KR101424209B1 - 옻 및 아교 또는 어교를 포함하는 천연접착제 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옻과 물에 용해된 아교 또는 어교를 1 내지 9:1의 중량비로 포함하는 천연 접착제에 관한 것으로, 본 발명에 따른 천연 접착제는 적합한 점도를 가지고, 인장강도 및 자체 접착력이 우수하며, 일반적인 환경에서도 건조가 가능한 효과를 가지므로 접착제로 사용될 수 있고 바람직하게는 유물 복원에 유용하게 이용될 수 있다.

Description

옻, 및 아교 또는 어교를 포함하는 천연접착제, 및 이의 제조방법{Natural adhesives comprising lacquer, and isinglass or animal glue and the method thereof}

본 발명은 옻, 및 아교 또는 어교를 포함하는 천연접착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

도자기토기 유물의 수리복원 역사는 전통적인 수리방법을 이용해 실생활에서 활용 가능한 재료들을 사용하던 방식에서 새로운 재료의 도입과 다양한 처리기법의 시도까지 발전을 거듭하여 왔으며, 현대에는 유물에 안전이 검증된 합성수지를 적용하여 수리복원이 이루어지고 있다(양필승과 서정호, 2011).

합성수지가 개발되기 전 우리 선조들이 일상생활에서 접착제로 사용하던 천연재료는 고문헌에 기록이 잘 남아 있다. 깨진 토기나 자기, 기와를 옻이나 역청, 나무껍질, 계란 등을 이용하여 붙였다는 기록이 있으며, 실제로 옻을 접착제로 활용한 사례가 평택 대추리 유적 출토 원삼국시대 대형옹에 사용된 접착재료 연구에서 확인된 바 있다(조남철 외, 2010). 고문헌을 통해 합성 접착제가 개발되기 전 우리 선조들은 일상생활에서 깨진 토기나 자기, 기와를 옻, 역청, 나무껍질, 계란 등을 이용하여 붙였다는 기록을 확인할 수 있다. 특히 오주서종박물고변에는 깨진 자기를 생옻으로 붙이면 떨어지지 않으며 우렁이 살을 고아 만든 풀로 자기의 조각을 붙이면 오래도록 떨어지지 않는다고 기록하고 있다. 이와 같은 전통방식을 응용하여 천연 재료로 접착제를 만들어 사용한다면 인체에 유해한 합성수지 접착제에 비해 친환경적이고 안전한 접착제로 활용할 수 있을 것이다.

세계적으로 VOC(Volatile Organic Compounds)에 대한 규제가 강화되고 있음에 따라 무독성 천연접착제의 시장이 날로 커져가고 있으며 친환경 및 고기능성 접착제에 관한 연구의 필요성이 대두되고 있어 이에 대한 연구가 활발하다.

국외에서는 유물 보존처리에 사용되었던 전통재료를 확인하고 분석한 사례가 일부 확인되었고(Koob S., 1998; Lloyd H. 외, 2005) 유물의 보존처리에 사용되는 천연수지에 관한 연구로 다마(dammar), 마스틱(mastic), 로진(rosin), 셀락(shellac), 비스왁스(beeswax) 등에 대한 조사가 이루어졌다(Horie C. V., 2010). 일본의 경우 배접에 사용되는 고풀에 관한 연구(見城敏子, 1996; 見城敏子, 1998)등 문화재 보존수복에서 전통적인 방법에 대한 연구가 진행 되어지고 있다.

옻나무에서 바로 채취한 옻을 생칠이라 하며 여과와 정제과정을 거쳐 정제칠, 흑칠, 투명칠, 색칠 등 여러 종류의 칠로 정제 가공하여 사용한다. 생칠은 수분이 25∼30% 정도이며, 정제칠은 수분을 증발시켜 3∼5%로 줄인 것이다. 옻은 소수성 물질인 우루시올 60∼70%와 친수성인 수분 25∼30%, 다당류와 효소 5∼7%, 당단백(함질소물질) 2∼5% 등이 혼합된 에멀젼으로 생산하는 시기와 지역에 따라 조성이 조금씩 다르다. 옻의 일반적인 경화 방법은 상온경화와 고온경화가 있다. 상온경화는 효소 및 산소에 의하여 우루시올이 경화한 것이며, 고온경화는 우루시올이 산소에 의해 중합되는데 열이 중합반응 속도를 빠르게 함으로써 경화하는 것이다. 옻의 상온경화는 온도 25∼30℃와 RH 75∼85%의 높은 습도 조건하에서 건조한다고 알려져 있다. 고온 경화는 120∼170℃ 정도의 높은 온도에서 단시간에 칠을 경화시키는 방법으로 가열을 통해 수분을 완전히 증발시키는 방법이다. 이와 같은 건조조건 때문에 옻이 뛰어난 물성을 지니고 있음에도 불구하고 환경에 민감한 유물에 적용하기 어려운 단점이 있었다.

이에 본 발명자들은 옻, 및 아교 또는 어교를 포함하는 천연접착제가 적합한 점도를 가지고, 인장강도 및 자체접착력이 현저하며, 기존의 옻과 달리 상온, 상대습도 50±5%의 환경에서도 건조가 가능하고, 건조시간이 빠르다는 것을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.

본 발명의 목적은 옻과 물에 용해된 아교 또는 어교를 1 내지 9:1의 중량비로 포함하는 천연접착제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 (1) 어교를 물과 1: 4 내지 10의 중량비, 또는 아교를 물과 1: 1 내지 10의 중량비로 혼합한 후 40 내지 70℃에서 아교는 20분 내지 1시간, 어교는 4 내지 12시간 동안 중탕하는 단계; 및 (2) 단계(1)의 중탕된 어교 또는 아교의 용액을 옻과 1: 1 내지 9의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하는 천연접착제 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 천연 접착제를 유물에 도포하는 단계를 포함하는 유물 복원 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 현저한 인장강도 및 자체접착력을 가지는 옻과 물에 용해된 아교 또는 어교를 1 내지 9:1의 중량비로 포함하는 천연접착제를 제공한다.

