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문제 정의
- 공기 중에 노출되어 급격한 건조에 의한 파손을 방지하고 취약한 목재의 재질을 강화하여 수장 환경에서 안전하게 보관하기 위해 다양한 보존처리방법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 출토된 목제품에 대한 보존처리를 실시하고 이 과정에서 분석된 수종 및 칠 제작기법에 대한 결과를 정리하여 선행된 연구와 더불어 앞으로의 연구에 있어 기본적인 자료를 제공하고자 한다.
- 수종분석 결과 소나무류 1점과 상수리나무류 11점 총 12점 2종이 식별되었다. 이를 통해 그 당시 목제품의 용도에 따라 어떠한 수종을 사용했는지 알 수 있었다. 칠도막 조사 결과 바깥쪽은 4번의 칠을 했고 안쪽은 칠 횟수는 3회로 안료를 섞어 사용한 것을 확인할 수 있었으며, 편광현미경 관찰에서 흰색과 복결정의 특징을 가지고 있어 석영으로 보이며 석영이 포함된 토분을 사용한 것으로 판단된다.
제안 방법
- 1) 채취된 시료를 면도날을 이용하여 약 20~30 µm정도로 삼단면을 hand section 하였다.
- 2) 에폭시가 경화된 후 마운트를 라이카 마이크로톰에 텅스텐날을 이용하여 10 µm, 20 µm의 박편을 제작하였다.
- 건조가 끝난 후 유물들을 밀폐용기에 상대습도 60%의 조습제와 함께 넣어 습도를 안정시켰다. 2주 정도 습도조절을 한 후 표면처리를 실시하였다. 표면의 PEG 잔존물 제거를 위해서 trichloroethylene용액을 사용하여 표면 PEG 잔존물 제거를 하였으며 잔존물에 따라 농도를 달리하여 표면처리를 실시하였다.
- 3) 박편을 슬라이드글라스에 올린 후 퍼마운트를 이용하여 봉입한 후 기포가 생기지 않게 커버글라스를 덮고 집게로 고정하여 60℃의 열풍건조기에 건조하여 칠도막 영구 프레파라트를 제작하였다. 투과광 및 편광현미경(Lieca DMLP)하에서 칠 도막을 관찰하고 사진촬영을 하였다.
- 3) 제작된 프레파라트를 광학현미경(LEITZ LABORLUX S)으로 각 면의 세포를 관찰하고, 그 특징을 찾아 사진촬영 하였다.
- PEG#3,350 수용액의 농도를 10%→ 20%→ 30%→ 40%→ 45%까지 단계적으로 높여주며 함침처리를 하였다.
- 건조 전 PEG에 함침된 목제품을 −40℃의 급속냉동기에 예비동결을 하였으며, 예비동결 후 진공동결건조기를 이용하여 건조를 시작하였다.
- 조사방법은 목제품들의 제작기법을 확인하기 위한 수종분석과 칠을 사용한 목제품은 칠 프레파라트 제작을 하여 칠 도막을 조사하였다. 그리고 여러 편으로 나누어져 있는 목제품들의 복원을 위해 보고서를 참고하여 복원을 하였다.
- 출토된 목제품들은 수침상태로 출토되어 목재 재질이 취약하고 그대로 건조되면 형태가 변형이 생기게 된다. 따라서 목재 세포 내의 수분을 고분자 물질(PEG#3,350 수용액 10~45%)로 치환 시켜 물리적 강도를 갖게 하여 건조 후에도 형태가 유지되도록 하기 위하여 안정화 처리를 하였다.
- 목제품 중 칠이 되어있는 목제품이 있어 탈락된 칠편을 채취하여 칠 분석을 실시하였다.
- 목제품들의 상태를 확인하고 선행 처리된 보존처리 방법에 대한 자료를 수집하였다. 조사방법은 목제품들의 제작기법을 확인하기 위한 수종분석과 칠을 사용한 목제품은 칠 프레파라트 제작을 하여 칠 도막을 조사하였다.
- 칠도막 조사 결과 바깥쪽은 4번의 칠을 했고 안쪽은 칠 횟수는 3회로 안료를 섞어 사용한 것을 확인할 수 있었으며, 편광현미경 관찰에서 흰색과 복결정의 특징을 가지고 있어 석영으로 보이며 석영이 포함된 토분을 사용한 것으로 판단된다. 보존처리는 PEG#3,350의 수용액을 10%→ 20%→ 30%→ 40%→ 45% 까지 함침수조에서 함침처리 후 진공동결건조를 실시하였고 각 편들의 접합 및 복원을 실시하였다. 보존처리 후 유물은 목재 본연의 색과 전시하는데 무리가 없을 정도의 강도를 지니게 되었다.
- 본 유물들의 처리는 고분자량의 PEG#3,350으로 함침 처리를 한 후 진공동결건조를 실시하였다. PEG#3,350 수용액의 농도를 10%→ 20%→ 30%→ 40%→ 45%까지 단계적으로 높여주며 함침처리를 하였다.
