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문제 정의
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본 연구는 천연 광물성 무기 안료 중 적색 및 황색으로 많이 사용되는 진사, 웅황 그리고 자황의 광물학적 특성을 분석하고 촉진내후성을 평가하였다.
- 위와 같이 전통적으로 적색 및 황색 안료로 사용된 진사, 웅황 및 자황에 대한 연구는 대부분 X선 회절분석, 라만분광분석 등을 이용한 성분분석 연구이거나 문화재에 적용된 안료의 비파괴 분석이 대부분이다. 이에 본 연구에서는 X선 회절분석, 유도결합플라즈마분광분석, 라만분광분석 등의 성분분석뿐만 아니라 편광현미경(polarization microscope), 열분석(TG/DTA) 등의 분석을 통해 전통회화 및 채색 문화재 분야에서 적색 혹은 황색으로 사용되는 천연 무기안료인 진사, 웅황, 자황의 물성을 바탕으로 광물학적 특성을 종합적으로 고찰하여 보고, 촉진내후성을 평가하여 실재 문화재 현장에 적용할 때의 광 열화양상을 예측해보고자 한다.
- 한편 편광현미경은 광물이나 토양의 산출상태에 따른 특성 및 인공적인 결정체의 특성을 파악하고 감정하기 위한 분석 장비로, 본 연구에서는 편광현미경을 이용하여 무기안료들이 천연광물인지 인공합성안료인지에 대한 감별 및 안료의 편광학적 특성을 분석하기 위해 수행하였다. 편광현미경은 국립문화재연구소 편광현미경(DM2500, Leica, Germany) 을 사용하였으며, 시료는 안료를 슬라이드 글라스에 분산시킨 후 덮개유리로 덮은 후 증류수로 고정시키는 방법으로 전처리 후 분석하였다.
제안 방법
- 1) 각 시료를 구성하는 광물의 종류를 동정하기위해 먼저 한국지질자원연구원의 X선 회절분석 (X-ray diffraction, XRD, X’Pert MPD, Philips, USA)으로 주구성광물을 확인하였다.
- 2) 천연안료의 경우 구성광물에 따라 열적 특성이 달라지며, 이는 불순물의 존재 여부를 파악하는데 중요한 요소로 현재 수집한 안료의 불순물 여부 파악 및 열적거동 특성을 파악하기 위하여 국립문화재연구소의 시차열중량분석(thermogravity/differential thermal analysis, TG/DTA, SETSYS evolution,SETARAM Instrumentation, France)를 이용하여 열분석을 실시하였다.
- 또한 미량 원소를 분석하기 위하여 지질자원연구원의 유도결합플라즈마분광분석기(inductively coupled plasma optical emission spectrometer, ICP-OES, 5300DV, Perkin Elmer, USA)를 이용하여 구성원소를 분석하였으며, 시료의 전처리는 미국지질조사국(USGS)에서 만든 ICP-MS를 이용한 42종 원소 분석법에 의거하여 전처리를 실시하였다. 또한 라만분광분석을 실시하였으며, KAIST 중앙분석센터의 라만분광기(Raman spectrometer, Lab-RAM HR Evolution Visible_NIR, Horiba, Japan)를 이용하였다. 측정조건은 Laser 514 nm, Power 10 %이다.
- 분석조건은 40 kV/95 mA, 2-theta 3~65 °에서 0.01 ° 간격으로 분석하고 JCPDS 프로그램으로 주구성광물을 판별하였다.
- 실험재료는 입도분석, 비중측정, 색도분석 등의 물리적 특성을 기본적으로 측정한 후 광물학적 특성을 평가하였다. 입도분석은 입도분석기(Master-sizer2000, Malvern instrument, England)로 평균입도를 구하였으며, 색도는 색차계(Spectro-guid, BYK-gardner, USA)를 사용하여 색도를 분석하였다.
- 실험재료는 입도분석, 비중측정, 색도분석 등의 물리적 특성을 기본적으로 측정한 후 광물학적 특성을 평가하였다. 입도분석은 입도분석기(Master-sizer2000, Malvern instrument, England)로 평균입도를 구하였으며, 색도는 색차계(Spectro-guid, BYK-gardner, USA)를 사용하여 색도를 분석하였다. 비중은 KS M ISO 787-10에 근거하여 피크노미터법으로 구하였다.
- 진사안료들의 촉진내후성 평가 전과 후의 시료를 전계방사형 주사전자현미경과 EDS 분석을 실시하였다(Fig. 8[A], [B]). Fig.
