• 한국화재소방학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.58-63
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• 2014

내화도료는 화재 시 발포를 통해 단열 성능을 향상시켜 철골 구조의 열전달을 저감하기 위해 사용되고 있는데, 만일 표준규격을 만족시키지 못하는 내화도료가 사용된다면 철골 구조의 내화 성능에 문제가 발생할 우려가 있다. 내화도료의 내화 성능은 육안으로는 평가가 어려워 현장을 대상으로 하는 간편하면서도 정확한 평가방법의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 X-선 분석법(XRF, XRD)을 이용한 내화도료의 화재안전성 평가 방법에 대한 기초연구를 수행하였다. X-선 분석법을 적용한 결과 실제 화재시험을 통한 내화 성능에 따라 특정 성분이 검출되는 것을 확인하였다. X-선 형광분석(XRF)을 통해 인(P)과 염소(Cl) 원소 성분이 일반도료에 비해 내화도료에 훨씬 많이 함유되어 있는 것을 알 수 있었다. X-선 회절분석(XRD)을 통해 내화도료의 주된 결정성 물질로 확인된 폴리인산 암모늄(ammonium polyphosphate)이 일반도료에는 포함되어 있지 않는 것으로 나타났다. X-선 분석법은 휴대용 XRF와 XRD 분석 장비를 통해 머지않아 현장평가방법으로의 적용이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제43권3호
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• pp.176-184
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• 2017

Objectives: Excluding in their homes, children spend most of their time at an elementary school, daycare center, and/or kindergarten. For educational or recreational purposes, they make use of many children's goods at these places. Some children's goods contain phthalates and heavy metals with polyvinyl chloride (PVC), so due to their physiological and behavioral characteristics children are exposed to high concentrations of phthalates and heavy metals. This study aims to measure PVC and heavy metals, which are harmful substances in children's goods which can have an effect on children's health. Methods: Six samples of children's goods were selected through cases of detected harmful substances and the results of previous research, including assembly blocks, model toys, household toys, bags, indoor play equipment, and floor mats. The selected items were measured using X-Ray Fluorescence (XRF), and the presence and content of environmentally harmful substances such as PVC or heavy metals in the materials of children's goods were examined. Results: The highest detection rate for PVC was observed in floor mats, and bags and indoor play equipment were higher than other goods in this regard. The highest detection rate for heavy metals was found in bags, followed by indoor play equipment, assembly blocks, household toys, model toys and floor mats. Except for bags containing heavy metals, five goods showed the highest level of Pb compared to other heavy metals. Floor mats contained the highest level of Pb, Cr, and Cu among all goods. Conclusion: Many children's goods contain PVC and heavy metals, and high levels of heavy metals have been detected in some goods. It is necessary to manage children's goods to support their health.

• 지구물리와물리탐사
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• 제17권4호
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• pp.247-252
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• 2014

가곡광산은 스카른형 광상으로서 섬아연석, 방연석, 황동석, 자류철석 등의 황화광물을 수반한다. 이러한 광물은 전극분극에 의한 IP effect가 크기 때문에 광대역유도분극(spectral induced polarization; SIP)법을 이용하여 효과적으로 탐사할 수 있다. 따라서 이 연구는 황화광물 함량 및 입자의 크기를 지시하는 충전도와 시간상수를 실내 SIP 측정을 통하여 구하고 이로부터 가곡광산 내 두 광체에 대한 광화작용 차이를 비교하는데 목적을 두었다. 이를 위해 남쪽의 월곡광체와 북쪽의 선곡광체를 대상으로 시료를 채취하였다. 시료의 광화작용 특성을 파악하기 위해 휴대용 XRF 측정기를 이용하여 금속의 함량을 측정했고, 실내 암석 SIP 측정시스템을 이용하여 SIP 자료를 획득했다. XRF 측정결과 가곡광산 광체는 철, 아연, 납, 구리 등의 금속을 수반하고 있다. 특히 아연과 철의 함량이 다른 금속과 비교하여 매우 높았고, 이 두 금속은 현미경 관찰을 통하여 섬아연석과 자류철석에 의한 영향으로 판단하였다. SIP 등가회로 분석 결과, 월곡광체가 선곡광체에 비하여 금속의 함량이 더 높았기 때문에 황화광물을 더 많이 수반하는 것으로 판단했고, 이는 SIP에서 충전도의 결과와 잘 부합한다. 반면 선곡광체의 시간상수가 더 컸기 때문에 선곡광체가 월곡광체보다 황화광물 입자 크기가 더 큰 것으로 판단했다.

