창녕 비봉리 출토 신석기시대 나무배 편의 조습건조 Humidity Controlled Drying for the Fragments of an Wooden Boat in the Neolithic Age, Excavated from Bibong-ri, Changnyeong, Korea원문보기
창녕 비봉리에서 출토된 신석기 시대 나무배 편을 대상으로 PEG 함침처리 후 조습건조를 진행하였다. 칠기나 목기와 같은 소형 수침고목재 유물의 경우에는 진공동결건조법이 가장 많이 적용되고 있으나, 소형 유물에만 적용할 수 있다는 단점이 있다. 따라서 선박과 같은 대형유물의 경우에는 대부분 PEG 처리 후 자연건조를 하고 있으나 장시간의 약제함침이 요구되며, 건조결함이 발생할 위험이 있다. 따라서 본 처리에서는 비봉리 출토 나무배 편 4점을 대상으로 PEG 수용액으로 10%에서 80%까지 단계적으로 함침처리 후 조습건조법을 적용하였다. 또한 조습건조 후 배편의 습도조건별 중량변화를 측정하여 유물의 치수안정성을 확인하였다.
창녕 비봉리에서 출토된 신석기 시대 나무배 편을 대상으로 PEG 함침처리 후 조습건조를 진행하였다. 칠기나 목기와 같은 소형 수침고목재 유물의 경우에는 진공동결건조법이 가장 많이 적용되고 있으나, 소형 유물에만 적용할 수 있다는 단점이 있다. 따라서 선박과 같은 대형유물의 경우에는 대부분 PEG 처리 후 자연건조를 하고 있으나 장시간의 약제함침이 요구되며, 건조결함이 발생할 위험이 있다. 따라서 본 처리에서는 비봉리 출토 나무배 편 4점을 대상으로 PEG 수용액으로 10%에서 80%까지 단계적으로 함침처리 후 조습건조법을 적용하였다. 또한 조습건조 후 배편의 습도조건별 중량변화를 측정하여 유물의 치수안정성을 확인하였다.
The conservation has been conducted for the fragments of an wooden boat in the Neolithic Age, excavated from Bibong-ri, Changnyeong, Korea. The vacuum-freeze drying have been applied to mostly to the small relics, such as wooden lacquerwares or small wooden goods etc.. Therefore, the large objects l...
The conservation has been conducted for the fragments of an wooden boat in the Neolithic Age, excavated from Bibong-ri, Changnyeong, Korea. The vacuum-freeze drying have been applied to mostly to the small relics, such as wooden lacquerwares or small wooden goods etc.. Therefore, the large objects like a wooden boats have been treated almost by air-drying after impregnation with aqueous PEG solution. The air-drying is needed to impregnate with PEG aqueous solution during long period and run the risk of the fault generation. This report explain an example adapted for the fragments of the wooden boat by humidity-controlled drying(HCD) with slow adjusting moisture content. We did the chemical pre-treatment, PEG aqueous solution. The concentration of the aqueous solution was increased gradually from 10% to 80%. After the impregnation, the objects were dried by the HCD. The dimensional stability of the fragments after treatment was good.
The conservation has been conducted for the fragments of an wooden boat in the Neolithic Age, excavated from Bibong-ri, Changnyeong, Korea. The vacuum-freeze drying have been applied to mostly to the small relics, such as wooden lacquerwares or small wooden goods etc.. Therefore, the large objects like a wooden boats have been treated almost by air-drying after impregnation with aqueous PEG solution. The air-drying is needed to impregnate with PEG aqueous solution during long period and run the risk of the fault generation. This report explain an example adapted for the fragments of the wooden boat by humidity-controlled drying(HCD) with slow adjusting moisture content. We did the chemical pre-treatment, PEG aqueous solution. The concentration of the aqueous solution was increased gradually from 10% to 80%. After the impregnation, the objects were dried by the HCD. The dimensional stability of the fragments after treatment was good.
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제안 방법
PEG 함침 후 선행 연구를 바탕으로 1일차부터 167일까지 습도를 80%로 유지한 후 168일부터 249일까지 습도 75%로, 250일부터 308일까지 70%로 습도를 조절하면서 건조하였다[3].