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316으로 JH의 비중이 더 크다. 진사의 경우 구성광물은 cinnabar로 동일하지만 품위에 따라 색상, 비중과 같은 물리적 특성이 달라짐에 따라 ICP-OES 분석을 통해 미량 중금속 원소의 함량에 차이가 있는지 확인하였다(Table 3).
- 촉진내후성 평가 시편은 누적광량에 따른 색변화를 측정하였으며, 색도에 대한 정량적 분석이 완료된 시편은 Raman 분석으로 성분의 변화 여부를 확인하였고, 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM) 분석 및 EDS 분석으로 촉진내후성 평가 전후의 결정 변화와 구성원소의 변화를 분석하였다. Raman 분석은 앞에서 기술한 KAIST 중앙분석센터의 라만분광기를 이용하였으며, 주사전자현미경 및 EDS는 충남대학교 공동실험실습관의 전계방사형 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM, LYRA3 XMU, TESCAN, Czech)을 이용하여 분석하였다.
- 촉진내후성 평가 전후의 색도 변화를 확인하기 위해 촉진 전후의 색차를 확인하였다. 먼저 육안으로 관찰한 결과 촉진내후성 평가 전에 비해 전체적으로 색상변화를 보이고, 진사의 경우 평가가 진행됨에 따라 점점 어두워지며 검게 변하였다.
- 한편 편광현미경은 광물이나 토양의 산출상태에 따른 특성 및 인공적인 결정체의 특성을 파악하고 감정하기 위한 분석 장비로, 본 연구에서는 편광현미경을 이용하여 무기안료들이 천연광물인지 인공합성안료인지에 대한 감별 및 안료의 편광학적 특성을 분석하기 위해 수행하였다. 편광현미경은 국립문화재연구소 편광현미경(DM2500, Leica, Germany) 을 사용하였으며, 시료는 안료를 슬라이드 글라스에 분산시킨 후 덮개유리로 덮은 후 증류수로 고정시키는 방법으로 전처리 후 분석하였다.
대상 데이터
- 따라서 본 연구에서는 진사안료 중 10~40 μm 입도인 안료를 연구에 사용하였다.
- 실험재료는 한국에서 천연 광물원료를 이용하여 전통적인 방법으로 제조하는 것으로 알려진 시판되는 주사(cinnabar)와 비소 계열의 웅황(realgar), 자황(orpiment)를 구입하였다. 진사의 경우 품위에 따른 특성을 비교하기 위해 상품과 하품 2종으로 진행하였는데, 육안상으로는 색상의 미세한 차이를 제외하고는 큰 차이를 찾기 어려웠다.
- 안료는 바탕재의 영향을 최대한 배제하여 시험할 수 있도록 알루미늄판을 바탕재로 선정하였으며, 알루미늄판 위에 균일하게 도포될 수 있도록 자동코팅기를 사용하여 필름애플리케이터 200 μm 두께로 속도는 10 mm/sec로 도포하였다(Fig. 1).
- 촉진내후성 평가를 위한 시편을 제조하기 위하여 8 × 15 cm 알루미늄판 위에 안료를 도포하였다. 안료를 도료화 하기 위해 전통적으로 전색제로 많이 사용하는 아교를 사용하였으며, 아교는 증류수에 10 %로 농도로 녹였다. 이렇게 녹인 아교수는 안료와 혼합하였는데 혼합비율은 안료의 흡유량을 고려하여 완전 은폐될 수 있는 농도를 찾아 혼합하였다.
데이터처리
- Raman 분석은 앞에서 기술한 KAIST 중앙분석센터의 라만분광기를 이용하였으며, 주사전자현미경 및 EDS는 충남대학교 공동실험실습관의 전계방사형 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM, LYRA3 XMU, TESCAN, Czech)을 이용하여 분석하였다. EDS 정량분석은 시료 당 3지점 이상 분석지점을 선정하여 각 지점에서 3 point를 분석하여 평균값을 구하였다.
이론/모형
- 촉진내후성 평가 시편은 누적광량에 따른 색변화를 측정하였으며, 색도에 대한 정량적 분석이 완료된 시편은 Raman 분석으로 성분의 변화 여부를 확인하였고, 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM) 분석 및 EDS 분석으로 촉진내후성 평가 전후의 결정 변화와 구성원소의 변화를 분석하였다. Raman 분석은 앞에서 기술한 KAIST 중앙분석센터의 라만분광기를 이용하였으며, 주사전자현미경 및 EDS는 충남대학교 공동실험실습관의 전계방사형 주사전자현미경(field emission scanning electron microscope, FE-SEM, LYRA3 XMU, TESCAN, Czech)을 이용하여 분석하였다. EDS 정량분석은 시료 당 3지점 이상 분석지점을 선정하여 각 지점에서 3 point를 분석하여 평균값을 구하였다.