또한 본 발명은 (1) 어교를 물과 1: 4 내지 10의 중량비, 또는 아교를 물과 1: 1 내지 10의 중량비로 혼합한 후 40 내지 70℃에서, 아교는 20분 내지 1시간, 어교는 4 내지 12시간 동안 중탕하는 단계; 및 (2) 단계(1)의 중탕된 어교 또는 아교의 용액을 옻과 1: 1 내지 9의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하는 천연접착제 제조방법을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 천연 접착제를 유물에 도포하는 단계를 포함하는 유물 복원 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 옻과 물에 용해된 아교 또는 어교를 1 내지 9:1의 중량비로 포함하는 천연접착제는 가장 적합한 점도를 가지고, 현저한 인장강도 및 자체접착력을 가지며, 상온, RH 50±5%의 환경에서도 빠른 건조가 가능하여 유물복원을 포함한 다양한 분야에서 천연접착제로 유용하게 이용될 수 있다.

도 1은 옻에 교를 7:3으로 배합한 시료의 FT-IR 비교분석을 나타낸 도이다; A는 생칠을 사용한 것이고, B는 정제칠을 사용한 것이다.
도 2는 옻과 교의 배합비율에 따른 시료의 FT-IR 분석을 나타낸 도이다.

본 발명은 옻과 물에 용해된 어교 또는 아교를 1 내지 9:1의 중량비로 포함하는 천연접착제를 제공한다.

아교는 동물의 가죽, 근육, 뼈, 기타 결체 조직을 만드는 단백질 콜라겐(collagen)을 산, 알칼리 또는 물과 가열하여 제조한다. 그 중 순도가 높고 품질이 좋은 것을 특히 젤라틴(gelatin)이라고 하는데 양자에 있어 명백한 구별은 하지 않는다. 아교의 접착 메카니즘은 아교가 졸(sol) 상태로 피착물의 표면으로부터 내부로 침투하여 수분이 제거되면서 겔(gel)화하고, 물리적으로 접착을 행함과 동시에 분자 내의 아미노기, 카르복실기, 수산기 등에 의한 화학적 결합이 접착에 관여하고 있다.

어교는 어류의 껍질이나 부레로부터 만들어진다. 본 발명에 따른 아교는 그 제조방법에 한정되지 않고, 동물의 종류 및 부위에 한정되지 않으며, 통상의 지식을 가진 자에 의해서 제조될 수 있는 모든 아교를 포함하며, 바람직하게는 일본산 소 막대 아교이다.

또한 본 발명에 따른 어교는 그 제조방법에 한정되지 않고, 물고기의 종류에도 한정되지 않으며, 통상의 지식을 가진 자에 의해서 제조될 수 있는 모든 어교를 포함하며, 바람직하게는 여러 종류의 물고기 부레를 건조시킨 어교이다.

또한 본 발명에 따른 아교 또는 어교를 물에 용해시키는 단계에 있어서, 상기 용해시키는 방법은 직접 끓여서 용해시킬 수도 있으며, 중탕법을 이용하여 용해시킬 수도 있으며, 바람직하게는 중탕법을 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 옻은 옻나무의 수피에 상처를 내어 침출하는 액을 의미한다. 본 발명에서 옻은 옻나무에서 바로 채취한 생칠 뿐만 아니라, 여과와 정제과정을 거친 정제칠, 흑칠, 투명칠, 색칠 등을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 생칠 또는 정제칠이다.

정제칠은 생칠로부터 통상의 방법으로 얻을 수 있으며, 바람직하게는 옻나무에서 수액을 채취한 천연상태의 생칠을 목제용기에 담아 날씨와 온도에 따라 2 내지 3시간 정도 고무래에 혼합한 후 2회 여과하여 얻는 고무래 정제방법을 이용하는 것이다. 정제칠은 생칠에 비해 수분함량과 불순물이 매우 적다.

본 발명에 따른 물에 중탕된 아교 또는 어교를 제조하는데 있어서, 아교를 물과 1: 1 내지 12의 중량비로 혼합될 수 있으며, 바람직하게는 1: 4 내지 10이고, 더욱 바람직하게는 1:4, 1:7 또는 1:10 일 수 있다. 어교 및 물의 혼합비는 1: 4 내지 12의 중량비로 혼합될 수 있으며, 바람직하게는 1: 4 내지 10이고, 더욱 바람직하게는 1: 4, 1:7 또는 1:10 일 수 있다.

본 발명에 따른 상기 아교 또는 어교를 옻과 혼합하는데 있어서, 옻에 첨가되는 교의 비율이 높을수록 옻의 질과 특성이 저하되며, 특히 첨가되는 아교 또는 어교의 양이 60%를 넘으면 옻의 질과 특성이 현저히 저하되기 때문에, 혼합비는 1: 1 내지 9의 중량비로 혼합될 수 있으며, 바람직하게는 1: 2 내지 9의 중량비로 혼합될 수 있고, 더욱 바람직하게는 1:9, 2:8 또는 3:7 일 수 있다.

본 발명에 따른 천연접착제는 바람직하게는 유물 복원용으로 사용될 수 있다. 상기 유물에는 이에 한정되는 것은 아니지만, 연질토기, 경질토기, 도자기, 목제유물, 금속유물, 기와 등을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 본 발명에 따른 천연접착제는 적합한 점도를 가짐을 확인하였다. 본 발명에 따른 천연 접착제는 교의 묽기와 생칠에 교를 첨가한 비율에 따라 일정한 경향성을 보이며 모든 시료에서 생칠보다 점도가 증가하였다. 점도가 증가함으로써 옻을 접착제로 사용할 때 점도가 낮으면 접착제가 접합면 밖으로 흘러내려 유물을 훼손시킬 수 있는 문제점을 보완해 줄 수 있다. 또한 보존처리를 할 때 접착제의 점도가 너무 높으면 안료나 다른 첨가제를 혼합 시 빠르게 경화반응이 진행되거나 배합에 어려움이 있을 수 있으나, 본 발명에 따른 천연접착제는 상기의 문제점들을 보완할 수 있는 적합한 점도를 가진다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 본 발명에 따른 천연접착제는 현저한 인장강도 및 자체접착력을 가짐을 확인하였다. 본 발명에 따른 천연접착제는 옻 단독, 아교 단독, 또는 어교 단독으로 사용되었을 때보다, 인장강도 및 자체접착력이 현저함을 확인할 수 있었다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 본 발명에 따른 천연접착제는 일반적인 환경에서도 건조시간이 단축될 수 있음을 확인하였다. 옻은 고온 및 고습한 환경에서만 경화되는 특수성을 가지고 있으며, 100℃ 이상의 고온에서는 약 5시간의 건조시간이 필요하며 200℃이상에서는 1~2시간 만에 건조되는 특성을 갖는다고 알려져 있다. 또한 상온에서는 상대습도 70 내지 80%일 때 약 6시간 이상 24시간 이하의 시간이 소요되며 50% 이하의 습도에서는 경화되지 않는다고 알려져 있다. 그러나 본 발명에 따른 천연접착제는 상온, 상대습도 50±5%의 일반적인 환경에서도 배합비율에 따라 짧게는 2시간 만에 건조될 수 있음을 확인하였다.

