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문제 정의
- 외부에 노출된 대형 석조보살좌상은 밀폐용기를 적용할 수 없는 구조이다. 따라서 문제를 해결하기 위해 솜포에 아세톤을 흡수시키고 비닐랩으로 밀폐시켜 증기로 제거하는 방안을 선택하였다. 솜포는 표면에 잔류물이 남지 않으며 오랜 시간 아세톤을 유지할 수 있고 비닐랩은 크기와 상관없이 밀폐가 가능한 장점이 있다.
- 보존처리 과정에서 유기용제를 사용하는 방법은 오염물의 제거뿐만 아니라 대상 암석에 대한 반응도 중요한 문제이기 때문에 이를 검토하였다. 2007년도에 삼전도비사적 제101호 페인트 낙서에 대한 긴급 보존처리를 국립문화재연구소에서 실시하였으며 이때 아세톤Acetone 등의 유기용제에 대한 평가를 실시하였다.
제안 방법
- 보존처리 과정에서 유기용제를 사용하는 방법은 오염물의 제거뿐만 아니라 대상 암석에 대한 반응도 중요한 문제이기 때문에 이를 검토하였다. 2007년도에 삼전도비사적 제101호 페인트 낙서에 대한 긴급 보존처리를 국립문화재연구소에서 실시하였으며 이때 아세톤Acetone 등의 유기용제에 대한 평가를 실시하였다. 대상 유기용제는 증류수, 래커시너 래커페인터 희석제Modeling lacquer thinner light Canal, Korea, 에탄올Ethyl alcohol, 메틸에틸케톤Methyl ethyl keton, 아세톤, 메틸렌 클로라이드Methylene chloride, 과산화 수소Hydrogen peroxide를 대상으로 진행한 결과 대부분의 유기용제에 의한 석재의 색도 변화가 거의 없었으나 과산화수소수만이 눈에 띌 정도로 변화가 나타난 것으로 보고하고 있다 [4].
- 석조 표면에 흡수층 가장자리를 비닐랩으로 1차 고정시켰다. 그 위에 아세톤을 흡수시킨 솜포를 비닐랩으로 감싸고 정하였다. 그리고 전체적으로 랩을 고정하였는데 고정시킬 때 표면에 물리적 힘이 가해지지 않도록 주의하였다.
- 단단하게 굳은 순간접착제를 대상으로 밀폐된 공간에서 아세톤 증기에 용해하는 반응을 살펴보았다. 2시간 경과 후 부드러워지기 시작하고 4시간 경과 후에는 길게 늘어나면서 아래로 처진다.
- 솜포는 표면에 잔류물이 남지 않으며 오랜 시간 아세톤을 유지할 수 있고 비닐랩은 크기와 상관없이 밀폐가 가능한 장점이 있다. 따라서 비커 실험 결과와 솜포와 비닐랩을 이용한 방법을 통하여 석재 표면에서 수지 제거가 가능한지 실험하였다. 유지 시간은 사례 조사에서 확인되는 연질, 경질 토기의 기공성에 의한 내부 흡수와 용해 시간의 차이를 석재에서 검토하기 위한 부분이다.
- 먼저 수지상 오염물의 성분을 파악하기 위해 FT-IR 분석을 실시하였다. 분석 결과 석조보살좌상에 고착된 수지는 시중에서 쉽게 구입이 가능한 시아노아크릴계 순간접착제로 유기용제인 아세톤으로 충분히 용해하여 제거가 가능한 것이었다.
- 비커 내부에 아세톤을 흡수한 흡수지와 거리를 두고 시험편을 고정시켰다. 밀폐된 상태로 2시간, 4시간, 24시간 경과 후의 변화 상태를 확인하였다(도6-11).
- 순간접착제를 유기용제인 아세톤 증기로 제거할 경우 필요한 시간을 알아보기 위해 예비 실험을 진행하였다. 먼저 순간접착제 록타이트-401을 굳힌 다음 일정 크기로 잘라 시험편을 만들었다.
- 이는 석재 표면의 박리 및 입상 분해에 의해 발생한 미세한 틈에 고착된 순간접착제를 제거하기 위한 것으로 토기와 유사하게 거동할 것으로 판단하였다. 실험 방법은 석재 표면에 순간접착제를 도포한 후 3일 정도 응고시켰다. 순간접착제로 응고된 석재 표면은 아세톤을 흡수시킨 흡습지로 감싸고 24시간 경과 후에 해포하였다(도12-17).
- 위와 같은 결과를 토대로 석조보살좌상 표면과 솜포 사이에 용해된 수지를 흡수하기 위한 흡수층을 두고 현장에 적용하기로 하였다. 흡수층은 거즈 내부에 한지를 넣어 부피감이 있도록 제작하여 솜포에 흡수된 아세톤 용액이 직접적으로 유물 표면과 접촉하지 않으면서 용해된 수지가 쉽게 흡수되도록 하였다.
- 따라서 증기법이 물리적 손상을 최소로 하면서 수지를 제거하는 방법이지만 실외에 있는 대형 석조문화재에 적용된 사례가 없고 어떻게 밀폐할 것인가 하는 문제가 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해 증기법의 용제가 유물에 액상으로 직접 접촉하지 않는 장점과 습포법의 습포제가 일정 시간 용제를 증발시키지 않고 유지할 수 있다는 것을 고려하여 제거 방법을 검토하였다.
- 솜포와 유물의 표면 사이에는 용해된 순간접착제가 흡수될 수 있도록 거즈 사이에 한지를 넣은 흡수층을 두었다. 이 층은 솜포와 유물 표면을 떨어뜨리는 역할을 하여 솜포 내의 아세톤이 직접적으로 표면과 접촉하지 않고, 증기법과 같이 기화된 증기가 순간접착제를 용해하도록 하였다. 솜포는 비닐랩을 감아서 밀폐시켰는데 이러한 방식은 순간접착제를 용해하는데 필요한 충분한 시간을 유지하면서도 현장 적용이 쉽다는 장점이 있었다.
