사찰의 단청 등 회화에 사용된 적색과 녹색안료에 대해 그 종류를 밝혀내고, 이들의 광물입자 특성을 관찰하여 서로 비교분석하고자 하였다. 성분분석 결과, 적색안료는 진사(Cinnabar)와 석간주(Hematite), 연단(Minium) 등 3가지 종류가 사용된 것으로 확인되었고, 녹색안료는 녹염동광(Atacamite)과 뇌록석(Celadonite) 그리고, 일부 석록(Malachite)이 확인되었다. 이는 사찰별로 독특한 안료를 사용하였다기 보다는 다양한 종류의 안료를 회화의 특성에 맞게 모두 이용하였음을 알 수 있다. 안료의 입자특성에서는 적색안료 중에서 같은 진사라 할지라도 매끄럽거나 길쭉하고 각진모양, 판상 등 자형(hedral) 또는 타형(anhedral)의 다양한 형태를 가지고 있으며, 이는 녹색안료에서도 유사한 패턴을 보였다. 특히 지금까지 안료의 성분과 결정구조분석을 통해 광물을 확인하는 방법이 주로 이용되어왔으나 이에 비해 입자의 형태적 특성을 이용하는 것이 색상과 종류가 유사한 안료 그룹내에서는 이들을 보다 세밀하게 구분할 수 있고, 인자화 하는데 유리한 방법일 수 있을 것으로 판단된다.
사찰의 단청 등 회화에 사용된 적색과 녹색안료에 대해 그 종류를 밝혀내고, 이들의 광물입자 특성을 관찰하여 서로 비교분석하고자 하였다. 성분분석 결과, 적색안료는 진사(Cinnabar)와 석간주(Hematite), 연단(Minium) 등 3가지 종류가 사용된 것으로 확인되었고, 녹색안료는 녹염동광(Atacamite)과 뇌록석(Celadonite) 그리고, 일부 석록(Malachite)이 확인되었다. 이는 사찰별로 독특한 안료를 사용하였다기 보다는 다양한 종류의 안료를 회화의 특성에 맞게 모두 이용하였음을 알 수 있다. 안료의 입자특성에서는 적색안료 중에서 같은 진사라 할지라도 매끄럽거나 길쭉하고 각진모양, 판상 등 자형(hedral) 또는 타형(anhedral)의 다양한 형태를 가지고 있으며, 이는 녹색안료에서도 유사한 패턴을 보였다. 특히 지금까지 안료의 성분과 결정구조분석을 통해 광물을 확인하는 방법이 주로 이용되어왔으나 이에 비해 입자의 형태적 특성을 이용하는 것이 색상과 종류가 유사한 안료 그룹내에서는 이들을 보다 세밀하게 구분할 수 있고, 인자화 하는데 유리한 방법일 수 있을 것으로 판단된다.
The purpose of the present study is to determine the species of red and green pigments used on paintings of Korean temples and also to compare the two pigments according to the particle characteristics. The component analysis shows that the red pigment consists of cinnabar, hematite, and minium and ...
The purpose of the present study is to determine the species of red and green pigments used on paintings of Korean temples and also to compare the two pigments according to the particle characteristics. The component analysis shows that the red pigment consists of cinnabar, hematite, and minium and the green pigment are composed of atacamite, celadonite, and malachite. The result suggests that mixture of various pigments were applied to the painting. When it comes to the particle characteristics, there are various hedral or anhedral shapes such as sharp, long, angular, and platy shapes even in the same cinnabar. In addition, the green pigment also shows a similar pattern with those of the red pigment. Up to now, an identification of minerals has been relied on examination of component and crystal shape. However, it is notable that using form related characteristics can be a better and useful method not only for categorization of pigments which are similar in terms of color and species but also specific index.
The purpose of the present study is to determine the species of red and green pigments used on paintings of Korean temples and also to compare the two pigments according to the particle characteristics. The component analysis shows that the red pigment consists of cinnabar, hematite, and minium and the green pigment are composed of atacamite, celadonite, and malachite. The result suggests that mixture of various pigments were applied to the painting. When it comes to the particle characteristics, there are various hedral or anhedral shapes such as sharp, long, angular, and platy shapes even in the same cinnabar. In addition, the green pigment also shows a similar pattern with those of the red pigment. Up to now, an identification of minerals has been relied on examination of component and crystal shape. However, it is notable that using form related characteristics can be a better and useful method not only for categorization of pigments which are similar in terms of color and species but also specific index.