본 발명은 하기 단계들을 포함하는 천연접착제의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 천연접착제는 (1) 어교를 물과 1: 4 내지 10의 중량비, 또는 아교를 물과 1: 1 내지 10의 중량비로 혼합한 후 40 내지 70℃에서 아교는 20분 내지 1시간, 어교는 4 내지 12시간 동안 중탕하는 단계; 및 (2) 단계(1)의 중탕된 어교 또는 아교의 용액을 옻과 1: 1 내지 9의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하여 제조된다.

상기 단계(1)에서 아교를 중탕하기 전에, 아교의 주성분인 젤라틴은 4 내지 5℃에서 팽창 속도가 가장 좋기 때문에 12 내지 48시간 동안 냉장보관 할 수 있다.

상기 단계(1)에서 아교를 물과 1: 1 내지 12의 중량비로 혼합될 수 있으며, 바람직하게는 1: 4 내지 10이고, 더욱 바람직하게는 1:4, 1:7 또는 1:10 일 수 있다. 어교 및 물의 혼합비는 1: 4 내지 12의 중량비로 혼합될 수 있으며, 바람직하게는 1: 4 내지 10이고, 더욱 바람직하게는 1: 4, 1:7 또는 1:10 일 수 있다. 중탕온도는 40 내지 70℃일 수 있으며, 바람직하게는 60 내지 70℃이다. 중탕시간은 아교는 1시간 이내 일 수 있으며, 어교는 4 내지 12시간 일 수 있으며, 바람직하게는 8시간이다.

상기 단계(1)에서 어교를 물에 중탕한 후에, 점액이 빠져나온 부레는 거즈로 걸러내어 찌꺼기를 제거할 수 있다. 교는 중성으로서 산이나 알칼리의 성질을 띠게 되면 접착력이 떨어지기 때문에 중탕한 교 용액의 pH를 측정하여 6 내지 7의 중성을 띄는 것을 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 단계(2)에서 중탕된 어교 또는 아교의 용액은 옻과 1: 1 내지 9의 중량비로 혼합될 수 있으며, 바람직하게는 1: 2 내지 9이고, 더욱 바람직하게는 1:9, 2:8 또는 7:3 일 수 있다. 교가 옻에 첨가되는 양이 많을수록 옻의 질과 특성이 저하되기 때문에 교는 옻의 10 내지 50 중량%로 혼합되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은 본 발명에 따른 천연접착제를 유물에 도포하는 단계를 포함하는 유물 복원 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 천연접착제는 적합한 점도를 가지고, 인장강도 및 자체접착력이 뛰어나며, 건조가 상온, 상대습도 50±5%의 일반적인 환경에서도 가능하여, 유물 복원에 유용하게 이용될 수 있다.

상기 유물에는 이에 한정되는 것은 아니지만, 연질토기, 경질토기, 도자기, 목제유물, 금속유물, 기와 등을 포함할 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예, 실험예 및 비교예에 의해 상세히 설명한다.

하기 실시예, 실험예 및 비교예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

< 실시예 1> 천연접착제의 제조

<1-1> 생칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 제조

옻은 강원도 원주에서 재배하고 있는 옻나무에서 채취한 생칠이며, 어교는 여러 종류의 물고기 부레를 건조시킨 것을 준비하였다. 고체 상태인 어교를 사용하기 위해서, 건조된 부레를 비커에 넣어 물과 1:4, 1:7, 1:10의 일정한 비율로 계량한 후 8시간 동안 중탕하였다. 8시간 후 점액이 빠져나온 부레는 거즈로 걸러내어 찌꺼기를 제거하였고, 용액은 용기에 담아 냉장 보관하였다. 어교는 중성으로서 산이나 알칼리의 성질을 띠게 되면 접착력이 떨어지기 때문에 제조한 교 용액이 pH 6~7의 중성인 것을 확인한 후, 생칠과 배합비율 9:1, 8:2, 7:3(옻:교)으로 배합하였다.

<1-2> 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 제조

옻은 강원도 원주에서 재배하고 있는 옻나무에서 채취한 생칠이며, 아교는 일반 시중에서 구입가능한 일본산 소(牛) 막대 아교를 준비하였다. 고체 상태인 아교를 사용하기 위해서, 적당한 크기로 절단한 막대아교 50g을 물과 계량하였다(1:4, 1:7, 1:10). 아교의 주성분인 젤라틴은 4~5℃에서 팽창 속도가 가장 크고 수온이 낮을수록 소량의 물로 안쪽까지 침투시킬 수 있기 때문에(전현정, 전통회화작품에 사용되는 아교의 영향에 관한 연구, 명지대학교 대학원 석사학위논문, 2007) 1일간 냉장보관 하였다. 충분히 불어난 아교를 어교와 마찬가지로 60~70℃에서 천천히 중탕하여 용해하였다. 제조한 교 용액은 pH 6~7의 중성을 확인한 후, 생칠과 9:1, 8:2, 7:3(옻:교)으로 배합하였다.

<1-3> 정제칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 제조

옻은 강원도 원주에서 재배하고 있는 옻나무에서 채취한 생칠을 정제한 정제칠이며, 어교는 여러 종류의 물고기 부레를 건조시킨 것을 준비하였다. 고체 상태인 어교를 사용하기 위해서, 건조된 부레를 비커에 넣어 물과 1:4, 1:7, 1:10의 일정한 비율로 계량한 후 8시간 동안 중탕하였다. 8시간 후 점액이 빠져나온 부레는 거즈로 걸러내어 찌꺼기를 제거하였고, 용액은 용기에 담아 냉장 보관하였다. 어교는 중성으로서 산이나 알칼리의 성질을 띠게 되면 접착력이 떨어지기 때문에 제조한 교 용액의 pH를 측정하여 6~7의 중성을 띄는 것을 확인한 후, 정제칠과 9:1, 8:2, 7:3(옻:교)으로 배합하였다.

