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문제 정의
- 본 연구에서는 출토 지류 유물에 속하는 경상북도 풍천면 가곡리 권굉(1494-1563) 묘에서 출토된 만장을 대상으로 현장조사와 현미경을 이용한 광학적 분석 등을 통해 다양하고 복합적인 손상유형과 재질의 특성을 파악하여 유물 제작에 소요된 원재료에 대한 정보를 구축하고자 하였다.
- 이에 본 연구에서는 안동권씨 병곡종택에서 한국국학진 흥원으로 기탁된 권굉 만장 7점을 대상으로 현장조사와 실체현미경, 형광현미경, 주사전자현미경, 적외선분광분석 등을 이용하여 만장과 이를 이루고 있는 원료 섬유의 재질 상태에 대해 연구하여 조선시대 출토 만장에 대한 기초 정보를 구축하고자 하는데 학문적 의의가 있다.
제안 방법
- 권굉 만장 섬유 7점의 경우 전부 C-stain 용액에 반응하여 적갈색을 띄는 것을 확인하였다. A, B, C, E, F 시료는 섬유 표면에 얇은 투명 막과 왜곡, 횡문을 관찰하였다. D, G의 시료에서는 투명막은 관찰되지 않지만 C-stain에서 섬유가 적갈색을 띄며 왜곡과 횡문이 관찰되기 때문에 7점의 모든 시료가 닥나무 인피섬유가 가지는 전형적인 외관특성이 있음을 확인하였다.
- 권굉 만장에 대한 지질조사는 비파괴적인 방법으로서 크기, 두께, 색도 측정 및 육안관찰을 진행하였으며 시료 명은 Table 1과 같다. 두께는 두께측정기(293-IP-54, Mitutoyo, Japan)를 이용하여 총 3회 반복하여 측정한 평균값을 사용하였다.
- 권굉 만장에 대한 지질조사는 비파괴적인 방법으로서 크기, 두께, 색도 측정 및 육안관찰을 진행하였으며 시료 명은 Table 1과 같다. 두께는 두께측정기(293-IP-54, Mitutoyo, Japan)를 이용하여 총 3회 반복하여 측정한 평균값을 사용하였다. 색도측정은 색도계(spectro-guide, BYK-Gardner, Germany)를 이용해 색을 표시하는 CIE L, a, b 표색법으로 나타내었다.
- 그 중, 만장 1과 만장 2의 경우 각각 4장과 8장이 겹쳐 붙어있는 형태로 남아 있었다. 따라서 상기 2점의 연구대상에 한에서는 측정 및 시료 수습의 어려움이 있어 각각 가장 위에 있는 장에 대해서만 측정 및 시료 수습을 진행하였다. 현장조사시 진행한 기초적인 지질조사를 제외한 섬유분석은 손상되어 결락된 권굉 만장의 섬유시료를 수습 하여 분석에 이용하였다.
- 만장 섬유의 적외선 분광 분석은 FT-IR(Bruker Optics Inc. VERTEX 70)을 이용하여 Attenuated total reflection infrared spectroscopy(ATR) 모드로 측정하였다. 각 시료의 스펙트럼은 OPUS Lab(ver.
- 만장 섬유의 표면 및 조성분석은 FE-SEM(JEOL JSM-IT300, Japan)와 EDS(OXFORD INCA X-Maxn , England)를이용하였으며, 모든 시료는 백금도금(platinum coating)한다음 가압전압 10 kV, 작업거리 10.0 mm로 분석을 수행 하였다.
- 색도측정은 색도계(spectro-guide, BYK-Gardner, Germany)를 이용해 색을 표시하는 CIE L, a, b 표색법으로 나타내었다. 먹이 없으며 염으로 인한 오염이 없는 부분을 지정하여 총 3회 반복하여 측정한 평균값을 사용하였다.
- 원료 섬유는 종류에 따라 물리·화학적 성질이 다르므로 염색 시약 처리를 행하면 특유의 색으로 발색되고, 이때 발생하는 색의 차이를 이용하여 섬유 식별이 가능하다[4]. 본연구에서는 권굉 만장 섬유를 해리시킨 후 Graff C stain과 Double stain 방법을 이용하여 확인하였다.
- 분석에 이용되는 모든 섬유 시료는 온도 23±3o C, 상대습도 50±5o C의 조건에서 48시간동안 안정화한 후 측정하도록 하였다.
- 5 ml를 가하고 12-24시간 방치 후상등액을 취하여 C stain 용액을 제조하였다. 상기 C stain 용액에 해리된 섬유시료를 3-5분 침지하여 염색한 뒤 프레파라트를 제작하여 섬유와 표피조직을 형광현미경(Nikon, ECLIPSE Ni, Japan)을 사용하여 200배에서 관찰하였다.
- 상기 혼합물에 섬유시료를 3-5분 침지시킨 후, 증류수를 이용하여 세척하였다. 염색 후 세척된 섬유 시료로 프레파라트를 제작하여 섬유와 표피조직을 실체현미경(Olympus, jp/bx51, Japan)을 사용하여 25배율에서 정색반응을 관찰하였다.
