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표면분석을 활용한 청동문화재 보존처리용 Paraloid B72의 용제별 특성 연구

Characterization Study of Various Solvents of Paraloid B72 for Bronze Artifacts Conservation by Surface Analysis

보존과학회지 = Journal of conservation science, v.22, 2008년, pp.61 - 76  

조현경 (공주대학교 문화재보존과학과) ,  조남철 (공주대학교 문화재보존과학과)

초록
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청동문화재 보존처리의 강화처리제로 가장 많이 쓰이고 있는 아크릴 수지인 Paraloid B72와 용제 4종(Acetone, MEK, Toluene, Xylene)을 선정하여 각 용제별 코팅 특성을 비교 분석하였다. 코팅 전 후의 표면을 현미경과 AFM을 통해 관찰하고 박막의 두께와 코팅 표면의 접촉각을 측정하여 표면에너지를 계산하였다. 그리고 Scratch Test를 통해 코팅 박막의 접착력을, 황변실험을 통해 코팅의 지속성을 조사하였다. 그 결과 Xylene을 용제로 사용하는 것이 육안으로 보았을 때 색 얼룩이 적고 적절한 소수성과 고른 표면을 가짐을 확인했다. 또한 코팅의 조건인 박막 두께가 얇으면서 접착력이 우수하며 황변에도 안정해야 한다는 점에서도 10% Paraloid B72 in xylene이 다른 용제에 비하여 우수한 코팅 성질을 가진다는 것을 확인하였다. 그러나 Paraloid B72의 적정농도를 찾기 위해서는 더 많은 실험과 분석이 이루어져야 할 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We examined characterizations of Paraloid B72 films when it dissolved in four different solvents-acetone, MEK, toluene and xylene. The surface before and after coating were observed by optical microscope and AFM. Thickness and contact angle of films was measured and surface energy was calculated for...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 지금까지 표준화된 데이터 없이 보존처리자의 경험에 의존하여 강화처리를 실시하고 있으며, 어떤 용제가 보존처리에 적합한지에 대한 연구는 용제에 따른 특성을 접촉각 및 색도 변화에만 초점을 맞춰 미비한 편이라 할 수 있다. 따라서 본 연구는 보존처리에 가장 많이 쓰이고 있는 서로 다른 4종의 용제를 선별하고, 각 용제별 Paraloid B72 10%와 20% 용액을 청동 시편에 코팅하여 기존의 연구에서 보다 확장시킨 다양한 실험과 분석을 통해 용제에 따른 코팅 박막의 특성을 알아보고자 하였다.
  • 본 연구는 문화재청 국립문화재연구소의 지원을 받아 문화재보존기술연구개발(R&D) 사업의 일환으로 이루어졌으며, (재)충남테크노파크디스플레이센터의 분석 지원에 감사드리는 바이다.
  • 본 연구는 청동문화재 보존처리 시 강화처리제로 가장 많이 쓰이고 있는 Paraloid B72의 용제별 특성을 서로 비교∙실험한 내용이다. 용제로는 Acetone, MEK, Toluene, Xylene을 사용하였고 10%와 20%의 Paraloid B72 용액을 청동 시편에 코팅하여 각각의 분석을 실시하여 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
  • 그리고 Scratch test를 통해 코팅 박막과 시편과의 접착력을 측정하고, 코팅의 변색과 열화 여부를 알아보기 위해 인위적으로 자외선을 조사하여 용제에 따른 Paraloid B72의 변색 정도를 측정하였다. 이 같은 실험을 통해 Paraloid B72를 청동문화재 보존처리에 이용할 경우 어떤 용제가 가장 적절한 지 알아보고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
강화처리에 사용하는 강화처리제는 어떤 조건을 만족해야 하는가? 강화처리에 사용하는 강화처리제는 금속유물의 표면과 친화력이 좋아야 하며, 강화처리제의 접착력은 열에 의한 수축∙팽창 등의 영향을 받지 않아야 한다. 또한 강화처리의 목적인 약화된 유물을 강화시켜 외부의 오염물과 마모를 막을 수 있어야 한다. 그리고 보존처리에 있어 가장 중요한 요건인 가역성이 있어 약해지거나 노화된 코팅제를 녹여낼 때 유물에 손상을 주지 않고 제거할 수 있어야 한다.1-2
박막의 광학적 측정 방법은 무엇을 이용하는 것인가? 박막의 광학적 측정 방법은 박막 표면에서의 반사광과 하부 계면으로부터의 반사광들에 의한 간섭현상 또는 광의 위상차를 이용하는 것이다. 따라서 이 방법을 이용하면 박막의 두께 및 조도는 물론 광학적 상수도 측정할 수 있다.
Paraloid B72가 유기질 경화용 또는 철, 동 화합물 등 금속유물의 강화 및 코팅제로 문화재 보존처리에 가장 널리 사용되는 이유는 무엇인가? Paraloid B72는 Rohm & Hass ⻪에서 개발한 상품으로 Poly ethyl methacrylate와 Poly methyl acrylate가 70:30으로 공중합체된 고분자 물질이다. Toluene, Acetone, Tinner X, Tinner A, Isopropanol 등 다양한 용제에 용해되고 가역성이 뛰어나 유기질 경화용 또는 철, 동 화합물 등 금속유물의 강화 및 코팅제로 문화재 보존처리에 가장 널리 사용되고 있다.3
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