국립중앙박물관 소장 고구려 벽화는 국립중앙박물관 도록에 소개된 벽화 모사도와 일제 강점기에 촬영한 유리건판 사진으로만 제공되어 왔다. 그러나 이번에 수행한 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과학적 처리와 분석을 통해 전모를 파악할 수 있게 되었다. 보존과학적 처리는 벽화 편의 바탕층의 구조와 성분, 균열 등의 손상 파악과 퇴색된 채색 부분에 광학현미경과 적외선 조사를 했으며, 취약한 벽체와 박락된 채색층 강화에 중점을 두고 수행하였다. 더불어 적외선 조사한 결과를 국립중앙박물관 소장 벽화 모사도와 유리건판사진과 비교하여 고분의 위치를 조사했으며, 일부 벽화 편에서 감신총, 개마총, 고산리1호분, 운봉리고분으로 확인되었다. 고구려 벽화 편에 채색된 안료의 성분 원소와 벽체층의 광물구조를 분석하였다. 분석결과, 모든 측정 위치에서 방해석[calcite, CaCO3]이 확인되었다. 이는 벽화의 바탕재료로 보이며, 석회층 위에 안료를 채색한 것으로 판단된다. 안료 색상 중 갈색을 포함한 황색은 산화철[hematite, Fe2O3]로 검출되었고 일부 편에서는 백연석[cerussite, PbCO3]과 산화납[lead oxide, PbO]이 확인되었다. 이는 연백[lead white, 2PbCO3·Pb(OH)2]의 산화물로 추정된다. 또한 적색에서는 주사[cinnabar, HgS], 흰색에서는 방해석[calcite, CaCO3]과 백연석[cerussite, PbCO3]이 확인되었다.
국립중앙박물관 소장 고구려 벽화는 국립중앙박물관 도록에 소개된 벽화 모사도와 일제 강점기에 촬영한 유리건판 사진으로만 제공되어 왔다. 그러나 이번에 수행한 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화 편의 보존과학적 처리와 분석을 통해 전모를 파악할 수 있게 되었다. 보존과학적 처리는 벽화 편의 바탕층의 구조와 성분, 균열 등의 손상 파악과 퇴색된 채색 부분에 광학현미경과 적외선 조사를 했으며, 취약한 벽체와 박락된 채색층 강화에 중점을 두고 수행하였다. 더불어 적외선 조사한 결과를 국립중앙박물관 소장 벽화 모사도와 유리건판사진과 비교하여 고분의 위치를 조사했으며, 일부 벽화 편에서 감신총, 개마총, 고산리1호분, 운봉리고분으로 확인되었다. 고구려 벽화 편에 채색된 안료의 성분 원소와 벽체층의 광물구조를 분석하였다. 분석결과, 모든 측정 위치에서 방해석[calcite, CaCO3]이 확인되었다. 이는 벽화의 바탕재료로 보이며, 석회층 위에 안료를 채색한 것으로 판단된다. 안료 색상 중 갈색을 포함한 황색은 산화철[hematite, Fe2O3]로 검출되었고 일부 편에서는 백연석[cerussite, PbCO3]과 산화납[lead oxide, PbO]이 확인되었다. 이는 연백[lead white, 2PbCO3·Pb(OH)2]의 산화물로 추정된다. 또한 적색에서는 주사[cinnabar, HgS], 흰색에서는 방해석[calcite, CaCO3]과 백연석[cerussite, PbCO3]이 확인되었다.
Conservation and analysis of wall painting Goguryeo was performed to classify the unknown fragments. The conservation naked eye observation, optical microscopy, and infrared examination were carried out in order to figure out the structure, quality of constituting materials, and damages such as crac...
Conservation and analysis of wall painting Goguryeo was performed to classify the unknown fragments. The conservation naked eye observation, optical microscopy, and infrared examination were carried out in order to figure out the structure, quality of constituting materials, and damages such as cracks, and discolored fragments of colored areas. Based on such investigation, conservation was proceeded. and it was completed with strengthening the weakened pigment layer of wall blocks. In addition tombs where the wall painting fragments were excavated were investigated by making comparison with gelatin dry plates and copies possessed by National Museum of Korea. According to the result, they were Kaemachong, Gosan-ri Tomb No.1 Gamsinchong, and Wonbong-ri Tomb. The components of colors with which Goguryeo wall painting fragments were painted and the mineral pigments of the wall layer were analyzed. Portable µ-XRF spectrometer and X-ray diffractometer were employed. It showed that lime (CaCO3) used for the wall layer, and the brown color is hematite(Fe2O3) and cerusite (PbCO3) and lead oxide(PbO) were identified. In the red color, cinnabar (HgS) were detected.