대상 데이터
- Double Stain: 권굉 만장 섬유의 Double stain 방법은 Safranin-astra blue 시약을 이용하여 진행하였다[5]. Safranin (SAMCHUN Chamical, Korea) 1 g을 증류수 100 ml에 용해시켜 용액 A를 제조하였다. Astra blue(Glentham Life Science, United Kingdom) 0.
- 권굉 만장은 2017년 03월 05일에 경상북도 풍천면 가곡 리의 권굉 묘에서 짚신과 함께 발굴되었다. 출토 만장의 묘주는 권굉(1494-1563)으로 생전에 참봉·진주목사(參奉· 晉州牧使)를 역임했던 인물이다.
- SEM image에서 관찰된 이물질의 화학원소를 분석하고자 진행한 EDS 분석 결과를 Table 3에 나타내었다. 닥 섬유로부터 유래된 것으로 보이는 C와 O를 제외한 나머지 Na, Mg, Ca, Fe 그리고 Cu 등 총 12종류의 화학성분을 확인하였다. 이는 제지공정 중에 사용되는 물, 토양, 충전제, 도구에서 유입되었거나 시신 혹은 토양 등과 같은 매장환경에서 흡착된 것으로 추정된다.
- 본 연구에서 다루고자 하는 권굉 만장은 분묘에서 발굴된 출토 지류 유물 중 출토 만장에 속한다. 만장이란 고인의 학덕이나 이력 혹은 고인에 대한 애도의 글을 비단이나 종이에 적어 기처럼 만든 것으로 문체에 따라 만사 또는 만시로 나누어진다.
- 본 연구의 대상인 권굉 만장은 현장조사시 Figure 1과 같은 형태로 각각 만장 1, 만장 2, 만장 3, 만장 4, 만장 5, 만장 6, 만장 7로 임시번호가 부여되어 총 7점으로 분류되어 있었다. 그 중, 만장 1과 만장 2의 경우 각각 4장과 8장이 겹쳐 붙어있는 형태로 남아 있었다.
- 섬유 해리: 현장조사 시 수습해온 만장 시료 7점으로부터 각각 미량의 시료를 취한 후 증류수 20 ml를 가하고 60o C에서 6시간동안 교반하여 해리된 만장섬유 시료를 준비하였다.
- 따라서 상기 2점의 연구대상에 한에서는 측정 및 시료 수습의 어려움이 있어 각각 가장 위에 있는 장에 대해서만 측정 및 시료 수습을 진행하였다. 현장조사시 진행한 기초적인 지질조사를 제외한 섬유분석은 손상되어 결락된 권굉 만장의 섬유시료를 수습 하여 분석에 이용하였다. 분석에 이용되는 모든 섬유 시료는 온도 23±3o C, 상대습도 50±5o C의 조건에서 48시간동안 안정화한 후 측정하도록 하였다.
데이터처리
- VERTEX 70)을 이용하여 Attenuated total reflection infrared spectroscopy(ATR) 모드로 측정하였다. 각 시료의 스펙트럼은 OPUS Lab(ver. 6.5, Bruker Optics Inc.) 프로그램을 이용하여 4000-400 cm-1 범위에서 4 cm-1 response로총 32회 반복 측정한 평균 스펙트럼을 사용하였다.
이론/모형
- Double Stain: 권굉 만장 섬유의 Double stain 방법은 Safranin-astra blue 시약을 이용하여 진행하였다[5]. Safranin (SAMCHUN Chamical, Korea) 1 g을 증류수 100 ml에 용해시켜 용액 A를 제조하였다.
- 두께는 두께측정기(293-IP-54, Mitutoyo, Japan)를 이용하여 총 3회 반복하여 측정한 평균값을 사용하였다. 색도측정은 색도계(spectro-guide, BYK-Gardner, Germany)를 이용해 색을 표시하는 CIE L, a, b 표색법으로 나타내었다. 먹이 없으며 염으로 인한 오염이 없는 부분을 지정하여 총 3회 반복하여 측정한 평균값을 사용하였다.
성능/효과
- A, B, C, E, F 시료는 섬유 표면에 얇은 투명 막과 왜곡, 횡문을 관찰하였다. D, G의 시료에서는 투명막은 관찰되지 않지만 C-stain에서 섬유가 적갈색을 띄며 왜곡과 횡문이 관찰되기 때문에 7점의 모든 시료가 닥나무 인피섬유가 가지는 전형적인 외관특성이 있음을 확인하였다.
- FT-IR 분석 결과 권굉 만장 섬유는 셀룰로스, 리그닌 그리고 헤미셀룰로스의 구조로 이루어져 있음을 확인하였다.
- FT-IR 분석 결과를 바탕으로 Graff C stain, double stain 그리고 SEM image 분석을 진행한 결과 권굉 만장의 경우 셀룰로스 함량이 매우 낮으며, 정련이 불충분하거나 거친 원료를 사용한 것으로 추정된다. 또한 닥나무 인피섬유의 외관특성인 적갈색의 발색, 횡문, 왜곡 그리고 투명막이 확인되어 닥나무 인피섬유를 원료로 제조한 한지임을 알 수 있었다.
