보고서 정보
주관연구기관 |
공주대학교 Kongju National University |
연구책임자 |
김광훈
|
참여연구자 |
정용재
,
심준보
,
김대운
,
유지아
,
이민영
,
정선혜
,
강대일
,
김윤주
,
오택현
,
하준경
,
장한결
,
전아현
,
백나연
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2011-11 |
과제시작연도 |
2011 |
주관부처 |
문화재청 |
사업 관리 기관 |
국립문화재연구소 |
등록번호 |
TRKO201200010636 |
과제고유번호 |
1555000433 |
사업명 |
문화유산융복합연구 |
DB 구축일자 |
2013-04-18
|
키워드 |
목조건축물.저산소처리.질소가스.가온처리.냉각처리.Wooden structure.low oxygen treatment.Nitrogen gas.Heating treatment.Cooling treatment.
|
초록
▼
저산소 및 온도처리 기술은 저장곡식 해충 및 식품 분야 등에서 방제의 목적으로 사용되던 방식으로 이러한 친환경 생물제어 방식은 유기재질로 구성된 문화재의 살충살균 처리기술로 적용이 가능할 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 대기 중의 산소농도를 낮추어 산소 부족 상태에 서 충균을 치사시키는 저산소처리법과 가온법 또는 냉각법 등의 온도처리법의 적용 가능성 및 효과를 확인하였다. 또한 유기질 문화재의 적용 가능성을 확인하기 위한 재질안정성 평가를 실시하였다. 또한 야외 목조건축물에 적용하기 위해 현장에서 처리 가능한 조건(처리 온도
저산소 및 온도처리 기술은 저장곡식 해충 및 식품 분야 등에서 방제의 목적으로 사용되던 방식으로 이러한 친환경 생물제어 방식은 유기재질로 구성된 문화재의 살충살균 처리기술로 적용이 가능할 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 대기 중의 산소농도를 낮추어 산소 부족 상태에 서 충균을 치사시키는 저산소처리법과 가온법 또는 냉각법 등의 온도처리법의 적용 가능성 및 효과를 확인하였다. 또한 유기질 문화재의 적용 가능성을 확인하기 위한 재질안정성 평가를 실시하였다. 또한 야외 목조건축물에 적용하기 위해 현장에서 처리 가능한 조건(처리 온도, 시간, 용량,방법 등)을 탐색하였다.
저산소처리의 경우 흰개미는 3일, 쌀바구미는 5일, 궐련벌레는 10일 만에 100%의 사충율을 나타내었으나 공시균인 Tyromyces palustris, Trametes versicolor, Aspergillus niger를 7일간 처리한 결과, 균의 생장 속도만 늦출 뿐 살균에 대한 효과는 확인할 수 없었다. 가온처리의 경우 열에 의한 내성이 가장 큰 쌀바구미는 45℃에서 340분, 55℃에서 200분, 65℃에서 120분 만에 100%의 사충율을 보였다. 또한 공시균을 5일간 처리한 결과, 부후균 2종은 45℃ 처리에도 100% 생장이 억제되었으며, Apsergillus niger 는 65℃에서 100% 생장이 억제되었다. 냉각처리의 경우 냉각에 의한 내성이 가장 큰 궐련벌레는 –0℃에서 460분, -30℃에서 280분, -80℃에서 120분 만에 100%의 사충율을 보였다. 공시균을 15일간 처리한 결과, 갈색부후균인 Tyromyces palustris에서는 냉각처리에서 100%에 가까운 생장억제율을 나타내었으나 백색부후균과 표면오염균에서는 균의 생장 속도만 늦출 뿐 억제하는 효과는 없는 것으로 확인되었다.
목조건축물 내부 재질 목재, 안료, 지류, 섬유, 벽화 등의 저산소처리 및 온도처리에 대한 재질안정성을 평가한 결과, 저산소 처리에서는 목재의 경우 함수율이 감소하여 이에 따른 수축이 발생하나 그 정도가 미세하며 처리 후 자연회복력이 기대되기 때문에 안정된 것으로 보인다. 벽화는 건조현상으로 인한 박락이 일어날 수 있으므로 이에 대한 주의가 필요하며 안료, 지류, 섬유의 재질에서는 색차 및 강도 모두 안정한 것으로 판단된다. 가온 및 냉각처리 시에는 안료 등에서 45℃를 제외한 조건에서 박리 현상이 관찰되며 가온처리에서는 55℃ 이상, 냉각처리에서는 -30℃이하의 처리 시 유의할 필요성이 있다.
저산소처리의 현장적용 연구에서는 $1m^{3},\;14m,\;64m^{3}$ 공간의 밀폐력을 확인하였으며 처리 용적이 증가할수록 밀폐의 효율성이 낮아지므로 이에 대한 보완연구가 필요하다. 계절별(여름철과 가을철)로 밀폐력을 비교한 결과, 온습도가 높은 여름철에 질소 누출률이 높게 나타났다. 또한 여름철은 밀폐로 인해 외부와의 온도차로 챔버 내 결로현상이 발생하여 내부 습도가 포화상태에 이르기 때문에 여름철에는 저산소처리 시 유의할 필요가 있다. 목조건축물에 저산소처리의 현장적용 시살충효과를 기대할 수 있는 농도는 0.1%, 처리기간은 7일 이상이 필요하며 정유처리 등을 병행하여 실시하였을 때는 처리기간이 2배 이상 감소되는 효과를 확인하였다. 저산소처리는 문화재 재질에 안정하고 환경에 무해한 장점이 있지만 기존 훈증가스에 비해 처리기간이 길고 살충효과가 상대적으로 약하며 처리비용이 비싸다는 단점이 있어 정유 및 가온 등의 병행처리를 실시하여 처리기간과 비용을 단축시키기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
대기 중의 산소농도를 낮추어 산소 부족 상태에서 충균을 치사시키는 저산소처리법과 가온법 또는 냉각법 등의 온도처리법의 적용가능성 및 효과를 확인하였다. 저산소처리의 경우 처리 시간이 매우 길기 때문에 이를 보완할 수 있는 융합처리에 대한 연구를 진행하였다. 또한 유기질 문화재의 적용 가능성을 확인하기 위한 재질안정성 평가를 실시하였다. 또한 야외 목조건축물에 적용하기 위해 현장에서 처리 가능한 조건(처리 온도, 시간, 용량, 방법 등)을 탐색하였다.