Conservation and analysis of wall painting Goguryeo was performed to classify the unknown fragments. The conservation naked eye observation, optical microscopy, and infrared examination were carried out in order to figure out the structure, quality of constituting materials, and damages such as cracks, and discolored fragments of colored areas. Based on such investigation, conservation was proceeded. and it was completed with strengthening the weakened pigment layer of wall blocks. In addition tombs where the wall painting fragments were excavated were investigated by making comparison with gelatin dry plates and copies possessed by National Museum of Korea. According to the result, they were Kaemachong, Gosan-ri Tomb No.1 Gamsinchong, and Wonbong-ri Tomb. The components of colors with which Goguryeo wall painting fragments were painted and the mineral pigments of the wall layer were analyzed. Portable µ-XRF spectrometer and X-ray diffractometer were employed. It showed that lime (CaCO3) used for the wall layer, and the brown color is hematite(Fe2O3) and cerusite (PbCO3) and lead oxide(PbO) were identified. In the red color, cinnabar (HgS) were detected.
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문제 정의
본고는 고구려 벽화 편의 보존과학적 처리와 분석을 수행하여 고구려 벽화에 대한 전모를 파악할 수 있도록 손상된 유물에 대한 보존 조치와 과학적인 정보를 제공하고자 한다.
이상으로 고구려 벽화 편의 보존과 분석을 완료하였다.본고의 성과는 국립중앙박물관 소장 고구려 벽화에 대한 전모를 파악할 수 있도록 손상된 유물의 보존 조치와 과학적인 정보를 제공하였다. 앞으로 벽화 모사도와 유리건판사진은 습기나 곰팡이로 인한 오염은 물론 회벽의 박락이나 벽면의 부식 등의 당시 상황이 그대로 표현되어 있어 현재의 벽화 보존상태와 비교하여 오염과 박락, 퇴색 등의 정밀상태에 대한 진단을 통해 보존과학적 처리방안의 유용한 자료로 활용될 것이며 퇴색된 도상을 복원할 수 있을 것으로 판단된다.
제안 방법
고구려 벽화 편에 채색된 안료와 벽체에 대한 화학조성을 파악하기 위해 사용한 장비는 이동형X-선형광분석기(Portable µ-XRF spectrometer, ArtTax, R··ontec in Germany)와 안료의 광물구조를 확인하기 위해 X-선회절분석기(XRD, GADDS, Bruker, Germany)를 사용하여 비파괴 분석을 수행하였다.
취약한 벽화 편 채색층과 벽체에는 먼지와 모래, 흙 등이 뒤섞여 부착된 이물질과 오염물을 부드러운 붓과 대나무 솔을 사용하여 건식세척하였다. 건식세척으로 제거되지 않는 고착된 이물질과 오염물은 광학현미경으로 확대 관찰하면서 에탄올과 증류수를 혼합하여 습식세척하였다.
취약한 벽화 편 채색층과 벽체에는 먼지와 모래, 흙 등이 뒤섞여 부착된 이물질과 오염물을 부드러운 붓과 대나무 솔을 사용하여 건식세척하였다. 건식세척으로 제거되지 않는 고착된 이물질과 오염물은 광학현미경으로 확대 관찰하면서 에탄올과 증류수를 혼합하여 습식세척하였다. 사전 실험을 통해 각각 채색된 안료의 색상에 따라 증류수와 에탄올의 혼합 농도를 달리하여 세척하였다.
채색층의 안료와 응집력이 약화된 벽체층은 구성된 물질간의 결합력이 약해지고, 결합력이 약해진 입자와 입자사이에는 미세한 균열이 발생하여 약한 충격에도 쉽게 파손되는 상태로 강화제를 분사하여 강화하였다. 강화제는 접착력과 점도, 광택도, 색도, 그리고 침투상태 등을 실험한 결과를 토대로 선정하였다.
채색층의 안료와 응집력이 약화된 벽체층은 구성된 물질간의 결합력이 약해지고, 결합력이 약해진 입자와 입자사이에는 미세한 균열이 발생하여 약한 충격에도 쉽게 파손되는 상태로 강화제를 분사하여 강화하였다. 강화제는 접착력과 점도, 광택도, 색도, 그리고 침투상태 등을 실험한 결과를 토대로 선정하였다. 채색층의 안료는 HPC(HydroxyPropyl Cellulose, 1 wt% in ethanol, 이하HPC)를 1-2회 분사하여 강화하였다.
채색층의 안료는 HPC(HydroxyPropyl Cellulose, 1 wt% in ethanol, 이하HPC)를 1-2회 분사하여 강화하였다. 약화된 벽체층은 손상상태에 따라 MC(Methyl Cellulose, 2 wt% in ethanol)와 HPC(2 wt% in ethanol)를 3-4회 정도 도포하여 강화하였고, 적정온도와 습도를 유지하여 자연건조하였다.
