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
- 일정 시간이 경과한 후, 녹청® 용액을 분무하고 색상변화를 조절하여 마무리하였다. 파티네이션 처리 후 작품표 면에 잔존해 있는 화학약품의 반응으로 인한 파티나의 변색을 방지하기 위해 충분히 수세하였다. 일부 약품이 남아 있는 상태에서 왁스코팅 후 백색 코팅막이 생성될 수 있는데 이 경우 소량의 테레핀 오일을 이용하여 제거한 후 왁스로 재코팅처리하여 마무리 할 수 있다.
제안 방법
- 김찬식 ‘정’은 야외 전시로 인한 계절적 영향과 대기오염 등으로 보호피막이 손상되고 부식이 진행되었다. 눈, 비, 자외선, 대기오염 등으로부터 작품을 보호하고 색상을 안정되고 아름답게 나타내기 위하여 코팅작업을 진행하였다. 야외 청동조각 코팅에는 아크릴, 천연왁스, 마이크로크 리스탈린(Microcrystalline) 왁스, 부쳐스(Butcher's) 왁스 등이 사용된다.
- 바 탕 금속을 확인한 결과, 일부 색상이 다른 부분이 관찰되었 으며, 제작 시 용접에 의한 접합선과 주조상의 표면결함이 드러났다. 따라서 합금비율의 차이가 있을 것으로 추정되 므로 XRF(X-Ray Fluorescence), SEM-EDS(Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer) 분석을 통한 재질특성과 제작방법을 알아보았다.
- 따라서 현재 작품의 파티나층은 작품 제작 초기 색상과는 많은 차이를 보이고 있으며, 얼룩진 표면상태가 원작 (Original work)의 미적요소를 저해한다는 미술관의 전시,작품관리, 보존부서의 협의 결과, 재파티네이션 처리의 필요성을 확인하였고, 미술관 등록대장에 남아있는 사진과 작가의 동시대 작품 사진 등을 기준으로 오리지널과 가장 가깝다고 생각되는 파티나 부분의 색상을 선정하였다. 또한 기존 파티나층 위의 파티네이션처리와 전체 파티나층을 물리적으로 제거 후 파티네이션처리 하는 과정의 진행 여부에 대해서도 미술관 내부뿐만 아니라 외부 보존전문가와 충분한 논의를 거쳐 진행하였다. 이러한 처리는 Getty 미술관 소장의 잭 자약(Jack Zajac: 1929-) ‘Big Skull & Horn in Two Parts II’, 리움미술관 소장의 헨리무어(Henry Moore: 1898-1986) ‘Bronze Form’, 서울시 광화문에 설 치·전시되어 있는 김세중(1928-1986) ‘이순신 장군 동상’ 등 재파티네이션 사례를 참고하였다.
- 왁스의 양이 너무 적으면 파티나 내부까지 침투하기 힘들어지고, 너무 많 으면 왁스가 두텁게 남는 부분이 생겨 변색 되면서 작품 감상에 방해가 된다. 또한 조각의 바탕금속 두께에 따라 가열 정도를 조절해야하기 때문에 부분 테스트를 한 후 결정하였다. 코팅처리 과정은 1차 가열왁스코팅, 브러싱, 2차 비 가열왁스코팅, 브러싱, 천광택 순으로 진행하였다.
- 마운팅한 시료를 220 mesh에서 4,000 mesh까지 순서대로 거친 연마를 실시한 뒤, 3 μm와 1 μm(DP-suspension, Struers, Denmark) 로 미세연마를 실시하였다.
- 먼저 코팅 전 대기환경 조건(24±3℃, RH 50±10%)과 코팅 전 작품표면 온도(30±7℃)를 확인하였다.
- 용접 과정에서 나타나는 기공, 균열의 발생은 틈 부식 (Crevice corrosion)에 의한 손상 등을 야기하므로 보존처리 시 보다 주의를 기울여야 한다. 먼저, 토치나 열풍기 등을 이용하여 기공과 균열부를 완전히 건조시키며, 내부까지 왁스가 충분히 침투할 수 있도록 왁스의 양을 순차적으로 늘리면서 코팅처리를 실시한다. 상황에 따라 Cyanoacrylate계 접착제를 이용할 수 있다.
