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문화재 과학기술 update

Science and Engineering of Cultural Heritage

  • : 공주대학교 문화재보존과학연구소
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수록정보
수록범위 : 14권1호(2019)~16권1호(2021) |수록논문 수 : 28
문화재 과학기술
16권1호(2021년 12월) 수록논문
최근 권호 논문
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1정관박물관 소장 집 모양 토기의 X선 CT 비파괴 조사를 통한 제작 기법 고찰

저자 : 송정일 ( Jung Ll Song ) , 이초롱 ( Cho Rong Lee )

발행기관 : 공주대학교 문화재보존과학연구소 간행물 : 문화재 과학기술 16권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 1-5 (5 pages)

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정관박물관 소장 집 모양 토기는 기존에 알려진 집 모양 토기와는 달리 원형의 본체와 지붕을 덮은 지상가옥의 모습으로, 독특한 형태와 구조를 가지고 있다. 본 연구에서는 집 모양 토기에 대한 X선 CR 및 CT의 비파괴 조사를 실시하여 제작 기법 및 구조를 고찰해 보았다. 가옥 구조의 형태와 부재에 대한 정밀 수치 측정을 통해 내부의 형상이나 외견상 확인하기 어려운 구조에 대한 접근이 가능하였다. 특히 원형 주구의 부피를 3차원 영상 분석을 통해 정밀하게 측정할 수 있었다.


The house-shaped pottery implement in the collection of the Jeonggwan Museum, contrary to common house-shaped pottery, has a peculiar structure with rounded body and the shape of a roofed above-ground house. Non-destructive methods such as X-ray, CR and CT were applied for the analysis of the house-shaped pottery. Detailed measurements on the structure of the house and the materials allowed precise determination of the interior shapes and inaccessible structures.

2고창 선운사 영산전 목조삼존불상의 보존상태 진단

저자 : 엄태호 ( Tae Ho Eom ) , 유영경 ( Yeong Gyeong Yu ) , 이화수 ( Hwa Soo Lee )

발행기관 : 공주대학교 문화재보존과학연구소 간행물 : 문화재 과학기술 16권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 7-16 (10 pages)

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전라북도 유형문화재 제28호 고창 선운사 영산전 목조삼존불상의 보존상태 진단을 위해 과학적 조사를 실시하였다. 영산전 내부는 고창군 지역에 비해 고온·저습하며, 하절기에 습도의 변화 폭이 크게 나타났다. 보존상태 조사 결과, 목조삼존불상은 금박 마모, 균열 등의 물리적 손상이 나타났으며, 일반적인 조선시대 목조불상의 손상유형과 유사하다. 반면 개금층 표면에 물이 흐른 흔적과 백색의 결정이 넓게 분포되어 있는 특이점이 확인되며, 이에 대한 추가적인 분석이 필요할 것으로 본다. 적외선 열화상 촬영결과, 불상 제작에 사용된 목재의 목리와 결구에 사용된 못의 흔적으로 추정되는 형태를 발견하였다. 초음파 탐상의 경우, 세 구의 목조불상 모두 유사한 초음파 속도 값을 나타냈으며, 정면에 비해 배면의 초음파 속도 값이 낮게 나타나는 경향을 보였다. 이는 배면에 복장구와 내부의 결함이 초음파 속도 값에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 본 연구 결과가 향후 선운사 영산전 목조삼존불상의 보존을 위한 효과적인 정보를 제공할 수 있을 것으로 생각된다.


Scientific survey was conducted to diagnose the conservation condition of Wooden Buddha Triad in Yeongsanjeon Hall of Seonunsa Temple, Gochang-gun. Results of the survey on the internal environment of Yeongsanjeon Hall where the Wooden Buddha Triad was enshrined, the inside of Yeongsanjeon Hall was higher in temperature, lower in humidity than in Gochang-gun, and the range of changes in humidity in the summer was large. Wooden Buddha Triad showed physical damage such as gold layer abrasion and crack, which is similar to other wooden Buddha statues previously investigated. On the other hand, traces of water flowing on the surface of the gold layer and the peculiarity of the wide distribution of white crystals are identified, and further analysis is needed. Through infrared thermal imaging, the wood used in the production of the Buddha statue and the nail used in the connection were found. In the case of ultrasonic inspection, All three wooden Buddha statues showed similar ultrasonic speed values, and the ultrasonic speed values on the rear surface were lower than those on the front. It is judged that defects in the back excavated hole and inside affect the ultrasound speed. Results of the study can provide effective information for the conservation of the Wooden Buddha Triad in Yeongsanjeon Hall of Seonunsa Temple in the future.

