KR102055752B1 - 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 제거방법 - Google Patents
토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 제거방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 목적은 토벽화에 적용된 보존처리용 고착제를 제거하기 위한 습포팩, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 토벽화에 적용된 보존처리용 고착제의 제거방법을 제공하는데 있다. 이를 위하여 본 발명은 벤토나이트, 세피올라이트, 라포나이트, 및 카보폴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 습포제 및 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용제를 포함하고, pH가 6 내지 11인 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩, 이의 제조방법, 이를 이용한 고착제 제거방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 토벽화 보존처리용 고착제를 효과적으로 제거할 수 있고, 또한, 인체에 유해도가 낮으며, 나아가 예를 들어, 지면에 대하여 수직 상태로 설치되어 있는 토벽화에 직접 적용하여 고착제를 제거할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 토벽화 보존처리용 고착제를 제거하기 위한 습포팩, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 토벽화 상의 보존처리용 고착제의 제거방법에 관한 것이다.
국내에서 사찰건축물 토벽화 보존처리가 본격화된 것은 1980년대 초반부터로 당시에는 주로 합성수지를 이용한 보존처리가 실시되었다. 1980~90년대까지는 아크릴계 수지가, 90년대부터 2000년대 초반까지는 초산비닐계 수지가 사용되었으며 이후, 2000년대 중반부터는 천연재료로 된 접착제가 적용되기 시작했다. 특히 1990년대 초반 이탈리아의 고등보존복원연구원(ISCR)에서 발표된 고착제 특성 관련 연구결과가 국내에 소개되면서 Paraloid-B72가 무기 재질의 문화재 보존처리에 널리 사용되었으며 사찰벽화의 표면 강화처리제로도 사용되었다.
2000년대 이후 사찰건축물 외벽화에 대한 상태 조사 및 채색층 열화에 관한 연구에 따르면 Paraloid-B72를 도포하여 고착처리한 토벽화는 장기간 외부 환경에 노출되면서 자외선, 습도 등의 영향으로 인해 손상이 가속화 되었다(Lee et al., 2008. 또한 과거 P-B72를 적용한 토벽화 중 부석사조사당벽화나 양산 신흥사 대광전 벽화 등에서도 광택, 도막 형태의 박락 등 다양한 물리적 손상이 나타나고 있는 것으로 보고되었다(국립문화재연구소 연구용역 2015). 아크릴계 수지는 경화된 이후에 가역성이 매우 낮으며 특히 채색층의 안정성을 완벽하게 담보하면서 벽화에 적용된 수지를 제거하기는 거의 불가능하다. 하지만 그동안의 조사 결과를 살펴보면 합성수지 고착제는 토벽화의 재료적 특성 및 주변 환경의 영향으로 인하여 시간이 지날수록 더욱 채색층의 열화를 야기하는 요인이 되므로 이에 대한 제거 또는 안정화 방안 연구가 필요하다.
습포법(Poulticing)이란 얼룩과 같은 오염물이나 유물에 적절하지 않은 물질들을 통제된 방식으로 제거하기 위하여 대상 표면에 부드럽고 흡습성이 있으며 점도가 있는 물질을 촉촉한 상태의 덩어리로 적용하는 방법이다. 습포 재료는 부드러운 섬유, 겔, 점토 등 다양한 재료로 만들 수 있고 대상 유물의 특성과 제거 대상 오염물의 유형에 따라 습포제 물질과 용매는 다양한 조합으로 선택이 가능하다(American Institute for Conservation of Art and Historic Works, 2018). 습포법의 원리는 용매에 의해 용해된 오염물이 습포제가 건조됨에 따라 습포제로 이동하면서 제거되는 방식이다.
습포법의 장점은 처리자가 의도하고자 하는 국부적인 부위에만 적용하기에 적합하며 비교적 작업성이 용이하다. 또한 오염물 제거에 주로 사용되는 유기용제가 휘발성이 높아 오염부위에 대한 처리가 어려운 경우 습포제와 함께 제작하여 적용하면 건조 속도를 조절할 수 있다.
이와 같은 습포법은 이미 국내에서 도자기, 석조문화재 등의 오염물 제거 방법 중 효과적이라는 연구결과 및 실제 문화재를 대상으로 한 적용도 이루어졌다. 국외에서도 목재, 종이, 가죽 등 더욱 다양한 재질에 적용되었으며 다수의 관련 연구결과가 있다. 그러나 토벽화에 대한 습포제 도포법의 적용 가능성은 국내에서 아직 구체적으로 연구된 적이 없다. 토벽화는 다른 무기질 유물에 비하여 연질의 특성이며, 건물의 벽으로써 수직으로 세워진 형태인 점 등 습포법 적용 시 고려해야 할 사항이 다수 존재한다. 또한, 토벽화 표면에 고착되어 현재 유물의 손상에 영향을 미치는 형태로 존재하는 합성수지의 제거를 위해서는 유기용제를 적용해야 하므로 유기용제 및 습포제의 종류에 따른 혼합 성능, 용제 용해력 등이 사전에 검토되어야 한다.