- 01 ° 간격으로 분석하고 JCPDS 프로그램으로 주구성광물을 판별하였다. 또한 미량 원소를 분석하기 위하여 지질자원연구원의 유도결합플라즈마분광분석기(inductively coupled plasma optical emission spectrometer, ICP-OES, 5300DV, Perkin Elmer, USA)를 이용하여 구성원소를 분석하였으며, 시료의 전처리는 미국지질조사국(USGS)에서 만든 ICP-MS를 이용한 42종 원소 분석법에 의거하여 전처리를 실시하였다. 또한 라만분광분석을 실시하였으며, KAIST 중앙분석센터의 라만분광기(Raman spectrometer, Lab-RAM HR Evolution Visible_NIR, Horiba, Japan)를 이용하였다.
- 본 촉진내후성 조건은 한국화학연구원 신뢰성분석센터에서 2017년도에 전통 단청소재의 옥외폭로시험 관련 현실 모사성과 촉진 가속성을 만족하는 조건을 설정하기 위해 고안한 “문화재용 단청소재의 촉진내후성 시험법_제논-아크 광원”을 적용하였다.
- 입도분석은 입도분석기(Master-sizer2000, Malvern instrument, England)로 평균입도를 구하였으며, 색도는 색차계(Spectro-guid, BYK-gardner, USA)를 사용하여 색도를 분석하였다. 비중은 KS M ISO 787-10에 근거하여 피크노미터법으로 구하였다.
- 촉진내후성은 국립문화재연구소의 가속수명평가설비(Weatherometer, Ci4000 Xenon Weather-ometer,Atlas, USA)를 사용하여 측정하였다. 본 촉진내후성 조건은 한국화학연구원 신뢰성분석센터에서 2017년도에 전통 단청소재의 옥외폭로시험 관련 현실 모사성과 촉진 가속성을 만족하는 조건을 설정하기 위해 고안한 “문화재용 단청소재의 촉진내후성 시험법_제논-아크 광원”을 적용하였다.
성능/효과
- 7 wt.%로 realgar가 orpiment보다 비소의 함량이 높은 것을 확인할 수 있었다(Table 4). 비소 이외의 중금속의 함량은 아주 미량으로 존재하여 안료의 물리적 특성에 대한 영향은 미비할 것으로 보인다.
- 편광현미경 분석 결과, UH와 JH은 진사와 마찬가지로 천연광물을 분쇄 가공할 때 발생하는 쪼개짐 등의 표면 상태를 확인할 수 있었고, 직교니콜, 개방니콜 상태에서의 색상변화는 관찰되지 않았다.
- 촉진내후성 평가 전과 후의 분자결합 상태를 라만분광분석으로 평가하였으며, JH의 경우 137, 154, 202, 293, 310, 357, 384 cm-1에서의 특성피크는 촉진내후성 평가 전이나 후에 변화가 없음을 확인하였다.
- 1. 진사는 X선 회절분석, 유도결합플라즈마분광분석기, 라만분광분석기 등으로 성분분석을 실시한 결과 JB와 JS는 모두 cinnabar로 주구성 광물을 확인하였고, 화학성분에서도 차이가 없었다. 그러나 편광현미경분석 결과 JB의 경우 입자표면이 검게 되는 것으로 보아 meta-cinnabar인 것으로 추정되며, JB와 JS는 인공적으로 합성된 안료인 vermilion에서 관찰되는 구형이나 세균상의 입자형태보다는 천연적으로 생성된 광물을 분쇄했을 때 나타나는 쪼개짐 등이 관찰되어 천연 무기 안료임을 입증하였다.
- 2. 웅황과 자황은 X선 회절분석, 유도결합플라즈마분광분석기, 라만분광분석 등으로 성분분석 결과 UH는 realgar, JH는 orpiment인 것을 확인하였다. 편광현미경 분석 결과 천연적으로 생성된 광물을 원료로 만든 천연안료인 것을 확인하였고, 쪼개짐이나 색상 등의 편광학적 특성을 확인하였다.
