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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 조선왕조실록 밀랍본의 복원처리 시 사용될 복원용지로서 국내 전통한지 10여 종을 인공 열화 처리하였으며, FT-IR을 이용해 산화율을 측정하여 실록 복원용지로서의 적합성을 찾고자 하였다.
제안 방법
- 우리나라 5개 지역 8개 공방의 전통수록지 10종류의 시료를 선정하였으며 Table 1 에 나타냈다.6) 이렇게 선정된 10종류의 시료에 대해 2가지 조건의 인공 열화를 실시하였으며 최종 열화 기간은 60일로 설정하였고 30 일 단위로 시료를 채취하여 FT-IR 분석을 실시하였다. 7) 실험 에 사용된 시료는 각 전통수록지 원지 및 열화 조건에 따른 시료 50종이며, 다음 Table 2 에 나타낸 바와 같이 본문에서 Sample name-treatment-days 순으로 기입하여 각 열화 처리 별 sample 을 구분하였다.
- 6) 이렇게 선정된 10종류의 시료에 대해 2가지 조건의 인공 열화를 실시하였으며 최종 열화 기간은 60일로 설정하였고 30 일 단위로 시료를 채취하여 FT-IR 분석을 실시하였다. 7) 실험 에 사용된 시료는 각 전통수록지 원지 및 열화 조건에 따른 시료 50종이며, 다음 Table 2 에 나타낸 바와 같이 본문에서 Sample name-treatment-days 순으로 기입하여 각 열화 처리 별 sample 을 구분하였다.(예:A- dry-30) 각각의 열화 처리 시 이미 손상이 많이 진행되어 FT-IR 분석을 실시할 수 없는 시료의 경우 측정에서 제외하였으며, 산화율에 있어 가장 높은 값을 지닌 것으로 판단하였다.
- 인공촉진 열화 건 열처리에 대한 기간별 비교를 위하여 건열처리 30일, 60일에 대한 FT-IR spectrum 을 비교분석하였으며, Fig. 4에 나타냈다.
- 인공촉진 열화는 다음의 각 처리조건에 따라 실시하였으며, 열화기간은 총 60일을 실시하고 30 일 간격으로 시료를 채취하였다. 열화는 물질이 환경 (온도, 습도, 자외선, 가스 등) 에 장시간 방치됨으로써 화학적, 물리적 변화가 발생하는 것을 일컫는다.
- 인공촉진열화지에 대해 FT-IR 분석을 실시하였으며, 분석 시 나타나는 여러 가지 peak 중 1730 cm-1 의 파장에서 나타나는 oxidation index 를 중심으로 열화 정도를 측정하였다. 인공촉진열화에 사용된 10종의 한지중 원지의 oxidation index는 F가 가장 높게 나타났으나 실제 값은 아주 미미한 수준에 그쳤다.
- 자외선 조사는 Atlas 사의 UV 2000을 이용하여 340 nm 의 파장을 조사하였으며, 조사량 0.77 g/m2, 온도 8 0C, 상대습도 65%의 조건에서 실시하였다. 시료의 크기는 UV 2000 열화 촉진 시험 기내에 부착된 panel size 에 맞게 시료를 21 X 8 cm 로 준비하였다.
대상 데이터
- 시료는 15x15 cm 의 크기로 준비하였다.
- 77 g/m2, 온도 8 0C, 상대습도 65%의 조건에서 실시하였다. 시료의 크기는 UV 2000 열화 촉진 시험 기내에 부착된 panel size 에 맞게 시료를 21 X 8 cm 로 준비하였다.
- 실록 원지에 대한 복원용지로서 적합성을 판단하고자 우리나라 5개 지역 8개 공방의 전통수록지 10종류의 시료를 선정하였으며 Table 1 에 나타냈다.6) 이렇게 선정된 10종류의 시료에 대해 2가지 조건의 인공 열화를 실시하였으며 최종 열화 기간은 60일로 설정하였고 30 일 단위로 시료를 채취하여 FT-IR 분석을 실시하였다.
이론/모형
- FT-IR 분석은 Bruker사의 FT-IR IFS-60 을 이용하였다. 별도의 전처 리 과정을 거치지 않고 표면 분석을 실시하였으며 ATR 법을 사용하였다.
