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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 기존에 사용되어온 4종의 왁스 보다 성능이 개선되고 코팅 효과가 증진된 왁스를 개발하고자 하였다. 또한 현재 사용되고 있는 왁스와 유사한 물성을 가지게 하고, 기존의 왁스 보다 긴 지속력과 외부 오염 인자로 부터의 차단성, 열에 의한 내구성, 수분과 산성비 등에 의한 내수성과 내산성, 내약품성 등이 우수한 왁스를 개발하고자 하며, 이를 기반으로 야외 철제 조각 작품 표면 보존용 왁스를 개발해 국외 제품에 의존하고 있는 보존처리 재료를 대체해 보다 성능이 개선된 코팅 재료를 적용할 수 있도록 하고, 보존 재료의 다양성을 주고자 하는데 목적이 있다.
- 왁스의 효과 판정은 야외 노출 실험 및 인공 산성비 분무 실험을 통해 왁스의 차단성, 안정성, 지속성 등을 평가하였으며, 시편에 왁스를 코팅하는 과정에서의 작업성을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 제조된 왁스들 중 우수한 군들을 선별하여 중량비 조절 또는 재료의 재선정을 통해 다시 제조하고, 예비실험으로 효과를 확인해 최적의 왁스 배합 비율 및 성분을 찾고자 하였다.
- 이에 본 연구에서는 기존에 사용되어온 4종의 왁스 보다 성능이 개선되고 코팅 효과가 증진된 왁스를 개발하고자 하였다. 또한 현재 사용되고 있는 왁스와 유사한 물성을 가지게 하고, 기존의 왁스 보다 긴 지속력과 외부 오염 인자로 부터의 차단성, 열에 의한 내구성, 수분과 산성비 등에 의한 내수성과 내산성, 내약품성 등이 우수한 왁스를 개발하고자 하며, 이를 기반으로 야외 철제 조각 작품 표면 보존용 왁스를 개발해 국외 제품에 의존하고 있는 보존처리 재료를 대체해 보다 성능이 개선된 코팅 재료를 적용할 수 있도록 하고, 보존 재료의 다양성을 주고자 하는데 목적이 있다.
제안 방법
- 가열 후 각각의 왁스는 동량의 무게(2g)를 측정해 시편의 중앙에 떨어뜨려 가열된 시편 표면에서 녹아 내부까지 침투할 수 있도록 하였다. 코팅된 왁스가 굳으면 표면을 재 가열해 깨끗한 융 천과 부드러운 솔을 이용해 여러 번 문질러 왁스가 균일하게 코팅될 수 있도록 표면 처리를 해주었다.
- 개발된 왁스는 왁스, 수지, 오일, 첨가제를 중량비로 혼합 후 배합하여 상온에서 건조하였을 때 기존에 사용된 왁스와 성상이 유사한 고체 상태가 되도록 왁스 배합 흐름도 Fig. 1.에 맞춰 수차례의 반복하였다. 또한 실제 조각 작품 보존처리 시 사용이 간편하며, deep 코팅 방법으로 사용할 수 있도록 작업성을 고려하여 배합 비율을 찾아 제조하였다.
- 광택도 측정기기는 항상 유리거울을 기준으로 유리거울의 광택도 기준을 100으로 정하며 측정조건은 주사광원 LED(파장 : 880 nm)로 주사각 60°, 수광각 60°, 단면적 12 × 6 mm으로 0.1단위 까지 측정하였다[17].
- 야외 철제 조각 작품 표면 보존용 왁스의 개발에 사용된 재료로는 천연 왁스 중에서 식물계 왁스인 Candelilla, Carnauba와 Japan 왁스 3종과 동물계 왁스인 Lanolin과 Bee's 왁스 2종을 사용하였다. 또한 광물계 Ceresin, 석유계 Paraffin 왁스를 이용해 배합을 진행하였다. 수지와 오일은 Frankincense, Dammar, Copal 수지 3종과 Tung, Perilla seed, Linseed, Turpentine, Castor, Safflower, Poppy, Pine, Lavender 오일 9종을 선정하였다.