- 3. 진사의 경우 품위에 따른 안료의 차이는 육안으로 관찰하기 어렵지만 본 연구를 통하여 편광현미경 분석, 촉진내후성 평가 등을 통해 천연안료인지 여부와 안정성을 확인할 수 있었다. 또한 산화비소 계열의 안료의 경우 내광성이 약한 원인을 촉진내후성 평가 결과 생기는 생성물을 통해서 규명할 수 있었다.
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진사안료들은 촉진내후성 평가 직후에는 색차에 큰 변화가 없지만 평가가 진행되어감에 따라 선형적으로 색차가 생기기 시작했으나 웅황과 자황은 촉진내후성 평가를 시작함과 동시에 색차가 발생하였다. JB와 JS의 색차를 비교할 때 누적광량이 34MJ/m2까지는 큰 차이가 없으나 50 MJ/cm2 이후 JB의 색차가 JS의 색차보다 커졌
으며 총 누적광량이 344 MJ/cm2이 되면 JB의 색차가 29, JS의 색차가 22.5로 큰 격차를 보였다. 누적광량 34 MJ/cm2은 필드에서 간접광에 1년정도 노출했을 때의 누적광량으로 추정되며, 진사안료는 1년 정도는 색차가 비슷하지만 간접광에 노출되었을 경우 1년이 지난 후부터는 JB와 JS의 색차가 커질 것으로 예상되며, JB가 JS에 비해 초기
- TG 곡선은 UH이 345 °C에서 시작하여 540°C에서 끝나고, JH이 405 °C에서 시작, 575 °C에서 종료되어 UH에 비해 JH의 유리전이온도가 높고, 안정한 것을 확인할 수 있었다.
- 특히 UH은 광조사 직후에 바로 오렌지색에서 밝은 노란색으로 변하였다. UH와 JH의 촉진내후성 평가 후의 시료의 단면에 대한 전계방사형 주사전자현미경으로 관찰하였을 때 광조사에 의해 생성된 결정이 보이는데 UH가 JH에 비해 뚜렷이 관찰되었다. 이 결정상들의 EDS 분석 결과 광조사에 의해 realgar가 arsenolite로 변하는 것을 알 수 있었다.
- 3[A-1,2], [B-1,2]). 개방니콜 상태에서 JB의 경우 흑화(blackening)되지만, JS는 직교니콜과 개방니콜 상태에서의 색상에 차이가 없었다. 일반적인 cinnabar와는 다르게 meta-cinnabar의 경우 편광에 의해 비투과성(opaque)이 관찰된다고 하는 것으로 보아 JB의 경우 원석의 생성 시에 발생된 차이로 보인다(Eastaugh et al.
- 광물학적 특성 분석시판되는 진사, 웅황, 자황 안료의 X-선 회절분석을 통해 주구성 광물을 확인한 결과, 진사는 cinnabar, 웅황은 realgar, 자황은 orpiment로 천연광물 성분인 것을 확인할 수 있었다. 진사의 경우 조성의 품위에 따라 상품(上品), 하품(下品)으로 나뉘는데 품위에 따른 조성의 차이는 없는 것을 확인하였다(Fig.
- 진사는 X선 회절분석, 유도결합플라즈마분광분석기, 라만분광분석기 등으로 성분분석을 실시한 결과 JB와 JS는 모두 cinnabar로 주구성 광물을 확인하였고, 화학성분에서도 차이가 없었다. 그러나 편광현미경분석 결과 JB의 경우 입자표면이 검게 되는 것으로 보아 meta-cinnabar인 것으로 추정되며, JB와 JS는 인공적으로 합성된 안료인 vermilion에서 관찰되는 구형이나 세균상의 입자형태보다는 천연적으로 생성된 광물을 분쇄했을 때 나타나는 쪼개짐 등이 관찰되어 천연 무기 안료임을 입증하였다. 촉진내후성 평가 결과 누적광량 34 MJ/cm2 이전까지는 JB, JS의 색차가 동일했으나 누적광량 34MJ/cm2 이후부터는 meta-cinnabar인 JB의 색변화가 촉진되어 최종적으로 누적광량 334 MJ/cm2에서는 큰 차이를 보였다.
- 진사의 경우 품위에 따른 안료의 차이는 육안으로 관찰하기 어렵지만 본 연구를 통하여 편광현미경 분석, 촉진내후성 평가 등을 통해 천연안료인지 여부와 안정성을 확인할 수 있었다. 또한 산화비소 계열의 안료의 경우 내광성이 약한 원인을 촉진내후성 평가 결과 생기는 생성물을 통해서 규명할 수 있었다.
