• 보존과학회지
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• 제31권4호
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• pp.443-455
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• 2015

국내에서 구입 가능한 국내산, 일본산, 중국산 천연안료를 대상으로 단청 재료로서의 안정성을 확인하고자 내광성 및 내공해성 실험을 실시하였다. 본 연구에서는 단청 기법이나 바탕재의 영향을 배제한 채, 안료의 고유한 특성을 확인하고자 하였다. 안료 칠을 위한 교착제로는 천연재료인 아교와 현재 단청 공사 시 널리 사용되는 합성수지를 선택하였으며, 열화 실험용 인공 광원은 제논 아크 램프를, 오염 가스로는 이산화질소 가스를 선정하였다. 안료가 열화 된 정도는 색도를 측정하여 변화 정도를 비교하였다. 내광성 실험 결과, 광물성 안료 중 청색, 녹색계열의 안료와 황토, 백토, 석간주 등 토양성 안료들이 내광성이 양호하게 나타났고, 자황, 웅황, 진사, 연단 등이 좋지 않게 확인됐다. 내공해성 실험 결과, 연단을 제외한 천연안료 대부분의 내공해성이 양호한 것으로 나타났으며, 전반적으로 합성수지로 칠했을 때 보다 아교로 칠 했을 경우 내공해성이 더 양호했다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제44차 학술발표회
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• pp.65-65
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• 2011

천연염색에 대한 관심이 높아지고 있지만 색상의 재현성, 견뢰도의 취약성, 디자인의 제한성의 문제로 실용화의 한계에 부딪히고 있다. 이를 극복하기 위하여 본 연구는 침염 위주의 천연 염색에서 벗어나 키토산을 바인더로 이용하는 날염의 유효성을 검토하고자 한다. 본 연구에서는 키토산을 바인더로 이용한 방법을 제시하고자 키토산과 광물성, 동 식물성 안료를 혼합하여 날염호를 조제하여 날염하였다. 키토산의 점도와 농도, 키토산을 이용한 바인더와 안료의 비율 등을 변화시키고 날염직물의 색상과 염착량, 세탁 일광 마찰 견뢰도를 측정하여 적정조건을 도출하였다. 기존의 합성바인더와 구아검을 사용한 경우의 색상, 염착량, 견뢰도와 비교하여 키토산 날염 바인더로서의 유효성을 검토하였다. 키토산을 바인더로 이용한 날염방법에서 적정 점도는 저 중점도, 농도는 1.7%정도가 적절한 것으로 판단하였다. 날염호 제조시 안료의 비율을 증가시켜 진한 색상을 얻을 수 있었으며, 그 비율은 광물성 안료의 경우 1:4, 동 식물성 안료의 경우 1:10까지 변화시켜 명도의 차이를 나타낼 수 있다. 실험결과를 바탕으로 적정조건에서 날염한 직물의 견뢰도를 평가한 결과, 광물성 안료의 경우 4등급 이상, 동 식물성 안료의 경우 3등급 이상으로 우수하게 평가되었다. 안료의 비율이 높아지면 마찰 견뢰도는 감소하였다. 키토산, 구아검, 합성바인더의 색상과 견뢰도를 비교해 본 결과 색상은 동일한 계열로 나타났으며, 키토산을 바인더로 이용한 경우 세탁, 일광, 마찰 견뢰도는 구아검보다 우수하게 평가되었다. 합성바인더의 경우 세탁, 마찰 견뢰도는 비슷하게 나타났으며, 일광견뢰도의 경우 키토산이 더 우수하게 평가되었다.

• 보존과학회지
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• 제33권6호
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• pp.485-495
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• 2017

본 연구는 천연안료 중 단청용 적색안료로 주로 사용되는 석간주의 성분 및 물성에 따른 기능성 및 내광성을 평가하는데 목적이 있다. 한국과 일본에서 전통적인 방법으로 제조하여 시판되는 적색의 산화철계열 천연안료는 석간주와 대자라는 명칭으로 불리고 있으며 수집된 8종의 석간주를 대상으로 구성광물과 성분조성을 분석한 결과, 대부분 Hematite를 포함하고 있으며, 성분조성에 따라 $Fe_2O_3$함량이 40% 이상의 고함량인 그룹과 15%이하의 그룹으로 구분되었다. 또한 소성 여부에 따라서도 구분이 되는데 소성된 석간주의 경우 소성에 따라 운모의 상전이로 인한 색상 변화와 평균입도의 차이가 관찰되었다. 석간주 안료 자체의 색도를 분석한 결과 $Fe_2O_3$ 함량이 높은 시료들의 색도는 암적색, 회갈색인 반면, $Fe_2O_3$의 함량이 낮은 시료는 황갈색이나 황적색을 나타내었으며, 적색도 $a^*$를 결정하는 것은 산화철($Fe_2O_3$)의 함량이었다. 안료의 기능적인 특성을 확인하기 위해 아교를 석간주와 배합하여 발림성, 은폐력의 기능적 특성을 확인하였고, 결과 점토성 광물의 성분에 따라 상이한 결과를 얻었다. 내광성 평가를 통하여 색변에 대한 안정성을 확인하였다. 그 결과 안료의 발림성과 은폐력은 주구성광물에 따라 다르게 측정되었다. 내광성 평가 결과 대부분 누적광량이 $0{\sim}9,000KJ/m^2$까지는 색차가 크지 않지만 $18,000kJ/m^2$에서 크게 변색되었다. 특히 소성한 석간주는 소성하지 않은 석간주에 비해 내광성이 높게 나타난 것을 확인하였다.