퇴색된 채색부분의 도상을 확인하기 위해 적외선 조사(IS-Pro, Fujifilm, Japan)를 하였다. 적외선 조사 조건은 ISO200이며, 초점거리는 60 mm이다.
적외선 조사결과를 토대로 국립중앙박물관 소장 벽화모사도와 유리건판사진과 비교하여 고분의 위치를 확인하였다. 조사 결과, 일부 벽화 편이 개마총으로 확인되었으며, 위치는 널방 천장, 널방 천장 삼각 고임, 널방 천장 고임 동쪽 평행 2단 일상도, 그리고 널방 천장 고임평행 1단 여인행렬도이며, 결과는 Figure 6에 나타내었다.
고분 위치가 확인된 벽화 편을 재 분류하였다. 국립중앙박물관 소장 벽화 모사도와 유리건판사진을 비교하여 재 분류한 결과, 감신총 66점, 개마총 147점, 운봉리고분 8점, 그리고 고산리1호분 113점이다.
대상 데이터
대상품은 상태가 양호한 벽화 편을 선정하여 개마총 등 10점을 색상별로 구분하여 분석하였다.
퇴색된 채색부분의 도상을 확인하기 위해 적외선 조사(IS-Pro, Fujifilm, Japan)를 하였다. 적외선 조사 조건은 ISO200이며, 초점거리는 60 mm이다.
성능/효과
XRF와 XRD 분석 결과, 모든 측정 위치에서 방해석[calcite, CaCO3]이 확인되었다. 이는 벽화 바탕재료의 영향으로 보이며 석회층 위에 안료로 채색한 것으로 판단된다.
후속연구
앞으로 벽화 모사도와 유리건판사진은 습기나 곰팡이로 인한 오염은 물론 회벽의 박락이나 벽면의 부식 등의 당시 상황이 그대로 표현되어 있어 현재의 벽화 보존상태와 비교하여 오염과 박락, 퇴색 등의 정밀상태에 대한 진단을 통해 보존과학적 처리방안의 유용한 자료로 활용될 것이며 퇴색된 도상을 복원할 수 있을 것으로 판단된다.
앞으로 벽화 모사도와 유리건판사진은 습기나 곰팡이로 인한 오염은 물론 회벽의 박락이나 벽면의 부식 등의 당시 상황이 그대로 표현되어 있어 현재의 벽화 보존상태와 비교하여 오염과 박락, 퇴색 등의 정밀상태에 대한 진단을 통해 보존과학적 처리방안의 유용한 자료로 활용될 것이며 퇴색된 도상을 복원할 수 있을 것으로 판단된다. 더 나아가 관련 연구자들에게 새로운 자료를 제공하는 기회가 될 것으로 기대한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
보전처리 전 벽체층의 상태는 어떠했는가?
벽화 편의 표면은 흙과 먼지 등의 오염물이 고착되어 채색층 도상에 육안 확인이 어렵다. 벽체층은 표면과 공극 내 건조, 수축, 그리고 팽창이 반복되면서 구성물질간의 결합력이 약해지고, 결합력이 약해진 입자와 입자사이에는 미세한 균열이 발생하여 약한 충격에도 쉽게 파손되는 상태였다. 개별 벽화 편에 대한 풍화 등의 원인으로 구성물질이 결실되거나 유실될 우려가 있는 결손 손상과 온습도에 의해 표면의 침적되고 점토질오염물의 집적이나 채색층과 바탕층의 박락을 발생시키는 손상형태를 Figure 7~12에 기재하였다.
보전처리를 하기 전에 고구려 벽화의 분석을 위해 사용된 장비는 무엇인가?
고구려 벽화 편에 채색된 안료와 벽체에 대한 화학조성을 파악하기 위해 사용한 장비는 이동형X-선형광분석기(Portable µ-XRF spectrometer, ArtTax, R··ontec in Germany)와 안료의 광물구조를 확인하기 위해 X-선회절분석기(XRD, GADDS, Bruker, Germany)를 사용하여 비파괴 분석을 수행하였다. X-선형광분석 조건은 가속전압 50 kV, 전류 700 μA, 콜리메이터 직경 600 μm, 빔과 시료의 거리 4mm, 분석 시간은 100 s이다.
채색층의 안료와 응집력이 약화된 벽체층의 강화 처리는 어떤 과정으로 진행하었는가?
강화제는 접착력과 점도, 광택도, 색도, 그리고 침투상태등을 실험한 결과를 토대로 선정하였다. 채색층의 안료는 HPC(HydroxyPropyl Cellulose, 1 wt% in ethanol, 이하HPC)를 1-2회 분사하여 강화하였다. 약화된 벽체층은 손상상태에 따라 MC(Methyl Cellulose, 2 wt% in ethanol)와 HPC(2 wt% in ethanol)를 3-4회 정도 도포하여 강화하였고, 적정온도와 습도를 유지하여 자연건조하였다.
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