<1-4> 정제칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 제조

옻은 강원도 원주에서 재배하고 있는 옻나무에서 채취한 생칠을 정제한 정제칠이며, 아교는 일반 시중에서 구입가능한 일본산 소(牛) 막대 아교를 준비하였다. 고체 상태인 아교를 사용하기 위해서, 적당한 크기로 절단한 막대아교 50g을 물과 계량하였다(1:4, 1:7, 1:10). 아교의 주성분인 젤라틴은 4~5℃에서 팽창 속도가 가장 좋기 때문에 수온이 낮을수록 소량의 물로 안쪽까지 침투시킬 수 있기 때문에(전현정, 2007) 1일간 냉장보관하였다. 충분히 불어난 아교를 어교와 마찬가지로 60~70℃에서 천천히 중탕하여 용해하였다. 제조한 교 용액의 pH를 측정하여 6~7의 중성을 확인한 후, 정제칠과 9:1, 8:2, 7:3(옻:교)으로 배합하였다.

< 실험예 1> 생칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 특성 분석

<1-1> 점도 특성 분석

상기 실시예 <1-1>에서 제조된 생칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 점도를 측정하였다. 구체적으로, 점도 측정에 사용된 기기는 VM-10A (CBC 社)로 프루브가 잠기기만 하면 점도가 디지털로 표시되는 진동식 점도계이다. 측정 가능한 범위별로 L, M, MH, H까지 단계별로 있으며, L은 0.4∼1,000 mPa.s, M은 10∼5,000 mPa.s, MH는 500∼30,000 mPa.s, H는 10,000∼500,000 mPa.s 범위까지 측정가능하다. MH단계의 프루브를 이용하여 생칠과 어교의 혼합 비율별 점도를 측정하였으며 3회 측정하여 평균값을 내었다.

그 결과, 생칠과 어교(1:4)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 1.64Pa.s, 8:2에서는 2.43Pa.s, 7:3에서는 3.47Pa.s로 어교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다. 생칠과 어교(1:7)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 1.43Pa.s, 8:2에서는 2.32Pa.s, 7:3에서는 3.27Pa.s로 어교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다. 생칠과 어교(1:10)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 1.17Pa.s, 8:2에서는 1.81Pa.s, 7:3에서는 2.36Pa.s로 어교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다(표 1 참조).

<1-2> 인장강도 분석

상기 실시예 <1-1>에서 제조된 생칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 인장강도를 측정하였다. 구체적으로, 접착특성을 확인하기 위해 만능재료시험기(INSTRON 社)를 이용하여 측정하였으며, 피착재는 약 100 × 30 × 3 (mm) 크기의 600℃에서 구운 연질토기와 1,100℃에서 구운 경질토기를 사용하였다. 피착재의 중간지점을 절단하여 접합한 후 1주일 동안 건조시켜 측정하였으며, 크로스-헤드 스피드(cross-head speed)를 20 mm/min으로 하였다.

그 결과, 연질토기를 대상으로 한 생칠과 어교(1:4)의 혼합비에 따른 인장강도는 0.06kN(9:1), 0.10kN(8:2), 0.15kN(7:3), 생칠과 어교(1:7)의 혼합비에 따른 인장강도는 0.04kN(9:1), 0.09kN(8:2), 0.16kN(7:3), 생칠과 어교(1:10)의 혼합비에 따른 인장강도는 0.04kN(9:1), 0.24kN(8:2), 0.23kN(7:3)으로 어교의 비율이 높아짐에 따라 접착특성이 증가하였다(표 1 참조).

<1-3> 자체접착력 분석

상기 실시예 <1-1>에서 제조된 생칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 자체접착력을 측정하였다. 구체적으로, 자체 접착력을 분석하기 위해 자동 접착력 측정기를 사용하였다. 자동 접착력 측정기인 automatic adhesion tester(PosiTest 社)는 물질 표면 코팅막의 부착력을 측정하는 기기로 코팅막에 접착제로 돌리(dolly)를 부착한 후 전동식 유압 펌프로 압력을 가해 돌리가 떨어지는 힘을 측정하여 부착력을 측정하는 기기이다. 사용된 돌리의 크기별로 자동으로 부착력이 측정되는데 본 발명에서는 가장 일반적으로 사용되는 20 mm 돌리를 사용하였다. 돌리에 시료를 0.2g씩 일정량 펴 바른 후 토기 기판에 부착하고 1주일 동안 건조시켜 자체 접착력을 측정하였다.

그 결과, 생칠과 어교(1:4)의 혼합비에 따른 자체접착력은 1.04MPa(9:1) 0.99MPa(8:2), 0.95MPa (7:3), 생칠과 어교(1:7)의 혼합비에 따른 자체접착력은 0.99MPa(9:1), 0.98MPa(8:2), 0.95MPa (7:3), 생칠과 어교(1:10)의 혼합비에 따른 자체접착력은 0.89MPa(9:1), 0.82MPa(8:2), 0.99MPa (7:3)으로 생칠과 어교의 비율과 관계없이 생칠보다 높은 자체접착력을 보였다(표 1 참조)

생칠과 어교의 배합비율에 따른 점도, 인장강도 및 자체접착력

구분	시료	혼합비율	점도( Pa .s)	인장강도(kN)		자체접착력 (MPa)
				연질	경질
천연재료	생칠	-	0.75	0.07	0.05	0.23
	생칠+어교(교:물=1:4)	9:1	1.64	0.06	0.05	1.04
		8:2	2.43	0.10	0.10	0.99
		7:3	3.47	0.15	0.15	0.95
	생칠 + 어교 (교:물=1:7)	9:1	1.43	0.04	0.03	0.99
		8:2	2.32	0.09	0.07	0.98
		7:3	3.27	0.16	0.16	0.95
	생칠 + 어교 (교:물=1:10)	9:1	1.17	0.04	0.04	0.89
		8:2	1.81	0.24	0.12	0.82
		7:3	2.36	0.23	0.13	0.99
합성수지	셀룰로즈계 수지 * ( Cemedine -C)			0.06	0.08	0.42

* 토기 접착제로 많이 사용되는 셀룰로즈계 합성수지. 작업시간 13분으로 표기되어 있지만 역시 완전경화까지는 24시간 소요되고 접착강도가 낮은 편으로 토기 접착제로만 사용됨. 기재된 자체 접착력은 토기편에 대한 것임.