또한, 토벽화 자체에 대한 보존처리를 위하여 적용된 합성수지의 제거를 위해서는, 토벽화가 지면에 대하여 수직 또는 이와 가까운 각도로 형성되어 있기 때문에, 제거를 위하여 적용되는 물질이 토벽화 벽면에 적절하게 고정될 필요가 있다.
예를 들어, ISABELLE BRAJER et al., The removal of aged acrylic coatings from wall paintings using microemulsions, ICOM-CC 17th Triennial Conference에서는 파라로이드 B-72를 제거하기 위하여 혼합용매와 셀룰로오스 파우더를 혼합하여 사용하는 내용이 기재되어 있다. 그러나, 상기 문헌에서는 해당 혼합물을 현장의 토벽화에 바로 적용하여 사용할 수 있는지 여부에 대해서는 전혀 언급되어 있지 않고, 실제 해당 혼합물을 수직으로 세워져 있는 토벽화에 적용하는 경우에는 파라로이드 B-72를 충분히 제거하기 전에 흘러내려버릴 수 있는 문제점이 있다.
다음으로, 김설희, 토벽화 채색층 고착을 위한 전통 접착제 적용성 연구 (석사학위 논문)에는 토벽화 채색층의 고착을 위한 접착제에 대하여 기재되어 있으며, 구체적으로는 아크릴 계통의 Paraloid B-72를 사용하는 내용이 기재되어 있다. 그러나, 해당 문헌에는 적용된 Paraloid B-72를 제거하는 내용 및 이를 위하여 사용할 수 있는 방법, 사용될 수 있는 물질들에 대하여 언급되어 있지 않다.
이처럼 토벽화 보존처리용 고착제를 제거하기 위해서는 다양한 문제점이 해결되어야 하고, 이에 본 발명의 발명자들은 토벽화의 보존처리용 고착제를 제거할 수 있는 습포팩을 연구하여 본 발명을 완성하였다.
ISABELLE BRAJER et al., The removal of aged acrylic coatings from wall paintings using microemulsions, ICOM-CC 17th Triennial Conference
김설희, 토벽화 채색층 고착을 위한 전통 접착제 적용성 연구 (석사학위 논문)
본 발명의 목적은 토벽화에 적용된 보존처리용 고착제를 제거하기 위한 습포팩, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 토벽화에 적용된 보존처리용 고착제의 제거방법을 제공하는데 있다.
이를 위하여 본 발명은
벤토나이트, 세피올라이트, 라포나이트, 및 카보폴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 습포제 및 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용제를 포함하고, pH가 6 내지 11인 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩을 제공한다.
또한, 본 발명은
벤토나이트, 세피올라이트, 라포나이트, 및 카보폴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 습포제 및 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용제를 혼합하되, 혼합물의 pH가 6 내지 11이 되도록 혼합하는 단계를 포함하는 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩의 제조방법을 제공한다.
나아가 본 발명은
보존처리용 고착제 처리가 된 토벽화 상에 유기용제 침투를 제한하는 차단막을 형성하는 단계; 및
상기 차단막 상에 제1항에 따른 습포팩을 적용하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 토벽화 상의 보존처리용 고착제 제거방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 토벽화 보존처리용 고착제를 효과적으로 제거할 수 있고, 또한, 인체에 유해도가 낮으며, 나아가 예를 들어, 지면에 대하여 수직 상태로 설치되어 있는 토벽화에 직접 적용하여 고착제를 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 발림 특성을 확인할 수 있는 사진이고,
도 2는 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 수직면 적용 특성을 확인할 수 있는 사진이고,
도 3은 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 pH 그래프이고,
도 4는 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 용제 건조 특성을 확인 할 수 있는 그래프이고,
도 5는 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 파라로이드 B-72에 대한 용해 특성을 확인할 수 있는 사진이고, 및
도 6은 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 실제 파라로이드 B-72 제거 특성을 확인할 수 있는 사진이다.
도 2는 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 수직면 적용 특성을 확인할 수 있는 사진이고,
도 3은 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 pH 그래프이고,
도 4는 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 용제 건조 특성을 확인 할 수 있는 그래프이고,
도 5는 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 파라로이드 B-72에 대한 용해 특성을 확인할 수 있는 사진이고, 및
도 6은 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 실제 파라로이드 B-72 제거 특성을 확인할 수 있는 사진이다.
본 발명에서 토벽화는 흙 성분의 벽에 형성되어 있는 그림을 의미하며, 지면에 대하여 수직으로, 또는 일정 각도로 기울어져 있는 상태로 존재하는 대상을 의미한다.
본 발명에서 습포팩은 습포제와 유기용제가 혼합된 상태이고, 토벽화에 적용될 수 있는 예를 들어 점토형 또는 겔형의 형상을 갖는 대상을 의미한다.
본 발명에서 유기용제의 농도는 물과 희석된 유기용제의 농도를 의미하며 다음의 수학식 1에 의하여 계산된다.
