, 160℃ 조건에서 15분간 소성을 하였다%(Table 2, Figure 5). 이 소 성된 시편을 자외선조사기에 200시간 노출을 시킨 후 각 시편의 노출전후 황변차를 색도계로 측정하여 비교하였으며 (Table 3, Figure 7) 경도변화를 관찰하기위하여 각 소성된 시편을 latf 의 입방체 크기로 만들어 압축경 도를 측정하였다(Figure 6).
이 소 성된 시편을 자외선조사기에 200시간 노출을 시킨 후 각 시편의 노출전후 황변차를 색도계로 측정하여 비교하였으며 (Table 3, Figure 7) 경도변화를 관찰하기위하여 각 소성된 시편을 latf 의 입방체 크기로 만들어 압축경 도를 측정하였다(Figure 6). 경도측정은 RQ + SC와 QW+SC의 혼합 시편을 각각 130℃와 160℃에서 소성한 시편들로 비교하여 총 24개의 시편 중 12개만을 선정하여 측정하였다 이 12개 시편은 Table 2에 회색배경으로 표시하였다.
따라서 가온된 시편의 절반부분만을 자외선조사기(CC-80, Spectroline, Japan) 에 200시간 강제 노출 시 킨 후, 시편의 나머지 절반부분 즉, 가온은 되었지만 자외선에 노출되지 않은 부분과 비교한 색도차 값을 구하였다(Table 1, Figure 3). 측정결과, 노출전후의 | ΔL | + | Δa | + I Δb | 값은 상대적인 값으로 10±2 범위 안에 있으며 특히 , 소성점토의 값은 3으로 황변도가 현저히 낮았음을 알 수가 있었다.
측정결과, 노출전후의 | ΔL | + | Δa | + I Δb | 값은 상대적인 값으로 10±2 범위 안에 있으며 특히 , 소성점토의 값은 3으로 황변도가 현저히 낮았음을 알 수가 있었다. 또한, 앞에서 언급한 세 가지 복원재료의 소성된 시편을 각각 1㎤의 정육면체 를 만들어 압축경도를 측정하였다. Buehler, Germany사에서 제작된 기기를 사용하여 실험한 내용은 다음과같다.
보존처리는 토기고배의[해체 및 세척 - 재접합 - 복원 틀 제작 - 복원 - 채색 - 가온정화]순서로 이루어졌다. 토기고배 전체를 아세톤에 5시간 침적시켜 열화 되어 흘러 내렸던 세메다인~C를 완전히 제거시켜준 후, 접합된 편들을 전부 해체시켜주었다.
본 실험에서는 실제유물의 결손부분을 복원하기에 앞서 이번 연구에서 새롭게 혼합하여 만든 복원제를 사용하여 복원하기 위해서는 이 복원재료의 가온에 따른 황변을 염두에 두고 보존처리를 하여야 하기에 우선, 이미 가온된 시편에 시편의 황변도 측정을 선행하여야만 하였다. 따라서 가온된 시편의 절반부분만을 자외선조사기(CC-80, Spectroline, Japan) 에 200시간 강제 노출 시 킨 후, 시편의 나머지 절반부분 즉, 가온은 되었지만 자외선에 노출되지 않은 부분과 비교한 색도차 값을 구하였다(Table 1, Figure 3).
본 실험에서는 앞에서 살펴 본 실험결과에 의거하여 토기/자기 보존실에서 현재 인천시립박물관에 대여 전시될 청자음각연화문표형주자(Figure 9)와 국립중앙박 물관 특별전 호우총에 전시되고 있는 대부장경호(Figure 16)의 결손된 부분을 복원할 때 이번에 제작된 복원재료를 실제로 적용하여 처 리하였다.
본 실험에서는 에폭시 퍼티의 장점을 최대한 살리면서 단점들은 개선하여 토기 . 자기의 복원제로서 필요한 작업성 , 경도, 색감 및 질감 등을 보완하기위하여 에폭시 퍼티와 소성점토를 각기 다른 배율로 혼합하여 물성을 개선하였다.
세라믹용 에폭시 퍼티 (Repair it quick), 목공용 에폭시 퍼티(Quick Wood), 소성용점토(Original sculpey)21를 각각 14X2X lcm의 시편으로 만든 후 열풍건조기 (OF-22, JERO TECH)에서 130℃ 온도로 15분간 소 성을 하였다. 소성 전 .