• 박물관보존과학
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• 제30권
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• pp.23-46
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• 2023

동아대학교 석당박물관 소장 지자총통은 조선 중기에 사용하던 전장유통식 중화기무기로 천자총통 다음으로 큰 화기류이다. 지자총통의 표면에는 표면 이물질들로 인해 고유의 색상이 가려져 있는 상태로, 보존처리가 필요한 상황으로 판단되었다. 안정적인 보존처리를 위해 감마선(γ선), X선 비파괴 투과조사, 내시경카메라 관찰을 실시하여 내부 구조와 보존상태를 파악하였고, p-XRF 성분분석, SEM-EDS 성분분석, XRD 분석 등을 활용하여 지자총통의 재질 성분과 표면 오염물 등에 관한 성분분석을 진행하였다. 휴대용현미경 관찰과 정밀 3D스캔으로 지자총통 표면 명문의 상태, 새김형태 등을 확인하였다. 감마선, X선 비파괴 투과조사 결과, 지자총통 내부에 다량의 기포가 관찰되었으며, 육안관찰로 확인되는 표면의 채플릿은 비파괴투과조사 결과로는 확인되지 않았다. p-XRF 성분분석 결과 지자총통은 구리(Cu), 주석(Sn), 납(Pb) 합금으로 만들어진 청동으로 확인되었으며, SEM-EDS를 활용한 표면 이물질 성분분석 결과, 백색이물질은 칼슘(Ca), 황(S), 티타늄(Ti)이 주성분으로 확인되었다. 티타늄은 백색수정액의 주성분인 이산화티타늄(TiO₂)으로 추정되었으며, 적색이물질은 바륨(Ba)이 주성분으로 확인되어 페인트의 체질안료인 황산바륨(BaSO₄)으로 추정되었다. 티타늄과 바륨을 주성분으로 하는 백색과 적색 오염물은 근래에 이르러 표면에 묻은 것으로 추정된다. 황색이물질은 알루미늄(Al), 규소(Si)로 확인되어 토양성분에서 유래한 것으로 추정했다. 백색이물질의 XRD 성분분석결과 황화칼슘(CaS)으로 확인되었고, SEM-EDS와 XRD 성분분석결과로 백색이물질은 석고(CaS)로 확인하였다. 성분분석의 결과를 토대로 표면 이물질 제거, 안정화처리, 강화처리를 진행하였다. 보존처리를 진행하던 중에 휴대용 현미경과 정밀 3D스캔을 통해 알려지지 않았던 명문 우(右), 병(兵), 상(上), 이(二)를 발견하였다. 또한, 명문의 새김방법과 깊이, 너비 등을 측정하였다. 우병상(右兵上)은 창원 합포성 내 위쪽이며, 이(二)는 두 번째 돈대로 파악할 수 있다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제44권3호
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• pp.132-149
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• 2011

고대에는 단청이나 고분벽화, 사찰벽화, 불화 등 문화재에 다양한 색상을 구현하고자 무기안료 또는 유기안료를 많이 사용하였다. 이 연구는 통도사 영산전내 벽체에 그려진 사찰벽화의 안료를 휴대용X선형광분석기로 정성분석하여 사용안료의 종류를 밝히고자 하였다. 성분분석 결과와 기존 고대 벽화 안료의 분석 결과들을 종합해 볼 때, 영산전 벽화에 사용된 적색은 주사와 석간주로 추정되며, 백색은 연백이 사용되었고, 일부 호분이나 백악, 백토 등의 사용 가능성도 있다. 녹색은 2가지가 사용되었는데 주로 바탕칠에 사용된 밝은 녹색은 녹토이고, 광배부분 등의 진한녹색은 석록이나 동록, 녹염동광으로 판단된다. 황색과 흑색은 각각 황토와 먹이 사용된 것으로 보이며, 육색과 분홍 등 원색이 아닌 안료들은 적색에 백색안료를 혼합하거나, 진적색에 황색안료를 혼합하는 것과 같이 2가지 이상의 안료를 적절하게 섞어서 사용하였을 것으로 추정된다. 결론적으로 성분분석으로만 판단하였을 때 통도사 영산전에 사용된 안료는 모두 고대에 주로 이용되었던 무기 안료임을 알 수 있었다. 다만, 문화재임으로 안료의 일부를 채취하여 결정구조분석 등의 방법으로 광물을 동정한 것이 아니므로 특정 원료 광물을 명확하게 판단하기는 어려웠다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제53권3호
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• pp.244-257
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• 2020