- 에 맞춰 수차례의 반복하였다. 또한 실제 조각 작품 보존처리 시 사용이 간편하며, deep 코팅 방법으로 사용할 수 있도록 작업성을 고려하여 배합 비율을 찾아 제조하였다.
- 개발된 왁스는 합성왁스와 배합 왁스는 제외하였으며, 배합과정을 거치지 않고 왁스 본연의 성질을 가지고 있는 천연 왁스를 이용해 배합하였다[8,9]. 또한 왁스 이외에 금속의 부식을 방지하고, 방수성, 왁스 노화 방지, 백화현상 개선, 자외선 차단 등의 성능을 증진시키기 위해 오일, 수지, 첨가제 등을 혼합하여 제조하였다[10,11].
- 배합은 비이커형 반응조 세트에서 impeller를 이용하여 350～400rpm의 속도, 온도는 제조에 사용된 왁스와 수지의 녹는점을 비교하여 90～120℃에서 24시간 동안 배합하였다. 배합 후 24시간 동안 상온에서 건조하여 왁스의 성상이 고체 상태가 아닐 경우 중량비를 재조정해 다시 배합하였다.
- 상온에서 각각 2, 4, 6, 8, 10, 12, 24, 48, 76, 92 시간 노출시킨 후, 각 시간별로 분광측색계(SPECTROPHOTOMETER, CM-2600d, Japan, MINOLTA)를 이용하여 노출 전후의 색도 변화를 측정하였다.
- 시편 표면 전체에 부식물이 생성되어 금속 표면의 자체 광택이 최소화 되도록 야외 노출하여 자연 부식 후 왁스를 코팅하여 광택도를 측정하였다. 시편의 처리 전·후 일정한 방향에서 측정된 값을 처리 후 측정된 값에서 처리 전 측정된 값을 차로 광택 변화 값을 산출하여 비교, 분석하였으며, 측정은 총 10회로 최댓값과 최솟값을 제외하고 평균값을 계산하였다.
- 일반 구조용 압연 강재(KS D 3503)를 이용해 철제 시편을 제작하였으며, 시편은 50 × 50 × 1 ㎜ 크기로 제작하였다. 시편은 전체적으로 고른 피막이 형성 될 수 있도록 #300, #500, #1000, #1200 순으로 sand paper를 이용하여 연마하였으며, 연마 후 표면에 남아있는 유지 성분 및 이물질을 제거하기 위해 Acetone(DAEJUNG, Korea)에 침적하여 초음파 세척기를 이용해 10분간 세척한 후 열풍건조기를 이용해 24시간 건조하였다
- 실험 조건은 5% NaCl 용액(온도 35±2℃, 염수 농도 50±5g/L, pH 6.5～7.2)에 48시간 동안 분무하여 실시하였다[12,13].
- 2)에 48시간 동안 분무하여 실시하였다[12,13]. 실험기기는 염수 분무 시험기(Salt Spray Testing Instrument, BS 17, France, Climats)를 이용하여 실험을 진행하였다.
- 야외 철제 조각 작품 표면 보존용 왁스(이하 ISC왁스, Iron Sculpture Conservation의 줄임말)는 Carnauba왁스, Bee's왁스, Dammar수지, Perilla seed오일, 부식방지제, 자외선차단제 총 6종의 재료를 혼합해 ISC왁스를 개발하였으며, 조성은 Table 2.에서 확인할 수 있다.
- 열중량분석은 열중량분석기(Thermogravimetric Analyzer, TGA, SDT-2960, America, TA Instruments)를 이용해 측정을 진행하다. 측정은 왁스의 휘발성으로 인해 비활성인 질소 가스를 110㎖/min 속도로 주입하고, 승온 속도는 10℃/min로 분석하였다[18].