나무배 편의 최대함수율은 667%로 부후가 많이 되어있는 상태이었다. 따라서 고분자량인 PEG#3,350 수용액으로 10% 단위로 80%까지 약 2개월 간격으로 단계 적으로 함침처리 한 후 조습건조 하였다(Table 1).
그러나 아직 조습건조법은 현재 일부 유물에서 시험적으로 실시되고 있으며, 조습건조에 대한 체계적인 연구는 국내는 물론 외국에서도 거의 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 처리에서는 예비연구로 대형목재를 모사한 소형시편을 제작한 후 조습 건조한 결과를 바탕으로 PEG#3,350을 약제로 하여 창녕 비봉리 유적 출토 신석기시대 나무배 편 4점을 저농도(10%)에서 고농도(80%) 까지 처리하여 조습 건조하였다.
보존처리의 전처리로 미생물에 의한 분해를 방지하고 검붉게 변한 목재 색상의 환원을 위해 Kathon-CG 1% (in water)와 EDTA 1%(in water)용액을 혼합하여 2개월 동안 함침하였다.
포매한 시료를 면도날 또는 마이크로톰을 이용하여 약 20 ~ 30 μm 두께로 삼단면을 제작하였다. 삼단면의 박편을 에탄올 30%, 50%, 70%, 100%로 탈수시킨 후 xylene 으로 투화시키고 퍼마운트로 봉입하여 영구프레파라트를 제작하였다. 제작된 프레파라트를 투과광현미경(Leica- LABORL UXS)으로 삼단면의 세포를 관찰하고 그 특징을 찾아 사진 촬영하였다.
시료의 상태가 매우 취약했기 때문에 강도를 높이기 위해 PEG#2000으로 포매한 후 수종분석을 실시하였다. 포매한 시료를 면도날 또는 마이크로톰을 이용하여 약 20 ~ 30 μm 두께로 삼단면을 제작하였다.
그러나 자연건조를 할 경우에는 외부환경(습도, 온도 등)에 따라 유물의 형태 변화를 가져올 수 있는 단점이 있다[9]. 이러한 자연건조방법의 단점을 보완하고자 본 유물은 조습건조 방법을 이용하였다. 조습건조법은 PEG의 농도가 높을수록 건조기간이 단축되었으며, 치수안정성이 우수하였다.
삼단면의 박편을 에탄올 30%, 50%, 70%, 100%로 탈수시킨 후 xylene 으로 투화시키고 퍼마운트로 봉입하여 영구프레파라트를 제작하였다. 제작된 프레파라트를 투과광현미경(Leica- LABORL UXS)으로 삼단면의 세포를 관찰하고 그 특징을 찾아 사진 촬영하였다.
포매한 시료를 면도날 또는 마이크로톰을 이용하여 약 20 ~ 30 μm 두께로 삼단면을 제작하였다.
함침처리는 PEG#3,350 수용액을 17개월 동안 10%에서 80%까지 차차 농도를 높여 처리하였다(Table 1). 함침처리 중 수분의 증발로 약제 농도가 급격히 상승하는 것을 막기 위해 굴절률 측정계를 사용하여 용액농도를 주기적으로 측정하고, 증발된 수분을 보충하여 용액 농도를 일정하게 유지하였다(Figure 2).
함침처리는 PEG#3,350 수용액을 17개월 동안 10%에서 80%까지 차차 농도를 높여 처리하였다(Table 1). 함침처리 중 수분의 증발로 약제 농도가 급격히 상승하는 것을 막기 위해 굴절률 측정계를 사용하여 용액농도를 주기적으로 측정하고, 증발된 수분을 보충하여 용액 농도를 일정하게 유지하였다(Figure 2).
대상 데이터
Table 1. The PEG #3,350 impregnation amount of the fragments of the wooden boat.
창녕 비봉리 신석기 유적에서 출토된 나무배 편 4점(편2 : 54.4 × 22.4 cm, 편4−1 : 37.4 × 27.3cm, 편4−2:25×15.4 cm, 편5 : 93.5 × 43.5 cm)을 대상으로 수종식별 및 보존처리를 수행하였다(Figure 1).