- 본 처리에서는 목제품을 크기에 따라 큰 목제품과 잔편이 많은 작은 목제품들을 두 개체로 나누어 처리를 하였다. 건조 전 PEG에 함침된 목제품을 −40℃의 급속냉동기에 예비동결을 하였으며, 예비동결 후 진공동결건조기를 이용하여 건조를 시작하였다.
- 수종식별은 ‘목재조직과 식별’, ‘한국산 목재의 구조’, ‘한국산 목재의 성질과 용도’를 참고하고 국립중앙박물관 보존과학팀에 소장하고 있는 목재재감 프레파라트로 대조하였다[3-6].
- 1) 탈락된 칠편을 실체현미경으로 섬유방향을 확인한 후, 15 mm 실리콘 고정틀에 섬유방향으로 칠을 임시 고정시킨 후 에폭시 수지(Epofix)를 틀에 부어 고정시킨다. 수지내의 기포 제거를 위해 진공을 걸어 2~3회 탈기 한 후 24시간 경화를 시켰다.
- 수침상태에서 발굴된 목제품임으로 선행 처리를 참고하여 치수안정화 처리로 PEG#3,350으로 함침처리 후 진동동결건조를 실시하였다[7]. 처리 후 보고서의 자료를 참고하여 접합 및 복원을 하였다.
- 시작 시 온도조건은 트랩온도 −80℃, 선반온도 −40℃로 설정하여 건조를 시작하였고, 온도센서에 나타나는 온도의 변화가 없을 때를 기준으로 온도를 서서히 올려주며 건조를 실시하였다.
- 예비동결 후 진공동결건조에는 온도조건을 챔버 −80℃,선반 −40℃ 로 설정 후 각 온도 설정마다 변화가 없을때 서서히 온도를 올려주고 최종 실온까지 올려주어 2주간 처리하였다.
- 이성산성 출토 목제품에 대해 보존처리를 실시하였다. 수종분석 결과 소나무류 1점과 상수리나무류 11점 총 12점 2종이 식별되었다.
- 처리 후 조습제와 함께 밀폐용기 안에 넣어 2주간 보관하였고, Trichloroethylene용액을 사용하여 표면 PEG 잔존물을 제거 하였다. 잔존물 제거 시 유물의 상태에 따라 Trichloroethylene용액 100% 또는 PEG 20%(in trichloroethylene)의 농도로 섞어 잔존물의 제거를 하였다. 잔존물 제거 후 Trichloroethylene용액의 냄새가 빠진 다음 접합 및 복원을 실시하였다.
- 잔존물 제거 시 유물의 상태에 따라 Trichloroethylene용액 100% 또는 PEG 20%(in trichloroethylene)의 농도로 섞어 잔존물의 제거를 하였다. 잔존물 제거 후 Trichloroethylene용액의 냄새가 빠진 다음 접합 및 복원을 실시하였다. 접합에는 시아노아크릴계와 에폭시계 수지를 이용하였고, 복원에는 HPC 2%용액에 목분, 안료 등을 섞어 유물의 색과 최대한 맞춰 복원하였다.
- 접합 및 복원은 발굴보고서의 자료를 참고 하였으며, 접합에는 시아노아크릴레이트계 접착제와 에폭시계 접착제를 이용하여 접합하였다. 접합부위와 복원 부위에는 HPC(Hydroxypropyl cellulose)에 목분, 안료를 섞어 색을 최대한 맞춰주며 복원하였다.
- 잔존물 제거 후 Trichloroethylene용액의 냄새가 빠진 다음 접합 및 복원을 실시하였다. 접합에는 시아노아크릴계와 에폭시계 수지를 이용하였고, 복원에는 HPC 2%용액에 목분, 안료 등을 섞어 유물의 색과 최대한 맞춰 복원하였다.
- 목제품들의 상태를 확인하고 선행 처리된 보존처리 방법에 대한 자료를 수집하였다. 조사방법은 목제품들의 제작기법을 확인하기 위한 수종분석과 칠을 사용한 목제품은 칠 프레파라트 제작을 하여 칠 도막을 조사하였다. 그리고 여러 편으로 나누어져 있는 목제품들의 복원을 위해 보고서를 참고하여 복원을 하였다.
- 함침기간은 각 농도에서 유물의 상태를 관찰하면서 1년간 함침 하였다. 진공동결건조는 유물의 부후상태에 따라 부후가 심한 유물은 예비동결 시 호일에 쌓아 급속냉동기 하에서 동결시의 파손에 주의 하여 3일간 예비동결을 하였다. 예비동결 후 진공동결건조에는 온도조건을 챔버 −80℃,선반 −40℃ 로 설정 후 각 온도 설정마다 변화가 없을때 서서히 온도를 올려주고 최종 실온까지 올려주어 2주간 처리하였다.
- 수침상태에서 발굴된 목제품임으로 선행 처리를 참고하여 치수안정화 처리로 PEG#3,350으로 함침처리 후 진동동결건조를 실시하였다[7]. 처리 후 보고서의 자료를 참고하여 접합 및 복원을 하였다.
