Radionuclide X-ray fluorescence analysis is a method, which has many advantages for analysing various historic artefacts, as it is relatively cheap, sensitive and non-destructive, and it allows measurements in-situ. However, this analysis has also certain limitations especially concerning sensitivity to chemical elements only, irrespective of the compounds or chemical forms in which these elements have been bonded. In addition, light elements emitting very soft X-rays cannot be measured, and in order to detect a wide range of elements, it is necessary to carry out repeated measurements with different radiation sources. Despite these limitations, valuable information can be obtained about the composition of historic materials and data about the origin and age of these artefacts can be derived. Analyses of wall paintings, ancient metal sculptures or other objects of art provide the basis for historic considerations documented in our results for some objects belonging to the Czech cultural heritage. The results are promising. Thus it is expected that our laboratory will expand its work into more fields of the fine and applied arts.
<안성 청룡사 금동관음보살좌상>을 봉안하고 있는 청룡사(靑龍寺)는 경기도 안성시 서운면 서운산 자락에 있는 사찰이며, 대한불교조계종 제2교구 본사인 용주사의 말사이다. 안성 청룡사 금동관음보살좌상의 바닥면 XRF 분석 결과는 Cu-27.2 wt%, Sn-12.6 wt%, Pb-48 wt%이며, 과거 여러 전란으로 인해 소지금속 성분과 차이가 있을 것으로 예상된다. 불상의 내부를 확인하기 위해 감마선(γ-ray, Ir-192)으로 촬영하였으며, 파손된 배면 부분과 후대에 나무로 덧대어 수리한 위치를 확인하였다. γ-ray 촬영 결과와 XRF 분석을 이용하여 확인한 좌, 우의 수리 경계면은 허벅지 중간부터 목 아랫부분까지로 청동과 나무로 분리된다. 안성 청룡사 금동관음보살좌상의 금박 두께를 추정하기 위해 표준시료를 이용해 계산한 결과 얼굴과 가슴과 같은 육신 부분의 금박 두께가 20.7 ㎛와 21 ㎛로 가장 두꺼웠으며, 나무를 소지 재료로 한 부분이 평균 11.9 ㎛, 마지막으로 소지금속이 청동인 부분이 평균 7.4 ㎛로 금박 두께가 가장 얇음을 확인할 수 있었다.
Scanning acoustic microscopy (SAM) or Acoustic Micro Imaging (AMI) is a powerful, non-destructive technique that can detect hidden defects in elastic and biological samples as well as non-transparent hard materials. By monitoring the internal features of a sample in three-dimensional integration, this technique can efficiently find physical defects such as cracks, voids, and delamination with high sensitivity. In recent years, advanced techniques such as ultrasound impedance microscopy, ultrasound speed microscopy, and scanning acoustic gigahertz microscopy have been developed for applications in industries and in the medical field to provide additional information on the internal stress, viscoelastic, and anisotropic, or nonlinear properties. X-ray, magnetic resonance, and infrared techniques are the other competitive and widely used methods. However, they have their own advantages and limitations owing to their inherent properties such as different light sources and sensors. This paper provides an overview of the principle of SAM and presents a few results to demonstrate the applications of modern acoustic imaging technology. A variety of inspection modes, such as vertical, horizontal, and diagonal cross-sections have been presented by employing the focus pathway and image reconstruction algorithm. Images have been reconstructed from the reflected echoes resulting from the change in the acoustic impedance at the interface of the material layers or defects. The results described in this paper indicate that the novel acoustic technology can expand the scope of SAM as a versatile diagnostic tool requiring less time and having a high efficiency.
국립중앙박물관이 소장하고 있는 평양 남포지역의 고구려 쌍영총 (쌍기둥무덤)벽화 편 위에 채색되어 있는 안료의 성분분석을 수행함으로서 각 색상에 따른 안료의 광물종류 확인 및 벽화의 제작기법상의 특징을 찾고자 하였다. 분석은 비파괴 성분분석기인 X-선형광분석기(X-ray fluorescence spectrometer, XRF)를 사용하여 안료의 성분원소를 확인하였고, X-선회절분석기(X-ray diffractometer, XRD)를 사용하여 벽화의 바탕 및 안료 층의 광물구조를 파악하였다. 분석결과 벽화의 채색안료 중에서 입술의 적색에는 진사/주(HgS)가 사용되었으며, 얼굴부분은 진사/주와 석회(CaCO3)를 혼합하여 채색했을 가능성이 큰 것으로 추정되었다. 그리고 가장 큰 특징으로 그림이 그려진 부분의 밑층에만 납 계통의 안료{연백[2PbCO3·Pb(OH)2]}가 검출된 사실을 꼽을 수 있다. 이로부터 쌍영총 벽화가 세코(Secco)기법으로 제작되었을 가능성이 크다는 결과를 얻을 수 있었다.