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이 결과 미량 중금속의 함량은 아주 적게 나왔으며, 양자 간에 큰 차이가 없었다. 또한 안료를 라만 및 편광현미경분석을 실시하였는데 라만분석 결과 JB, JS 모두 신축진동에 기인한 특성피크가 동일한 위치(253, 288, 343 cm-1)에서 피크가 나타나 품위에 따른 스펙트럼의 차이를 확인할 수 없었다 (Fig. 3[C]).
- %로 감소하였다(Table 5). 라만분광분석으로 촉진내후성 전후의 분자 결합상태를 확인하였는데 JB와 JS 모두 200 cm-1에 있던 피크가 사라지고, 288 cm-1의 피크는 촉진내후성 평가 후 눈에 띠게 작아진 것을 확인할 수 있었다(Fig. 9). 웅황과 자황의 촉진내후성 평가 전과 후를 전계방사형 주사전자현미경으로 미세조직을 관찰한 결과 촉진내후성에 의해 광조사를 받은 후 UH, JH 모두 결정성이 커지는 것을 볼 수 있었다(Fig.
- 촉진내후성 평가 전후의 색도 변화를 확인하기 위해 촉진 전후의 색차를 확인하였다. 먼저 육안으로 관찰한 결과 촉진내후성 평가 전에 비해 전체적으로 색상변화를 보이고, 진사의 경우 평가가 진행됨에 따라 점점 어두워지며 검게 변하였다. Cinnabar의 경우 열감응성은 안료 형성 조건, 화학결합에 따라 결정되고, 불순물의 여부는 빛에 의한 흑화(darkening)를 촉진하는 것으로, 이 같은 연구 결과를 반영한 결과로 보인다(Elert and Cardell, 2019).
- 의 색상에서 많이 벗어날 것으로 예상된다. 본 연구에서 총 누적광량이 334 MJ/cm2을 최종조건으로 실험하였으며, 이는 필드에서 직사광에 수평으로 노출되었을 경우 1년, 간접광에 10년 노출되었을 경우를 모사한 조건으로 JB와 JS는 자외선에 직접 노출되지 않더라도 간접광의 영향으로도 3년의 시간이 경과하면 색차가 12 이상으로 크게 나고, 10년이 되면 본래의 색상을 완전히 잃을 것으로 예상된다. 웅황과 자황은 촉진내후성 평가 직후부터 색차가 크게 발생하였다.
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Cinnabar의 경우 열감응성은 안료 형성 조건, 화학결합에 따라 결정되고, 불순물의 여부는 빛에 의한 흑화(darkening)를 촉진하는 것으로, 이 같은 연구 결과를 반영한 결과로 보인다(Elert and Cardell, 2019). 웅황(UH)은 1 cycle 평가 직후부터 색이 오렌지색에서 노란색으로 변하였고, 최종적으로 평가 완료했을 때는 밝은 노란색으로 변하였다. JH 역시 평가가 진행됨에 따라 색상이 밝아지는데 최종 평가 시편은 평가 직전 시편의 레몬 색보다 더 밝게 변하였다
- 9). 웅황과 자황의 촉진내후성 평가 전과 후를 전계방사형 주사전자현미경으로 미세조직을 관찰한 결과 촉진내후성에 의해 광조사를 받은 후 UH, JH 모두 결정성이 커지는 것을 볼 수 있었다(Fig. 10[A],[B]). 특히 JH에 비해 UH에서 촉진내후성 평가 후생성된 결정들이 더 많은 것을 볼 수 있었는데, realgar가 빛에 의해 arsenolite (As2O3)와 pararealgar(As4S4)로 변하기 때문인 것으로 여겨진다(Maccia et al.
- 이 결과 미량 중금속의 함량은 아주 적게 나왔으며, 양자 간에 큰 차이가 없었다. 또한 안료를 라만 및 편광현미경분석을 실시하였는데 라만분석 결과 JB, JS 모두 신축진동에 기인한 특성피크가 동일한 위치(253, 288, 343 cm-1)에서 피크가 나타나 품위에 따른 스펙트럼의 차이를 확인할 수 없었다 (Fig.
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UH와 JH의 촉진내후성 평가 후의 시료의 단면에 대한 전계방사형 주사전자현미경으로 관찰하였을 때 광조사에 의해 생성된 결정이 보이는데 UH가 JH에 비해 뚜렷이 관찰되었다. 이 결정상들의 EDS 분석 결과 광조사에 의해 realgar가 arsenolite로 변하는 것을 알 수 있었다.