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 생칠과 어교를 혼합한 천연접착제는 생칠 단독에 비해 점도, 인장강도, 자체접착력이 현저하다는 것을 알 수 있고, 토기 접착제로 많이 사용되는 셀룰로즈계 합성수지에 비해서도 효과가 현저하다는 것을 알 수 있다.

<1-4> 수분함량 및 건조시간 분석

상기 실시예 <1-1>에서 제조된 생칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 수분함량 및 건조시간을 측정하였다. 구체적으로, 시료의 도막을 얻기 위하여 슬라이드 글라스에 각각 0.2g의 시료를 얇게 도포하여 시편을 제작하였다. KS M 5000에 의거하여 상온 25±2℃, RH 50±5%에서 도막 시편을 건조하면서 일정한 시간에 따라 경화상태를 확인하였다. 경화등급은 손가락 끝을 도막 표면에 대었을 때 접착성은 있으나 시료가 손 끝에 묻어나지 않는 지촉건조(set to touch)와 도막 면에 손끝이 닿는 부분이 약 1.5cm가 되도록 가볍게 눌렀을 때 도막 면에 지문 자국이 남지 않는 고착건조(tack free), 손톱이나 칼끝으로 긁었을 때 흠이 잘 나지 않는 상태인 완전 건조(full hardness)를 기준으로 하여 측정하였다. 또한 접착제의 수분함량은 KS M ISO 9665(접착제-아교-시료채취 및 시험방법)에 의거하여 측정하였다.

그 결과, 생칠과 어교(1:4)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 34%, 8:2에서는 43%, 7:3에서는 48%로 측정되었으며, 고착 및 완전건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 72시간, 48시간, 30시간 이내로 확인되었다. 생칠과 어교(1:7)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 35%, 8:2에서는 43%, 7:3에서는 48%로 측정되었으며, 고착 및 완전 건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 72시간, 48시간, 30시간 이내로 확인되었다. 생칠과 어교(1:10)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 36%, 8:2에서는 43%, 7:3에서는 48%로 측정되었으며, 고착 및 완전 건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 72시간, 48시간, 30시간 이내로 확인되었다(표 2참조). 다만 어교의 농도(어교:물 = 1:4, 1:7, 1:10)에 따라 수분함량과 건조시간은 거의 차이가 없었고 옻과의 배합비율에 따라서 특성이 달라졌다(표 2참조).

생칠과 어교를 혼합한 시료의 수분함유량 및 건조시간

시료	배합비율	수분함유량(%)	건조시간(h)
생칠+어교(교:물=1:4)	9:1	34	72
	8:2	43	48
	7:3	48	30
생칠+어교(교:물=1:7)	9:1	35	72
	8:2	43	48
	7:3	48	30
생칠+어교(교:물=1:10)	9:1	36	72
	8:2	43	48
	7:3	48	30

< 실험예 2> 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 특성 분석

<2-1> 점도 특성 분석

상기 실시예 <1-2>에서 제조된 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 점도특성을 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-1>과 같은 방법으로 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 점도를 분석하였다.

그 결과, 생칠과 아교(1:4)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 1.28Pa.s, 8:2에서는 2.22Pa.s, 7:3에서는 3.28Pa.s로 아교의 함량이 증가할수록 점도도 함께 증가하였다. 생칠과 아교(1:7)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 0.97Pa.s, 8:2에서는 1.70Pa.s, 7:3에서는 2.44Pa.s로 아교의 함량이 증가할수록 점도도 함께 증가하였다. 생칠과 아교(1:10)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 0.94Pa.s, 8:2에서는 1.44Pa.s, 7:3에서는 1.86Pa.s로 아교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다(표 3참조).

<2-2> 인장강도 분석

상기 실시예 <1-2>에서 제조된 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 인장강도를 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-2>와 같은 방법으로 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 인장강도를 분석하였다.

그 결과, 아교를 물과 1:4의 비율로 혼합하여 중탕한 시료의 인장강도는 연질토기를 기준으로 볼 때, 0.09kN(9:1) → 0.12kN(8:2) → 0.20kN(7:3)로 아교 함량이 증가할수록 증가하였다. 아교를 물과 1:7의 비율로 혼합하여 중탕한 시료의 인장강도는 0.07kN(9:1) → 0.14kN(8:2) → 0.16kN(7:3)로 아교 함량이 증가할수록 증가하였다. 아교를 물과 1:10의 비율로 혼합하여 중탕한 시료에서는 인장강도는 0.04kN(9:1) → 0.18kN(8:2) → 0.19kN(7:3)로 아교 함량이 증가할수록 증가하였다(표 3참조).

<2-3> 자체접착력 분석

상기 실시예 <1-2>에서 제조된 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 자체접착력을 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-3>과 같은 방법으로 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 자체 접착력을 분석하였다.

그 결과, 아교를 물과 1:4의 비율로 혼합하여 중탕한 시료의 자체접착력은 0.92MPa(9:1) → 0.90MPa(8:2) → 0.90MPa(7:3) 이었다. 아교를 물과 1:7의 비율로 혼합하여 중탕한 시료의 자체접착력은 0.91MPa(9:1) → 0.94MPa(8:2) → 0.78MPa(7:3) 이었다. 아교를 물과 1:10의 비율로 혼합하여 중탕한 시료에서는 자체접착력은 0.83MPa(9:1) → 0.82MPa(8:2) → 0.85MPa(7:3) 이었다(표 3참조).

