선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 숭례문 단청의 손상원인을 규명하기 위하여 복구 당시 현장에서 사용했던 안료에 대한 성분 분석과 박락된 안료 시편에 대한 교착제를 규명하였다. 또한, 이 결과를 바탕으로 숭례문 복구에 사용된 재료를 사용하여 교착제의 종류와 시공 방법을 달리한 의사시편을 제작하고 내후성 시험을 통한 손상양상을 숭례문 복원 단청과 비교 연구하였다.
제안 방법
- 교착제 종류를 비교·검증하기 위해 아교와 아크릴에멀젼을 5종의 비율로 혼합하고 양록을 조채하여 시험편을 제작하였다.
- 내후성을 확인하기 위해 촉진내후성시험기(Ci4000 Xenon Weather-Ometer, ATLAS, U.S.A.)를 이용하였다. 시험조건은 한국산업표준 KS M 5000(도료 및 관련 원료의 시험 방법)의 도료의 촉진 내후성 시험 방법(3231)에 따라서 설정하였다.
- 단청 채색 순서는 크게 교착제 포수, 뇌록 가칠, 육색칠, 적색칠, 동유 마감칠 순으로 하였다. 단청 채색은 숭례문 단청공사 특기시방서를 참고하였고, 단청 박락 원인을 규명하기 위해 교착제를 달리하여 시편을 제작하였고 시편별 채색 순서는 Table 1과 같다. 아교의 농도는 6.
- 단청시편의 시험 전·후 상태 비교를 위해 디지털 카메라 (EOS 1Ds Mark III, Canon, JAPAN)를 이용한 육안관찰과 분광측색계(Spectrophotometer CM-700d, KONICA MINOLTA, JAPAN)를 이용한 색도 비교를 함께 실시하였다.
- 또한 성분함량 분석은 미소부 X선형광분석기(Micro X-ray Fluorescence Analyzer, Eagle 3-XXL, EDAX Inc., America)를 사용하였고, Rh Target, 40kV, 500μA, collimator size 300μm의 조건으로 실시하였다.
- 조채 시 안료는 5g, 교착제는 10ml로 혼합하였다. 또한 제작된 시편에 동유를 2회 도포하여 마감칠에 따른 손상 양상도 비교하였다. 채취한 시편과 제작 시편을 증류수 60ml에 침적시킨 후 가열기(Hot plate, MSH-30D, Daihan science, Korea)를 이용하여 70℃에서 60분, 80℃에서 60분 중탕한 후 100℃로 30분 직접 가열하여 시편의 상태를 확인하였다.
- 본 연구에서는 숭례문 단청의 손상원인을 규명하기 위하여 복구 당시 현장에서 사용했던 안료에 대한 성분 분석과 박락된 안료 시편에 대한 교착제를 규명하였다. 또한, 이 결과를 바탕으로 숭례문 복구에 사용된 재료를 사용하여 교착제의 종류와 시공 방법을 달리한 의사시편을 제작하고 내후성 시험을 통한 손상양상을 숭례문 복원 단청과 비교 연구하였다.
- 시험조건은 한국산업표준 KS M 5000(도료 및 관련 원료의 시험 방법)의 도료의 촉진 내후성 시험 방법(3231)에 따라서 설정하였다. 수분의 직접적인 분무 없이 Xenon lamp를 광원 (파장 영역 300~400nm)으로 하였고, 방사조도는 60.00 W/m2 , 시편 및 챔버 온도는 65℃/38℃, 습도 75%의 챔버 안에서 총 시험 시간은 384시간으로 하였다.
- 안료의 결정구조 분석에는 X선 회절분석(X-ray Diffractometer, Empyrean, PANalytical co., Netherlands)을 사용하였고, 40kV, 40mA, 5°~80°까지 0.026°/sec의 조건으로 실시하였다.
- 단청용 안료의 성분 분석은 숭례문 현장에서 사용한 12종의 안료와 현장에서 채취한 17점의 시편을 대상으로 하였다. 채취 시편은 성분함량 분석을 중심으로 하였고, 백색, 육색, 적색의 시편은 추가적으로 결정구조 분석을 실시하였다.
- 또한 제작된 시편에 동유를 2회 도포하여 마감칠에 따른 손상 양상도 비교하였다. 채취한 시편과 제작 시편을 증류수 60ml에 침적시킨 후 가열기(Hot plate, MSH-30D, Daihan science, Korea)를 이용하여 70℃에서 60분, 80℃에서 60분 중탕한 후 100℃로 30분 직접 가열하여 시편의 상태를 확인하였다.