성능/효과
보존처리 전의 나무배편들은 최대 667%의 함수율을 지닌 상태로 물리적인 강도가 많이 약화된 상태이었다. 그러나 PEG 수용액 처리 후 조습건조법으로 처리한 결과 색은 약간 밝아졌으며 나뭇결 등의 외관상의 차이가 크지 않음을 확인할 수 있었다. 또한 뒤틀림과 같은 현상도 거의 일어나지 않았고 물리적 강도가 처리전과 비교하여 높아진 것을 확인할 수 있었다(Table 3).
조습건조법은 PEG의 농도가 높을수록 건조기간이 단축되었으며, 치수안정성이 우수하였다. 동일한 부후상태인 시료를 대상으로 PEG 를 고농도인 80%로 함침 후 자연건조한 시편의 수축률은 약 8.5%이지만, PEG 70% 함침 후 조습 건조한 시편은 4.4%의 수축률을 나타내었고, PEG 40% 함침 후 진공 동결 건조한 시편의 수축률은 3.6%를 나타내어 약 0.8%의 차이로 거의 동일한 치수안정화 효과를 나타낸 바 있다[3].
그러나 PEG 수용액 처리 후 조습건조법으로 처리한 결과 색은 약간 밝아졌으며 나뭇결 등의 외관상의 차이가 크지 않음을 확인할 수 있었다. 또한 뒤틀림과 같은 현상도 거의 일어나지 않았고 물리적 강도가 처리전과 비교하여 높아진 것을 확인할 수 있었다(Table 3).
보존처리 전의 나무배편들은 최대 667%의 함수율을 지닌 상태로 물리적인 강도가 많이 약화된 상태이었다. 그러나 PEG 수용액 처리 후 조습건조법으로 처리한 결과 색은 약간 밝아졌으며 나뭇결 등의 외관상의 차이가 크지 않음을 확인할 수 있었다.
조습건조 결과, 시료 4점 모두 PEG 함침 후의 중량은 약 20 ~ 25%의 감소를 보였다(Figure 4 & Table 2).
이러한 자연건조방법의 단점을 보완하고자 본 유물은 조습건조 방법을 이용하였다. 조습건조법은 PEG의 농도가 높을수록 건조기간이 단축되었으며, 치수안정성이 우수하였다. 동일한 부후상태인 시료를 대상으로 PEG 를 고농도인 80%로 함침 후 자연건조한 시편의 수축률은 약 8.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
PEG 함침처리 후의 건조 방법으로는 어떤 것이 있나?
수침고목재의 보존처리에는 크게 2단계, 즉 처리제를 침투 및 확산시키는 함침처리 단계와 함침처리 후 건조 하는 단계로 나눌 수 있다[1]. PEG 함침처리 후의 건조 방법으로는 자연건조, 진공 동결 건조, 조습건조 등이 있다. 칠기나 목기 같은 소형 유물의 경우에는 진공 동결 건조법이 가장 많이 적용되고 있고[2], 선박 같은 대형 유물의 경우에는 PEG 처리 후 자연건조가 대부분 적용되고 있다.
수침고목재의 보존처리 단계는 어떻게 나뉠 수 있나?
수침고목재의 보존처리에는 크게 2단계, 즉 처리제를 침투 및 확산시키는 함침처리 단계와 함침처리 후 건조 하는 단계로 나눌 수 있다[1]. PEG 함침처리 후의 건조 방법으로는 자연건조, 진공 동결 건조, 조습건조 등이 있다.
PEG 함침처리 후의 건조 방법 중 자연건조의 장점은?
칠기나 목기 같은 소형 유물의 경우에는 진공 동결 건조법이 가장 많이 적용되고 있고[2], 선박 같은 대형 유물의 경우에는 PEG 처리 후 자연건조가 대부분 적용되고 있다. 자연건조는 건조 시 다른 설비 및 장비 없이 저비용으로 건조할 수 있다는 장점이 있는데 반해 약제함침과 건조에 장시간이 소요되고, 건조결함이 흔히 발생한다.
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