국보 제331호 창덕궁 이문원 측우대는 제작 연대를 알 수 있어 문화유산으로서 가치가 높다. 그러나 국가지정 측우대에 대한 과학적 조사는 부족한 실정이며, 보다 정밀한 분석과 보존과학적 고찰이 요구된다. 따라서 문화재의 특성을 고려하여 정밀 육안 관찰을 통한 암석기재적 특징 조사, 휴대용 X-선 형광 분석, 전암대자율, 감마스펙트로미터 등의 비파괴 분석을 수행하였다. 창덕궁 이문원 측우대의 암석기재적 특징 분석 결과, 대리암으로 동정되었다. P-XRF 분석 결과를 GSJ Reference Samples(JLs-1, JDo-1)의 측정값과 비교한 결과, 백운암질 대리암으로 판단된다. 국가지정 측우대(국보 제330호 대구 경상감영 측우대, 보물 제843호 관상감 측우대, 보물 제1652호 통영 측우대)에 대하여 동일한 방법으로 분석한 결과, 대구 경상감영 측우대는 반화강암, 관상감 측우대는 중립-조립질 담홍색 흑운모화강암으로 동정되었다. 이와 같은 결과를 바탕으로 창덕궁 이문원 측우대의 구성 암석이 유일하게 대리암으로 제작되었음을 확인하였다. 또한 선행 연구 사례를 참고할 때, 경복궁 근정전 품계석 중 동반의 정1품 품계석, 서울 원각사지 십층석탑, 복각천상열차분야지도 각석의 구성 암석은 창덕궁 이문원 측우대와 동일한 재질인 백운암질 대리암으로 확인된다. 조선시대에는 신분에 따라 사용할 수 있는 재료가 구분되므로, 대리암은 시대적인 배경에서 신분적인 특수성을 가지는 재질로 해석된다. 또한 왕실에 의해 제작된 대리암 문화재들이 백운암질 대리암과 연관되는 경향을 고려할 때 특정 암종을 선택적으로 수급하였을 가능성에 대한 심화 연구가 필요하다.

• 한국광물학회지
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• 제31권2호
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• pp.123-135
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• 2018

본 연구에서는 채색문화재에 사용된 녹색안료 석록을 국내 산출 석록원광 및 수입산 석록원광과 비교하여 석록의 산지에 대한 단서를 찾고자 하였다. 이를 위해 채색문화재의 화학적, 광물학적 특성을 휴대용 X선형광(p-XRF), 미소부 X선회절과(micro XRD) 주사전자현미경/에너지분산스펙트로메터(SEM/EDS) 분석으로 규명하였다. 석록에 함유되어 있는 납을 열이온화질량분석기로 분석하여 납동위원소비를 구하였다. 채색문화재 중 단청의 석록에서는 atacamite (or botallackite)와 소량의 brochantite, 불화에서는 이외에 malachite가 동정되었다. 종류를 불문하고 채색문화재에 사용된 석록은 Cu와 Cl로 이루어진 atacamite가 대부분이다. 납동위원소비 분석에서는 채색문화재 내 석록이 Mabuchi가 제안한 동북아에 대한 지역별 구분에서 한국남부지역보다 한국북부지역과 중국북부지역 그리고 일본 것과 유사하다. 국내 산출 녹색광물의 납동위원소비는 채색문화재 내 석록의 분포 안에 속하나 수입산 공작석은 큰 차이를 보였다. 채색문화재 내 석록의 주광물인 atacamite가 한반도 남쪽 광산에서는 매우 드물게 산출되는 것과 납동위원소비 결과를 종합할 때 우리나라 채색문화재에 사용된 석록이 한반도 이남에서 산출되었을 가능성은 적다.