생칠과 아교를 혼합한 시료의 점도, 인장강도 및 자체 접착력

구분	시료	혼합비율	점도(Pa.s)	인장강도(kN)		자체접착력 ( MPa )
				연질	경질
천연재료	생칠	-	0.75	0.07	0.05	0.23
	생칠+아교(교:물=1:4)	9:1	1.28	0.09	0.16	0.92
		8:2	2.22	0.12	0.18	0.90
		7:3	3.28	0.20	0.19	0.90
	생칠 +아교(교:물=1:7)	9:1	0.97	0.07	0.06	0.91
		8:2	1.70	0.14	0.10	0.94
		7:3	2.44	0.16	0.13	0.78
	생칠 +아교(교:물=1:10)	9:1	0.94	0.04	0.03	0.83
		8:2	1.44	0.18	0.17	0.82
		7:3	1.86	0.19	0.19	0.85
합성수지	셀룰로즈계 수지 ( Cemedine -C)			0.06	0.08	0.42

상기 표 3에서 알 수 있듯이, 생칠과 아교를 혼합한 천연접착제는 생칠 단독에 비해 점도, 인장강도, 자체접착력이 현저하다는 것을 알 수 있고, 토기 접착제로 많이 사용되는 셀룰로즈계 합성수지에 비해서도 효과가 현저하다는 것을 알 수 있다.

<2-4> 수분함량 및 건조시간 분석

상기 실시예 <1-2>에서 제조된 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 수분함량 및 건조시간을 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-4>와 같은 방법으로 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 수분함량 및 건조시간을 분석하였다.

그 결과, 생칠과 아교(1:4)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 34%, 8:2에서는 40%, 7:3에서는 46%로 측정되었으며, 고착 및 완전건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 24시간, 4시간, 2시간 이내로 확인되었다. 생칠과 아교(1:7)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 35%로, 8:2에서는 39%, 7:3에서는 43%로 측정되었으며, 고착 및 완전 건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 24시간, 6시간, 2시간 이내로 확인되었다. 생칠과 아교(1:10)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 36%로, 8:2에서는 42%, 7:3에서는 48%로 측정되었으며, 고착 및 완전 건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 24시간, 6시간, 4시간 이내로 확인되었다. 어교의 경우처럼 아교의 농도(아교:물 = 1:4, 1:7, 1:10)에 따른 수분함량과 건조시간은 거의 차이가 없었고 옻과의 배합비율에 따라서 특성이 달라졌다(표 4참조).

생칠과 아교를 혼합한 시료의 수분함유량 및 건조시간

시료	배합비율	수분함유량(%)	건조시간(h)
생칠 +아교(교:물=1:4)	9:1	34	24
	8:2	40	4
	7:3	46	2
생칠 +아교(교:물=1:7)	9:1	35	24
	8:2	39	6
	7:3	43	2
생칠 +아교(교:물=1:10)	9:1	36	24
	8:2	42	6
	7:3	48	4

< 실험예 3> 정제칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 특성 분석

<3-1> 점도 특성 분석

상기 실시예 <1-3>에서 제조된 정제칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 점도특성을 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-1>과 같은 방법으로 정제칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 점도특성을 분석하였다.

그 결과, 정제칠과 어교(1:4)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 2.29Pa.s, 8:2에서는 3.17Pa.s, 7:3에서는 4.45Pa.s로 교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다. 정제칠과 어교(1:7)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 2.15Pa.s, 8:2에서는 3.08Pa.s, 7:3에서는 4.06Pa.s로 교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다. 정제칠과 어교(1:10)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 1.91Pa.s, 8:2에서는 2.58Pa.s, 7:3에서는 3.14Pa.s로 교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다(표 5 참조).

<3-2> 인장강도 분석

상기 실시예 <1-3>에서 제조된 정제칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 인장강도를 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-2>와 같은 방법으로 정제칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 인장강도를 분석하였다.

그 결과, 어교를 물과 1:4의 비율로 혼합하여 중탕한 시료의 인장강도는 연질토기를 기준으로 하여, 0.08kN(9:1) → 0.17kN(8:2) → 0.19kN(7:3)로 어교 함량이 증가할수록 증가하였다. 어교를 물과 1:7의 비율로 혼합하여 중탕한 시료의 인장강도는 0.04kN(9:1) → 0.16kN(8:2) → 0.17kN(7:3)로 어교 함량이 증가할수록 증가하였다. 어교를 물과 1:10의 비율로 혼합하여 중탕한 시료의 인장강도는 0.04kN(9:1) → 0.14kN(8:2) → 0.23kN(7:3)로 어교 함량이 증가할수록 증가하였다(표 5참조).

정제칠과 어교를 혼합한 시료의 점도, 인장강도 **

구분	시료	혼합비율	점도( Pa .s)	인장강도( kN )
				연질		경질
천연재료	정제칠	-	1.66	0.07		0.04
	정제칠+ 어교 (교:물=1:4)	9:1	2.29	0.08		0.06
		8:2	3.17	0.17		0.16
		7:3	4.45	0.19		0.17
	정제칠+ 어교 (교:물=1:7)	9:1	2.15	0.04		0.04
		8:2	3.08	0.16		0.16
		7:3	4.06	0.17		0.17
	정제칠+ 어교 (교:물=1:10)	9:1	1.91	0.04		0.02
		8:2	2.58	0.14		0.10
		7:3	3.14	0.23		0.18
합성수지	셀룰로즈계 수지 ( Cemedine -C)	-	-	0.06		0.08

**자체접착력은 금속판과 토기면 사이를 접착물질로 붙이고 건조 후에 측정하는데 정제칠은 금속판처럼 기공없는 표면에서 건조되기 어려우므로 자체접착력 측정이 정확히 이루어지지 못함

상기 표 5에서 알 수 있듯이, 정제칠과 어교를 혼합한 천연접착제는 정제칠 단독에 비해 점도, 인장강도가 현저하다는 것을 알 수 있고, 토기 접착제로 많이 사용되는 셀룰로즈계 합성수지에 비해서도 효과가 현저하다는 것을 알 수 있다.

<3-3> 수분함량 및 건조시간 분석

상기 실시예 <1-3>에서 제조된 정제칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 수분함량 및 건조시간을 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-4>와 같은 방법으로 정제칠 및 어교로 구성된 천연접착제의 수분함량 및 건조시간을 분석하였다.

그 결과, 정제칠과 어교(1:4)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 15%로, 8:2에서는 22%, 7:3에서는 30%로 측정되었으며, 고착 및 완전건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 72시간, 48시간, 30시간 이내로 확인되었다. 정제칠과 어교(1:7)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 15%로, 8:2에서는 25%, 7:3에서는 31%로 측정되었으며, 고착 및 완전건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 48시간, 48시간, 30시간 이내로 확인되었다. 정제칠과 어교(1:10)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 16%로, 8:2에서는 24%, 7:3에서는 31%로 측정되었으며, 고착 및 완전 건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 48시간, 48시간, 30시간 이내로 확인되었다. 앞의 실험예와 같이 어교의 농도는 배합시료의 수분 함유량과 건조시간에 영향을 미치지 않았다(표 6참조).