<수학식 1>
유기용제의 농도(중량%)
= {(유기용제의 중량) / (유기용제의 중량 + 물의 중량)} *100
본 발명에서 '파라로이드 B-72', 'Paraloid B-72', '파라로이드 B72', 'Paraloid B72'는 모두 동일 대상을 의미하는 것으로 사용된다.
본 발명은
벤토나이트, 세피올라이트, 라포나이트, 및 카보폴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 습포제 및 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용제를 포함하고, pH가 6 내지 11인 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩을 제공한다.
이하, 본 발명에 따른 습포팩을 각 구성별로 상세히 설명한다.
본 발명의 습포팩은 토벽화에 적용되는 것을 특징으로 한다. 토벽화는 다른 무기질 유물에 비하여 연질의 특성이 있고, 건물의 벽으로써 수직으로 세워진 형태인 점 등, 적용에 적절한 습포팩을 설계함에 있어 고려해야 할 사항이 다수 존재한다.
본 발명에 따른 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩은 벤토나이트, 세피올라이트, 라포나이트, 및 카보폴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 습포제를 포함한다
유기용제에 의하여 용해된 고착제가 유기용제 휘발과 함께 습포제로 이동하게 되고, 따라서, 습포제는 이와 같이 이동하는 고착제를 용이하게 함유할 수 있는 특성을 갖는다. 본 발명에서 사용되는 습포제는 점토형인 벤토나이트 또는 세피올라이트, 겔형인 라포나이트 또는 카보폴을 포함한다. 상기 성분들은 이하에서 설명되는 유기용제와 혼합되어 점토형 또는 겔형의 형상을 형성하면서 유기용제에 의하여 용해된 고착제를 용이하게 수용하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩은 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용제를 포함한다. 고착제 성분을 용해시킬 수 있는 기능의 용제들은 다양하게 있으나, 예를 들어 톨루엔 및 자일렌 등은 인체 독성이 강한 성분이고, 나아가 본원발명의 습포제인 라포나이트, 카보폴 등과 혼합시 겔화되지 않기 때문에 사용하기에 적절하지 않다. 또한, 유기용제의 독성을 낮추기 위하여 물과 혼합하여 사용될 수 있는데, 자일렌과 톨루엔은 비극성 유기용매로 물과 섞이지 않기 때문에, 사용하기에 적절하지 않다. 다만, 물을 혼합하는 경우 제조된 습포팩의 휘발특성이 저하되기 때문에, 혼합되는 물의 양을 조절할 필요가 있다.
본 발명에 따른 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩의 pH는 6 내지 11이다. 본 발명의 습포팩은 유물, 특히 토벽화에 형성되어 있는 보존처리용 고착제를 제거하기 위한 습포팩이기 때문에, 적용되는 습포팩이 손상되기 쉬운 유물, 특히 연성인 토벽에 형성된 토벽화를 손상시키는 것을 방지하기 위하여 습포팩의 pH는 6 내지 11로 유지되어야 한다.
본 발명에 따른 습포팩에 있어서, 상기 습포제는 벤토나이트 또는 세피올라이트이고, 상기 유기용제는 25 내지 50 중량%의 농도를 갖는 메틸에틸케톤, 또는 40 내지 50 중량%의 농도를 갖는 에탄올인 것이 바람직하다. 습포제가 벤토나이트 또는 세피올라이트일때, 유기용제인 메틸에틸케톤의 농도가 25 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 50 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 못하는 문제점이 있다. 다음으로, 유기용제인 에탄올의 농도가 40 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 50 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 습포팩에 있어서, 상기 습포제는 라포나이트이고, 상기 유기용제는 25 내지 50 중량%의 농도를 갖는 아세톤, 또는 25 내지 35 중량%의 농도를 갖는 에탄올 또는 25 내지 30 중량%의 농도를 갖는 메틸에틸케톤인 것이 바람직하다. 습포제가 라포나이트일때, 유기용제인 아세톤의 농도가 25 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 50 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 못하는 문제점이 있다. 다음으로, 유기용제인 에탄올의 농도가 25 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 35 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 못하는 문제점이 있다. 나아가, 유기용제인 메틸에틸케톤의 농도가 25 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 30 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 습포팩에 있어서, 상기 습포제는 카보폴이고, 상기 유기용제는 15 내지 25 중량%의 농도를 갖는 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것이 바람직하다. 습포제가 카보폴일때, 유기용제인 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 농도가 15 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 25 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 못하는 문제점이 있다.
