• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.9-16
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• 2005

We studied the electrochromic properties of hydrated amorphous ruthenium oxide ($RuO_2{\cdot}xH_2O$) thin films using in-situ Raman spectroscopy during electrochemical charging/discharging cycles. We have found that the principal effect of hydrogen insertion into $RuO_2{\cdot}xH_2O$ is reduction of $Ru^{4+}\;to\;Ru^{3+}$, and not formation of new bonds involving hydrogen. We compared the changes in the Raman spectrum of a gasochromic $Pd/RuO_2{\cdot}xH_2O$ film as it is exposed to hydrogen gas with that of electrochemical hydrogen insertion. We tested the changes in the optical transmission of the $Pd/RuO_2{\cdot}xH_2O$ film when exposed to hydrogen gas.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제54권4호
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• pp.22-35
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• 2021

최근 기후가 급격히 변하고 미세 먼지가 증가하는 등 대기 환경 오염 물질의 양상도 변하고 있다. 이에 따라 채색 문화재에 사용되는 안료의 안정성 연구에 대한 필요성이 대두되고 있다. 회청은 전통 인공 무기 안료로 스몰트(Smalt)라고 불리는 청색의 유리 안료이다. 포타쉬 유리에 코발트를 녹여 만드는데 벽화, 회화 등의 채색 문화재에 사용되어왔다. 본 연구에서는 시판되는 회청 안료 3종을 수집하여 안료의 특성을 분석하였다. 회청은 제조사에 따라 발색 원소인 Co와 융제인 K의 함량에 차이를 보였는데 Smalt-3의 경우 Co 함량이 15.1 wt.%로 가장 적았고, K 함량은 29.6 wt.%로 가장 많았다. 채색 시편을 제작하여 안료의 보존에 영향을 미치는 것으로 알려진 자외선, CO₂/NO₂ 등의 대기 오염 가스, 그리고 미세 먼지에 이온 상태로 존재하는 염(NaCl) 등 주요 환경 인자에 대한 안정성을 평가하였다. 색 안정성에 영향을 미친 인자는 NO₂ 가스, 자외선, 수용성 염(NaCl)이며 이 중 NO₂ 가스가 색 변화에 가장 큰 영향을 미친 것으로 나타났다. 성분 분석 결과, 안료의 색 변화에 K와 Co의 함량이 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, Smalt-3은 NO₂와 수용성 염(NaCl)에서 색의 안정성이 가장 취약하였다. 특히 수용성 염(NaCl)은 색 변화에도 작용하지만 이보다 채색층 표면 물성을 약화시켜 채색층 도막 안정성에 악영향을 미치는 것을 본 연구를 통해 확인하였다. 반면 CO₂ 가스에 노출된 시편들은 색상 및 성분에 큰 변화가 없었다. 따라서 CO₂를 제외하고 시험에 적용된 모든 환경 인자가 회청의 색상을 변화시키고 도막의 안정성도 저해한다는 것을 알 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제31권4호
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• pp.403-409
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• 2015

석록(Malachite)과 석청(Azurite)은 대표적인 구리계통 안료이며, 고대부터 벽화에 널리 사용되어왔다. 사찰 등의 벽화는 외부환경에 노출되어 있으므로 대기가스의 영향으로 인해 채색층 손상이 발생될 수 있다. 본 연구에서는 대기가스가 토벽화에 채색된 석록과 석청에 미치는 영향을 파악하기 위하여 의사시편을 제작하고 대기가스($NO_2$, $CO_2$, $SO_2$)에 의한 물질변화 양상을 분석하였다. 실험 결과, 석록과 석청은 $CO_2$와 $SO_2$환경에서 눈에 띄는 변화를 나타내지 않았으나 $NO_2$환경에서는 큰 변화를 보였다. 특히 $NO_2$의 농도가 높아질수록 안료층의 박락현상이 두드러졌으며, 주사전자현미경 상에서는 안료입자에 기공이 형성되면서 더 작은 입자로 부스러지는 현상이 함께 관찰되었다. 또한 $NO_2$환경에 노출시킨 석록의 경우에는 XRD분석에서 새로운 화합물(Rouaite : dicopper(nitrate(V) trihydroxide, $Cu_2(NO_3)(OH)_3$))이 동정되어 $NO_2$가스가 석록과 석청에 대하여 화학적 변화를 동반한 박락 및 변색 현상을 일으킨다는 사실을 확인할 수 있었다.

