• 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.

• 보존과학회지
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• 제32권3호
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• pp.403-416
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• 2016

본 연구는 현재 단청시공에 실제 사용되고 있는 국산 천연안료 제품 총 22종을 대상으로 리트벨트법을 활용한 정량 X-선 회절분석을 실시하여 구성성분의 조성과 함량 특성을 밝히고자 하였다. 분석결과, 주보사와 황, 석록, 석청, 호분 등의 제품들은 각각 거의 순수한 진사, 웅황, 공작석, 남동석 및 방해석 또는 아라고나이트로 구성된 것으로 판단된다. 반면, 석간주와 황토, 뇌록, 라피스라즐리, 백토, 꼬막호분 등의 제품들은 각각 적철석, 침철석, 뇌록석, 라주라이트, 고령석 및 포틀랜드석 등이 주구성광물이며, 그 외 석영, 장석, 견운모, 질석 등 일반적인 토양에 풍부한 광물과 방해석, 석고 및 경석고 등과 같이 산업계에서 충진제로 활용되는 광물들이 각 제품에 다양한 비율로 함유되어 있는 것으로 나타났다. 이와 같이 정량 X-선 회절분석을 통하여 화학조성분석이나 현미경관찰만으로는 획득하기 쉽지 않은 보다 구체적인 안료 제품들의 광물조성 및 그 함량 비에 대한 정보를 획득할 수 있었으며, 추후 이를 천연안료제품의 품질기준 설정에 활용하거나 대체원료수급 및 품질향상을 통한 보존과학연구 등에 다양한 방법으로 적용이 가능할 것으로 사료된다.

• 보존과학연구
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• 통권34호
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• pp.102-108
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• 2013

전라북도에 소재한 유형목조문화재의 단청기록화 사업의 일환으로 송광사 나한전(전라북도 유형문화재 제172호)에 채색된 안료에 대한 X-선형광분석을 실시하였으며, 이들에 대한 색상별 안료의 성분과 보수시기의 동일성을 비교하였다. 분석결과 주성분 및 미량성분을 검토한 결과 나한전에 사용된 안료는 청색은 군청(($3NaAl{\cdot}SiO_4{\cdot}Na_2S_2$), 녹색은 양록($Cu(C_2H_3O_2)_2{\cdot}3Cu(AsO_2)_3$, 주황은 장단($Pb_3O_4$), 황색은 크롬옐로($PbCrO_4$)로 분류되었다. 나한전 외부, 내부의 안료 성분분석으로는 채색 시기를 구별하긴 어려웠다.

• 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.

• 보존과학회지
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• 제30권4호
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• pp.365-372
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• 2014

사찰의 단청 등 회화에 사용된 적색과 녹색안료에 대해 그 종류를 밝혀내고, 이들의 광물입자 특성을 관찰하여 서로 비교분석하고자 하였다. 성분분석 결과, 적색안료는 진사(Cinnabar)와 석간주(Hematite), 연단(Minium) 등 3가지 종류가 사용된 것으로 확인되었고, 녹색안료는 녹염동광(Atacamite)과 뇌록석(Celadonite) 그리고, 일부 석록(Malachite)이 확인되었다. 이는 사찰별로 독특한 안료를 사용하였다기 보다는 다양한 종류의 안료를 회화의 특성에 맞게 모두 이용하였음을 알 수 있다. 안료의 입자특성에서는 적색안료 중에서 같은 진사라 할지라도 매끄럽거나 길쭉하고 각진모양, 판상 등 자형(hedral) 또는 타형(anhedral)의 다양한 형태를 가지고 있으며, 이는 녹색안료에서도 유사한 패턴을 보였다. 특히 지금까지 안료의 성분과 결정구조분석을 통해 광물을 확인하는 방법이 주로 이용되어왔으나 이에 비해 입자의 형태적 특성을 이용하는 것이 색상과 종류가 유사한 안료 그룹내에서는 이들을 보다 세밀하게 구분할 수 있고, 인자화 하는데 유리한 방법일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제21권3호
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• pp.271-281
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• 2008