- SEM photograph (×500) 분석 결과 전체적으로 원료 섬유 사이에 이물질이 흡착되어있는 것을 확인하였다.
- 권굉 만장에 대한 기초 지질조사 결과, 육안관찰시 권굉 만장 7종 모두 지류로 이루어져 있으며 전체적으로 표면에 이물질이나 얼룩, 곰팡이, 경화 등을 확인하여 만장이 손상 되어 있는 것을 관찰하였다.
- 권굉 만장의 경우 일부 만장이 훼손되어 찢어지거나 유실되어 원형 상태의 정확한 크기를 알 수 없으나 평균값이 길이 128±19 cm, 너비 39±5 cm의 범위를 가지는 것을 확인하였다.
- 기초 지질조사와 SEM image 분석 시 관찰된 이물질의 원소분석은 EDS 분석을 통해 총 14종류의 화학성분을 확인하였으며 이는 제지공정 중에서 유입되었거나 매장환경에서 흡착된 것으로 추정된다.
- FT-IR 분석 결과를 바탕으로 Graff C stain, double stain 그리고 SEM image 분석을 진행한 결과 권굉 만장의 경우 셀룰로스 함량이 매우 낮으며, 정련이 불충분하거나 거친 원료를 사용한 것으로 추정된다. 또한 닥나무 인피섬유의 외관특성인 적갈색의 발색, 횡문, 왜곡 그리고 투명막이 확인되어 닥나무 인피섬유를 원료로 제조한 한지임을 알 수 있었다.
- 시료 A-G는 전체적으로 유사한 peak를 나타냄을 알 수 있다. 분석결과 3330 cm-1 부근에서 OH stretching peak, 2900 cm-1 부근에서 C-H symmetrical stretching peak, 1640 cm-1 부근에서 -OH deformation peak, 1429 cm-1 부근에서 C-H deformation peak, 1313 cm-1 부근에서 C6의 CH2 rocking vibration peak, 1159 cm-1 부근에서 C-O-C asymmetrical stretching peak 그리고 1028 cm-1 부근에서 C-O-C stretching peak 등을 확인하여 전체적으로 셀룰로스, 리그닌 그리고헤미셀룰로스 구조를 포함하는 섬유로 이루어져 있음을 확인하였다[6-8].
- Figure 4에서 섬유가 전반적으로 붉은 색을 나타나는 것을 확인하였으나 B와 D에서 화살표로 표기한 바와같이 진한 청색의 섬유를 관찰할 수 있었다. 상기 결과를 통해 권굉 만장의 경우 정련이 불충분하거나 거친 원료를 사용하였고 셀룰로스 함량이 매우 낮은 섬유를 이용하여 초지한 것으로 판단된다.
- 색도 측정결과 L* 값의 경우, 만장 3이 71.17±1.08으로 가장 높았으며, a* 값과 b* 값의 경우, 만장 1이 각각 4.61±0.11 과 15.33±0.32로 황색도와 적색도가 비교적 높은 것을 확인하였으나, 전반적으로 시료의 L* , a* , b* 값은 유사한 값을 가지는 것을 확인하였다.
- 권굉 만장의 경우 일부 만장이 훼손되어 찢어지거나 유실되어 원형 상태의 정확한 크기를 알 수 없으나 평균값이 길이 128±19 cm, 너비 39±5 cm의 범위를 가지는 것을 확인하였다. 알려진 규격과 유사한 크기를 갖는 시료도 있었으나 대체적으로 알려져 있는 규격에 비해 크기가 작은 것을 확인하였다.
- 현장조사시 진행한 권굉 만장의 기초 지질 조사에 대한 결과는 Table 2와 같다. 전체적으로 묘지 내에서 오랜 기간에 걸쳐 시신과 함께 손상, 퇴색됨에 따라 만장의 색이황변되어 있었으며 회에 의한 것으로 추정되는 경화를 확인할 수 있었다. 또한 표면에 흙과 이물질이 흡착되어 있었으며 곰팡이에 의한 오염 등을 확인할 수 있었다.
- 전체적으로 큰차이는 없었으나 L* 값의 경우, C가 71.17±1.08으로 가장높고 B가 67.64±0.33으로 가장 낮은 것으로 확인하였다.
후속연구
- 더 나아가 조선시대 만장과 관련된 선행연구가 거의 전무하므로 본 연구를 통해 향후 조선시대 만장과 이를 이루고 있는 원료 섬유에 대해 연구하는데 있어 조선시대 중기에 이용된 만장과 섬유에 대한 기초 자료가 될 수 있다는 점에서 그 의의가 크다.
- 본 연구를 기반으로 권굉 만장의 보존처리시 세척과정에 따른 백색도 증감과 오염물의 제거정도 등에 따라 보존 처리 전, 후 비교결과를 도출할 수 있으므로, 향후 건식 또는 습식 세척의 효율과 재질의 안정성을 평가하는 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
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