호우총 . 은령총 발굴 60주년을 기념한 특집전시를 개최하기에 앞서 파손된 채 소장되어 오던 대부장경호(신수117)의 보존처리를 요청하였다. 또한, 인천시립박물관에서는 2006년 7월에 새로이 재개장하는 전시를 대비하여 수장고에 보관되어 오던 인천광역시 강화군 앞바다 출토된 청자음각연화문표형주자(신수3295)의 복원을 요청하였다.
70%, 60%로 변화를 주면서 각각 130℃, 140℃, 150℃, 160℃ 조건에서 15분간 소성을 하였다%(Table 2, Figure 5). 이 소 성된 시편을 자외선조사기에 200시간 노출을 시킨 후 각 시편의 노출전후 황변차를 색도계로 측정하여 비교하였으며 (Table 3, Figure 7) 경도변화를 관찰하기위하여 각 소성된 시편을 latf 의 입방체 크기로 만들어 압축경 도를 측정하였다(Figure 6). 경도측정은 RQ + SC와 QW+SC의 혼합 시편을 각각 130℃와 160℃에서 소성한 시편들로 비교하여 총 24개의 시편 중 12개만을 선정하여 측정하였다 이 12개 시편은 Table 2에 회색배경으로 표시하였다.
이번 실험적 연구에서는 이런 부분에 주안점을 두어 기존 복원제의 단점을 개선하기위하여 소성점토(Original Sculpey)를 물성실험을 통해 사용 하였다. 소성점토는 폴리머 점토의 한 종류로서 130〜 160℃정도의 저온에서 가온시켜주어야 적절한 경도를 지닌다.
가 있음을 인식하였다. 이에 이때 순간접착제의 내열성에 대한 온도실험을 선행하여 실시하였다. 즉, 토기나 자기를 접합할 때 사용하는 순간접착제가 열풍건조기의 130℃ 온도에도 안정하여 실제 유물에 적용할 때 문제점이 없는지를 확인하기 위해 실제 토기편을 구하여 내열실험을 하였다.
단점들은 개선하여 토기 . 자기의 복원제로서 필요한 작업성 , 경도, 색감 및 질감 등을 보완하기위하여 에폭시 퍼티와 소성점토를 각기 다른 배율로 혼합하여 물성을 개선하였다. 복원제의 강도를 낮추기 위해서는 에폭시 수지에 탈크, 규조토와 같은 충진제를 혼합하여 사용하는 것이 보편적이지만, 충진제의 경우 에폭시수지에 10%가 넘게 첨가되면 가루가 날리면서 배합이 되지 않는다.
자연 건조된 후에는 기존 접합면의 이물질을 메스를 사용하여 정리한 후 재접합 시켜 주었다. 접합순서는 저부부터 접합하였는데 접합 방법으로는 매직테이프를 이용하여 전체를 가접합 과정을 거쳐 접합순서를 정하였다. 이러한 과정에서 미처 자리를 찾지 못한 다섯 개의 편중에서 세 개의 편이이 항아리의 일부임을 확인할 수가 있었다.
이에 이때 순간접착제의 내열성에 대한 온도실험을 선행하여 실시하였다. 즉, 토기나 자기를 접합할 때 사용하는 순간접착제가 열풍건조기의 130℃ 온도에도 안정하여 실제 유물에 적용할 때 문제점이 없는지를 확인하기 위해 실제 토기편을 구하여 내열실험을 하였다. 파손된 토기편을 순간 접착제로 접합한 후 130〜200℃에서 30분 조건으로 가 온하였다.
성능/효과
2. 아랄다이트 (SV427주제, HV427 경화제)는 CDK-520보다 플라스틱 느낌이 덜하며 회색토기를 복원할 때 잘 어울리는 장점이 있으나 불쾌한 냄새와 경화속도가 느린 점이나 물감으로 채색할 때 색감이 다소 어색한 점 등으로 인해 복원작업에 많은 어려움을 갖게 된다. 특히, 복원제 내에 포함되어 있는 기름성분이 토기표면에 묻게 되면 제거가 어려우므로 복원과정에서 토기 표면에 묻지 않도록 주의해야만 한다.
파손된 토기편을 순간 접착제로 접합한 후 130〜200℃에서 30분 조건으로 가 온하였다. 그 결과, 대부분의 온도 범위에서는 내열성이 있었으나, 200℃ 정도의 온도에서는 순간접착제의 접착력 이 약화됨을 확인 할 수가 있었다. 또한, 실제 경질 토기나 청자와 같은 유물들은 환원분위기인 등요가마에서 800℃에서 1300℃의 온도에서 가열되어 소성된 유물들 이다.