Abstract
▼
Low oxygen treatment and heat treatment are used for pest control in grain storage and food preservation. These environment-friendly biocontrol methods can apply to cultural heritage that is composed of organic materials. In this study, we evaluated applicability and effect of the low-oxygen treatme
Low oxygen treatment and heat treatment are used for pest control in grain storage and food preservation. These environment-friendly biocontrol methods can apply to cultural heritage that is composed of organic materials. In this study, we evaluated applicability and effect of the low-oxygen treatment which can kill insect by lowing oxygen concentration and the heat treatment that composed of high temperature method, lowering temperature method. And we conducted stability test of material for organic cultural properties. Also, we test conditions(temperature, time, volume, method, etc.) for wooden buildings in field.
There are 100% death rate for 3 days to Termite, 5 days to Sitophilus oryzae , 10 days to Anobiidae in low-oxygen treatment. But we couldn't assure that the low-oxygen treatment can be effect in fungi. That's because we just can delay growth of fungi(Tyromyces palustris, Trametes versicolor, Aspergillus niger ) during 7days low-oxygen treatment. Sitophilus oryzae which has registering for high temperature can survive 340 minutes at 45℃, 200 minutes at 55℃, 120 minutes at 65℃ in high temperature treatment. And deterioration fungi 2 species can't grow in 45℃ and Aspergillus niger can't grow in 65℃ neither for 5days high temperature treatment. Anobiidae which has registering for low temperature can survive 460 minutes at -20℃, 280 minutes at -30℃, 120 minutes at -80℃. 15 days low temperature treatment can limit for growth of Brown rot fungi(Tyromyces palustris ), but it can't limit for growth of White rot fungi, Surface rot fungi. We test material stability for wood, paper, textile, mural painting, pigments in low oxygen treatment and heat treatment. Low oxygen treatment lead contraction for wood because it can reduce moisture contents of wood. But its degree is very few, and wood can return original status after treatment. So, we think it will be fine. Mural painting would exfoliate because dry condition.
Pigments, paper, textile are stable in strength and chrominance. We can see exfoliation for all of the materials that except 45℃ test in temperature treatment. And we have to take care of the condition above 55℃ and below -30℃.
We assure room that is sealed $1m^{3},\;14m^{3},\;64m^{3}$ in field study of low oxygen treatment. The more wider, the more harder sealed. So we have to supplement study. Compare degree of sealing, leak rate of nitrogen gas is high in summer. And dew condensation is appearing in chamber due to high humidity. 0.1% oxygen concentration, 7days of treatment is effect in wooden structure. Combine with other method(extract method), it can reduce treatment period over half. Low oxygen treatment has merit of stability for material and harmless for environmental. But it needs long term treatment, a lot of expense and has less effective compare to older method. So, we have to additory study for reduce expense, treatment period through combining other methods.
We reduced oxygen concentration in the atmosphere. In this condition, we could find the applicability and possibility of the thermal treatment : Low oxygen treatment, high treatment and low temperature treatment. In the case of low oxygen treatment, we studied of supplementary fusion treatment because it might take a long time to process. To confirm the applicability and the possibility of organic cultural properties, we evaluated the material stability. Also, we investigated possible conditions on the ground to apply to wooden building in field : temperature, time, capacity, method and so on.
목차 Contents
- 제 출 문 ... 1
- 용역연구개발과제 최종보고서 ... 2
- 연구용역 제안요구서(RFP) ... 3
- 목 차 ... 4
- Ⅰ. 총괄연구개발과제 요약문 ... 6
- 국문 요약문 ... 6
- Summary ... 8
- 총괄 연구과제 요약 ... 10
- Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 12
- 제1장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 12
- 제2장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ... 20
- 제3장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ... 23
- 제4장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 35
- 제5장 총괄주요연구 변경사항 ... 38
- 제6장 총괄첨부서류 ... 39
- Ⅲ. 제1세부연구개발과제 연구결과 ... 80
- 제1세부 연구개발과제 요약문 ... 80
- 제2장 세부연구개발과제의 목적 ... 82
- 제3장 세부연구개발과제의 내용 및 방법 ... 90
- 제4장 세부연구개발과제의 결과 및 고찰 ... 97
- 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ... 148
- 제6장 세부참고문헌 ... 150
- 제6장 첨부서류 ... 152
- Ⅳ. 제2세부연구개발과제 연구결과 ... 161
- 제2세부 연구개발과제 요약문 ... 161
- 제2장 세부연구개발과제의 목적 ... 163
- 제3장 세부연구개발과제의 내용 및 방법 ... 166
- 제4장 세부연구개발과제의 결과 및 고찰 ... 176
- 제5장 세부연구개발과제의 연구성과 ... 218
- 제6장 세부참고문헌 ... 220
- 제6장 첨부서류 ... 222
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.