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$CO_2$ Snow Cleaning 적용 철제유물 표면 이물질 제거 연구
Application Study of $CO_2$ Snow Cleaning for Cleaning of Foreign Matter and Corrosion Products on Iron Artifacts 원문보기

보존과학회지 = Journal of conservation science, v.27 no.3, 2011년, pp.333 - 344  

이은지 (공주대학교 문화재보존과학과) ,  조남철 (공주대학교 문화재보존과학과) ,  이종명 ((주)아이엠티) ,  유재은 (국립문화재연구소 보존과학연구실)

초록
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철제유물의 보존처리 과정 중 표면 이물질 제거는 유물의 원형을 찾아주는 중요한 단계이다. 현재 표면 이물질 제거 시 가장 많이 사용하는 sand blaster (air brasive)의 경우, 분사되는 유리가루는 인체에 유해하고 환경오염을 유발하는 주요한 물질이다. 그러므로 이런 문제점을 보완하기 위해 타 산업분야에서 친환경세정장비로 많이 쓰이고 있는 $CO_2$ snow cleaning을 철제유물 표면 이물질 제거에 적용하여 비교·연구 하였다. 실험은 부식시험편과 철제유물에 sand blaster와 $CO_2$ snow cleaning을 적용하여 비교 분석하였다. 부식시험편의 경우, sand blaster와 $CO_2$ snow cleaning 방법 모두 이물질 제거 정도, 표면 거칠기, 색도 측정 결과가 유사하게 나타났으며, 특히 SEM을 통해 $CO_2$ snow cleaning을 적용한 부식시험편은 sand blaster에 비해 표면을 마모시키지 않는 것을 확인하였다. 또한 철제유물에 적용한 경우, $CO_2$ snow cleaning의 power nozzle은 sand blaster에 비해 표면을 마모시키지 않고 고른 표면을 유지하는 등 세정효과가 우수하게 나타났다. 그리고 X-ray촬영을 통해 이물질 제거 전과 후 금속 내부의 구조적 변화는 없음을 관찰하였다. 결론적으로 sand blaster와 $CO_2$ snow cleaning의 power nozzle은 이물질 제거 효과가 유사함을 확인할 수 있었다. 그러나 $CO_2$ snow cleaning의 power nozzle을 철제유물에 적용하여도 sand blaster와 유사한 효과는 얻을 수 있으나, 분사압력이 높을 경우 철제 유물이 손상될 우려가 있으므로 유물 내부 상태에 따라 적용여부를 판단해야 함을 본 실험을 통하여 알 수 있었다.

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Cleaning of foreign matter and corrosion products on surface among conservation treatment of iron artifacts is an important part for looking up a original form. The sand blaster is the most popular equipment when it removes the foreign matter and corrosion products on iron artifacts surface. Current...

주제어

#철제문화재   #부식시험편  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
sand blaster를 사용한 표면 이물질 제거는 어떠한 문제를 가지고 있는가? 철제유물의 보존처리 과정 중 표면 이물질 제거는 유물의 원형을 찾아주는 중요한 단계이다. 현재 표면 이물질 제거 시 가장 많이 사용하는 sand blaster (air brasive)의 경우, 분사되는 유리가루는 인체에 유해하고 환경오염을 유발하는 주요한 물질이다. 그러므로 이런 문제점을 보완하기 위해 타 산업분야에서 친환경세정장비로 많이 쓰이고 있는 $CO_2$ snow cleaning을 철제유물 표면 이물질 제거에 적용하여 비교·연구 하였다.
드라이아이스 클리닝의 세정 원리는 무엇인가? 드라이아이스 입자의 경도는 2mohs 내외로 모래나 유리가루 보다 훨씬 작으며, 이 입자를 사용하여 드라이아이스 클리닝을 수행하게 된다. 드라이아이스 클리닝은 유기물과 미립자를 제거할 수 있으며, 작은 드라이아이스 입자가 초음속 속도로 분사되면서 입자가 표면에 부딪치며 발생하는 물리적 작용과 용매작용을 통해 세정이 이루어진다 (Figure 1). 드라이아이스 클리닝은 분사되는 드라이아이스의 입자에 따라 pellet type과 snow type으로 나눌 수 있다.
철제유물의 보존처리 과정 중 표면 이물질 제거하는데 가장 많이 사용하는 것은 무엇인가? 철제유물의 보존처리 과정 중 표면 이물질 제거는 유물의 원형을 찾아주는 중요한 단계이다. 현재 표면 이물질 제거 시 가장 많이 사용하는 sand blaster (air brasive)의 경우, 분사되는 유리가루는 인체에 유해하고 환경오염을 유발하는 주요한 물질이다. 그러므로 이런 문제점을 보완하기 위해 타 산업분야에서 친환경세정장비로 많이 쓰이고 있는 $CO_2$ snow cleaning을 철제유물 표면 이물질 제거에 적용하여 비교·연구 하였다.
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참고문헌 (11)

  1. 정광용, "금속문화재의 보존관리". 보존과학기초연수교육, 국립문화재연구소, (2004). 

  2. 길금공예연구소, "거멍쇠의 자존심 ". p164-179, (2008). 

  3. 박종수, 김호태, 김선근, "드라이아이스 펠렛 세정 장치 및 공정개발". 청정기술, 10, p121, (2004). 

    원문보기 상세보기

  4. Betsey Seibel, "Harnessing the Cleaning Power of Dry Ice". Source Finishing Today, 83, p22, (2007). 

  5. 김태영, 정광조, 김두형, "Dry-ie snow를 이용한 정밀부품 표면 오염 제거 ". 한국정밀공학회 추계학술대회논문집, p145-146, (2006). 

  6. Jeffery Lapointe, "Sand-less Sandblasting". Pollution Engineering, 36, p16, (2004). 

  7. Robert Sherman, "Carbon Dioxide Snow Cleaning". Particular Science and Technology, 25, p37, (2007). 

  8. KS D 0219 지식경제부 기술표준원, 스테인리스강의 염화 제2철 부식 시험 방법. 

  9. 박종수, "드라이아이스 블래스팅 장치 및 공정 개발에 관한 연구 ". 중앙대학교석사학위논문, (2001). 

  10. 나영민, "고압액체 팽창으로 제조된 드라이아이스 Snow분사 제트의 세정속도 ". 중앙대학교석사학위논문, (2003). 

  11. Roy S. Berns, "색채학 원론 ". 시그마프레스, 한국, (2003). 

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