- 왁스 코팅은 현재 우리나라 야외 철제 조각 작품 보존 처리에 일반적으로 사용되는 재료인 R왁스, H왁스, B왁스, M왁스 4종과 보존처리에 적용된 사례는 없지만 연구된 S왁스 1종, 본 연구에서 개발된 야외 철제 조각 작품 표면 보존용 왁스 총 6종의 왁스를 이용해 코팅해 주었다.
- 배합 후 24시간 동안 상온에서 건조하여 왁스의 성상이 고체 상태가 아닐 경우 중량비를 재조정해 다시 배합하였다. 왁스의 효과 판정은 야외 노출 실험 및 인공 산성비 분무 실험을 통해 왁스의 차단성, 안정성, 지속성 등을 평가하였으며, 시편에 왁스를 코팅하는 과정에서의 작업성을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 제조된 왁스들 중 우수한 군들을 선별하여 중량비 조절 또는 재료의 재선정을 통해 다시 제조하고, 예비실험으로 효과를 확인해 최적의 왁스 배합 비율 및 성분을 찾고자 하였다.
- 인공 산성비 분무 실험은 0.1 N H2SO4와 0.1 N HNO3를 3 : 1 (v/v)의 비율로 혼합하여 1차 증류수로 희석한 후 pH 3, pH 4, pH 5, pH 6의 인공 산성비를 제조하였다[15]. 인공 산성비는 각각의 시편에 1회에 총 3 ㎖의 양을 분무 한 후 24시간 건조를 반복하여 총 분무 횟수 1～24회, 총 노출시간 24～576시간으로 실험을 진행하였다.
- 인공 산성비 실험은 pH 3, pH 4, pH 5, pH 6 4가지로 진행되었으며, 먼저 pH 3에서의 결과는 Table 3.과 같이 강한 산 성분으로 인해 24시간 만에 기존 왁스 5종에 모두 변화가 관찰되었으며, 정도의 차이는 있지만 백화현상이 나타나지 않고 바로 왁스가 녹아내려 부식생성물과 섞여 나타나기 시작했다. 이는 산 성분이 너무 강해 왁스가 바로 녹아내린 것으로 판단된다.
- 1 N HNO3를 3 : 1 (v/v)의 비율로 혼합하여 1차 증류수로 희석한 후 pH 3, pH 4, pH 5, pH 6의 인공 산성비를 제조하였다[15]. 인공 산성비는 각각의 시편에 1회에 총 3 ㎖의 양을 분무 한 후 24시간 건조를 반복하여 총 분무 횟수 1～24회, 총 노출시간 24～576시간으로 실험을 진행하였다.
- 열중량분석은 열중량분석기(Thermogravimetric Analyzer, TGA, SDT-2960, America, TA Instruments)를 이용해 측정을 진행하다. 측정은 왁스의 휘발성으로 인해 비활성인 질소 가스를 110㎖/min 속도로 주입하고, 승온 속도는 10℃/min로 분석하였다[18].
대상 데이터
- 램프는 중간형의 2개의 핀을 가지고 길이는 1220 mm이다. 102 V에서 430 mA의 전류로 작동할 시 40 W형을 이용하였으며, 램프 간의 간격은 70 mm, 시편은 램프와 50 mm 거리가 되는 곳에 램프의 면과 실험편의 표면이 서로 평행하게 놓았다.
- 가스 부식 실험은 ISO 21207에 의거해 진행하였으며, 가스 부식 시험기(Gas Corrosion Test Cabinet, GS-UV, Japan, SUGA Test Instrument)를 이용해 실험을 실시하였다[14]. 가스는 우리나라 대기 오염에 영향을 많이 미치는 이산화황(SO2)과 이산화질소(NO2), 황화수소(H2S) 3가지를 선정하였으며, 조건은 Table 1.과 같다.
- 또한 광물계 Ceresin, 석유계 Paraffin 왁스를 이용해 배합을 진행하였다. 수지와 오일은 Frankincense, Dammar, Copal 수지 3종과 Tung, Perilla seed, Linseed, Turpentine, Castor, Safflower, Poppy, Pine, Lavender 오일 9종을 선정하였다. 첨가제로는 부식방지제와 자외선차단제를 혼합하였다.