- 미세조직을 관찰하기 위해 작품 내부에서 소량의 시료 를 채취하여 에폭시 수지에 마운팅하였다. 마운팅한 시료를 220 mesh에서 4,000 mesh까지 순서대로 거친 연마를 실시한 뒤, 3 μm와 1 μm(DP-suspension, Struers, Denmark) 로 미세연마를 실시하였다.
- 보존처리 후 정기적인 모니터링을 통하여 작품의 상태를 확인하였으며, 보존처리를 실시하고 2년 후 일부 백색의 들뜬 코팅층이 확인되어 손상된 코팅층을 열을 가해 제거하고 재코팅을 실시하였다. 그리고 마른 천으로 표면의 오염물을 제거(연 4회)하고, 왁스코팅(연 1회)을 실시하고 있다.
- 본 연구는 야외에 전시된 김찬식 ‘정’의 과학적 분석을 통해 청동 재질 특성과 제작방법을 알아보았으며, 보존처리를 수행하였다.
- , 2010). 본 연구에서는 후자의 방법을 이용하여 마무리 하였다(Figure 8).
- 분석조건은 전압 45 keV, 측정시간 30s, 측정직경 2 mm로 원자번호 15번(P)이 상의 원소에 대해서 분석을 실시하였다. 분석 위치는 육안 관찰로 확인되는 바탕금속, 용접, 밝은 얼룩, 균열로 확인 되는 부분을 중심으로 선정하였으며, 분석결과의 재현성을 위해 3회 측정한 평균값을 적용하였다(Figure 1).
- 재질분석을 위하여 이동식 X-선 형광분석기(α-4000, Innov-X system, USA)를 사용하였다. 분석조건은 전압 45 keV, 측정시간 30s, 측정직경 2 mm로 원자번호 15번(P)이 상의 원소에 대해서 분석을 실시하였다. 분석 위치는 육안 관찰로 확인되는 바탕금속, 용접, 밝은 얼룩, 균열로 확인 되는 부분을 중심으로 선정하였으며, 분석결과의 재현성을 위해 3회 측정한 평균값을 적용하였다(Figure 1).
- 사전 테스트를 통해 결정된 색상정도와 약품, 방법으로 파티네이션을 실시하였다. 연마가 끝난 청동 표면을 소형 프로판, 부탄가스 토치(Propane, Butane gas torch)를 이용하여 가열한 후 BC® 용액을 분무하고, 가열된 표면을 서서히 냉각시키며 물을 분무하여 색상변화 정도를 조절하였다.
- 먼저 코팅 전 대기환경 조건(24±3℃, RH 50±10%)과 코팅 전 작품표면 온도(30±7℃)를 확인하였다. 소형 프로판, 부탄가스토치를 이용하여 표면온도를 약 100℃까지 높여 작품 표면의 수분을 제거한 후 왁스 녹는점(86℃)을 고려하여 80~90℃ 사이에서 왁스를 도포하였다. 그런 다음 왁스가 페이스트 상태로 응고되기 시작하는 50~60℃ 사이에서 브러싱 작업을 하였다.
- 연마가 완료된 시료는 부식액 (FeCl3+HCl+Ethyl alcohol)을 이용하여 시편을 에칭시켰 다. 에칭된 시편은 금속현미경(DM2500M, Leica, Germany)을 사용하여 미세조직을 관찰하였다. 주사전자현미경(MIRA3, TESCAN, Czech)으로 미세조직과 개재물을 관찰하고, 개재물의 성분은 에너지 분산형 X-선 분석기(QUANTA300, BRUKER, Germany)를 이용하여 분석하였다.
- 연마가 끝난 청동 표면을 소형 프로판, 부탄가스 토치(Propane, Butane gas torch)를 이용하여 가열한 후 BC® 용액을 분무하고, 가열된 표면을 서서히 냉각시키며 물을 분무하여 색상변화 정도를 조절하였다.