• 자원환경지질
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• 제50권4호
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• pp.313-324
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• 2017

촉트체치 지역은 남고비에 위치하며 석탄기 후기에서 페름기 초기에 관입한 흑운모 화강암 중 일부가 반암이 관입하면서 알카리 화강암화 된 부분과 관련된 동 광상이다. 말라카이트가 집중적으로 산출되는 지역은 녹니석, 녹렴석으로 변질된 프로필리틱 변질대가 광범위하게 나타난다. 격자지구화학탐사와 연장부 조사 결과 말라카이트가 산출되는 곳은 30개 지점으로 휴대용 XRF로 측정한 동함량은 1.080~18.300%로 나타났으며, 화학분석 결과 동함량은 13개 지점에서 각각 1.080%~32.900로 높게 나타났다. X-선 회전 분석결과와 현미경 관찰결과 동광물은 말라카이트가 주이며, 남동석, 퍼민제타이트, 황철석과 황동석 등이 가끔 산출되며, 그 외에 은 광물인 능홍은석이 산출된다. 또한 열수변질광물인 딕카이트가 산출되며, 변질산물인 방해석, 녹니석, 녹염석 등도 산출된다. 광화작용은 반암관입 후에 남은 잔류마그마에서 열수용액이 올라오면서 반암 주변 일부 화강암과 정단층 상반부에만 선택적으로 일어난 것으로 사료된다.

• 보존과학회지
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• 제26권4호
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• pp.349-360
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• 2010

영천 신월동삼층석탑(보물 제465호)은 주로 담회색의 정동질 알칼리화강암으로 구성되어 있다. 주요 구성광물은 흑운모, 석영, 각섬석, 정장석 및 사장석이다. 이 탑은 기단부의 팔부중상을 중심으로 황갈색 및 흑색 변색이 심하며, 옥개석은 조각된 부분을 중심으로 탈락된 암편 등을 시멘트 몰탈로 보수한 흔적이 많다. 이 석탑의 전면에 걸쳐 적외선열화상분석을 실시한 결과, 미세균열과 박리 및 박락 현상은 심하지 않은 것으로 나타났다. 표면 변색 부위에 대한 휴대용 XRF 측정 결과, 변색 지점을 중심으로 Fe(평균 5,599ppm)와 S(평균 3,270ppm) 농도가 높게 나타났다. 또한 흑색 오염물로 피복된 부위는 Mn 함량(평균 2,155ppm)이 높게 검출되었다. 이는 암석 성분의 유리에 의한 무기오염물과 생물체의 고사에 의한 유기오염물이 공존하는 것이다. 전체적인 물리적 풍화는 북면(42.6%)과 남면(40.5%)에서 높게 나타나며 서면(30.6%)와 동면(34.0%)은 비슷한 훼손 양상을 보였다. 또한 변색 및 생물학적 풍화는 각각 북면(31.8%)과 동면(11.8%)이 가장 심하였다. 따라서 이 석탑은 생물 오염에 대한 세정과 약화된 재질에 대한 보존처리 및 지속적인 모니터링이 필요한 것으로 나타났다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제45권3호
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• pp.212-223
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• 2012

고대부터 회화 장신구 장식품 무기 일상용품 등에 사용된 안료는 시대 제작기법 문화이동을 확인할 수 있는 중요한 물질로, 우리나라에서는 1963년부터 분석을 통해 안료의 성분을 확인하였으며 최근에는 휴대용형광X선분석기를 사용하여 안료에 손상을 주지 않고 성분분석을 실시하여 고대 안료 물질을 밝히는 연구가 활발히 진행 중에 있다. 그러나 이러한 단편적인 연구로는 시대별, 지역별 안료의 쓰임 및 사용시기를 파악할 수 없기 때문에 안료에 대한 종합적이고 체계적인 연구가 필요한 실정이다. 따라서 이 연구는 조성시기가 전해지는 불국사 대웅전 석가모니후불탱화의 안료를 과학적으로 분석하여 사용안료를 밝히는 한편, 시대와 지역이 비슷한 조선시대 불화 안료와 비교 분석하고자 하였다. 성분분석 결과와 기존의 연구자료를 종합해본 결과, 불국사 대웅전 석가모니후불탱화는 연백을 이용해 배채하였으며, 채색안료로는 연백, 주사, 연단, 구리 화합물인 석록(혹은 동록, 녹염동광), 철산화물인 석간주 및 금분 등을 이용하여 색을 표현한 것으로 판단된다. 불국사 대웅전 석가모니후불탱화에 사용된 안료들은 전통안료를 혼합하여 사용된 것으로 추정되나 모든 안료에 대해 결정구조를 분석한 것이 아니므로 명확히 판단하기는 어렵다. 이러한 결과를 통해 향후 회화 안료의 성분 및 제작특성, 특히 조선시대 불화의 안료에 대한 기초자료로 활용될 것으로 판단된다.