한편, 본 발명의 습포팩이 제거하는 대상인 고착제는 파라로이드 B-72(Paraloid B-72)인 것이 바람직하다. 파라로이드 B-72는 무기재질의 문화재 보존처리를 위하여 널리 사용되고 있으나, 장시간 외부 환경에 노출되는 경우, 자외선, 습도 등의 영향으로 손상이 가속화되고 있다. 또한 경시적으로 광택, 도막 형태의 박락 등 다양한 물리적 손상이 나타나는 문제점이 있다. 파라로이드 B-72와 같은 아크릴계 수지는 경화된 이후에 가역성이 매우 낮으며, 특히 채색층의 안정성을 완벽하게 담보하면서 벽화에 적용된 수지를 제거하는 것이 거의 불가능한 것으로 알려졌다. 본 발명의 습포팩은 이와 같이 효과적으로 제거하기가 매우 어려운 파라로이드 B-72를 제거할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 습포팩은 지면에 대하여 수직, 또는 이와 유사하게 일정 각도로 세워져 있는 토벽화의 보존처리용으로 형성되어 있는 고착제를 제거하기 위하여 적절한 고착제 제거용 습포팩을 제공한다. 본 발명에 따른 습포팩은 효과적으로 고착체, 특히 예를 들어 파라로이드 B-72를 효과적으로 제거할 수 있고, 특히, 문화재를 훼손하지 않으면서도 현장에서 직접 토벽화에 적용되어 고착제를 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은
벤토나이트, 세피올라이트, 라포나이트, 및 카보폴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 습포제 및 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용제를 혼합하되, 혼합물의 pH가 6 내지 11이 되도록 혼합하는 단계를 포함하는 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명에 따른 습포팩의 제조방법을 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 습포팩의 제조방법은 벤토나이트, 세피올라이트, 라포나이트, 및 카보폴 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 습포제 및 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 유기용제를 혼합하는 단계를 포함하며, 고상인 습포제와 액상인 유기용제를 균일하게 혼합하여 일정 정도 이상의 점도를 갖는 습포팩이 형성될 수 있도록 한다. 이때, 제조된 습포팩의 pH는 6 내지 11이어야 하고, 습포팩의 pH가 상기 범위를 벗어나는 경우, 습포팩을 문화재에 적용했을 때, 습포팩에 의하여 문화재가 손상될 수 있으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 벤토나이트 또는 세피올라이트를 메틸에틸케톤 또는 에탄올과 혼합할 때, 메틸에틸케톤 농도는 25 내지 50 중량%이고, 에탄올의 농도는 40 내지 50 중량%인 것이 바람직하다. 메틸에틸케톤의 농도가 25 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 50 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 않는 문제점이 있다. 다음으로, 에탄올의 농도가 40 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 50 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 않는 문제점이 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 라포나이트를 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종과 혼합할 때, 아세톤의 농도는 25 내지 50 중량%이고, 에탄올의 농도는 25 내지 35 중량%, 메틸에틸케톤의 농도는 25 내지 30 중량%인 것이 바람직하다. 아세톤의 농도가 25 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 50 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 않는 문제점이 있다. 다음으로, 에탄올의 농도가 25 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분이 제거되지 않는 문제점이 있고, 35 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 않는 문제점이 있다. 나아가, 메틸에틸케톤의 농도가 25 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분이 제거되지 않는 문제점이 있고, 30 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 않는 문제점이 있다.
본 발명의 제조방법에 있어서, 카보폴을 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종과 혼합할 때, 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 농도는 15 내지 25 중량%인 것이 바람직하다. 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 농도가 15 중량% 미만인 경우에는 고착제 성분을 제거하지 못하는 문제점이 있고, 25 중량%를 초과하는 경우에는 습포제와 유기용제가 충분히 배합되지 않는 문제점이 있다.
이상의 본 발명의 제조방법에 따르면, 인체에 대한 독성이 낮으면서도 적절한 점도를 가져 토벽화가 있는 현장에서 직접 토벽화 상의 고착제를 제거할 수 있는 습포제를 제조할 수 있는 효과가 있고, 또한, 제조된 습포제는 토벽화에 형성되어 있는 고착제를 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
나아가 본 발명은
보존처리용 고착제 처리가 된 토벽화 상에 유기용제 침투를 제한하는 차단막을 형성하는 단계; 및
상기 차단막 상에 상기 습포팩을 적용하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 토벽화 상의 보존처리용 고착제 제거방법을 제공한다.
이하 본 발명에 따른 제거방법을 각 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 제거방법 중 첫번째 단계는 보존처리용 고착제 처리가 된 토벽화 상에 유기용제 침투를 제한하는 차단막을 형성하는 단계로, 습포팩의 적용에 따라 고착제 제거 외에, 추가로 토벽화 자체가 손상되는 것을 방지하기 위하여 토벽화와 이에 적용되는 습포팩 사이에 습포팩에 포함된 유기용제의 침투를 제한할 수 있는 차단막을 형성하게 된다. 이때 차단막은 공급되는 유기용제의 양을 제한할 수 있고, 토벽화를 훼손하지 않는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 한지, 거즈 등을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 제거방법 중 두번째 단계는 상기 형성된 차단막 상에 본 발명에 따란 상기 습포팩을 적용하는 단계로, 본 발명에 따른 습포팩은 상기한 바와 같이 일정 정도 이상의 점도를 가져 지면에 대하여 수직으로, 또는 일정 각도를 이루며 세워져 있는 토벽화 상에 붙어 있을 수 있다. 이와 같이 차단막 상이 본 발명에 따른 습포팩을 적용함에 의하여, 고착제는 본 발명의 습포팩에 포함되어 있는 유기용제에 의하여 용해되고, 유기용제가 휘발되는 과정에서 용해된 고착제는 습포제로 이동하여 습포제에 수용되게 된다.