• 박물관보존과학
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• 제1권
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• pp.43-51
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• 1999

문화재의 생물피해 예방에 주로 활용되는 훈증소독(燻蒸消毒)[메틸브로마이드와 에틸렌옥사이드 혼합가스]이 서화류(書畵類)에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 간략한 조사(調査)를 실시하였다. 채색(彩色)이 있는 조선시대 고지도(古地圖)와 회화(繪畵)등 13점을 대상으로 훈증소독 전(前)과 후(後)의 안료(顏料)의 변색(變色) 또는 퇴색(退色)의 유무(有無) 그리고 종이의 pH변화 등에 대여 측정(測定)하였다. 그 결과(結果) 기존(旣存)의 문화재 훈증소독 적용기준(適用基準)[가스의 농도(濃度), 폭로(暴露)시간 등]을 지킨 조건에서는 안료의 변·퇴색현상을 발견하지 못했으며 종이의 산성화(酸性化)에도 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.

• 보존과학회지
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• 제30권2호
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• pp.219-234
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• 2014

박물관에서 소장품의 저산소 농도 살충처리를 위해, 직물, 염색 직물, 종이, 염색지 및 채색편의 색상 및 기계적 성질에 미치는 영향을 평가하였다. 저산소 농도 살충 조건은 질소 및 아르곤을 사용하여 조성한 산소 농도 0.01%, 온도($20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$), 습도 50%, 살충 시간 30일이였다. 직물은 생견 직물, 자외선 열화 생견 직물, 정련 견직물, 자외선 열화 정련 견직물, 광목 및 자외선 열화 광목을 평가 대상으로 하였다. 천연염색 견직물과 면직물은 생쪽, 쪽, 홍화, 자초, 꼭두서니, 소목, 황벽, 울금, 치자, 황련, 괴화, 코치닐, 자광, 오리나무, 오배자, 밤피 및 쪽과 홍화 복염, 쪽과 황벽 복염, 쪽과 괴화 복염, 쪽과 소목 복염 등 천연염색 직물 각 20종이었다. 평가 대상 종이는 한지(닥지, 닥과 볏짚 혼합지), 화지(안피지), 면지, 린넨지, 면, 아마 및 마닐라삼 혼합지, 복사지, 신문지, 반수 닥지 등 9종이었다. 염색지는 한지에 쪽, 소목, 꼭두서니, 홍화, 치자, 황벽, 괴화로 천연염색한 것을 평가하였다. 채색편은 반수 한지와 반수 화견에 석청, 석록, 주사, 주, 석자황, 등황, 연단, 대자, 석간주, 니람, 연지(자광, 코치닐, 홍화, 꼭두서니), 뇌록, 스몰트, 울트라마린블루, 라피스라즈리, 프러시안블루, 백토, 연백, 호분(굴껍질 호분, 대합껍질 호분) 등 23종의 안료 분말을 아교물에 개어 도포한 것이었다. 평가 대상 재료에 대해 저산소 농도 살충처리 전후의 색차를 평가한 결과, 색차 ${\Delta}E^*$는 1.5 이하이거나 대조군보다 낮았으며, 직물 및 염색 직물의 살충처리 전후의 인장강도 변동률은 기준치 이하였다. 그리고 가스(질소와 아르곤)와 살충 온도에 따른 색차 및 인장강도 변동률에 대한 영향도 없었다.

• 자원환경지질
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• 제55권3호
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• pp.281-293
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• 2022