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문제 정의
본 연구는 우리나라 사찰의 벽화 및 단청에 사용된 적색및 녹색안료의 종류를 성분분석으로 확인하고, 현미경을 이용하여 입자특성을 분석하고 비교하여 입자 형태를 이용하여 실제 시대별, 지역별로 안료의 종류를 구별할 수 있는지 그 가능성을 확인하고자 하였다. 이를 통해 성분분석과 결정구조분석으로 구별이 불가능한 안료의 특성자료를 인자화하고, 지속적으로 데이터베이스화할 경우, 고대안료에 대한 해석뿐만 아니라 문화교류를 파악하는데 보조 자료로 활용될 것으로 기대 된다.
제안 방법
색상별 안료입자에 대해 사용안료의 종류를 파악하기 위하여 전자현미경에 부착된 에너지분산형분광계를 이용하여 주요성분을 검출하였다. 대부분의 적색안료는 광학 현미경 관찰에서 보여지듯이 밝은적색 또는 연한적색, 진한적색 등 3가지 정도로 나눌 수 있다.
이러한 안료 시편의 이물질 제거와 결정입자 확인을 위하여 Ethanol 1.5ml에 선정된 시료를 넣어 원심분리기(DW-41BR MINI Centrifuger, 2×0.2ml strips)를 30분간 실시하였다.
이는 문화재청의 지원을 받아 성보문화재연구원에서 사찰건축물 벽화조사 사업을 진행하고 국립문화재연구소 보존과학연구실에서 벽화 및 단청의 비파괴분석을 지원하는 과정에서 대량 및 창방 틈 등에 박락되어 남아있는 안료 편을 수습하여 시료로 사용하였다. 이렇게 수습된 시료를 분석하기 때문에 정확히 어느 부분에 채색되어있던 안료인지 세부적인 위치를 제시하기에는 무리가 있으며, 수습된 시료 중 그 시대가 분명하며 분석이 가능한 적색 및 녹색안료 시편을 선정하여 분석하였다. 부안 내소사 대웅보전은 임진왜란 중 소실되어 1633년(인조 11) 중창하였고, 보물 제291호로 지정되어있으며, 후불벽을 포함하여 내·외부 벽면에 모두 111점의 벽화가 남아있는데, 모두 18세기 후반으로 보고 있다 (Cultural Heritage Administration of Korea․Research Institute of Sungbo Cultural Heritage, 2013; Cho et al.
표면의 안료색상과 광물의 분포상태를 자세히 관찰하기 위하여 광학현미경(Optical Microscope, Axiotech 100HD, Carl Zeiss, Germany)을 이용하여 5배, 10배, 20배율로 확인하였다. 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, JSM-5910LV, Jeol, Japan) 및 부착된 에너지분산형분광계(Energy Dispersive Spectrometer, Oxford 7324, England)를 통해 구성입자의 미세조직 및 구성 안료의 주요성분을 확인하였다.
2ml strips)를 30분간 실시하였다. 표면의 안료색상과 광물의 분포상태를 자세히 관찰하기 위하여 광학현미경(Optical Microscope, Axiotech 100HD, Carl Zeiss, Germany)을 이용하여 5배, 10배, 20배율로 확인하였다. 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, JSM-5910LV, Jeol, Japan) 및 부착된 에너지분산형분광계(Energy Dispersive Spectrometer, Oxford 7324, England)를 통해 구성입자의 미세조직 및 구성 안료의 주요성분을 확인하였다.
대상 데이터
이와 같이 대상이 되는 사찰은 조선후기에 재건되거나 중창되어 시대가 유사하며, 안료의 분석결과 비교가 용이하다. 또한 안료의 입자형태의 보다 정확한 비교를 위하여 현대안료 6점을 추가 분석하였다.
부안 내소사 대웅보전 등 3곳의 벽화 및 단청에 사용된 적색과 녹색안료를 대상으로 분석하였다. 이는 문화재청의 지원을 받아 성보문화재연구원에서 사찰건축물 벽화조사 사업을 진행하고 국립문화재연구소 보존과학연구실에서 벽화 및 단청의 비파괴분석을 지원하는 과정에서 대량 및 창방 틈 등에 박락되어 남아있는 안료 편을 수습하여 시료로 사용하였다.