이때 제거되는 고착제는 예를 들어, 파라로이드 B-72(Paraloid B-72)인 것이 바람직하다. 파라로이드 B-72는 무기재질의 문화재 보존처리를 위하여 널리 사용되고 있으나, 장시간 외부 환경에 노출되는 경우, 자외선, 습도 등의 영향으로 손상이 가속화되고 있다. 또한 경시적으로 광택, 도막 형태의 박락 등 다양한 물리적 손상이 나타나는 문제점이 있다. 파라로이드 B-72와 같은 아크릴계 수지는 경화된 이후에 가역성이 매우 낮으며, 특히 채색층의 안정성을 완벽하게 담보하면서 벽화에 적용된 수지를 제거하는 것이 거의 불가능한 것으로 알려졌다. 본 발명의 제거방법은 효과적으로 제거하기가 매우 어려운 파라로이드 B-72를 제거할 수 있는 효과가 있으며, 나아가, 토벽화가 있는 현장에서 직접 토벽화 상의 고착제를 제거할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명을 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 보다 상세히 설명한다. 이하의 실시예, 비교예 및 실험예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것일 뿐, 이하의 기재 내용에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.
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<실시예 1 내지 24>
습포제, 유기용재 및 물을 다음 표 1의 중량비로 균일하게 혼합하여 습포팩을 제조하였다.
| 습포제 | 유기용제 | 실시예 | 배합 비율(습포제:용제:물) (중량비) |
시편명 |
| 벤토나이트 | 아세톤 | 실시예 1 | 1：0.75：2.25 | BE_AL |
| 실시예 2 | 1：1.5：1.5 | BE_AH | ||
| 에탄올 | 실시예 3 | 1：0.75：2.25 | BE_EL | |
| 실시예 4 | 1 : 1.2 : 1.8 | BE_E40 | ||
| 실시예 5 | 1：1.5：1.5 | BE_EH | ||
| 메틸 에틸 케톤 | 실시예 6 | 1：0.75：2.25 | BE_ML | |
| 실시예 7 | 1：1.5：1.5 | BE_MH | ||
| 세피올라이트 | 아세톤 | 실시예 8 | 1：0.75：2.25 | SE_AL |
| 실시예 9 | 1：1.5：1.5 | SE_AH | ||
| 에탄올 | 실시예 10 | 1：0.75：2.25 | SE_EL | |
| 실시예 11 | 1 : 1.2 : 1.8 | SE_E40 | ||
| 실시예 12 | 1：1.5：1.5 | SE_EH | ||
| 메틸 에틸 케톤 | 실시예 13 | 1：0.75：2.25 | SE_ML | |
| 실시예 14 | 1：1.5：1.5 | SE_MH | ||
| 라포나이트 | 아세톤 | 실시예 15 | 1：3.32：9.96 | LP_AL |
| 실시예 16 | 1：6.64：6.64 | LP_AH | ||
| 에탄올 | 실시예 17 | 1：3.32：9.96 | LP_EL | |
| 실시예 18 | 1 : 4.65 : 8.64 | LP_E35 | ||
| 실시예 19 | 1：6.64：6.64 | LP_EH | ||
| 메틸 에틸 케톤 | 실시예 20 | 1：3.32：9.96 | LP_ML | |
| 실시예 21 | 1 : 3.99 : 9.30 | LP_M30 | ||
| 실시예 22 | 1 : 4.65 : 8.64 | LP_M35 | ||
| 실시예 23 | 1：6.64：6.64 | LP_MH | ||
| 카보폴 수지 | 아세톤 | 실시예 24 | 1 : 9.85 : 55.82 | CA_A15 |
| 실시예 25 | 1：16.42：49.25 | CA_AL | ||
| 실시예 26 | 1：32.83：32.83 | CA_AH | ||
| 에탄올 | 실시예 27 | 1 : 9.85 : 55.82 | CA_E15 | |
| 실시예 28 | 1：16.42：49.25 | CA_EL | ||
| 실시예 29 | 1：32.83：32.83 | CA_EH | ||
| 메틸 에틸 케톤 | 실시예 30 | 1 : 9.85 : 55.82 | CA_M15 | |
| 실시예 31 | 1：16.42：49.25 | CA_ML | ||
| 실시예 32 | 1：32.83：32.83 | CA_MH |
상기 표 1과 같이, 습포제로는 점토형의 벤토나이트, 세피올라이트를 사용하고, 겔형의 라포나이트 및 카보폴 수지를 사용하였다. 유기용제와 관련해서는, 예비실험에서 톨루엔과 자일렌은 벤토나이트와 카보폴, 라포나이트와 혼합이 되지 않거나, 습포제의 겔화가 이루어지지 않아, 사용하는 유기용제에서 제외하였다.