연백, 연단, 밀타승으로 대표되는 납계열 안료의 대기환경에 따른 열화특성을 규명하였다. 자외선에 노출된 채색시편들은 모두 색차가 4~31로 어두워졌으나 성분에 변화는 없었다. CO₂는 시편의 색상 뿐 아니라 성분 변화에 큰 영향을 주지 못하였다. 반면 NO₂에 노출된 시편들은 색변화가 크게 나타나고 Lead nitrate(Pb(NO₃)₂)와 같은 2차 생성물이 확인되었다. 연백과 연단은 NO₂에 의한 색차가 각각 2와 10으로 시험 전에 비해 어두워졌으나 밀타승은 색차가 5이고 시험 전에 비해 밝게 변했다. 이를 통해 CO₂와 NO₂가 동일한 농도일 경우 CO₂에 비해 NO₂가 안료 보존에 영향력 있는 대기환경 인자임을 확인할 수 있다. 미세먼지에 존재하는 염의 영향을 보기 위해 5% NaCl(in distilled water)를 제조하여 염수 분무 시험을 실시하였다. 그 결과 연백, 연단, 밀타승 모두 시편 색변화와 함께 표면에 2차 생성물이 형성되었다. 이로 인해 아교도막이 박락되거나 hole이 형성되었으며, 생성물을 중심으로 색상이 변하였다. 또한 염수분무 후 XRD 피크 강도와 결정도가 함께 낮아진 것을 볼 수 있다. 염수분무 후 시료의 성분분석 결과 연백의 경우 Litharge가, 밀타승의 경우 Litharge와 Minium이 새로 형성되었다. 이를 통해 채색안료의 보존에 영향력 있는 대기환경 인자는 자외선, NO₂, 수용성 염임을 확인하였고 특히 납계열 안료 중 밀타승의 안정성이 다른 안료에 비해 낮은 것을 알 수 있었다.

• 보존과학회지
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• 제35권5호
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• pp.480-493
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• 2019

본 논문은 단청 포수 방법 중, 아교수와 교반수처리 방법에 대해 내후성 평가를 하여, 단청의 보존성 향상에 미치는 영향을 분석하였다. 시편은 아교수와 교반수(아교 건조중량의 명반 2%, 5%, 7%)의 점도와 pH 측정을 진행하였으며, 포수층 없음, 아교수 포수층, 교반수 포수층 등 3유형으로 분류 후, 각 저농도(2% 4회), 고농도(10% 1회)로 구분하였다. 이후 바탕층 형성유무에 따라 2차 분류 하여 뇌록·석간주·장단 3종의 가칠 안료를 채색하였다. 완성된 시편은 내후성 평가를 위해 환경변화실험을 진행하였으며, 실험 전·후 표면관찰, 색차변화 등을 분석하였다. 연구결과, 명반 5% 교반수(pH 평균 4.5)와 명반 7% 교반수(pH 평균 4.7)는 강산성에 근접하여 향후 단청의 보존에 영향을 미칠 수 있으며, 명반 7%의 높은 점도는 포수층을 견고하게 만들기 어려울 것으로 판단된다. 또한 자외선 조사 후, 명반 7% 시편에서 황변화가 가장 확연하게 나타났으며 흡습·건조 후, 시편 전체 표면에서 균열이 발견되어 물리적 변화를 확인하였다. 가스부식은 타 실험과 비교 시 색상과 표면상태 변화의 확인이 어려웠다. 결과적으로, 안정적인 포수층의 형성은 중성에 가까운 저농도 아교수와, 명반 2%의 교반수가 적합할 것이며, 명반 2% 교반수의 적용은 단청의 보존에 긍정적일 것으로 파악된다.

• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.361-376
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• 2020

전통 회화 및 단청용 채색 안료 중 녹색을 표현하기 위해 사용된 동록안료의 재료과학적 특성 및 안정성을 알아보기 위하여 염화동(Atacamite), 초산동(Verdigris) 2종의 안료를 이용하여 평가를 진행하였다. 구성광물 분석 결과, K-AA는 아타카마이트(Atacamite)가 주요 구성광물로 천연 광물성 재료로 확인되고 K-VA는 호가나이트(Hoganite)로 확인되었다. 동록안료의 안정성을 저해하는 요인을 찾고자 UV 노출, CO2/NO2 가스부식 및 염수분사 시험 등의 분석을 실시하였다. 색상 안정성을 가장 크게 저해하는 요인은 두 안료 모두 염수분사 시험으로 시료 표면에 염생성물이 생성되어 변질되는 등 손상이 가중되었다. 또한 대기오염물질인 NO2의 영향도 두 안료 모두 육안으로 인지될 정도로 색이 변하여 주요 손상 요인으로 작용되는 것으로 판단된다. 특히 K-VA의 경우 K-AA와는 달리 UV 노출 평가 후 녹색에서 흑색으로 변하면서 본래의 색상을 완전히 잃어리는 것으로 K-VA의 주성분인 Hoganite가 UV 노출 후 Tenorite로 물질이 변했기 때문으로 판단된다. 두 안료의 대기환경 영향 평가 결과, K-AA에 비해 K-VA이 대기환경 영향에 상대적으로 취약한 모습을 보였다.