모든 복원과정은 형태성형 뿐만 아니라 물감으로 색처리까지 마친 후 열풍건조기에서 160℃로 가열하여 복원과정을 완료시켜 주었다. 그 결과, 색처리가 완료된 아크릴물감은 유물 복원부분의 표면에 좀 더 자연스럽게 융착되는 특징을 보였는데 이러한 결과는 복원부분에 자연스러운 질감과 색감을 갖게 하여 원래의 토기와 흡사한 마무리를 가능하게 하였다. (Figure 17).
이런 특성을 도자기복원에 적용하기위하여 소성점토를에폭시퍼티 (Repair it Quik과 Quik Wood) 와 함께 여 러 비율로 혼합하는 실험을 통해 복원재료로서 안정한 사용 조건을 찾아낼 수 있었다. 그 결과, 저온에서 가온되어 경화된 복원재료가 비교적 안정하며 황변현상도 적고 사용 재료의 자체특성을 감소시켜 표면 이질감을 줄일 수 있는 적절한 배합 비율을 찾아낼 수 있었다. 이런 실험을 통해 제작된 신복원재료들을 실제 소장품 보존에 적용시켜 토기와 자기를 복원한 내용도 소개하고자 한다.
낼 수 있는 재료임을 확실할 수 있었다. 다만, 이번에 새롭게 개발된 신복원재료가 경질토기나 자기의 복원재료에는 비교적 효과적인 재료이었지만, 백자와 같은 치밀한 태토를 복원하는 재료로는 다소 어려움이 있음을 알 수가 있었다. 따라서 치밀한 태토를 가진 도자기에 적합한 복원재료를 따로 연구하고 자연소재로 활용하여 황변성이 전혀 없는 복원재료의 개발되도록 노력해야 할 것이다.
작업성을 향상시키기 위해서는 젤이나 겔 상태가 아닌 반고체를 유지할 수 있어야 하며 나아가, 경화속도를 조절할 수가 있어야만 복원 부분의 성형을 마친 후에도 일정기간 형태수정이 가능해야 한다. 둘째 , 색감과 질감이다. 토기나 자기를 제작할 때 사용한 원재료인 흙이라는 성분과 유사한 질감과 색감을 표현할 수가 있어야 한다.
실제 유물의 결손부 복원처 리 에 가온이 라는 방식을 통해 복원재료를 사용될 수 있는 이유는 130℃-160℃의 온도에서 도 유물에는 어떠한 손상이나 물성변화가 없기 때문이다. 또한, 깨진 토기나 자기의 편을 접합하는데 사용된 접착제가 가온에서 내열성이 전혀 없으면 복원재료가 아무리 좋은 재료일지라도 이 재료는 전혀 사용할 수가 없을 것이지만, 본 실험에서는 순간접착제의 내열성 실험을 통해 안정성을 확인할 수 있었다. 황변성이라는 측면에서도 신복원재료는 다른 복원재료에 비해 황변정도가 늦은 편이며 경도 또한 원래의 토기나 자기유물보다는 약하면서도 형태 복원에 적합한 물성을 가지고 있는 훌륭한 재료임을 알 수가 있었다.
본 연구에서는 이런 신복원재료의 개발로 인해 유물복원과정에서의 긴 처리시간을 획기적으로 감소시킬 수가 있었으며 질감이나 색감처리 에서도 한층 더 효과적인 결과를 낼 수 있는 재료임을 확실할 수 있었다. 다만, 이번에 새롭게 개발된 신복원재료가 경질토기나 자기의 복원재료에는 비교적 효과적인 재료이었지만, 백자와 같은 치밀한 태토를 복원하는 재료로는 다소 어려움이 있음을 알 수가 있었다.
실제 토기시편을 기준하여 비교할 때 목공용 에폭시퍼티>세라믹용 에폭시퍼티>소성점토 순서로 얕게 함몰되었다.
전체적으로 두꺼운 과형으로 표형동체에 3줄로 꼬아 만든 주전자의 손잡이가 파손되어 결실된 상태이며 유약층은 부분적으로 탈락되었고 수직으로 올라가다가 끝 부분에서 앞으로 꼬부라지는 주구가 있다. 유약은 진한 녹색이며 뚜껑은 몸체보다 밝은 비취색이고 태토는 밝은 회색이다. 굽의 모양은 낮은 평굽이며 도자기 유약 면에는 흙과 검은색 이물질이 고착된 상태이다.