정제칠과 어교를 혼합한 시료의 수분함유량 및 건조시간

시료	배합비율	수분함유량(%)	건조시간(h)
정제칠+ 어교 (교:물=1:4)	9:1	15	72
	8:2	22	48
	7:3	30	30
정제칠+ 어교 (교:물=1:7)	9:1	15	48
	8:2	25	48
	7:3	31	30
정제칠+ 어교 (교:물=1:10)	9:1	16	48
	8:2	24	48
	7:3	31	30

< 실험예 4> 정제칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 특성 분석

<4-1> 점도 특성 분석

상기 실시예 <1-4>에서 제조된 정제칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 점도특성을 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-1>과 같은 방법으로 정제칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 점도 특성을 분석하였다.

그 결과, 정제칠과 아교(1:4)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 2.03Pa.s, 8:2에서는 2.87Pa.s, 7:3에서는 3.75Pa.s로 아교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다. 정제칠과 아교(1:7)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 1.76Pa.s, 8:2에서는 2.34Pa.s, 7:3에서는 3.02Pa.s로 아교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다. 정제칠과 아교(1:10)를 9:1로 배합한 시료의 점도는 1.67Pa.s, 8:2에서는 2.20Pa.s, 7:3에서는 2.50Pa.s로 아교의 함량이 증가할수록 점도도 같이 증가하였다(표 7 참조).

<4-2> 인장강도 분석

상기 실시예 <1-4>에서 제조된 정제칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 인장강도를 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-2>와 같은 방법으로 정제칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 인장강도를 분석하였다.

그 결과, 경질토기를 기준으로 볼 때, 아교를 물과 1:4의 비율로 혼합하여 중탕한 시료에서는 인장강도는 0.20kN(9:1) → 0.18kN(8:2) → 0.21kN(7:3)로 정제칠과 아교의 비율이 9:1에서부터 증가하였다. 아교를 물과 1:7의 비율로 혼합하여 중탕한 시료에서는 인장강도는 0.17kN(9:1) → 0.19kN(8:2) → 0.15kN(7:3)로 정제칠과 아교의 비율이 9:1에서부터 증가하였다. 아교를 물과 1:10의 비율로 혼합하여 중탕한 시료에서는 인장강도는 0.07kN(9:1) → 0.12kN(8:2) → 0.17kN(7:3)로 정제칠과 아교의 비율이 9:1에서부터 증가하였다(표 7 참조).

정제칠과 아교를 혼합한 시료의 점도, 인장강도

구분	시료	혼합비율	점도( Pa .s)	인장강도( kN )		자체접착력 ( MPa )
				연질***	경질
천연재료	정제칠	-	1.66	0.07	0.04	< 0.10
	정제칠+아교(교:물=1:4)	9:1	2.03	측정불가	0.20	0.28
		8:2	2.87		0.18	0.29
		7:3	3.75		0.21	0.25
	정제칠+아교(교:물=1:7)	9:1	1.76		0.17	0.27
		8:2	2.34		0.19	0.28
		7:3	3.02		0.15	0.28
	정제칠+아교(교:물=1:10)	9:1	1.67		0.07	0.13
		8:2	2.20		0.12	0.25
		7:3	2.50		0.17	0.24
합성수지	에폭시 수지 (Araldite rapid type )			측정불가	측정불가	-
	셀룰로즈계 수지 ( Cemedine -C)			0.06	0.08	0.42

*** 연질토기 유사시편의 인장강도 측정에서는 배합시료의 접착력이 강해 연질토기가 먼저 깨지므로 측정이 불가하였음

상기 표 7에서 알 수 있듯이, 정제칠과 아교를 혼합한 천연접착제는 정제칠 단독에 비해 점도, 인장강도가 현저하다는 것을 알 수 있었다.

<4-3> 수분함량 및 건조시간 분석

상기 실시예 <1-4>에서 제조된 정제칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 수분함량 및 건조시간을 측정하였다. 구체적으로, 상기 실험예 <1-4>와 같은 방법으로 정제칠 및 아교로 구성된 천연접착제의 수분함량 및 건조시간을 분석하였다.

그 결과, 정제칠과 아교(1:4)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 15%, 8:2에서는 23%, 7:3에서는 30%로 측정되었으며, 고착 및 완전건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 24시간, 4시간, 4시간 이내로 확인되었다. 정제칠과 아교(1:7)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 16%, 8:2에서는 25%, 7:3에서는 32%로 측정되었으며, 고착 및 완전건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 24시간, 6시간, 4시간 이내로 확인되었다. 정제칠과 아교(1:10)를 9:1로 배합한 시료의 수분함유량은 15%, 8:2에서는 23%, 7:3에서는 28%로 측정되었으며, 고착 및 완전건조를 기준으로 확인한 경화시간은, 각각 24시간, 6시간, 4시간 이내로 확인되었다. 앞의 실험예와 같이 아교의 농도는 배합시료의 수분 함유량과 건조시간에 영향을 미치지 않았다(표 8 참조).

정제칠과 아교를 혼합한 시료의 수분함유량 및 건조시간

시료	배합비율	수분함유량(%)	건조시간(h)
정제칠+아교(교:물=1:4)	9:1	15	24
	8:2	23	4
	7:3	30	4
정제칠+아교(교:물=1:7)	9:1	16	24
	8:2	25	6
	7:3	32	4
정제칠+아교(교:물=1:10)	9:1	15	24
	8:2	23	6
	7:3	28	4

< 실험예 5> 옻과 교의 배합조건 및 경화 전후의 구조변화 분석

옻과 교를 배합하기 전에 생칠과 정제칠 2개 시료, 어교와 아교의 제조농도별 6개 시료 그리고 옻과 교를 일정비율로 배합한 36개 시료의 구조분석을 실시하였다. 시료가 경화된 후 구조 변화를 확인하기 위해 건조된 시료의 구조분석도 실시하였다. 건조 후 분석을 위해 슬라이드 글라스에 0.2 g의 시료를 얇게 도포한 후 상온 (25±2℃), 상대습도 50±5%에서 도막 시편을 1~2주일 이상 건조하여 완전 건조시킨 시편을 제작하였다. 각 시료의 건조 전 액상상태의 구조분석은 FT-IR(Magna IR 550)을 이용하여 전반사 측정법(ATR : Attenuated Total Reflection)으로 분석하였다.