Disposal of industrial waste in cities where municipal authorities permitting higher floor area ratio coupled with increasing living standards, a lot of demolition waste is being generated. Its disposal is a challenge particularly in megacities where no landfills are available. The ever-increasing cost of building construction materials also necessitates consuming demolition wastes in a useful manner to save fresh natural raw materials. In the present work, the crushed waste glass is used in high-strength concrete as a partial replacement of fine aggregate. The control concrete of grade M60 was proportioned following BIS 10262-2009. The crushed waste glass has been used as a partial replacement with varying percentages of 10, 20, 30, and 40% by weight of fine aggregate. Experimental tests were carried on the fresh and hardened state of the concrete. The effect of crushed waste glass on the workability of the concrete has been investigated. Non-destructive tests, acid attack tests, compressive strength, split tensile strength, and X-ray diffraction analysis was carried out for the control concrete and concrete containing crushed waste glass after 7, 28, and 270 days of normal curing. The results show that for the same w/c ratio, the workability of concrete increases with increasing replaced crushed waste glass content. However, the decrease in compressive strength of the concrete after 28 days of normal curing and further after 28 days of acid attacks, up to 30% replacement level of fine aggregate by the crushed waste glass is insignificant.
여주 신륵사 대장각기비는 불경을 만들어 보관하던 곳인 대장각의 조성에 관한 기록이 적힌 고려시대의 비석이다. 비신은 변색이 일어나고 수십 개의 균열이 발생하였으며 부분적으로 결실되어 명문이 일부 훼손된 상태로 오랫동안 유지되어 왔다. 석조유산에 적용할 수 있는 비파괴분석법을 활용하여 대장각기비의 재질조사, 휴대용 X-선 형광분석, 초음파 물성진단을 실시하였다. 재질조사 결과, 비신은 담회색 결정질 석회암으로, 받침석, 지지석, 옥개석은 중조립질 흑운모화강암으로 구성되어 있음을 확인하였다. 대장각기비의 변색오염물은 휴대용 X-선 형광분석 결과 철(Fe)이 원인물질로 판단되었다. 분포양상으로 미루어 비신과 개석 사이에 철을 함유한 물질이 산화되어 흘러내리고 이후 생물이나 유기질 오염물이 부착되면서 황색과 흑색 오염물을 형성한 것으로 해석된다. 초음파 물성진단 결과, 신선한 암석(FR)부터 완전히 풍화된 암석(CW)까지 다양한 풍화도를 보였고 평균 풍화도지수는 3등급(보통)으로 산출되었다. 균열이 집중적으로 나타난 지점은 완전히 풍화된 단계(CW)로 판정되었고, 비신 상부와 하부에 분포하는 일부 균열은 위험도가 매우 높은 것으로 확인되었다. 균열에 대해서는 향후 거동 모니터링과 보강대책 수립이 필요할 것으로 판단된다.
박물관 소장품은 다양한 재질로 구성되어 있으며, 유형과 제작 물성에 따른 다양한 과학적 조사가 이루어지고 있으나, 초소형 유물에 대한 연구는 미진하다. 본 연구에서는 금령총에서 출토된 백색 초소형 물질의 재료학적 특성을 파악하기 위해 다양한 비파괴 조사(비중측정, 현미경조사, Nano CT, SEM-EDS, XRD, RAMAN)를 실시하였으며, 선행연구된 고려시대 복장품과 비교 검토하였다. 비파괴조사 결과, 탄산칼슘(CaCO3)을 주성분으로 하는 아라고나이트(Aragonite)가 주구성광물로 확인되었으며, 진주의 성장선이 관찰되어 보석인 진주로 확인되었다. 본 연구를 통해 고대 한반도에서 진주의 출현시기를 6세기로 확인하였으며, 향후 백색의 초소형 물질에 대한 과학적 검토를 통해 당시 사회문화에 대한 정보를 획득할 수 있을 것으로 기대된다.