실제 토기시편을 기준하여 비교할 때 <경질토기>목공용 에폭시퍼티>세라믹용 에폭시퍼티>소성점토 순서로 얕게 함몰되었다. 이는 복원재료의 경도가 토기시편보다 약하다는 것을 의미하며, 소성점토는 에폭시퍼티에 비하여 약한 재질임을 알 수 있었다.
소성점토는 폴리머 점토의 한 종류로서 130〜 160℃정도의 저온에서 가온시켜주어야 적절한 경도를 지닌다. 이런 특성을 도자기복원에 적용하기위하여 소성점토를에폭시퍼티 (Repair it Quik과 Quik Wood) 와 함께 여 러 비율로 혼합하는 실험을 통해 복원재료로서 안정한 사용 조건을 찾아낼 수 있었다. 그 결과, 저온에서 가온되어 경화된 복원재료가 비교적 안정하며 황변현상도 적고 사용 재료의 자체특성을 감소시켜 표면 이질감을 줄일 수 있는 적절한 배합 비율을 찾아낼 수 있었다.
따라서 가온된 시편의 절반부분만을 자외선조사기(CC-80, Spectroline, Japan) 에 200시간 강제 노출 시 킨 후, 시편의 나머지 절반부분 즉, 가온은 되었지만 자외선에 노출되지 않은 부분과 비교한 색도차 값을 구하였다(Table 1, Figure 3). 측정결과, 노출전후의 | ΔL | + | Δa | + I Δb | 값은 상대적인 값으로 10±2 범위 안에 있으며 특히 , 소성점토의 값은 3으로 황변도가 현저히 낮았음을 알 수가 있었다. 또한, 앞에서 언급한 세 가지 복원재료의 소성된 시편을 각각 1㎤의 정육면체 를 만들어 압축경도를 측정하였다.
황변성이라는 측면에서도 신복원재료는 다른 복원재료에 비해 황변정도가 늦은 편이며 경도 또한 원래의 토기나 자기유물보다는 약하면서도 형태 복원에 적합한 물성을 가지고 있는 훌륭한 재료임을 알 수가 있었다. 특히, 200℃ 범위의 가온온도에서는 복원재료가 가진 접착력 및 내구성이 현저하게 낮아져 복원재료의 가역성 문제를 어느 정도 해결할 수 있었다.
또한, 깨진 토기나 자기의 편을 접합하는데 사용된 접착제가 가온에서 내열성이 전혀 없으면 복원재료가 아무리 좋은 재료일지라도 이 재료는 전혀 사용할 수가 없을 것이지만, 본 실험에서는 순간접착제의 내열성 실험을 통해 안정성을 확인할 수 있었다. 황변성이라는 측면에서도 신복원재료는 다른 복원재료에 비해 황변정도가 늦은 편이며 경도 또한 원래의 토기나 자기유물보다는 약하면서도 형태 복원에 적합한 물성을 가지고 있는 훌륭한 재료임을 알 수가 있었다. 특히, 200℃ 범위의 가온온도에서는 복원재료가 가진 접착력 및 내구성이 현저하게 낮아져 복원재료의 가역성 문제를 어느 정도 해결할 수 있었다.
노출 전 . 후의 색도값을 비교하면 알 수가 있는데, 즉, QW가 RQ보다 많이 황변이 되었으며 황변 한계값은 Table 1의 결과와 같이( | ZL | + | /a | + I Jb I = 10±2 )을 기준으로 할 때 가온으로 인한 추 가황변이 일어나지 않음을 확인 할 수 있기 때문에 복원제로 사용하기에 안정하다. RQ+SC 중에서도 140℃, 15010 범위를 제외하고 130℃, 160℃, 범위에서 사용하는 것이 유리하다.
후속연구
다만, 이번에 새롭게 개발된 신복원재료가 경질토기나 자기의 복원재료에는 비교적 효과적인 재료이었지만, 백자와 같은 치밀한 태토를 복원하는 재료로는 다소 어려움이 있음을 알 수가 있었다. 따라서 치밀한 태토를 가진 도자기에 적합한 복원재료를 따로 연구하고 자연소재로 활용하여 황변성이 전혀 없는 복원재료의 개발되도록 노력해야 할 것이다.
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