- 촉진내후성시험 전과 후의 시편 색차(ΔE)를 비교·평가하였다(Figure 3).
대상 데이터
- 교착제 용해 시험 및 도막성능 평가 시험 목재시험편으로는 소나무(Pinus densiflora)를 68(R)×125(L) ×5(T)mm로 제작하여 사용하였다.
- 복원 단청 중 박리·박락이 발생한 부연개판과 연목 머리초의 주화문을 기준으로 하여 교착제 용해 시험 및 도막 성능 평가 시험 안료는 양록과 뇌록, 호분, 장단과 주홍을 사용하였다. 교착제는 문화재 보존처리에 사용되는 일본산 우교(鳳凰, 播州粒膠)와 현재 단청공사현장에서 가장 많이 사용되고 있는 초산비닐-아크릴 공중합수지 에멀젼 접착제(㈜대양화학, 포리졸 506)를 사용하였다. 교착제 용해 시험 및 도막성능 평가 시험 목재시험편으로는 소나무(Pinus densiflora)를 68(R)×125(L) ×5(T)mm로 제작하여 사용하였다.
- 단청시료는 숭례문 단청 채색면 중 박리되어 있거나 탈락된 시편을 취해 실험에 사용하였다. 교착제 종류를 비교·검증하기 위해 아교와 아크릴에멀젼을 5종의 비율로 혼합하고 양록을 조채하여 시험편을 제작하였다.
- 단청용 안료의 성분 분석은 숭례문 현장에서 사용한 12종의 안료와 현장에서 채취한 17점의 시편을 대상으로 하였다. 채취 시편은 성분함량 분석을 중심으로 하였고, 백색, 육색, 적색의 시편은 추가적으로 결정구조 분석을 실시하였다.
- 숭례문 현장에서 채취한 시료 8편을 분석한 결과는 Table 3과 같다. 백색의 경우, 긋기단청인 육생 상부 덧칠 층에서 채취하였고 그 외의 색상들은 박락된 시편을 수습하였다. 백색을 분석한 결과, 산화티타늄(Titanium Dioxide, TiO2)과 염기성탄산납, 탄산칼슘이 확인되었다.
- 교착제 용해 시험 및 도막성능 평가 시험 목재시험편으로는 소나무(Pinus densiflora)를 68(R)×125(L) ×5(T)mm로 제작하여 사용하였다. 현장에서 단청의 마감재로 사용된 동유는 문화재청에서 제공받았고, 실제로 사용된 비율과 동일하게 테레빈유와 3대 7로 혼합(동유:테레빈유)하여 사용하였다.
- 녹색 안료 중 하엽은 크롬옥사이드그린(Chromium Oxide Green, Eskolaite, Cr2O3)으로 확인되었고, 뇌록은 크롬옥사이드 그린과 탄산칼슘으로 확인되며, 양록은 크롬코발트옥사이트(Chromium Cobalt Oxide, CoO·Cr2O3)가 확인되었으나 정확한 발색물질은 확인되지 않았다. 황색 안료인 황은 탄산칼슘 바탕에 축합다환안료인 Flavanthrone Yellow(C.I. Pigment Yellow 3, C16H12Cl2N4O4)가 확인되어 이를 발색 물질로 사용한 분채안료로 확인되었다. 청색 안료 중 삼청은 지르코늄실리케이트[Zirconium Silicate, Zr(SiO4)]와 탄산칼슘이 확인되었으나 발색물질은 확인되지 않았으며, 군청은 프러시안블루[Prussian Blue, Fe4(FeCN6)3]와 울트라마린블루[Ultramarine Blue, Na7Al6Si6O24S3]로 확인되었다.
이론/모형
- )를 이용하였다. 시험조건은 한국산업표준 KS M 5000(도료 및 관련 원료의 시험 방법)의 도료의 촉진 내후성 시험 방법(3231)에 따라서 설정하였다. 수분의 직접적인 분무 없이 Xenon lamp를 광원 (파장 영역 300~400nm)으로 하였고, 방사조도는 60.
성능/효과
- 뇌록의 경우, 아교와 수지를 교차하여 제작한 2번과 4번에서 박리·박락이 확인되었고, 아교만 사용한 1번과 수지만 사용한 3번은 손상이 거의 없는 것으로 확인되었다. 2번 시편은 가장 외층에 위치한 아교 도막이 벗겨지고 바로 아래층에 위치한 수지 도막이 노출되었으며 같은 색상이더라도 층상 분리가 발생하는 것이 확인되었다. 4번 시편 또한 외층의 아교 도막과 내부의 수지 도막 간의 층상 분리로 박리되는 것이 육안 상으로 확인되었다.