- 촉진내후성 평가 결과 누적광량 34 MJ/cm2 이전까지는 JB, JS의 색차가 동일했으나 누적광량 34MJ/cm2 이후부터는 meta-cinnabar인 JB의 색변화가 촉진되어 최종적으로 누적광량 334 MJ/cm2에서는 큰 차이를 보였다. 이를 통해 필드 수명을 예측한 결과 간접광 환경에서도 1년이 지난 이후로는 색차가 12 이상으로 매우 크게 날 것으로 예상되었다. 촉진내후성 평가 전과 후의 시료를 FE-SEM, EDS, 라만분광분석으로 변화양상을 확인한 결과, 미세조직은 변화가 없으나 Hg와 S 원소의 감소와 라만분광 스펙트럼의 200 cm-1 피크가 사라지는 것을 확인하였다.
- 진사는 품위에 따른 특성 비교를 위해 비슷한 입도의 안료를 선정하였는데 상품 진사는 JB, 하품 진사는 JS로 시료명을 정하였으며, JB의 평균입도는 12.6 μm, 색상은 L* 41.67, a* 44.11, b* 25.01이고, 하품인 JS (cinnabar-2)의 평균입도는 8.2 μm, 색상은 L* 40.03, a* 39.42, b* 20.20으로 비슷한 입도에서 상품이라 생각되는 JB의 색이 적색도를 의미하는 a*값이 더 큰 것을 알 수 있었다.
- 편광현미경 분석 결과 천연적으로 생성된 광물을 원료로 만든 천연안료인 것을 확인하였고, 쪼개짐이나 색상 등의 편광학적 특성을 확인하였다. 촉진내후성 평가 결과 UH와 JH는 모두 평가 초기에 색상이 크게 변하기 시작하고 원래의 색상보다 밝은 노란색으로 변하였다. 특히 UH은 광조사 직후에 바로 오렌지색에서 밝은 노란색으로 변하였다.
- 그러나 편광현미경분석 결과 JB의 경우 입자표면이 검게 되는 것으로 보아 meta-cinnabar인 것으로 추정되며, JB와 JS는 인공적으로 합성된 안료인 vermilion에서 관찰되는 구형이나 세균상의 입자형태보다는 천연적으로 생성된 광물을 분쇄했을 때 나타나는 쪼개짐 등이 관찰되어 천연 무기 안료임을 입증하였다. 촉진내후성 평가 결과 누적광량 34 MJ/cm2 이전까지는 JB, JS의 색차가 동일했으나 누적광량 34MJ/cm2 이후부터는 meta-cinnabar인 JB의 색변화가 촉진되어 최종적으로 누적광량 334 MJ/cm2에서는 큰 차이를 보였다. 이를 통해 필드 수명을 예측한 결과 간접광 환경에서도 1년이 지난 이후로는 색차가 12 이상으로 매우 크게 날 것으로 예상되었다.
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이를 통해 필드 수명을 예측한 결과 간접광 환경에서도 1년이 지난 이후로는 색차가 12 이상으로 매우 크게 날 것으로 예상되었다. 촉진내후성 평가 전과 후의 시료를 FE-SEM, EDS, 라만분광분석으로 변화양상을 확인한 결과, 미세조직은 변화가 없으나 Hg와 S 원소의 감소와 라만분광 스펙트럼의 200 cm-1 피크가 사라지는 것을 확인하였다.
- 편광현미경 분석 결과 JB와 JS 모두 공통적으로광물을 분쇄 가공할 때 생긴 쪼개짐의 표면 상태를 확인할 수 있었다. 여기서 인공적으로 습식제조방법으로 만든 안료(vermilion)의 경우 입자의 형태가 구형이나 세균상(bacteroid) 형태를 보이는데(Eastaugh et al.
- 웅황과 자황은 X선 회절분석, 유도결합플라즈마분광분석기, 라만분광분석 등으로 성분분석 결과 UH는 realgar, JH는 orpiment인 것을 확인하였다. 편광현미경 분석 결과 천연적으로 생성된 광물을 원료로 만든 천연안료인 것을 확인하였고, 쪼개짐이나 색상 등의 편광학적 특성을 확인하였다. 촉진내후성 평가 결과 UH와 JH는 모두 평가 초기에 색상이 크게 변하기 시작하고 원래의 색상보다 밝은 노란색으로 변하였다.
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