- 야외 철제 조각 작품 표면 보존용 왁스의 개발에 사용된 재료로는 천연 왁스 중에서 식물계 왁스인 Candelilla, Carnauba와 Japan 왁스 3종과 동물계 왁스인 Lanolin과 Bee's 왁스 2종을 사용하였다.
- 인공 자외선 조사 실험은 ISO 11507에 의거하여 진행하였다. 인공자외선조사기(Exposure to Man-made Ultraviolet Light Test Chamber, UV tester, Korea)는 광원으로 8개의 형광 UV 램프를 사용하였으며, 실험 핀걸이가 있고 작동 시간과 온도를 조절하고 기록할 수 있는 설비를 이용하였다[16].
- 일반 구조용 압연 강재(KS D 3503)를 이용해 철제 시편을 제작하였으며, 시편은 50 × 50 × 1 ㎜ 크기로 제작하였다.
데이터처리
- 시편의 처리 전·후 일정한 방향에서 측정된 값을 처리 후 측정된 값에서 처리 전 측정된 값을 차로 광택 변화 값을 산출하여 비교, 분석하였으며, 측정은 총 10회로 최댓값과 최솟값을 제외하고 평균값을 계산하였다.
- 인공 자외선 조사 실험 결과는 열화 전 색도측정과 2∼96시간에 따라 각 시간별로 자외선에 노출 된 시편의 10곳의 색도를 측정하여 최댓값과 최솟값을 제외한 결과값을 평균화하였으며, Table 7.과 Fig. 5.에 나타내었다.
이론/모형
- 가스 부식 실험은 ISO 21207에 의거해 진행하였으며, 가스 부식 시험기(Gas Corrosion Test Cabinet, GS-UV, Japan, SUGA Test Instrument)를 이용해 실험을 실시하였다[14]. 가스는 우리나라 대기 오염에 영향을 많이 미치는 이산화황(SO2)과 이산화질소(NO2), 황화수소(H2S) 3가지를 선정하였으며, 조건은 Table 1.
- 광택도 측정은 KS L 2405 규정에 준하였으며 광택도 측정기(GLOSS METER, IG-320, Japan, HORIBA)를 이용하여 측정하였다. 광택도 측정기기는 항상 유리거울을 기준으로 유리거울의 광택도 기준을 100으로 정하며 측정조건은 주사광원 LED(파장 : 880 nm)로 주사각 60°, 수광각 60°, 단면적 12 × 6 mm으로 0.
- 염수분무실험은 KS D 9502에 의거해 진행하였다. 실험 조건은 5% NaCl 용액(온도 35±2℃, 염수 농도 50±5g/L, pH 6.
- 인공 자외선 조사 실험은 ISO 11507에 의거하여 진행하였다. 인공자외선조사기(Exposure to Man-made Ultraviolet Light Test Chamber, UV tester, Korea)는 광원으로 8개의 형광 UV 램프를 사용하였으며, 실험 핀걸이가 있고 작동 시간과 온도를 조절하고 기록할 수 있는 설비를 이용하였다[16].
성능/효과
- 48시간의 염수분무 결과 Fig. 3.과 같이 Blank 시편은 전체적으로 균일하게 부식이 진행되어 표면에 부식생성물이 관찰되었으며, 기존에 사용되어온 왁스가 코팅된 시편은 5종에서 모두 백화현상이 관찰되었다. 또한 백화현상 발생 후 왁스의 노화로 녹아버린 왁스 층이 벗겨져 부식물과 섞여져 있는 상태로 관찰되었으며, 왁스 층이 벗겨진 부분을 중심으로 철제 시편의 부식이 진행되고 있는 것을 확인하였다.
- 인공 산성비 분무 실험에서의 ISC왁스는 기존 재료보다 산성비 성분에 대한 차단성 및 코팅 지속력 등에서 2～4배 이상의 향상된 효과를 보여주었다. ISC왁스 역시 인공 산성비에 의해 노화되어 변색이 일어났지만 변화 속도가 현저히 줄었으며, 특히 pH의 농도가 높을수록 노화의 속도는 더욱 느리게 나타나 기존의 왁스에 비해 내산성 및 내구성 등이 향상된 것을 확인하였다.