<실험예 1>
발림 특성의 확인
습포팩이 토벽화에 적용되어 고착제를 제거하기 위해서는 겔형 등의 형상을 가지면서, 처리 대상에 발린 상태를 일정 시간 이상 유지하여야 하며, 이를 확인하기 위하여 상기 실시예들에 의하여 제조된 습포팩의 형상을 육안으로 확인하였고 그 결과를 도 1에 나타내었다.
도 1에 따르면, 실시예 19, 실시예 23 및 실시예 32의 경우, 충분히 겔화되지 않음을 확인할 수 있고, 따라서, 토벽화 보존처리용 고착제 제거용으로 기능성이 떨어질 수 있다는 것을 알 수 있다.
<실험예 2>
수직벽 적용 특성 확인
본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 지면에 대하여 수직 또는 일정 각도로 세워져 있는 토벽의 토벽화에 적용되어 있는 고착제를 제거해야 하기 때문에, 본 발명에 따른 습포팩은 수직 상태의 처리 대상에 적용시에 일정 시간 이상 적용된 부위에 부착되어 있어야 한다. 이와 같은 특성을 확인하기 위하여 상기 실시예 중 실시예 4, 실시예 9, 실시예 17, 실시예 27, 실시예 31의 습포팩을 수직면에 바르고 유동성을 확인하였고, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2에 따르면, 본 발명의 실험 대상 실시예에 의하여 제조된 습포팩은 모두 수직면에 발린 후에, 5분 경과 후에도 그 위치를 유지하고 있어, 수직면에 적용하는 것이 가능하다는 것을 알 수 있다. 한편, 실시예 19, 실시예 23 및 실시예 32 습포팩의 경우 충분히 겔화되지 않기 때문에, 해당 습포팩을 수직면에 적용하는 경우, 쉽게 흘러내려, 고착제 제거를 위한 충분한 시간을 확보하기 어려울 것으로 예상된다.
<실험예 3>
산성도의 확인
본 발명의 습포팩은 유물 표면에 적용되는 것이기 때문에, 유물 훼손을 예방할 수 있기 위하여 중성 또는 알칼리성의 pH를 가져야 한다. 본 발명의 실시예에서 제조된 습포팩의 pH를 확인하기 위하여 습포제 자체의 pH 및 실시예에 의하여 제조된 습포팩의 pH를 확인하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다. 습포제 자체의 pH로는 벤토나이트는 9.8, 세피올라이트는 8.32로 약알칼리성을 나타내었고, 라포나이트도 10.02로 약알칼리성을 나타내었다. 카보폴은 6.87로 중성에 가까웠다. 도 3에 따르면, 벤토나이트를 포함하는 습포팩은 9.97 ~ 10.72의 pH를 가졌고, 세피올라이트를 포함하는 습포팩은 7.75 ~ 8.4의 pH를 가졌으며, 라포나이트를 포함하는 습포팩은 10.39 ~ 10.6의 pH를 가졌다. 카보폴을 포함하는 습포팩의 경우 아세톤과 에탄올이 고농도로 혼합된 경우(실시예 26, 실시예 29) 각각 4.7과 4.98로 산성의 pH를 가져, 유물에 적용하기에 적절하지 않음을 확인하였다.
<실험예 4>
용제 건조특성의 확인
습포팩을 적용하여 고착제를 제거하는 과정의 효율성을 고려하면, 습포팩 적용 후, 습포팩 내의 유기용제가 가능한 빨리 휘발될 필요가 있으며, 이와 같은 특성을 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다. 상기 실시예를 통하여 제조된 습포팩을 레이온지를 덧댄 플라스틱 재질 페트리디쉬에 도포한 후 폴리에틸렌 비닐도 덮어 적용한 후, 3 시간, 6 시간, 12 시간, 24 시간 후, 습포팩을 포함한 시편 전체의 중량을 측정하여 건조 양상을 확인하였고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
도 4를 통하여 확인할 수 있는 바와 같이, 고농도 용제 시편의 경우 저농도 용제 시편보다 중량 변화량이 크게 나타났고, 용제별로는 메틸에틸케톤, 아세톤, 에탄올의 순서로 중량 변화가 크게 나타났다. 6시간 이전에서 점토 형에서는 아세톤과 메틸에틸케톤의 중량 변화값이 가장 컸으며, 겔 형에서는 아세톤이 가장 크게 나타났다. 에탄올은 점토와 겔 모두에서 시간에 따라 일정한 중량 변화값을 나타냈다. 또 모든 시편의 경우에서 동일 시간 내에 점토형에서의 용제 증발 속도가 겔형 보다 높게 나타났다.
한편, 제거되는 용제의 총 중량을 보면, 겔 형 습포제보다 점토 형 습포제가 용제와의 결합력이 더 강하여, 걸 형 습포제를 사용하는 경우 24 시간 후 더 많은 용제가 제거되는 것을 확인할 수 있다.