그 결과, 옻칠에서 나타나는 주 피크로 3600cm^-1 내지 3200cm^-1 부근의 페놀성 수산기에 기인하는 넓은 흡수대의 O-H 결합, 3010cm^-1, 2920cm^-1, 2850cm^-1의 날카로운 피크로 나타나는 메틸렌기의 C-H 결합, 산소와 결합하면서 생성되는 1720 cm^-1의 C=O 결합, 1470cm^-1, 1350cm^{- 1}부근의 C-H 결합, 1280cm^-1, 1180cm^-1, 1070cm^{- 1}부근의 C-O 결합이 확인되었다. 건조된 생칠, 정제칠과 1:4로 제조한 어교, 아교를 옻에 7:3으로 첨가한 시편을 비교하면 1750cm^-1 내지 1500cm^-1 부근에서 교가 첨가된 시편의 피크 양상이 달라진 것을 확인할 수 있다(도 1참조). 첨가비율에 따라 표면상 주름의 정도가 다르게 나타났던 시편(정제칠에 1:4로 제조한 아교를 9:1, 8:2, 7:3비율로 첨가한 시편)의 IR에서도 동일 부근의 피크가 달라진 것을 확인하였다(도 2 참조). 이 피크는 카르보닐(carbonyl; C=O)결합을 나타내는 1720 cm^{- 1}부근의 피크로 생각되며 산소와의 결합으로 경화가 진행될수록 증가되는 피크이다. 따라서 옻과 아교를 배합한 시편에서 아교의 첨가비율이 증가할수록 카르보닐 결합량이 증가하여 건조속도가 빠르게 진행되었다. 옻에 교를 배합한 시편의 카르보닐 결합 부근에서 생칠, 정제칠의 경화된 모습과는 달리 추가로 생성된 피크를 확인할 수 있다. 이는 1640cm^-1 내지 1540cm^-1의 N-H 결합으로 어교와 아교의 IR 분석 결과에서 볼 수 있는 단백질 피크로 제조 농도가 높은 교의 배합에서 더 뚜렷하게 분리되어 나타난다.

< 비교예 1> 생칠 및 어교로 구성된 천연 접착제와 어교 단독의 접착 특성 비교

상기 실시예 <1-1>의 천연 접착제의 점도 및 자체접착력을 상기 실시예 <1-1>과 같은 방법으로 물에 중탕한 어교 단독(교:물=1:4)의 사용과 비교하였다.

본 발명의 천연접착제 및 어교의 비교

시료	혼합비율	점도(Pas)	자체접착력(MPa)
생칠 + 어교(교:물=1:4)	9:1	1.64	1.04
생칠 + 어교(교:물=1:7)	9:1	1.43	0.99
생칠 + 어교(교:물=1:10)	9:1	1.17	0.89
어교(교:물=1:4)	-	0.23	0.34

상기 표 9에서 알 수 있듯이, 어교 단독의 사용보다 생칠 및 어교를 혼합한 천연접착제는 점도 및 자체접착력이 현저함을 알 수 있다. 또한 어교의 단독의 사용에서 물의 비율이 높아질수록 균열이 생기는 현상이 나타났고(교:물 = 1:10) 어교의 비율이 높아지면 수축과 휘어지는 현상이 나타났으나(교:물=1:4), 생칠 및 아교를 혼합한 천연접착제에는 이러한 현상이 나타나지 않았다.

< 비교예 2> 생칠 및 아교로 구성된 천연접착제와 아교 단독의 접착 특성 비교.

상기 실시예 <1-2>의 천연 접착제의 점도 및 자체접착력을 상기 실시예 <1-2>과 같은 방법으로 물에 중탕한 아교 단독(교:물=1:4)의 사용과 비교하였다.

본 발명의 천연접착제 및 아교의 비교

시료	혼합비율	점도( Pas )	자체접착력( MPa )
생칠 + 아교(교:물=1:4)	9:1	1.28	0.92
생칠 + 아교(교:물=1:7)	9:1	0.97	0.91
생칠 + 아교(교:물=1:10)	9:1	0.94	0.83
아교(교:물=1:4)	-	0.09	0.75

상기 표 10에서 알 수 있듯이, 아교 단독의 사용보다 생칠 및 아교를 혼합한 천연접착제는 점도 및 자체접착력이 현저함을 알 수 있다. 또한 아교의 단독의 사용에서 물의 비율이 높아질수록 균열이 생기는 현상이 나타났고(교:물 = 1:10) 아교의 비율이 높아지면 수축과 휘어지는 현상이 나타났으나(교:물=1:4), 생칠 및 아교를 혼합한 천연접착제에는 이러한 현상이 나타나지 않았다.

Claims (10)

1. 옻과 물에 용해된 아교 또는 어교를 7 내지 9:3 내지 1의 중량비로 포함하고, 상기 물에 용해된 아교 또는 어교는 물과 아교 또는 어교를 4 내지 10:1의 중량비로 포함하는 유물 복원용 천연 접착제.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 옻은 생칠 또는 정제칠인 것을 특징으로 하는 유물복원용 접착제.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 아교는 소 아교 막대인 것을 특징으로 하는 유물복원용 접착제.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 1) 아교 또는 어교를 물과 1:4 내지 10의 중량비로 혼합한 후, 40 내지 70℃에서 아교는 20분 내지 1시간, 어교는 4 내지 12 시간 동안 중탕하는 단계; 및
   2) 단계 1)의 중탕된 아교 또는 어교의 용액을 옻과 3 내지 1:7 내지 9의 중량비로 혼합하는 단계를 포함하는 유물 복원용 천연접착제의 제조방법.
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 중탕된 어교 또는 아교의 용액이 pH 6 내지 7의 중성인 것을 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유물복원용 접착제의 제조방법.
   
9. 제 7항에 있어서, 상기 아교를 중탕하기 전에, 2 내지 10℃에서 12 내지 48시간 냉장보관하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유물복원용 접착제의 제조방법.
10. 삭제

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