- 개발된 ISC왁스는 0.1의 변화량을 보여주어 왁스 코팅 전과 후의 광택변화가 거의 없는 것으로 확인되었으며, 이는 기존 재료 보다 3～16배 이상의 증진된 물성을 보여 주었다. 이는 기존 재료에 비해 현저히 낮은 변화량으로 실제 보존처리 시 광택으로 인한 시각적인 손상을 최소화할 수 있는 재료로 판단된다.
- 이후 216시간부터 기존 재료 모두가 백화현상을 보여주었으며, 왁스가 녹아내려 금속의 부식생성물과 함께 관찰되기 시작했다. 개발된 ISC왁스는 264시간을 기준으로 왁스의 노화가 진행되는 것을 확인하였다.
- 이후 288시간부터 기존 재료 모두가 백화현상을 나타내었으며, 왁스가 녹아내려 금속의 부식생성물과 함께 관찰되기 시작하였다. 개발된 ISC왁스는 432시간을 기준으로 왁스의 노화가 진행되는 것을 확인하였으며, 서서히 백화현상이 진행되고 녹아내린 왁스로 인한 금속 표면의 부식물이 동시에 관찰되는 것을 확인하였다.
- 개발된 ISC왁스는 48시간의 염수 분무 후 표면에 코팅된 왁스의 미세한 변색이 일어났지만 백화현상은 발견되지 않았다. 그러나 시편의 모서리 부분이나 꺾이는 부분에 일부 왁스가 녹아내려 금속 표면이 드러나 부식생성물이 관찰되었다.
- 이후 48시간부터 기존 재료 모두가 백화현상을 보여주었으며, 왁스가 녹아내려 금속의 부식생성물과 함께 관찰되기 시작했다. 개발된 ISC왁스는 72시간을 기준으로 왁스의 노화가 진행되는 것을 확인하였으며, 120시간까지 서서히 백화현상과 녹아내린 왁스로 인한 금속 표면의 부식물이 동시에 관찰되는 것을 확인하였다.
- 에서 확인할 수 있다. 개발된 ISC왁스는 기존에 사용되어온 4종의 왁스 재료들과 물성 면에서 큰 차이가 없거나 물성이 상회하도록 제조되었으며, 상온에서 고체 상태로 작업성이 좋고 deep 코팅 방법으로 사용할 수 있도록 제조되었다. 또한 수분과 외부 오염 물질로부터의 차단성 및 지속성, 내구성, 내열성 등이 향상된 왁스로 최종 결과물을 Fig.
- 개발된 ISC왁스의 열중량분석 결과 용융점이 364.32℃로 나타났으며 기존 재료 보다 약 0.5～5배 정도의 향상된 물성을 확인하였고 중량의 변화도 가장 작게 나타났다. 이러한 결과는 여름철 한 낮에 야외에 노출된 철제 조형물의 경우 55～65℃까지 표면 온도가 올라가기 때문에 코팅된 왁스가 녹았다가 밤이 되면서 서서히 식어 다시 굳는 과정을 반복해 왁스의 노화로 진행되는데 이러한 과정을 예방해 코팅된 왁스의 안정성을 확보하고 왁스가 들뜨거나 갈라지는 등의 문제점을 줄일 수 있을 것으로 판단된다.
- 둘째, 지속적인 용융 현상에 의해 노화되고 녹아내리는 현상을 기존 재료에 비해 0.5～5배 이상 증진된 내구성과 내열성으로 개선하였다. 또한 상온에서 고체 상태이며 가열하면 녹는 특성에 맞게 제조되어 현재 왁스 코팅 시 사용되는 deep 코팅 방법으로 가열해 사용할 수 있으며, 재 가열 후 표면 처리까지 할 수 있도록 기존 재료와 같은 작업성을 가지도록 개발된 재료이다.