- 2번 시편은 가장 외층에 위치한 아교 도막이 벗겨지고 바로 아래층에 위치한 수지 도막이 노출되었으며 같은 색상이더라도 층상 분리가 발생하는 것이 확인되었다. 4번 시편 또한 외층의 아교 도막과 내부의 수지 도막 간의 층상 분리로 박리되는 것이 육안 상으로 확인되었다.
- 8번 시편의 경우, 아교·육색을 3회 채색한 도막은 하나의 층으로 분리되어 하단의 뇌록이 확인되었고, 아교·뇌록으로 채색한 층 또한 균열이 확인되었다.
- 9번 시편의 경우, 아교·육색과 아교·주홍이 하나의 층으로 박락되었고, 11개의 시편에서 손상 정도가 가장 심각한 것으로 확인되었다.
- 촉진내후성시험 전과 후의 시편 색차(ΔE)를 비교·평가하였다(Figure 3). 그 결과 색상별로 보았을 때 색차는 육색이 가장 크고 뇌록, 주홍 순으로 확인되었다.
- 녹색 안료 중 하엽은 크롬옥사이드그린(Chromium Oxide Green, Eskolaite, Cr2O3)으로 확인되었고, 뇌록은 크롬옥사이드 그린과 탄산칼슘으로 확인되며, 양록은 크롬코발트옥사이트(Chromium Cobalt Oxide, CoO·Cr2O3)가 확인되었으나 정확한 발색물질은 확인되지 않았다.
- 5년간의 복구를 통해 2013년 5월, 일반인에게 개방하였으나 단청 일부가 벗겨지는 박리·박락 현상이 발생하여 언론에 문제점들이 보고되었다. 단청의 박락 현상은 언론 보도 후 2013년 10월 23일, 최초 점검을 통해 여러 곳에서 발생한 것이 확인되었다.
- 적색 안료를 분석한 결과, 탄산칼슘과 황산바륨(Barium Sulfate, BaSO4, 증량제) 과 적철석이 확인되었다. 두 종류의 녹색안료를 분석한 결과, 탄산칼슘과 코발트옥사이드를 혼합한 것이 추정되었으며, 이외에도 탄산칼슘에 발색물질을 혼합한 것으로 추정된다. 두 종류의 청색안료를 분석한 결과, 착색제를 입힌 것으로 추정되나 정확한 판단은 어렵다.
- 교착제 중 아교는 일반적으로 고체 상태에서 중탕가열시 60℃를 넘어가면 용해되는 특성을 갖고 있으나(Seo, 2007) 본 연구에서는 10개의 시편 모두 60℃ 이상의 온도에서도 용해되지 않는 것으로 확인되었다. 또한 대조군 시편과 비교한 결과, 숭례문 채색 시편의 경우, 아교가 아닌 다른 교착제가 사용되었을 것으로 판단된다.
- 일부 분채안료의 바탕재로 쓰인 탄산칼슘은 이미 발색 물질이 안료와 결합되어 있어 그 원료물질을 정확히 판단하기가 어렵다. 또한 숭례문에서 박락된 단청 시편의 안료 성분을 분석한 결과, 원료물질의 결과와는 다르게 백색과 육색에서 지당이 검출되었고, 적색에서 연단이 검출되었다.
- 백색 안료 중 호분(설인, 백설)은 탄산칼슘(Calcite, CaCO3)으로 확인되었고, 연백은 염기성탄산납[Hydrocerussite, 2PbCO3·Pb(OH)2, Lead white]으로 확인되었다.
- 백색의 경우, 긋기단청인 육생 상부 덧칠 층에서 채취하였고 그 외의 색상들은 박락된 시편을 수습하였다. 백색을 분석한 결과, 산화티타늄(Titanium Dioxide, TiO2)과 염기성탄산납, 탄산칼슘이 확인되었다. 육색을 분석한 결과, 탄산칼슘과 일부 산화티타늄, 연단(Minium, Pb3O4, Lead Red)이 확인되었다.