조선시대 끈을 일컫는 다회는 우리의 복식사, 문화사, 생활사가 녹아있는 산물로서 지역과 계층을 불문하고 다양한 분야에서 전반적으로 사용되었다. 국내외 다수의 유물이 현존하고 있으나 연구의 주요대상으로 선정되지 못하여 연구가 미흡하고 기법 전승 등에서도 접근성이 낮아 연구에 어려움이 많다. 본 연구에서는 도검의 패용(佩用)을 위해 사용된 광다회의 제작기법을 분석하여 다회의 비파괴적인 제작기법 분석 방안을 마련하고, 다회의 올바른 보존 및 계승에 기여하고자 하였다. 패용 광다회는 물건의 패용을 위한 용도로 사용되는 끈이며, 매듭을 맺기 위해 사용되기도 하여 현재는 매듭장에 의해 전승되고 있다. 제작원리는 원다회와 동일하고 다회틀 상판의 심지가 지지대 역할을 하기 때문에 제작된 다회의 중앙에 빈 공간이 존재하는 것이 특징이다. 이와 같은 다회는 3차원적으로 제작되어 제작기법이 복잡하고 현재까지 올의 개수와 배열에 따라 제작되는 다회에 관한 기초자료가 마련되어있지 않아 제작기법의 규명에 어려움이 많았다. 특히 제작기법의 추정을 위해 올을 해체하는 경우가 존재하지만 제작기법의 규명에는 어려움이 있고, 본래의 상태로 되돌릴 수 없다는 문제점도 있다. 따라서 다회의 비파괴적인 제작기법 분석방안 마련과 실제 유물에 대한 적용 가능성 평가의 필요성이 크다. 유물의 제작기법 분석은 다회 제작기법의 DB구축 결과를 바탕으로 하였고, DB구축을 위하여 다회의 도식화 및 복원샘플 제작, 형태적 특징 분석을 진행하였다. 또한 DB의 신뢰도를 높이기 위하여 유물의 X-ray CT 촬영으로 분석결과를 뒷받침할 근거를 마련하였으며, 촬영결과는 다회치기기법에 근거하여 제작기법을 해석하였다. 제작기법 분석의 대상으로 선정한 패용 광다회는 경인미술관 소장 도검(녹칠어피갑금동장별운도, 어피갑금동장곡병환도)의 패용을 위한 것으로 다회의 예술성, 기능성과 상징성을 겸비한 유산이며 광다회가 온전히 남아있어 띠돈을 비롯한 패용장식이 모두 온전한 유물이다. 유물의 제작기법 분석결과를 토대로 짜임형태를 관찰하였고 2점 모두 좌우측면에서 1회 교차된 것임을 알 수 있었다. 짜임형태 길이비 측정을 통해 20개의 올을 사용하여 제작된 것으로 확인되었다. X-ray CT 촬영결과 DB의 분석결과와 동일한 결과가 도출되어 차후 국내외에 산재되어있는 다회의 분석 및 연구를 위한 기초자료로서 활용이 가능할 것으로 사료된다. 이번 연구를 통해 미력하게나마 소중한 전통문화의 보존 및 계승, 발전에 도움이 되기를 바란다.
Gelatin soft capsules, manufactured by the press through package(PTP) process, are widely used in the production of multivitamin dietary supplements and other health functional foods. Gelatin capsules can prevent light and air from having a direct contact with the contents in the capsule, and the nutrients inside the capsules are preserved without any loss. In the present study, on the basis of the results on the safety of gelatin capsules. The parameters investigated included degradation of the capsules before their shelf life, capsule deformation, and changes in specific nutrients. Moisture and heat in the production and storage environments of the capsules caused the gelatin to swell and attach some of the inorganic salts in the vitamin contents. Nutritional component analysis showed that B1, B5, B9, and B12 contents were decreased, while mineral elemental analysis shown calcium, chloride, and zinc compound were found to be infused into the gelatin of the capsule shell.
초음파를 이용한 로켓 모타의 비파괴검사는 X-ray 검사에 비하여 경제성이 우수하고, 미접착 등의 결함 검출이 우수한 편이다. 그리고 전용 시설 없이 현장에서 실시간으로 검사가 가능하며 방사선 작업에 비하여 안전한 방법이다. 본 논문에서는 초음파 다중반사에 의한 추진제/라이너 미접착 검출 기법에 대하여 실험 및 이론적 모델링으로 분석하였다. 실험 결과, 추진제/라이너 미접착의 신호가 정상 접착과 구별되는 뚜렷한 신호 차이를 보였으며, 실험에서 측정한 신호와 이론적 모델링 신호가 대체적으로 일치하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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