조선시대에 녹색 광물 안료로 사용되었던 "뇌록(磊綠)"은 경북 포항시 장기면 뇌성산에서 제 4기 현무암질 화산쇄설암 내에 맥상 또는 공극충진상으로 산출되며, 주 구성광물은 셀라도나이트(celadonite)로 소량의 녹니석/스멕타이트 혼합층광물과 모데나이트 및 단백석을 함유한다. 뇌록의 원석인 뇌록석은 주로 수백 ${\mu}m\sim$수십 ${\mu}m$ 크기의 미세한 셀라도나이트라는 일종의 점토광물로 구성되어 있으며, 수 ${\mu}m$ 이하의 작은 입자들은 응집현상을 보여준다. 입자크기가 $71{\mu}m$ 이하로 감소하면서 그 착색율은 월등히 증가하였다. 은폐력은 입자 크기가 $0.2\sim0.3{\mu}m$일 경우 최대값을 나타내었으며, 초미분인 200 nm 이하에서 투명도가 최대값을 보였다. 내광성과 항균성은 일반안료와 비교했을 때 뛰어난 효과를 보여준다. 현존 단청 기술을 접목한 전색제 채색 실험 결과 $32{\mu}m$ 이하의 입도에서 가장 양호한 도색효과를 보여주고, 이상의 입도에서는 도색이 불가능하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권4호
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• pp.589-599
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• 2016

Korean wooden cultural heritages are treated by flame retardants to protect fire hazards. Two types of flame retardants are used to treat wooden cultural heritage. These flame retardants cause some problems such as surface whitening, discoloration, and cracks due to the chemical reaction caused by Korean traditional wood painting (Dancheong), flame retardant and wood humidity. The Korean government is trying to cut down on the amount of flame retardants for the wooden cultural heritage because of these problems. This study was carried out to find the cause of whitening by flame retardants treatment. The reaction between pigment and flame retardant chemicals was analyzed by infrared spectroscopy.

• 보존과학회지
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• 제36권6호
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• pp.549-561
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• 2020

석간주, 진사, 황토, 자황, 웅황, 석록, 뇌록, 석청 및 백토 등 천연 무기안료 9종의 성능과 수명을 평가하고자 실내 촉진내후성과 옥외폭로 시험을 수행하였다. 실내 촉진내후성 시험법은 국내 기후 특성 및 단청의 위치 환경을 반영하여 설계하였고 필드 재현성을 확인하기 위해 서울 숭례문과 대전 연구소 등 2개소에서 옥외폭로 시험을 병행하였다. 또한 누적 자외선량을 기준으로 안료 표면의 물리적 특성 변화를 모니터링하였다. 이 결과, 석간주와 백토는 초기에 미세균열이 발생하지만 안정화된 반면 진사와 석록은 균열이 지속적으로 확대되었다. 황토와 뇌록은 수분 및 송진에 의한 얼룩이 두드러졌고 자황, 웅황 및 석청은 입자의 광택 저하가 나타났다. 각 시험별 안료의 색 변화는 절대적인 수치 차이가 있을 뿐 색도 변화 양상은 유사하였다. 백토와 뇌록의 색차(𝚫E) 값이 5 이하로 가장 작고 진사는 28 이상으로 컸다. 안료 표면의 물리적 변화는 실내 촉진내후성 시험보다는 옥외폭로 시험이, 옥외폭로 시험에서는 대전 연구소보다 서울 숭례문에서 가중되었다. 이는 옥외폭로 시험이 큰 폭의 온·습도 변화, 분진 침적에 따른 오염 등 다양한 환경에 노출되고, 특히 서울 숭례문은 총 누적 자외선량(334 MJ/m²)에 도달하는 데까지 오랜 시간이 소요되어 노출 기간이 장기화되었기 때문이다.

• 한국광물학회지
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• 제31권1호
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• pp.23-32
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• 2018

뇌록은 조선시대 건축물의 바탕칠(가칠)에 사용된 녹색 안료이며, 불국사 대웅전 등 주요 건축물의 단청에 사용되었다. 본 연구에서는 한국 전통 안료 원료인 뇌록을 이용하여 소성온도에 따른 광물학적 특성 변화를 살펴보았다. 포항 뇌성산 일대에 국부적으로 산출하고 있는 뇌록은 주구성 광물이 셀라도나이트(celadonite)이며, 주요 구성 원소는 Fe, Si, K, Mg 등으로 주로 Fe가 풍부한 운모류임을 알 수 있다. $105^{\circ}C{\sim}1000^{\circ}C$까지 단계적 소성실험 결과, 색상이 녹색 ${\rightarrow}$ 담녹색 ${\rightarrow}$ 갈색 ${\rightarrow}$ 적색으로 변하였으며, 열분석에서는 $616^{\circ}C$ 부근에서 결정수의 탈수작용에 의한 흡열반응이 확인되었다. 광물의 변화는 $600^{\circ}C$ 이상에서 결정면[($11{\bar{1}}$), ($02{\bar{1}}$)]이 붕괴되고, $1000^{\circ}C$ 이상에서 철산화물이 형성되었다. 따라서 뇌록의 정출 온도가 $600^{\circ}C$ 이하인 것으로 추정되며, 셀라도나이트만이 확인되는 것으로 보아 Stage I 단계만의 변질을 겪은 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.