• 보존과학회지
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• 제31권4호
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• pp.331-339
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• 2015

본 연구에서는 천연 안료 중 남동광(Azurite)으로 제조된 청색계열 안료 입도의 단계별 분포특성을 파악하고자 국내 외 청색계열 안료 57종을 선정, Malvern사의 Mastersizer2000을 이용하여 입도분석을 실시하였다. 실험 결과, 국내 외에서 시판되고 있는 청색 안료 일부를 제외하고는 비교적 단계별 입도 분리가 잘 되어 있으며, 안료의 입도가 작아질수록 Span 값은 증가하고 입도 분포 범위는 넓어지는 특징을 확인할 수 있었다. Friedman and Sanders가 제안한 Grain size를 기준으로 보면 대부분의 안료는 주로 모래와 실트영역에 해당하였으며 B-100은 72.2%가 점토영역에 해당되었고 A-14는 자갈에 해당하는 영역이 2.5%를 차지하였다. 나아가 동일 성분의 안료라 할지라도 입자 크기에 따라 안료의 발색특성이 다르며 흡유량, 비중, 작업성 등 중요물성에 밀접한 영향을 미친다. 이에 대한 추가적 실험이 필요하며 물리적 특성과 입도분포 특징에 대한 정보는 천연 안료의 취급을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국문화재보존과학회:학술대회논문집
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• 한국문화재보존과학회 2002년도 제15회 발표논문집
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• pp.12-20
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• 2002

경복궁 근정전 내${\cdot}$외부의 단청 안료를 X선형광분석기와 X선회절분석기로 성분 분석한 결과, 내부에 쓰인 안료들은 현대에 많이 쓰이고 있는 인공합성된 안료들이 아닌 천연광물에서 추출한 안료들을 사용한 것임을 알 수 있었다. 즉, 녹색안료는 청동의 녹색부식물과 뇌록석을 그리고 적색의 경우는 진사를 사용했다. 외부의 경우는 인공합성된 안료들을 사용한 것임을 알 수 있었다. 즉, 황색안료는 황연, 적색안료의 경우는 연단과 석간주를 사용하였으며, 녹색 안료는 화록청과 산화크롬녹을 사용하였다. 또한 청색 안료로는 군청을 그리고 백색 안료로는 산화티탄을 사용했다.

• 한국광물학회지
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• 제32권4호
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• pp.259-271
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• 2019

채색 문화재 및 전통회화의 적색, 황색 안료로 사용되는 진사, 웅황, 그리고 자황의 광물학적 특성을 분석하고 촉진내후성 평가를 통한 안정성을 평가하였다. 진사는 시료명을 JB, JS로 하였고, 웅황과 자황은 각각 UH, JH로 하였다. 광물학적 특성 평가 결과 JB, JS는 cinnabar (HgS)로 주구성 광물이 확인되었고, 품위에 따른 화학성분에 차이를 보이지 않았다. UH와 JH는 각각 realgar (AsS), orpiment (As₂S₃)로 주구성 광물이 확인되었다. 편광현미경 관찰 결과 쪼개짐, 색상 등 편광학적 특성을 통해 모두 천연적으로 생성된 무기안료임을 알 수 있었다. 특히 진사의 경우 성분분석으로는 천연적으로 생성된 안료인지 인공안료인지 판별이 쉽지 않은데 편광현미경을 통해 천연안료가 가지는 입자특성 및 쪼개짐을 확인하였으며, 열적 반응 특성을 확인하였다. 열분석 결과 JH가 UH에 비해 유리전이 온도가 높고 안정한 것을 확인하였다. 촉진내후성 평가 결과 진사, 웅황 그리고 자황은 모두 광열화에 의한 색변화가 크게 나타나며, 진사는 최종적으로 흑색(blackening)되고 웅황과 자황은 밝은 노란색으로 변한다. Meta-cinnabar로 예상되는 JB가 cinnabar인 JS에 비해 흑화현상이 더 빨리 촉진되었으며, UH (realgar)는 광조사에 의해 arsenolite (As₂O₃)로 변하는 것을 확인하였다.