<실험예 5>
용해특성 확인
본 발명의 실시예에 의하여 제조되는 습포팩의 파라로이드 B-72에 대한 용해특성을 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
알루미늄판에 자일렌을 용매로 한 10 % 농도의 파라로이드 B-72를 2회 도포하였다. 파라로이드 B-72는 무색투명하기 때문에, 제거 전후의 상태를 보다 용이하게 관찰하기 위하여 소량의 석간주를 파라로이드 B-72에 첨가하여 도포하였다. 실험군별로 3개의 시편을 제작하였으며 한 시편 당 두 지점에 습포제를 도포하고 적용 시간을 각기 다르게 설정하였다. 점토형은 6시간과 18시간, 겔형은 12시간과 24시간 동안 적용하였다. 제거 후 변화 정도에 대한 측정은 파라로이드 코팅 면 중 임의의 한 지점을 대상으로 색도 측정 및 현미경 조사, 적외선분광분석(FT-IR)을 실시하여 비교하였다. 상기 실험 결과는 도 5에 나타내었다. 용제별로는 메틸에틸케톤>에탄올>아세톤 순으로 파라로이드 제거력이 강하게 나타났으며, 고농도와 저농도 간의 제거력 차이는 메틸에틸케톤, 에탄올은 정도의 차이를 보였으나 아세톤은 유사하게 나타났다. 점토류인 벤토나이트와 세피올라이트보다 겔형인 라포나이트에서 일부 용제에 대한 제거 효과가 더 확인되었다. 아세톤의 경우 점토류에서는 변화 정도가 미비하였으나 겔형에서는 뚜렷한 제거 효과를 보였다. 그러나 겔류는 도포면 주변으로 용해제의 번짐 현상이 발생 되었고 특히 카보폴의 경우 습포제 물질이 잔류하는 것으로 관찰되었다.
<실험예 6>
파라로이드 B-76 제거특성 확인
본 발명에 따른 습포팩을 실제 토벽화에 적용하였을 때, 고착제의 제거능을 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.
습포법에 적합한 특성을 지닌 습포제 및 혼합 가능한 유기용제를 예비실험을 통해 확인한 후 벽화 채색층에 적용했을 때의 제거 효과와 채색층 안정성을 확인해보고자 의사 시편을 제작하여 적용 실험을 하였다. 의사 시편은 사찰벽화 마감층의 토양 구성물질과 비율을 참고하여 점토와 모래를 1:2의 비율로 혼합하여 제작하였으며 상온에서 완전 건조 시킨 후 천연 무기 안료와 아교로 채색층을 제작하였다. 안료는 광물성 안료인 석록과 토양성 안료인 석간주 2종을 사용하고 알형 소아교(봉황社)를 매제로 하여 각 2회씩 채색하였다. 건조된 채색층 위로 Paraloid B72(in Xylene) 10% 용액을 3회 도포 하였다. 앞서 수행한 습포제 특성 실험을 통해 습포법에 적합한 특성을 지니고 있고, 적정한 제거 효과를 나타내며 채색층에 잔류 정도가 낮은 실험군 총 4종을 선정하여 Paraloid B72 도포면에 적용하였다. 라포나이트에 아세톤 고농도(LP_AH)와 저농도(LP_AL)(실시예 16, 실시예 15), 라포나이트에 메틸에틸케톤 저농도(LP_ML)(실시예 20), 세피올라이트에 에탄올 고농도(SE_EH)(실시예 12)그룹이다. 습포법 적용 시에는 채색층 보호를 위하여 레이온지를 2겹으로 페이싱 처리한 후 도포하였다. 습포제 유형에 따라 적용 시간을 설정하였는데, 점토 형은 3시간, 겔 형은 6시간 동안 적용하였다. 습포제 표면은 적용 시간 동안 폴리에틸렌 비닐로 덮어놓았다.
Paraloid B72 제거 전과 후의 채색층의 상태를 비교해 보고자 원 채색층 표면 및 ParaloidB72 도포된 채색층 표면, 습포제를 도포하여 합성수지가 제거된 후의 채색층 표면에 대하여 육안조사, 색도 측정을 실시하였다.
습포제 시편별로 채색층 상태를 육안 관찰한 후 디지털 사진 촬영을 통해 기록하였다. 색도는 시편 당 좌, 우, 중앙의 3지점을 임의로 선정하여 색도를 측정한 후 도포 전과 후, 제거 후의 색차값을 비교하였다.
육안조사 실험 결과는 도 6과 같다.
실험군 중 실시예 16, 실시예 15, 실시예 12 시편은 페이싱면 및 습포제에 안료의 번짐이나 묻어난 흔적이 전혀 관찰되지 않았다. 단 실시예 26 시편은 용제 적용으로 인한 안료의 번짐 등의 손상은 없었으나, Paraloid B72 용해로 인하여 고착제와 페이싱 재료 사이의 재접착 현상으로 인하여 채색층의 물리적 손상이 일부 발생되었다. 실시예 16와 실시예 20에서 가장 뚜렷한 제거 효과가 나타났다. 실시예 15과 실시예 12도 제거 효과를 보였으나 용해된 흔적만 확인되는 정도였다.
