• 보존과학회지
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• 제35권4호
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• pp.363-372
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• 2019

Animal glue has been used as a binder in Dancheong since the Joseon dynasty. Binders play an important role in determining the physical characteristics of a painting layer. The analysis of binders can be used to identify the materials and techniques used in traditional Dancheong. Binders can be investigated using physicochemical component analyses methods such as gas chromatography/mass spectrometry, pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry, and fourier transform infrared spectroscopy, but the detection characteristics vary depending on the degradation properties of the pigment and binder. Therefore, cross-validation using a combination of physicochemical analysis and enzyme immunoassay is used to increase the reliability of the results. In this study, we present an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) as an example of an enzyme immunoassay as a method for analyzing animal glue, a traditional binder used in Korea. The applicability of ELISA was tested using commercial animal glue, in addition to animal glue produced using a variety of extraction conditions. The animal glue was analyzed in a Noerok-additionally coated-replica sample to evaluate the possibility of analyzing the animal glue in a paint layer mixed with pigment. Based on the results, we performed an assay on the use of animal glue in the Dancheong sample of the temples of the Joseon dynasty, that are estimated to have been built in the 17^th century.

• 보존과학회지
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• 제35권4호
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• pp.345-361
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• 2019

This study demonstrates the application of hyperspectral analysis as a pigment identification method for modern and contemporary Dancheong, the polychrome surface on traditional Korean wooden buildings. In particular, green pigments are the focus of this study. Green pigments in modern and contemporary Dancheong have the largest variation of materials and show a noticeable timeline. Thus, they are most suitable for estimating the manufacture or restoration period of Dancheong. Hyperspectral analysis is a noncontact, long-distance measurement technique that has advantages in the field of Dancheong analysis. It is capable of identifying both organic and inorganic pigments, unlike existing analysis methods. For this experiment, green and other pigments used during the modern and contemporary era were selected and made into painted samples under various mixing conditions that reflect their actual uses. Through hyperspectral analysis, their reflectance characteristics were observed, which enables the derivation of four main features that can distinguish the type of pigments used for color mixture. Based on these, a pigment identification system was designed in the form of a flowchart, and its utility was confirmed through site application. Despite some limitations at this stage, the technique can be complemented by considering proper measurement methods or the continuous accumulation of samples and data. If a database on various materials, mixing ratios, painting techniques, and other external interference factors is developed in future research, it would provide the foundation for a faster and safer analysis environment of Dancheong sites.

• 자원환경지질
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• 제43권3호
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• pp.269-278
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• 2010

우리는 단청안료의 착색제에 대한 특성을 살펴보았고, 이번 연구가 우리 전통 단청의 색을 재현하는데 기여하길 바란다. 광주 전남지역 목조 고건축물에서 자연적으로 박리가 일어난 부분의 단청안료 시료를 채취하고, 이를 XRD와 EDS-SEM분석을 이용하여 착색제를 분석하였다. 백색안료에서는 고대부터 착색제로 사용되어온 석고$(CaSO_4{\cdot}2H_{2}O)$,석영$(SiO_2)$, 백연석$(PbCO_3)$ 및 호분$(CaCO_3)$과 현대에서 많이 사용되는 산화지당$(TiO_2)$이 모든 시료에서 확인되었다. 적색안료에서는 고대부터 착색제로 사용된 석간주$(Fe_{2}O_{3})$와 연단$(Pb_{3}O_{4})$ 및 현대안료 착색제인 C. I. pigment orange $13(C_{32}H_{24}C_{12}N_{8}O_{2})$이 확인 되었지만, 진사(cinnabar, HgS)는 관찰되지 않았다. 황색안료에서는 납을 주성분으로 하는 황연인 홍연석$(PbCrO_4)$과 고대부터 사용된 밀타승(PbO)이 확인되었다. 청색안료에서는 착색제인 소달라이트 $(Na_{4}BeAlSi_{4}O_{12}Cl)$와 노제안$(Na_{8}Al_{6}Si_{6}O_{24}SO_{4})$이 확인되었으며, 현대안료 착색제인 C. I. pigment blue $29(Na_{7}Al_{6}Si_{6}O_{24}S_{3})$ 도 확인되었다. 녹색안료에서는 착색제로 카루머타이트(calumetite, $Cu(OHCI)_{2}{\cdot}2H_{2}O$), 에스콜라이트$(Cr_{2}O_{3})$, 디크롬트리옥사이드(dichromium trioxide, $Cr_{2}O_{3}$), 에머랄드그린$(C_{2}H_{3}As_{3}Cu_{2}O_{8})$ 및 현대안료 착색제인 C. I. pigment green$(C_{32}H_{16}-XCl_{x}Cu_{8})$이 확인되었다. 흑색안료에서는 먹(송연)이 확인 되었다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제56권2호
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• pp.148-169
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• 2023