부안 내소사 대웅보전 등 3곳의 벽화 및 단청에 사용된 적색과 녹색안료를 대상으로 분석하였다. 이는 문화재청의 지원을 받아 성보문화재연구원에서 사찰건축물 벽화조사 사업을 진행하고 국립문화재연구소 보존과학연구실에서 벽화 및 단청의 비파괴분석을 지원하는 과정에서 대량 및 창방 틈 등에 박락되어 남아있는 안료 편을 수습하여 시료로 사용하였다. 이렇게 수습된 시료를 분석하기 때문에 정확히 어느 부분에 채색되어있던 안료인지 세부적인 위치를 제시하기에는 무리가 있으며, 수습된 시료 중 그 시대가 분명하며 분석이 가능한 적색 및 녹색안료 시편을 선정하여 분석하였다.
성능/효과
결론적으로 이러한 안료 입자의 모양은 노출환경의 다양성에 따른 변화 뿐만아니라 채색 당시에 도채의 기법이나 함께 혼합되어진 물질(아교 등 접착제나 혼합되어진 다른 종류의 안료광물 등)의 종류와 배합비율의 차이이기도 하며, 나아가 근본적으로 원료생산지의 차이나 중간 안료 제법 과정(분쇄, 불순물 제거, 수비 등)의 차이에서도 형태의 변화가 나타날 가능성이 있다. 즉, 광물성 천연안료의 대부분은 지각에서 자연적으로 생성된 광물임으로 주변지질 등의 환경적인 영향을 받게 된다.
광학현미경과 전자현미경을 이용하여 안료의 미세입자 형태를 관찰한 결과, 같은 종류의 안료광물이라도 입자의 형태가 조금씩 달랐다. Figure 2에서와 같이 적색안료로 사용된 진사와 석간주, 연단은 서로 다른 입자형태를 가지고 있으며, 같은 진사라 하더라도 다른 입자형태를 보이고 있다.
색상에 따른 안료 종류별 입자의 형태 특성을 살펴본 결과, 적색안료 중에서 진사는 매끄럽거나 길쭉하고 각진모양, 판상 등 다양한 형태를 가지고 있으며, 석간주는 주로 판상의 입자가 적층된 형태를 보였고, 연단은 원형의 입자가 서로 뭉쳐져 존재했다. 녹색안료 중에서 녹염동광은 판상내지 원형의 입자형태를 보였고, 석록은 녹염동광에 비해 입자가 작았으며, 뇌록은 크고 작은 미세 분말형태의 입자가 혼재되어 있었다. 또한 이들 색상입자를 현대의 천연안료와 비교하면 그 형태가 유사하거나 일부 변형된 모양을 가지고 있음을 알 수 있다.
성분분석 결과를 전체적으로 살펴보면, 색상의 밝기에 따라서 각 사찰에 사용된 안료의 종류가 같음을 알 수 있다. 이는 단청이나 벽화에 도안이 서로 다를 뿐만아니라 적색안료의 경우, 기존의 연구(Gettens & Stout, 1966; Han et al.
성분분석을 통한 색상별 안료의 종류를 파악한 결과, 적색안료는 진사(Cinnabar, HgS)와 석간주(Hematite, Fe2O3), 연단(Minium, Pb3O4) 등 3가지 종류가 모두 또는 일부만 사용된 것으로 확인되었고, 녹색안료는 녹염동광[Atacamite, Cu2Cl(OH)3]과 뇌록석[Celadonite, K(Mg,Fe,Al)2(Si,Al)4] 이 주로 쓰인 것으로 확인되었으며, 일부 석록[Malachite, CuCO3·Cu(OH)2]도 사용되었음을 알 수 있다.
후속연구
결론적으로 안료의 종류에 따른 입자특성은 화학조성이나 결정구조분석을 통한 광물종 확인과 더불어 보다 추가적인 안료원료의 독특한 특성을 구별할 수 있는 인자로 활용할 수 있을 것으로 생각되며, 이를 통해 지역이나 시대에 따라 다양한 회화안료의 특성자료를 지속적으로 데이터베이스화할 경우, 고대안료에 대한 해석뿐만 아니라 문화교류를 파악하는데 보조자료로 활용할 수 있을 것이다. 또한 시간의 경과에 따른 안료광물의 열화 등을 직접적으로 확인할 수 있는 지표로도 쓰일 수 있을 것으로 판단된다.
녹색안료 중에서 녹염동광은 판형내지 원형의 크고 작은 입자가 서로 적층되어 완전히 결합되어 있는 모양을 확인할 수 있다(Figure 2-F). 그러나 기존 양산 통도사 영산전의 분석결과(Han, 2014)에서는 각이 지고, 굵은 입자의 형태로 관찰되기도 하여 화학조성은 같으나 입자형태가 다른 것인지, 열화 등 물리화학적 반응이나 교착제와의 상호작용에 의한 입자의 변화인지는 보다 세밀한 추가 연구가 필요하다. 또한 함께 분석된 석록은 녹염동광 입자에 비해 보다 미세하면서 크기가 다양한 입자가 부스러져 적층되어 있는 형태를 하고 있다(Figure 2-H).