- 연마는 기존 파티나의 두께 및 접착력에 따라 사용기기 및 연마사포의 거칠기를 달리 하여 적용하였다. 테스트 결과 원형 진동 연마기(Vertical polisher)와 연마사포는 100 mesh로 1차 연마 후 파티네이션 부착력이 최적이라고 판단되는 150 mesh로 최종 마무리 하였다(Figure 7A).
- 또한 미세조직 관찰결과를 통해 작품의 제작은 열처리를 비롯한 인위적인 가공이 가해지지 않은 주조기법이 사용된 것으로 추정 되었다. 이러한 분석 결과는 재료 선정 자료와 보존처리 방법으로 활용하였다.
- 일정 시간이 경과한 후, 녹청® 용액을 분무하고 색상변화를 조절하여 마무리하였다.
- 국립현대미술관 과천관 야외조각공원에 전시중인 김찬식(Kim Chan Shik)의 ‘정(Feeling)’은 장기간의 야외 전시로 인해 대기오염물과 자연재해 등에 의해 부식, 흑변, 곤충에 의한 피해 등이 확인되었으며, 작품표면의 파티나층이 손상되었다. 작품 표면연마 후 잔유물 및 탈지를 위해 자일렌으로 작품표면을 세척하였으며, 원작의 색상 복원 및 재현을 고려하여 파티네이션 테스트를 걸쳐 재파티네이션, 왁스코팅 등의 보존처리를 진행하였다. 보존처리 완료 후 정기적인 클리닝(연 4회)과 왁스코팅(연 1회)으로 작품을 보존관리하고 있다.
- 작품 하단의 스크래치나 손상부분과 같이 코팅처리 후에도 표면색상이 조화롭지 못한 부분에 한하여 색왁스를 이용하여 마무리를 하였다. 해외에서는 제품으로 판매되 거나 무기안료와 왁스, 용제를 혼합하여 사용하고 있다 (Considine et al.
- 재질분석을 위하여 이동식 X-선 형광분석기(α-4000, Innov-X system, USA)를 사용하였다.
- 에칭된 시편은 금속현미경(DM2500M, Leica, Germany)을 사용하여 미세조직을 관찰하였다. 주사전자현미경(MIRA3, TESCAN, Czech)으로 미세조직과 개재물을 관찰하고, 개재물의 성분은 에너지 분산형 X-선 분석기(QUANTA300, BRUKER, Germany)를 이용하여 분석하였다.
- 계절 에 따라 카노버 왁스(Carnauba wax)와 밀랍(Bees wax)의 비율을 조절하여 사용하며, 라벤더유는 왁스와 수지를 유화시키는 역할을 한다. 코팅방법으로는 가열용융법을 선 택하여 표면에 인위적으로 열을 가하여 왁스가 표면 전체에 잘 스며들게 하고 고른 두께로 퍼지도록 처리하였다.
- 또한 조각의 바탕금속 두께에 따라 가열 정도를 조절해야하기 때문에 부분 테스트를 한 후 결정하였다. 코팅처리 과정은 1차 가열왁스코팅, 브러싱, 2차 비 가열왁스코팅, 브러싱, 천광택 순으로 진행하였다. 먼저 코팅 전 대기환경 조건(24±3℃, RH 50±10%)과 코팅 전 작품표면 온도(30±7℃)를 확인하였다.
- 그런 다음 왁스가 페이스트 상태로 응고되기 시작하는 50~60℃ 사이에서 브러싱 작업을 하였다. 코팅처리 후 조각 표면에 이물질 부착을 최소화하고, 작품의 미적인 요소를 부여하기 위해 광택 처리를 하였다. 이 과정은 작품의 주변 온도, 햇빛에 따라 작품표면의 온도가 차이가 크므로 적절한 시간을 맞추는 것이 중요하다.