색도 측정의 결과는 표 2와 같다.
| 석간주 | 석록 | |||||
| 적용전 | 적용후 | 제거후 | 적용전 | 적용후 | 제거후 | |
| 실시예12 (SE_EH) |
58.65 | 69.89 | 72.51 | 87.55 | 82.20 | 82.78 |
| 실시예16 (LP_AH) |
65.51 | 69.52 | 85.86 | 83.27 | 82.35 | 97.40 |
| 실시예15 (LP_AL) |
66.27 | 70.14 | 69.35 | 82.78 | 86.84 | 83.38 |
| 실시예20 (LP_ML) |
19.70 | 69.72 | 101.6 | 45.76 | 89.96 | 111.82 |
상기 표 2에 따르면 석간주 시편은 Paraloid B72를 도포한 뒤에 평균 ΔE 값이 약 10~12 정도 변화하였고, 석록 시편은 평균 ΔE 값이 약 3~4 정도 변화하였다. 제거력이 가장 눈에 띄게 확인되는 LP_AH(실시예 16) 시편의 경우 습포법 적용 후 석간주 색상 ΔE값이 약 36~39가 변화하였으며 원 시편 색상과의 색도차도 그만큼 감소하였다. LP_AL(실시예 15) 시편은 습포법 적용 이후 석간주 색도가 평균 약 ΔE 15가, SE_EH(실시예 12)는 약 ΔE 1~2의 값이 변화하였는데, 원 시편과 비교하였을 때 색도차가 약 05~1정도 감소하였다. 다만 석록은 습포법 적용 이후의 색도 변화값이 모두 ΔE 1미만으로 나타났으며 원 시편과 비교하였을 때 색도 변화값도 유사하거나 오히려 높은 경향을 보였다.
Claims (11)
- 삭제
- 벤토나이트 또는 세피올라이트인 습포제; 및
25 내지 50 중량%의 농도를 갖는 메틸에틸케톤, 또는 40 내지 50 중량%의 농도를 갖는 에탄올인 유기용제;를 포함하고,
pH가 6 내지 11인 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩.
- 라포나이트인 습포제; 및
25 내지 50 중량%의 농도를 갖는 아세톤, 25 내지 35 중량%의 농도를 갖는 에탄올, 및 25 내지 30 중량%의 농도를 갖는 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 유기용제;를 포함하고,
pH가 6 내지 11인 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩.
- 카보폴 수지인 습포제; 및
15 내지 25 중량%의 농도를 갖는 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 유기용제;를 포함하고,
pH가 6 내지 11인 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩.
- 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고착제는 파라로이드 B-72(Paraloid B-72)인 것을 특징으로 하는 습포팩.
- 삭제
- 벤토나이트 또는 세피올라이트인 습포제; 및
25 내지 50 중량% 농도의 메틸에틸케톤 또는 40 내지 50 중량% 농도의 에탄올인 유기용제;
를 혼합하되, 혼합물의 pH가 6 내지 11이 되도록 혼합하는 단계를 포함하는 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩의 제조방법.
- 라포나이트인 습포제; 및
25 내지 50 중량% 농도의 아세톤, 25 내지 35 중량% 농도의 에탄올, 및 25 내지 30 중량% 농도의 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 유기용제;
를 혼합하되, 혼합물의 pH가 6 내지 11이 되도록 혼합하는 단계를 포함하는 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩의 제조방법.
- 카보폴인 습포제; 및
15 내지 25 중량% 농도를 가지는 아세톤, 에탄올, 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 유기용제;
를 혼합하되, 혼합물의 pH가 6 내지 11이 되도록 혼합하는 단계를 포함하는 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩의 제조방법.
- 보존처리용 고착제 처리가 된 토벽화 상에 유기용제 침투를 제한하는 차단막을 형성하는 단계; 및
상기 차단막 상에 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 습포팩을 적용하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 토벽화 상의 보존처리용 고착제 제거방법.
- 제10항에 있어서, 상기 보존처리용 고착제는 파라로이드 B-72(Paraloid B-72)인 것을 특징으로 하는 토벽화 상의 보존처리용 고착제 제거방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020190074911A KR102055752B1 (ko) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 제거방법 |
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|---|---|---|---|
| KR1020190074911A KR102055752B1 (ko) | 2019-06-24 | 2019-06-24 | 토벽화 보존처리용 고착제 제거용 습포팩, 이의 제조방법, 및 이를 이용한 제거방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102055752B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115178509A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-10-14 | 南京博物院 | 一种兼顾考古出土的胶料彩绘文物加固与表面粘土清理的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100637950B1 (ko) | 1998-11-10 | 2006-10-23 | 프라마톰 아엔페 게엠베하 | 물품 표면의 오염제거 방법 |
-
2019
- 2019-06-24 KR KR1020190074911A patent/KR102055752B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
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