- 처리 후 조습제와 함께 밀폐용기 안에 넣어 2주간 보관하였고, Trichloroethylene용액을 사용하여 표면 PEG 잔존물을 제거 하였다. 잔존물 제거 시 유물의 상태에 따라 Trichloroethylene용액 100% 또는 PEG 20%(in trichloroethylene)의 농도로 섞어 잔존물의 제거를 하였다.
- 출토된 목제품 중 칠이 되어 있는 목기편 1점을 대상으로 칠 도막 조사를 실시하였다. 외부(Figure 7)과 내부(Figure 8) 양쪽으로 칠을 하였으며, Figure 9에서 보듯이 외부의 전체 칠층의 두께는 160 µm 정도로 보이며 총 4회의 칠이 칠해져 있었다.
- 3) 박편을 슬라이드글라스에 올린 후 퍼마운트를 이용하여 봉입한 후 기포가 생기지 않게 커버글라스를 덮고 집게로 고정하여 60℃의 열풍건조기에 건조하여 칠도막 영구 프레파라트를 제작하였다. 투과광 및 편광현미경(Lieca DMLP)하에서 칠 도막을 관찰하고 사진촬영을 하였다.
- 2주 정도 습도조절을 한 후 표면처리를 실시하였다. 표면의 PEG 잔존물 제거를 위해서 trichloroethylene용액을 사용하여 표면 PEG 잔존물 제거를 하였으며 잔존물에 따라 농도를 달리하여 표면처리를 실시하였다.
- PEG#3,350 수용액의 농도를 10%→ 20%→ 30%→ 40%→ 45%까지 단계적으로 높여주며 함침처리를 하였다. 함침기간은 각 농도에서 유물의 상태를 관찰하면서 1년간 함침 하였다. 진공동결건조는 유물의 부후상태에 따라 부후가 심한 유물은 예비동결 시 호일에 쌓아 급속냉동기 하에서 동결시의 파손에 주의 하여 3일간 예비동결을 하였다.
대상 데이터
- 시료는 목제품의 탈락된 편들 중에서 수종식별이 가능한 12점에 대하여 실시하였다.
- 이성산성에서 출토된 유물 7건 41점에 대해 보존처리를 실시하였다(Table 1). 목제품과 목기편, 목제염주알, 목제빗, 목간편 등 다양한 유물이 출토 되었으며, 특히 목간편은 시대를 규명하는데 있어 중요한 사료로 쓰이고 있고 출토 예가 적기 때문에 매우 의미가 큰 자료이다.
- 이성산성은 경기도 하남시 춘궁동 산 36번지 인근지대에 있는 포곡형의 석축산성으로 1986년부터 2004년까지 18년 동안 총 11차례 정규학술발굴조사가 이루어졌다[1,2]. 토기, 기와, 요고, 철제품, 목간 등 다양한 유물들이 발굴되었으며 본 연구에서는 2000년에 실시한 8차 발굴조사로 나온 목제품을 대상으로 보존처리를 실시하였다.
- 이성산성은 경기도 하남시 춘궁동 산 36번지 인근지대에 있는 포곡형의 석축산성으로 1986년부터 2004년까지 18년 동안 총 11차례 정규학술발굴조사가 이루어졌다[1,2]. 토기, 기와, 요고, 철제품, 목간 등 다양한 유물들이 발굴되었으며 본 연구에서는 2000년에 실시한 8차 발굴조사로 나온 목제품을 대상으로 보존처리를 실시하였다. 수침상태에서 출토된 목제품들은 대부분 부후균과 미생물 등에 열화되어 목재세포벽이 거의 분해되어 없어지고 분해된 공간에는 물로 포화되어 매우 취약한 상태이다.
성능/효과
- 이성산성 출토 목제품에 대해 보존처리를 실시하였다. 수종분석 결과 소나무류 1점과 상수리나무류 11점 총 12점 2종이 식별되었다. 이를 통해 그 당시 목제품의 용도에 따라 어떠한 수종을 사용했는지 알 수 있었다.
- 이성산성 목제품에 대한 수종식별 결과 소나무 1점과 상수리나무류 11점이 식별되었다(Table 2).
- 이를 통해 그 당시 목제품의 용도에 따라 어떠한 수종을 사용했는지 알 수 있었다. 칠도막 조사 결과 바깥쪽은 4번의 칠을 했고 안쪽은 칠 횟수는 3회로 안료를 섞어 사용한 것을 확인할 수 있었으며, 편광현미경 관찰에서 흰색과 복결정의 특징을 가지고 있어 석영으로 보이며 석영이 포함된 토분을 사용한 것으로 판단된다. 보존처리는 PEG#3,350의 수용액을 10%→ 20%→ 30%→ 40%→ 45% 까지 함침수조에서 함침처리 후 진공동결건조를 실시하였고 각 편들의 접합 및 복원을 실시하였다.
후속연구
- 이번에 보존처리된 목제품들의 수종분석을 비롯한 칠도막 조사는 현재도 진행되고 있는 이성산성 발굴조사에 있어서 당시 식생과 칠기제작기법에 대한 참고자료가 될 것이라 판단된다.
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