- 또한 Fig. 4.에서와 같이 기존 재료 5종의 왁스와 개발된 ISC왁스 모두 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2), 황화수소(H2S) 3가지 가스 노출에 육안으로 확인 가능한 왁스의 노화 또는 백화현상, 금속 부식 등이 관찰되지 않았다.
- 과 같이 Blank 시편은 전체적으로 균일하게 부식이 진행되어 표면에 부식생성물이 관찰되었으며, 기존에 사용되어온 왁스가 코팅된 시편은 5종에서 모두 백화현상이 관찰되었다. 또한 백화현상 발생 후 왁스의 노화로 녹아버린 왁스 층이 벗겨져 부식물과 섞여져 있는 상태로 관찰되었으며, 왁스 층이 벗겨진 부분을 중심으로 철제 시편의 부식이 진행되고 있는 것을 확인하였다.
- 첫째, 대기오염물질로 인해 발생되는 먼지, 산성비, 산성안개 등과 조류의 배설물 등 산도가 높은 오염 물질에 의한 피해를 최소화 할 수 있는 내산성이 2～4배 이상 증진되어 백화현상을 최소화 하였다. 또한 해안가에 위치한 야외 철제 조각 작품의 경우 염수에서 생성되는 수증기와 안개에 의한 피해를 차단해줄 내염기성이 5배 이상의 높은 효과를 보여주어 백화현상 및 왁스의 변색을 최소화 할 수 있었다. 특히 자외선으로 부터의 차단 효과는 기존 재료에 비해 2～10배 이상 증진된 물성을 나타내 자외선에 의한 왁스의 노화 방지에 우수한 효과가 있는 재료이다.
- 이는 산 성분이 너무 강해 왁스가 바로 녹아내린 것으로 판단된다. 반면에 개발된 ISC왁스는 48시간을 기준으로 왁스의 노화가 진행되는 것을 확인하였으며, 72시간에 백화현상과 녹아내린 왁스의 부식물이 동시에 관찰되기 시작하였다.
- 셋째, 코팅 후 광택도 변화량은 코팅 전과 후의 변화가 거의 없어 기존 재료에 비해 3～16배 이상 증진된 효과를 보여주어 광택도의 변화로 인한 조형물의 왜곡된 형태, 작가의 의도, 조형물 본래의 색상 및 광택 등 조형물의 시각적인 부분에 대한 손상을 최소화할 수 있는 재료라고 판단된다.
- 온도변화에 대한 각 왁스의 분석한 결과 고온에서 가장 안정적인 왁스는 개발된 ISC왁스로 확인되었으며, 온도에 따른 변화가 가장 민감한 왁스는 H왁스로 나타났다. 온도변화에 따른 왁스는 H왁스 < B왁스 < S왁스 < R왁스 < M왁스 < ISC왁스의 순으로 고온에서 보다 안정적이고, 효과적인 왁스인 것으로 Fig.
- 이러한 결과 ISC왁스는 R왁스 보다는 색도 변화량이 높게 나타났지만 다른 4종의 왁스 보다는 우수한 물성을 보여주었으며, 특히 H, S, M왁스에 비해서는 약 10배 이상의 증진된 효과를 나타내어 야외 조형물 보존을 위해 코팅된 후 자외선으로부터의 왁스의 노화와 손상을 최소화할 수 있을 것으로 판단된다.
- 이러한 결과 철제 시편의 경우 개발된 ISC왁스가 염수로 부터의 외부 환경에서 기존에 사용되어온 왁스 보다 코팅제로서의 효과가 우수한 것으로 판단되며, 내구성 및 내수성 등의 기능이 향상되고 염수 환경에서의 안정성을 갖는 재료임을 확인하였다.
- 이러한 재료의 선정 및 예비실험 등의 배합과정을 수차례에 걸쳐 진행한 결과 야외 철제 조각 작품 표면 보존용 왁스가 최종적으로 만들어졌다.