• 보존과학연구
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• 통권36호
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• pp.11-32
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• 2015

문화재 수리, 복원재료 및 회화용으로 사용되는 천연광물성 무기안료인 석청의 물리적 특성을 연구하였다. 본 연구를 위해 시중에서 유통되고 있는 청색계열의 안료(KA-한국, JA, JB, JC-일본, CA, CB, CC-중국)를 선정하였다. 연구에 앞서 XRD, XRF분석을 통하여 안료의 결정구조 및 조성을 확인하였으며, 본 연구에 사용된 안료는 Azurite가 주원료임이 확인되었다. 조성물을 확인한 안료는 입도, 색도, 비중, 흡유량 등 물리적 특성을 평가하였으며, 입도에 따른 물리적 특성의 변화를 확인하였다. 안료는 입도가 작아짐에 따라 명도는 커지고, 청색도는 커지다가 다시 작아지는 특성이 있으며, KA가 안료번호에 따라 가장 잘 분급되어 있음을 알 수 있었다. 비중은 입자크기가 커질수록 커지고, 흡유량은 입자크기가 작아질수록 커졌다. 이러한 결과를 토대로 안료의 기초적인 물리적 특성을 규명하고 나아가 문화재 수리, 복원에 선택적으로 사용하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

• 한국광물학회지
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• 제31권4호
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• pp.249-256
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• 2018

석록과 석청은 우리나라 전통 채색 문화유산에서 각각 녹색과 청색안료로 사용되어온 전통안료이며, 천연광물인 공작석과 남동석이 원료광물로 알려져 있다. 석록과 석청은 모두 중국, 일본 등지에서 수입된 것으로 알려져 있으며, 일부 청색계열의 안료가 국내에서 산출된 기록이 있으나, 탄산염 광물이 생성되기 어려운 우리나라의 지질환경을 고려하면 가능성은 높지 않다. 무기안료인 석록과 석청의 특성을 파악하기 위해 공작석과 남동석 원료를 확보하고 성분분석을 실시하였으며, 전통제법을 적용하여 안료를 제조하고 특성을 분석하였다. 제조한 석록의 $L^*$ 값은 59-83 정도, $a^*$ 값은 -20 이하로서, 시판제품에 비해 채도가 약간 높았다. 흡유량은 22-29 mL/100 g이고, 은폐력은 99.2 % 이상으로 우수하였다. 석청의 $L^*$ 값은 35-65 범위이고, $b^*$ 값은 -15 이하로서, 시판제품에 비해 상대적으로 채도가 낮았다. 흡유량은 21-26 mL/100 g이며, 석록과 마찬가지로 은폐력이 99.1 % 이상으로 우수하였다. 남동석의 원료광물은 남동석 외에 공작석, 석영 등의 불순물이 함유하고 있으며, 석청 제조 시 혼합된 불순물이 석청안료의 색도, 흡유량 등의 특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
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• 제35권6호
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• pp.600-611
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• 2019

국내에서 황색 내지 적갈색 토양을 일반적으로 황토라 지칭하며 산업 곳곳에서 황토가 활용되고 있다. 그 중 단청에 무기안료로서 황토가 이용되고 있음에도 불구하고 황토에 대한 토양학적 및 광물학적 특징과 연계된 안료의 특성연구는 미비하다. 이번 연구에서 황토의 토양학적 및 광물학적 특징이 안료 특성에 어떠한 영향을 미치는지 고찰하였다. 연구결과 적색계열의 황토와 황색계열의 황토는 토성, 구성광물, 흡유량, 안정성에서 차이를 보였다. 대부분 적색계열 황토는 clay가 우세한 영역에 도시되나 울릉도 황토는 loam 영역에 도시된다. 황색계열 황토는 대부분 clay loam~loam 영역에 도시되지만 해남 황토는 sandy clay loam 영역에 도시된다. 광물학적 분석결과 적색계열의 황토는 장석질, 점토질 토양으로 구분되며 황색계열의 황토는 대부분 주구성광물이 유사하지만 점토광물의 구성에 차이를 확인 할 수 있었다. 수비법으로 제조된 안료의 특성 분석결과 평균 10~20 ㎛ 이내의 평균입도를 보이며, 흡유량은 적색계열의 황토가 황색계열의 황토보다 평균 20 ml/100 g 높은 값을 가진다. 또한 황색계열의 황토는 적색계열의 황토보다 빛에 의한 변색 및 변질에 대해 보다 안정하다. 본 연구는 황토의 토양학적 및 광물학적 특징은 제조된 안료의 물성 및 안정성에 영향을 미친다는 것을 확인 할 수 있었으며 앞으로 황토를 이용한 천연 무기 안료의 사용에 대한 기초자료로 활용하고자 한다.

• 보존과학회지
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• 제30권1호
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• pp.13-25
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• 2014

이 연구에서는 안동 봉정사 영산회괘불도에 대한 비파괴성분 분석과 현미경 관찰을 통해 괘불에 채색된 안료의 화학적 성분 및 채색 기법을 해석하였고 이를 바탕으로 괘불의 화기에 명시되어 있는 채색 재료의 명칭에 대한 화학적 특성을 규명하였다. 백색 안료는 연백, 황색 안료는 석황, 유기염료, 적색 안료는 진사/주, 연단, 대자, 적색 염료을 사용하였으며, 녹색 안료는 석록 또는 녹염동광, 청색 안료는 석청, 쪽, 흑색은 먹을 사용한 것으로 추정된다. 화기에 명시된 안료 이름은 주홍, 중청, 하엽, 황단, 황금 등으로 주홍은 진사(천연) 또는 주(인공), 중청은 석청, 하엽은 석록 또은 녹염동광, 황단은 석황, 황금은 금박인 것을 확인하였다.