- 건 열처리는 KS M ISO 5630-1 규격에 맞춰 JSR 사의 JSIO-XXXT 기기를 사용하여 105C 에서 열화 처리하였다. 시료는 15x15 cm 의 크기로 준비하였다.
- 별도의 전처 리 과정을 거치지 않고 표면 분석을 실시하였으며 ATR 법을 사용하였다.10)
성능/효과
- 판단된다.5) 손상이 심한 경우 복원처리로서 배접이 요구될 수 있으며, 배접에 사용될 종이는 다양한 열화조건하에서 우수한 보존성을 지녀야 한다.
- 열화는 물질이 환경 (온도, 습도, 자외선, 가스 등) 에 장시간 방치됨으로써 화학적, 물리적 변화가 발생하는 것을 일컫는다.8, 9) 일반 사무용지의 보존수명에 있어서 105°C 에서 72시간 열화시킴은 자연 열화 시 대략 25년에 상당하며, Nakano 의 논문에 의하면 80 °C, 80%에서의 2일간은 15년, 21 일간은 160 년에 해당된다.7) 또한 자외선 340 nm 는 자외선 A 파장 ; 320 nm 〜 400 nm (UVA)에 해당되는 장파장으로 생활자 외선이다.
- 인공촉진열화에 사용된 10종의 한지중 원지의 oxidation index는 F가 가장 높게 나타났으나 실제 값은 아주 미미한 수준에 그쳤다. 건열처리 시 oxidation index 의 증가를 확인할 수 없었고, 자외선 조사 처리시 sample 중 일부의 상태는 측정이 불가능하였으며 그 외의 sample 을 이용하여 분석하였을 때 확실한 oxidation index 의 증가를 확인할 수 있었다. 인공촉진 열화 조건별로 그 열화 정도를 비교분석하여 보면 자외선 조사처리가 더 큰 열화를 유도하는 것으로 나타났으며, 빛에 의한 열화가 종이에 미치는 영향이 큰 것을 확인하였다.
- 5는 인공촉진 열화 건 열처리 시료에 대한 spectrum 중 1730 cm-1 의 absorbance 값만을 나타낸 그래프이다. 건열처리에 의한 카르복실기 absorbance 값은 F 가 가장 적은 것으로 나타났으며, 건열처리에 대해가장 안정적으로 나타났다. 건 열처리의 경우 산화율을 판단하기 위해서 장시간의 열화 처리가 필요할 것으로 보인다.
- 또한 모든 열화 처리조건에 대해서 F가 가장 적은 카르복실기 증가를 보였다. 이는 전통이합전분도침지의경우 도침처리에 의해 조직이 좀 더 치밀해지고 섬유 간결 합력이 증가하였으며, 이로 인해 조직 내 산화 요소의 확산이 저해 받고 산화 요소가 반응할 수 있는 부분이 감소하였기 때문인 것으로 추정된다.
- 모든 sample 중 sample F 가 가장 oxidation index 의 증가가 적은 것으로 확인되었으며 전통이합전분도 침지들이 낮은 산화율 증가를 보였다. 또한 자숙제로서 NaOH 를 사용한 sample B, H, I는 높은 산화율을 보였고, A, C 와 같은 낱장으로 이뤄진 sample 에서 가장 높은 산화율 증가가 나타났다.
- 이에 따라 빛에 의한 산화가열에 의한 산화보다 큰 손상을 유발하는 것을 확인할 수 있었으며, 각 sample 간의 차이는 나타나지 않았다. 모든 sample 중 sample F 가 가장 oxidation index 의 증가가 적은 것으로 확인되었으며 전통이합전분도 침지들이 낮은 산화율 증가를 보였다. 또한 자숙제로서 NaOH 를 사용한 sample B, H, I는 높은 산화율을 보였고, A, C 와 같은 낱장으로 이뤄진 sample 에서 가장 높은 산화율 증가가 나타났다.
- 7에 나타내었다. 열화기간에 따른 특별한 경향성은 나타나지 않았으며, 60일 열화 처리를 거친 후 카르복실기 분석 결과 sample F 가 가장 낮은 변화를 보였고, 자외선 조사처리에 대해 보존성이 가장 우수한 것으로 나타났다.