- 이산화황(SO2), 이산화질소(NO2), 황화수소(H2S) 3가지 가스 노출에 대한 20시간의 부식 실험 결과, 각각의 가스에서 모두 왁스 코팅이 이루어지지 않은 Blank 시편에서만 부분적으로 부식이 진행되기 시작하는 것으로 보이는 부분이 관찰되었지만 부식생성물이 발생하지는 않았다.
- 와 같이 96시간에 blank 시편의 부식이 부분적으로 시작되었으며, 168시간부터 기존 재료 중 R왁스, H왁스, S왁스 3종에서 백화현상이 진행되기 시작하였다. 이후 216시간부터 기존 재료 모두가 백화현상을 보여주었으며, 왁스가 녹아내려 금속의 부식생성물과 함께 관찰되기 시작했다. 개발된 ISC왁스는 264시간을 기준으로 왁스의 노화가 진행되는 것을 확인하였다.
- 과 같이 240시간에 blank 시편의 부식이 부분적으로 시작되었으며, 기존 재료 중 H왁스, M왁스 2종에서 백화현상이 진행되기 시작하였다. 이후 288시간부터 기존 재료 모두가 백화현상을 나타내었으며, 왁스가 녹아내려 금속의 부식생성물과 함께 관찰되기 시작하였다. 개발된 ISC왁스는 432시간을 기준으로 왁스의 노화가 진행되는 것을 확인하였으며, 서서히 백화현상이 진행되고 녹아내린 왁스로 인한 금속 표면의 부식물이 동시에 관찰되는 것을 확인하였다.
- 와 같이 24시간에 blank 시편의 부식이 부분적으로 시작되었으며, 기존 재료 중 R왁스, H왁스, S왁스 3종에서 백화현상이 진행되기 시작하였다. 이후 48시간부터 기존 재료 모두가 백화현상을 보여주었으며, 왁스가 녹아내려 금속의 부식생성물과 함께 관찰되기 시작했다. 개발된 ISC왁스는 72시간을 기준으로 왁스의 노화가 진행되는 것을 확인하였으며, 120시간까지 서서히 백화현상과 녹아내린 왁스로 인한 금속 표면의 부식물이 동시에 관찰되는 것을 확인하였다.
- 인공 산성비 분무 실험에서의 ISC왁스는 기존 재료보다 산성비 성분에 대한 차단성 및 코팅 지속력 등에서 2～4배 이상의 향상된 효과를 보여주었다. ISC왁스 역시 인공 산성비에 의해 노화되어 변색이 일어났지만 변화 속도가 현저히 줄었으며, 특히 pH의 농도가 높을수록 노화의 속도는 더욱 느리게 나타나 기존의 왁스에 비해 내산성 및 내구성 등이 향상된 것을 확인하였다.
- 철제 시편의 측정 결과 명도를 나타내는 L* 값은 R왁스 0.12, H왁스 3.7, S왁스 3.52, ISC왁스 0.24 증가하였으며, B왁스 -0.52, M왁스 -3.49로 감소하였다. a* 값은 R왁스 0.
- 첫째, 대기오염물질로 인해 발생되는 먼지, 산성비, 산성안개 등과 조류의 배설물 등 산도가 높은 오염 물질에 의한 피해를 최소화 할 수 있는 내산성이 2～4배 이상 증진되어 백화현상을 최소화 하였다. 또한 해안가에 위치한 야외 철제 조각 작품의 경우 염수에서 생성되는 수증기와 안개에 의한 피해를 차단해줄 내염기성이 5배 이상의 높은 효과를 보여주어 백화현상 및 왁스의 변색을 최소화 할 수 있었다.
후속연구
- 이렇게 개발된 왁스는 야외 철제 조각 작품의 코팅제로서 사용될 수 있을 것으로 기대하며, 이를 계기로 보존 처리 대상물에 따라 가장 최적의 효과를 줄 수 있는 재료의 개발과 연구가 지속적으로 이루어져야 한다고 사료되고 본 논문이 그러한 연구의 출발점이 될 수 있기를 기대한다.
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