하엽은 짙은 녹색을 띠는 전통 안료 중 하나로 알려져 있지만 색상, 원료물질, 제법 등에 대해서 명확히 규명되지 않은 상태이다. 다만, 단청, 괘불, 회화 등 채색문화유산의 안료 분석연구를 통해 밝혀진 하엽 안료의 입자형태나 구성광물 등을 볼 때 염 부식으로 제조된 동록 안료로 보인다. 따라서 하엽 안료를 복원하기 위해 고문헌 기록을 바탕으로 동록 안료의 제조방법을 연구하였다. 고문헌 기록에서 확인되는 동록 안료의 제조방법은 동분말과 부식제를 혼합한 후 습한 조건에서 방치하여 부식시키는 자연 부식방법이다. 이를 바탕으로 보다 효율적으로 동분말을 부식시키기 위해 부식시험기를 이용한 인공부식을 도입하였고, 부식제 혼합비율, 부식 기간에 따른 부식생성물의 상태를 분석하여 적정 혼합비율과 부식 기간을 선정하였다. 또한, 잔류 부식제를 제거하기 위한 염 제거 공정과 안료 채색 시 채도를 높이기 위한 정제공정을 추가하여 동록 안료의 제조방법을 체계적으로 정립하였다. 정립된 방법으로 제조된 동록 안료는 청록 혹은 녹색의 색상을 나타냈다. 안료 입자는 표면이 다공성으로 타원형 형태의 작은 입자들이 뭉쳐져 있는 형태를 보였다. 주요 구성원소는 구리(Cu)와 염소(Cl)이고, 구성광물은 녹염동광[atacamite, Cu2Cl(OH)3]으로 동정되었다. 제조된 동록 안료의 안정성 평가를 위해 촉진내후성 시험을 진행한 결과, 열화가 진행됨에 따라 녹색도가 일부 감소하고 황색도가 증가하는 색변화 경향을 보였다. 따라서 열화 전 동록 안료의 색도는 고단청의 하엽 안료와 비교할 때 황색도가 낮은 편이었으나 열화 후에는 황색도가 크게 증가하여 고단청의 하엽 안료와 유사한 색도 범위를 갖는 것으로 나타났다. 결과적으로 제조된 동록 안료는 입자형태나 구성광물뿐만 아니라 색상에서도 고단청의 하엽 안료를 구현하여 재현성이 높은 것으로 확인되었다.

• 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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• 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.

• 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.

• 한국광물학회지
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• 제31권1호
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• pp.33-46
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• 2018

단청, 불화, 벽화 등에 사용된 전통 무기질 안료는 대부분 광물이었으나, 근현대에 저렴한 화학안료로 대체되어 광물안료 제조법의 맥이 끊어졌다. 이 연구에서는 문화재 보존에 필요한 전통 광물안료 중 녹색-청색 계열 안료자원의 국내 산출과 광물학적 특성을 규명하고자 하였다. 구리를 함유한 녹색 - 청색 안료광물들은 구리-납-아연을 채굴하는 금속광산의 폐석장이나 갱내 풍화대에서 이차광물로 산출되었다. X선회절과 주사전자현미경 분석을 이용하여 광물동정을 실시한 결과, 녹색은 brochantite, devilline, 청색은 linarite, bechererite, schulenbergite 등의 함수구리황산염이 대표적인 발색광물이었으며, 그 외 소량의 녹색 antlerite, atacamite가 확인되었다. 이들 녹색-청색 안료광물과 함께 cerussite, smithsonite, anglesite, cuprite 등이 이차광물로 흔히 수반되었다. 녹색 규산염 안료인 뇌록은 현무암 파쇄대의 교대산물로 산출되며, 주발색광물인 celadonite 외에 단백석이 다양한 비율로 혼재되어 있었다. 녹색 규산염 안료인 해록석은 사질 서해 퇴적물 내에서 산출이 확인되었다. 이번 조사에서 대표적인 구리계열 녹색-청색 전통안료로 알려진 공작석과 남동석의 산출을 확인할 수 없었다.