- 인공촉진 열화 조건별로 그 열화 정도를 비교분석하여 보면 자외선 조사처리가 더 큰 열화를 유도하는 것으로 나타났으며, 빛에 의한 열화가 종이에 미치는 영향이 큰 것을 확인하였다. 이에 따라 빛에 의한 산화가열에 의한 산화보다 큰 손상을 유발하는 것을 확인할 수 있었으며, 각 sample 간의 차이는 나타나지 않았다. 모든 sample 중 sample F 가 가장 oxidation index 의 증가가 적은 것으로 확인되었으며 전통이합전분도 침지들이 낮은 산화율 증가를 보였다.
- 9 와 Table 3 에 나타냈다. 인공 열화 처리 60일을 기준으로 실질적인 열화처 리별 absorbance 값을 비교해보면 모든 sample 에서 자외선 조사처리 시 건열처리보다 높은 absorbance 값을 나타냈으며, L가 가장 큰 카르복실기증가를 나타냈다. 이는 자외선이 산화에 있어 촉매 역할을 한 것으로 판단되며 차후 고문서의 보관 관리 에 있어서 직사광선, 형광등 불빛 등 빛에 대한 관리가 철저히 이뤄져야 할 것으로 판단된다.
- 건열처리 시 oxidation index 의 증가를 확인할 수 없었고, 자외선 조사 처리시 sample 중 일부의 상태는 측정이 불가능하였으며 그 외의 sample 을 이용하여 분석하였을 때 확실한 oxidation index 의 증가를 확인할 수 있었다. 인공촉진 열화 조건별로 그 열화 정도를 비교분석하여 보면 자외선 조사처리가 더 큰 열화를 유도하는 것으로 나타났으며, 빛에 의한 열화가 종이에 미치는 영향이 큰 것을 확인하였다. 이에 따라 빛에 의한 산화가열에 의한 산화보다 큰 손상을 유발하는 것을 확인할 수 있었으며, 각 sample 간의 차이는 나타나지 않았다.
- 1 에 나타낸 것은 원지 10종의 FT-IR spectrum을 나타낸 것이다. 전체적으로 2900 cm-1 에서 나타나는 CH와 3300 cm-1 유래의 OH, 1600 cm-1 파장에서의 C=O band 등이 absorbance unit의 차이는 있었으나 공통적으로 나타났다. 이 중 유기물의 산화와 관련된 peak 인 1730 cm-1 에서의 카르복실기만을 중점적으로 살펴본 결과를 Fig.
- 8은 인공촉진 열화 건열처리와 자외선 조사처리에 따른 FT-IR spectrum 변화를 나타낸 그래프이다. 전체적으로 spectrum 의 absorbance 값이 자외선 조사처리 시 더 큰 증가를 나타내는 것을 확인할 수 있었으며, 특히 1730 cm-1 유래의 absorbance 값에 있어 자외선 조사처리 시의 카르복실기 증가가 두드러지게 나타났다.
- 전체적으로 카르복실기의 absorbance unit은 A-dry-60, J-dry- 30, A-dry-30 순으로 A가 가장 크게 열화된 것으로 나타났으나, 실제 A-dry-60 의 absorbance 값은 0.004251로 F 원지의 값과 비슷하므로 건 열처리에 의한 열화는 FT-IR spectrum 에 있어 아주 미약한 것으로 사료된다.
후속연구
- 할 것으로 판단된다. 또한 지속적으로 분자량감소와의 연계 연구 및 oxidation index 의 정량적 분석, 각 지역의 전통 한지에 대한 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 판단된다.
- 인공 열화 처리 60일을 기준으로 실질적인 열화처 리별 absorbance 값을 비교해보면 모든 sample 에서 자외선 조사처리 시 건열처리보다 높은 absorbance 값을 나타냈으며, L가 가장 큰 카르복실기증가를 나타냈다. 이는 자외선이 산화에 있어 촉매 역할을 한 것으로 판단되며 차후 고문서의 보관 관리 에 있어서 직사광선, 형광등 불빛 등 빛에 대한 관리가 철저히 이뤄져야 할 것으로 판단된다.
- 전체적으로 자숙제, 도침 처리 등에 있어 전통적인 방법을 사용한 한지가 산화율이 낮은 특성을 나타냈으며, 보존용지 제조시 전통 한지 초지법이 적극 활용되어야 할 것으로 판단된다. 또한 지속적으로 분자량감소와의 연계 연구 및 oxidation index 의 정량적 분석, 각 지역의 전통 한지에 대한 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 판단된다.
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