- FT-IR 분석은 유기화합물의 분자구조를 추정하는 데 편리한 장치로 시료에 적외선을 흡수시키거나 투과시켜서 정성분석과 정량분석을 평가하는 방법이다. 표면에서 채취한 시료Sample와 시아노아크릴Cyanoacrylate계 순간접착제를 대상으로 FT-IR Spectrum Peak를 비교 분석하였다(도5). 분석 결과 고착된 수지는 Cyanoacrylic acid esters monomer를 주성분으로 하는 시아노아크릴계 순간접착제와 같은 성분으로 확인되었다.
- 셋째, 제거 과정이나 제거 후에 문화재 표면 및 주변에 오염물이 남지 않는 방법을 적용한다. 해결 방법으로 증기법과 습포법을 결합하여 동시에 적용해 보았다. 먼저 증기법의 경우 용제가 유물에 액상으로 직접 접촉하지 않고 오염물을 용해할 수 있으며 물리적으로도 손상을 주지 않는다.
- 위와 같은 결과를 토대로 석조보살좌상 표면과 솜포 사이에 용해된 수지를 흡수하기 위한 흡수층을 두고 현장에 적용하기로 하였다. 흡수층은 거즈 내부에 한지를 넣어 부피감이 있도록 제작하여 솜포에 흡수된 아세톤 용액이 직접적으로 유물 표면과 접촉하지 않으면서 용해된 수지가 쉽게 흡수되도록 하였다.
대상 데이터
- 고려시대 전기에 만들어진 신복사지 석조보살좌상은 보물 제84호로 탑을 향해 무릎을 꿇고 공양하는 자세로 앉아 있는 모습이다. 불상의 높이는 180cm로 화강암으로 제작되었다. 원통형의 높은 관, 동글동글한 얼굴, 짧은 인중, 미소띤 입과 같은 표현양식은 고려시대 전기 강원도 지역에서 유행하던 특징인데 인근의 한송사지 석조보살좌상국보 제124호, 평창 월정사 석조보살좌상보물 제139호도 같은 모습이다[1].
- 침적법에 비해 처리 시간이 길어질 수 있지만 약해진 유물이 액체 상태인 용해제와 빠른 시간 내에 반응하지 않고 기체 상태로 천천히 반응하기 때문에 화학적으로 보다 더 안정적이라는 장점이 있다. 신복사지 석조보살 좌상 오염물로 확인된 시아노아크릴계 수지인 록타이트-401이 도포된 연질 토기와 경질 토기를 대상으로 증기법을 이용하여 제거 실험을 한 사례가 있다. 실험 결과 연질 토기는 30-40분, 경질 토기는 24시간 후에 쉽게 제거되었다.
성능/효과
- 둘째, 아세톤 등의 용해제를 사용하여 화학적으로 제거하지만 가능하면 용해제가 표면과 직접적으로 반응하지 않도록 한다.
- 대상 유기용제는 증류수, 래커시너 래커페인터 희석제Modeling lacquer thinner light Canal, Korea, 에탄올Ethyl alcohol, 메틸에틸케톤Methyl ethyl keton, 아세톤, 메틸렌 클로라이드Methylene chloride, 과산화 수소Hydrogen peroxide를 대상으로 진행한 결과 대부분의 유기용제에 의한 석재의 색도 변화가 거의 없었으나 과산화수소수만이 눈에 띌 정도로 변화가 나타난 것으로 보고하고 있다 [4]. 따라서 아세톤 증기를 이용한 방법은 석조 자체 물성에 영향을 주지 않을 것으로 판단되었다.
- 표면에서 채취한 시료Sample와 시아노아크릴Cyanoacrylate계 순간접착제를 대상으로 FT-IR Spectrum Peak를 비교 분석하였다(도5). 분석 결과 고착된 수지는 Cyanoacrylic acid esters monomer를 주성분으로 하는 시아노아크릴계 순간접착제와 같은 성분으로 확인되었다.
- 먼저 수지상 오염물의 성분을 파악하기 위해 FT-IR 분석을 실시하였다. 분석 결과 석조보살좌상에 고착된 수지는 시중에서 쉽게 구입이 가능한 시아노아크릴계 순간접착제로 유기용제인 아세톤으로 충분히 용해하여 제거가 가능한 것이었다. 석조문화재 오염물 세척 방법은 크게 물리적인 방법과 화학적인 방법으로 나눌 수 있다.
- 셋째, 제거 과정이나 제거 후에 문화재 표면 및 주변에 오염물이 남지 않는 방법을 적용한다. 해결 방법으로 증기법과 습포법을 결합하여 동시에 적용해 보았다.
- 신복사지 석조보살 좌상 오염물로 확인된 시아노아크릴계 수지인 록타이트-401이 도포된 연질 토기와 경질 토기를 대상으로 증기법을 이용하여 제거 실험을 한 사례가 있다. 실험 결과 연질 토기는 30-40분, 경질 토기는 24시간 후에 쉽게 제거되었다. 연질 토기 시료와 경질 토기 시료에서 제거 시간에 차이가 발생하는 것은 연질 토기 시료의 경우 기공이 많아 용제 증기가 경질 토기 시료 내부보다 더 잘 침투되어 차이를 보이는 것으로 보고하고 있다[3].
- 첫째, 현재 석조보살좌상 표면에는 박리에 의해 들뜬 부분이 많고, 입상 분해가 진행되어 묻어 날 정도로 표면이 취약한 상태였다. 따라서 물리적 손상을 최소한으로 한다.
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