- 색차는 56부터 69까지 측정되었고, 이는 색차 범위에서 다른 계통의 색으로 분류된다. 본 실험에서 육색은 장단과 호분을 혼합하여 색상을 제작하였고, 장단의 경우 분석 결과에 따르면 탄산칼슘에 발색물질을 이용하여 색상을 제조한 것으로 확인됨에 따라 위에 언급한 것과 동일 하게 자외선에 의해 발색물질이 열화되어 탄산칼슘만 남은 것으로 판단된다. 뇌록과 주홍의 경우, 동유를 칠한 표면에 수분이 흡착되어 얼룩이 생김에 따라 색상 차이가 발생한 것으로 판단된다.
- 색상별 안료의 성분함량과 조성분석을 통해 숭례문에 사용된 안료 원료물질을 분석한 결과 백색안료인 호분과 적색안료인 석간주를 제외하고 모두 인공안료로 확인되었다. 일부 분채안료의 바탕재로 쓰인 탄산칼슘은 이미 발색 물질이 안료와 결합되어 있어 그 원료물질을 정확히 판단하기가 어렵다.
- 시편에 대한 촉진내후성시험 전·후의 표면 상태를 확인한결과, 도막 층이 두꺼워지고 교착제를 교차시켜 사용했을 때 박리·박락이 잘 발생하는 것으로 확인되었다(Figure 2).
- 전체적으로 도막에 균열이 발생하고 일부 시편에서는 박리·박락이 확인되었다. 외층을 수지로 채색한 시편은 상대적으로 안정하였으나 아교로 채색한 시편은 균열발생, 도막박락 등이 확인되었다. 8번 시편의 경우, 아교·육색을 3회 채색한 도막은 하나의 층으로 분리되어 하단의 뇌록이 확인되었고, 아교·뇌록으로 채색한 층 또한 균열이 확인되었다.
- 육색의 경우, 4개의 시편 모두 뇌록과 주홍과는 달리 매우 높은 색차가 발생하였고, 이는 실제로 육안 상으로도 육색이 탈색되어 기존의 색상과 확연하게 달라진 것이 확인되었다. 색차는 56부터 69까지 측정되었고, 이는 색차 범위에서 다른 계통의 색으로 분류된다.
- 육색을 분석한 결과, 탄산칼슘과 일부 산화티타늄, 연단(Minium, Pb3O4, Lead Red)이 확인되었다. 적색 안료를 분석한 결과, 탄산칼슘과 황산바륨(Barium Sulfate, BaSO4, 증량제) 과 적철석이 확인되었다. 두 종류의 녹색안료를 분석한 결과, 탄산칼슘과 코발트옥사이드를 혼합한 것이 추정되었으며, 이외에도 탄산칼슘에 발색물질을 혼합한 것으로 추정된다.
- 전체적으로 도막에 균열이 발생하고 일부 시편에서는 박리·박락이 확인되었다.
- Pigment Yellow 3, C16H12Cl2N4O4)가 확인되어 이를 발색 물질로 사용한 분채안료로 확인되었다. 청색 안료 중 삼청은 지르코늄실리케이트[Zirconium Silicate, Zr(SiO4)]와 탄산칼슘이 확인되었으나 발색물질은 확인되지 않았으며, 군청은 프러시안블루[Prussian Blue, Fe4(FeCN6)3]와 울트라마린블루[Ultramarine Blue, Na7Al6Si6O24S3]로 확인되었다.
- 촉진내후성시험 결과, 전체적으로 도막 층이 두꺼워짐에 따라 박리·박락 발생률이 높고, 다른 물성의 교착제를 교차하여 사용하였을 때 박리 · 박락 발생률이 높은 것으로 확인되었다.
- 9번과 11번 시편의 경우 외 층은 아교와 주홍을 혼합하여 채색하였으나 손상 차이가 발생하는데 이는 교착제 교차 사용 여부로 판단된다. 포수부터 주홍 채색까지 아교만 사용한 11번 시편에서 일부 손상되어 목재 층이 노출된 것으로 확인되었으나 9번 시편과 비교하였을 때 그 손상정도는 심각하지 않은 것으로 확인되었다. 9번 시편의 경우, 아교·육색과 아교·주홍이 하나의 층으로 박락되었고, 11개의 시편에서 손상 정도가 가장 심각한 것으로 확인되었다.
후속연구
- 본 연구는 목재, 안료의 요인을 제외하고 교착제의 시공 방법에 따른 손상 원인 규명을 연구 범위로 설정하였기에 차후 목재 및 안료와 단청 손상과의 관계 해석을 위해서는 차후 연구가 필요할 것으로 사료된다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.