결론적으로 안료의 종류에 따른 입자특성은 화학조성이나 결정구조분석을 통한 광물종 확인과 더불어 보다 추가적인 안료원료의 독특한 특성을 구별할 수 있는 인자로 활용할 수 있을 것으로 생각되며, 이를 통해 지역이나 시대에 따라 다양한 회화안료의 특성자료를 지속적으로 데이터베이스화할 경우, 고대안료에 대한 해석뿐만 아니라 문화교류를 파악하는데 보조자료로 활용할 수 있을 것이다. 또한 시간의 경과에 따른 안료광물의 열화 등을 직접적으로 확인할 수 있는 지표로도 쓰일 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 우리나라 사찰의 벽화 및 단청에 사용된 적색및 녹색안료의 종류를 성분분석으로 확인하고, 현미경을 이용하여 입자특성을 분석하고 비교하여 입자 형태를 이용하여 실제 시대별, 지역별로 안료의 종류를 구별할 수 있는지 그 가능성을 확인하고자 하였다. 이를 통해 성분분석과 결정구조분석으로 구별이 불가능한 안료의 특성자료를 인자화하고, 지속적으로 데이터베이스화할 경우, 고대안료에 대한 해석뿐만 아니라 문화교류를 파악하는데 보조 자료로 활용될 것으로 기대 된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
고려 시대에 불화에 어떤 안료가 사용되었는가?
고대 우리나라에서 회화에 사용된 안료의 역사를 보면 고구려 벽화에 주사와 그을음, 황토 등이 사용되었고 (Mazzeo et al. 2005), 고려 시대에는 주사, 석록, 석청 등의 안료가 불화에 사용되었는데, 이후 조선시대에는 광물성 안료보다 간편하고 저렴하며 쉽게 구할 수 있었던 식물성 안료를 많이 사용하였다(Jeong, 2001). 이렇게 고대부터 현대에 이르기까지 서화, 회화, 장신구, 장식품, 무기, 일상용품 등에 사용된 안료 중 현재까지 남아있는 재료는 광물성 무기안료가 대부분이며, 특히 사찰의 벽화 및 단청의 형태로 남아 있어 고대 안료 물질을 밝히는 연구가 활발히 진행 중에 있다.
안료란 무엇인가?
안료란 미세한 발색물질로 전색제(展色劑)와 함께 사용되어 채색이 되며, 전색제 속에 용해되지 않고 미립자로 존재한다는 점에서 염료와 대조되는 물질이다(Jeong, 2001; Lee, 2012).
사찰의 단청 등 회화에 사용된 적색과 녹색안료에 대해 그 종류를 밝혀내고, 이들의 광물입자 특성을 관찰하여 서로 비교분석한 결과는 어떠한가?
사찰의 단청 등 회화에 사용된 적색과 녹색안료에 대해 그 종류를 밝혀내고, 이들의 광물입자 특성을 관찰하여 서로 비교분석하고자 하였다. 성분분석 결과, 적색안료는 진사(Cinnabar)와 석간주(Hematite), 연단(Minium) 등 3가지 종류가 사용된 것으로 확인되었고, 녹색안료는 녹염동광(Atacamite)과 뇌록석(Celadonite) 그리고, 일부 석록(Malachite)이 확인되었다. 이는 사찰별로 독특한 안료를 사용하였다기 보다는 다양한 종류의 안료를 회화의 특성에 맞게 모두 이용하였음을 알 수 있다. 안료의 입자특성에서는 적색안료 중에서 같은 진사라 할지라도 매끄럽거나 길쭉하고 각진모양, 판상 등 자형(hedral) 또는 타형(anhedral)의 다양한 형태를 가지고 있으며, 이는 녹색안료에서도 유사한 패턴을 보였다. 특히 지금까지 안료의 성분과 결정구조분석을 통해 광물을 확인하는 방법이 주로 이용되어왔으나 이에 비해 입자의 형태적 특성을 이용하는 것이 색상과 종류가 유사한 안료 그룹내에서는 이들을 보다 세밀하게 구분할 수 있고, 인자화 하는데 유리한 방법일 수 있을 것으로 판단된다.
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