- 테스트는 작품 후면 하단에 시행하였으며, 표면연마는 원형 진동 연마기(WU650, WORX Co., Germany / GEX 125-1 AE, BOSCH CO., Germany)와 사포 100 mesh, 150 mesh(NX Hookit Paper Disc 5 inch 6 hole, 3M Co., Canada)를 사용하였다. 약품은 황화칼륨(K2S), 질산철 수용액(Fe(NO3)2․3H2O)을 단독 또는 혼합한 용액과 시중에서 조합되어 판매되는 녹청® 과 BC® 용액을 사용하였으며, 파티네이션, 왁스코팅 후의 표면색상 변화를 고려하여 테스트를 실시하였다(Figure 6).
대상 데이터
- 코팅 전 여름철(7월) 최고 기온일 때 작품표면 온도가 어느 정도까지 올라가는지 파악하기 위하여 열화상카메라 (T640, FLIR, Germany)로 촬영한 결과, 65℃까지 올라가 는 것을 확인하였다. 따라서 코팅제는 자외선과 열에 강하고, 미술품 및 문화재 등에서 적용한 사례가 있는 MCC 왁스를 선정하였다(Kim, 1998; Kim and Lee, 2000; Song et al., 2009).
- 약품은 황화칼륨(K2S), 질산철 수용액(Fe(NO3)2․3H2O)을 단독 또는 혼합한 용액과 시중에서 조합되어 판매되는 녹청® 과 BC® 용액을 사용하였으며, 파티네이션, 왁스코팅 후의 표면색상 변화를 고려하여 테스트를 실시하였다(Figure 6).
- 이러한 처리는 Getty 미술관 소장의 잭 자약(Jack Zajac: 1929-) ‘Big Skull & Horn in Two Parts II’, 리움미술관 소장의 헨리무어(Henry Moore: 1898-1986) ‘Bronze Form’, 서울시 광화문에 설 치·전시되어 있는 김세중(1928-1986) ‘이순신 장군 동상’ 등 재파티네이션 사례를 참고하였다.
- 김찬식 ‘정’은 1986년 국립현대미술관 과천관 이전과 함께 야외조각공원이 조성되면서 제작·설치되었다. 현재 작품은 야외조각공원의 경사진면에 위치하고 있으며, 작품 후면으로 수목과 배수로가 있다. 작품은 110 cm 높이의 대리석 좌대로 인하여 우천 시 모래와 이물질의 접근, 습기 등으로부터 보호되고 있는 상태이다.
성능/효과
- 그 결과, 녹청® 과 BC® 용액을 순차적으로 적용한 파티나층을 최종 결정하였다.
- 김찬식 ‘정’은 야외 전시로 인한 외부환경 오염물이 작 품 표면에 고착되거나 파티나층에 덮여있어 작품 재질을 분석하기가 어려운 상황이었으나, 보존처리 시 재파티네이 션을 위한 연마과정에서 작품 바탕 금속이 표출되었다. 바 탕 금속을 확인한 결과, 일부 색상이 다른 부분이 관찰되었 으며, 제작 시 용접에 의한 접합선과 주조상의 표면결함이 드러났다. 따라서 합금비율의 차이가 있을 것으로 추정되 므로 XRF(X-Ray Fluorescence), SEM-EDS(Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer) 분석을 통한 재질특성과 제작방법을 알아보았다.
- 작품의 용접부위에는 미세한 기공이 확인되며, 우측상단에는 주물에 의한 결함이 있다(Figure 4). 본 작품은 오랜 기간 야외 전시로 인하여 파티나(Patina)층이 심각하게 손상되었으나 표면 클리닝 이외의 처리는 이루어지지 않았음을 기록을 통해 확인하였다.
- 용접부위는 바탕금속보다 구리를 제외한 나머지 주요원 소의 함량이 비교적 적은 경향을 보였으며, 일부 바탕금속 보다 얼룩처럼 밝게 분포(Figure 2D)되어 있는 부분의 분석 결과, 주석과 납의 함량이 평균 13.0 wt%, 10.5 wt%로 각각 검출되어 바탕금속(주석: 7.0 wt%, 납: 4.4 wt%) 보다 높게 측정되었다.
- 작품의 재질특성에 대한 분석 결과, 구리, 주석, 아연, 납 (Cu-Sn-Zn-Pb)으로 주조된 미술 공예용 청동임을 확인하였으며, 아연의 첨가는 주석의 산화를 억제하고 유동성을 높이기 위한 기능임을 알 수 있었다. 작품 표면연마 후 관찰되는 용접, 균열, 주조결함의 재질의 특성 중, 용접부위는 바탕금속보다 구리를 제외한 나머지 주요원소의 함량이 비교적 적은 경향을 보였다. 주조결함인 편석, 균열, 기공에서는 육안 관찰 시 일부 바탕금속보다 밝은 부분들이 얼룩처럼 분포되어 있었으며, 이에 대한 분석 결과 주석과 납의 함량이 13.
- 작품의 재질특성에 대한 분석 결과, 구리, 주석, 아연, 납 (Cu-Sn-Zn-Pb)으로 주조된 미술 공예용 청동임을 확인하였으며, 아연의 첨가는 주석의 산화를 억제하고 유동성을 높이기 위한 기능임을 알 수 있었다. 작품 표면연마 후 관찰되는 용접, 균열, 주조결함의 재질의 특성 중, 용접부위는 바탕금속보다 구리를 제외한 나머지 주요원소의 함량이 비교적 적은 경향을 보였다.
- 전체적으로 산성비, 대기오염에 의해 청동 파티나층이 손상되었으며, 작품의 구형(球形) 부분과 좌측면에는 곤충에 의한 피해(곤충집, 거미줄)와 종방향의 부식얼룩이 확 인된다. 작품의 용접부위에는 미세한 기공이 확인되며, 우측상단에는 주물에 의한 결함이 있다(Figure 4).
- 작품 표면연마 후 관찰되는 용접, 균열, 주조결함의 재질의 특성 중, 용접부위는 바탕금속보다 구리를 제외한 나머지 주요원소의 함량이 비교적 적은 경향을 보였다. 주조결함인 편석, 균열, 기공에서는 육안 관찰 시 일부 바탕금속보다 밝은 부분들이 얼룩처럼 분포되어 있었으며, 이에 대한 분석 결과 주석과 납의 함량이 13.0 wt%, 10.5 wt%로 바탕금속(주석: 7.0 wt%, 납: 4.4 wt%)보다 높게 측정되었다. 또한 미세조직 관찰결과를 통해 작품의 제작은 열처리를 비롯한 인위적인 가공이 가해지지 않은 주조기법이 사용된 것으로 추정 되었다.
- 코팅 전 여름철(7월) 최고 기온일 때 작품표면 온도가 어느 정도까지 올라가는지 파악하기 위하여 열화상카메라 (T640, FLIR, Germany)로 촬영한 결과, 65℃까지 올라가 는 것을 확인하였다. 따라서 코팅제는 자외선과 열에 강하고, 미술품 및 문화재 등에서 적용한 사례가 있는 MCC 왁스를 선정하였다(Kim, 1998; Kim and Lee, 2000; Song et al.
- 연마는 기존 파티나의 두께 및 접착력에 따라 사용기기 및 연마사포의 거칠기를 달리 하여 적용하였다. 테스트 결과 원형 진동 연마기(Vertical polisher)와 연마사포는 100 mesh로 1차 연마 후 파티네이션 부착력이 최적이라고 판단되는 150 mesh로 최종 마무리 하였다(Figure 7A). 굴곡이 심해 연마기로 처리할 경우 바탕금속의 과잉 연마의 위험성이 있는 부분은 손으로 연마처리 하였다(Figure 7B).
후속연구
- 보존처리 완료 후 정기적인 클리닝(연 4회)과 왁스코팅(연 1회)으로 작품을 보존관리하고 있다. 본 연구 결과가 야외 청동조각 작품의 보존방안을 모색할 수 있는 기초 자료로 활용될 수 있기를 기대한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.