3청동기시대 채도(彩陶)의 물리화학적 특성 및 가지무늬 형성기법 예비연구

저자 : 이민혜 ( Min Hye Lee ) , 한민수 ( Min Su Han )

발행기관 : 공주대학교 문화재보존과학연구소 간행물 : 문화재 과학기술 16권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 17-25 (9 pages)

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본 연구는 청동기시대 채도(彩陶)의 제작기법을 규명하기 위한 예비연구로서 진주 대평리와 고성 교사리 출토 채도편 3점을 분석하였다. 채도의 가지무늬는 라만분광분석으로 분석하여 비정질탄소로 구성됨을 확인하였으며, 단면관찰 시 점진적인 색 변화 양상이 나타나 토기 상부에 부분적으로 불완전연소하여 탄소를 침염시킨 것으로 판단된다. 채도의 태토와 안료층의 주구성광물은 석영, 사장석, 알칼리장석으로 동일하였으나 희토류원소 함량의 경우, 진주 대평리 토기 간의 유사성이 확인되었다. 토기 속심까지 흑색을 띠는 고성 교사리 출토편은 가장 낮은 부피 비중을 보였고, 열분석 결과에서도 비교적 낮은 소성온도를 가졌을 것으로 추정된다. 토기 시험편에 유기질을 올려 소성한 결과, 400℃ 소성 시편에서 재료를 올린 형태와 유사한 흑색 문양이 형성됨을 확인하였다.


This study is a preliminary study to investigate the production technique of Chaedo, the Pottery with Eggplant Design in Bronze Age, and analyzed three sherds of the pottery excavated from Daepyeong-ri, Jinju, and Gyosa-ri, Goseong. As a result of the analysis, it was confirmed by Raman spectroscopy that the eggplant design of Chaedo was composed of amorphous carbon, and carbon penetration is assumed to be occurred by partially incomplete combustion on the top of the pottery due to gradual color change observed in cross-sectional image. The major constituent minerals of clay body and eggplant design surface are the same as quartz, plagioclase, and alkali feldspar, but in the case of rare-earth elements content, the similarity between Daepyeong-ri sherds was confirmed. The excavated sherd of Goseong Gyosa-ri with dark core showed the lowest bulk density, and it was estimated that it also had a relatively low firing temperature by the thermal analysis results. As a result of putting organic matters on the experimental specimen and firing, black pattern similar to the shape of the material being placed was formed in the 400°C.

4한성백제기 경기지역 관방유적 출토 주조철부의 제작기술 검토

저자 : 이재성 ( Jae Sung Lee ) , 전익환 ( Ik Hwan Jeon )

발행기관 : 공주대학교 문화재보존과학연구소 간행물 : 문화재 과학기술 16권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 27-40 (14 pages)

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고대국가에서는 적의 침략에 의해 국가의 운명이 결정되므로 국가의 방어체계를 갖춘 관방시설은 매우 중요하다. 관방유적은 산성, 토성, 보, 진 등의 요새 시설로 국가의 방어체계 및 문화양상을 밝히는 중요 학술자료를 제공한다. 한성백제시기의 대표적 관방유적으로 풍납토성, 몽촌토성 등이 있으나, 본 연구에서는 중심지 하남 위례성으로부터 멀리 떨어진 경기북부지역의 멱절산유적과 경기남부지역의 화성 소근산성을 대상으로 분석하여 문물 유통의 가능성을 살펴보았다. 한성백제시기 경기지역 관방유적에서 출토된 주조철부의 미세조직을 금속학적으로 분석하여 다음과 같은 결론은 얻었다. 두 유적은 경기북부와 남부라는 거리상 차이를 가지나 주조철부 20점 모두 백주철이라는 공통점을 가지며, 탄소함량에 따라 아공정, 공정, 과공정으로 다양하게 나타났다. 탄소함량의 차이는 형태나 용도에 따른 차이라기보다는 제작 당시 작업환경에 따른 결과로 판단된다. 또한 백주철 조직 외에 열처리에 따라 생성되는 미세조직은 관찰되지 않았다. 즉 주조철부의 제작은 4.3%의 탄소함량을 전후로 하는 주철을 주형에 부은 뒤 상온까지 공냉시켜 제작하고, 주조 후에는 백주철의 단점인 취성을 완화시키기 위한 특별한 열처리가 이루어지지 않았다.


The microstructure of cast iron axes excavated from fortresses of Hanseong-Baekje Period in Gyeonggi province was analyzed and the following results were obtained. The two remains are the northern and southern regions. However, all 20 have the characteristic of white cast iron. and And hypo eutectic, eutectic and hyper eutectic structure, respectively. The difference in carbon content is not the difference depending on the form or use but rather the result of the work environment at the time of production. The microstructure consists entirely of cementite and pearlite phase. Microstructures are brittle because they contain much of cementite, and can not be forged because there is already a melting ledeburite at 1,147 degrees C. The microstructure formed by the heat treatment was not observed. Therefore, there was no heat treatment such as quenching. Cast axes were made by pouring cast iron with a carbon content of about 4.3% into the mold and air-cooling to room temperature.

5신라고분 출토 유리용기의 고고화학적 특성 고찰

저자 : 장서은 ( Seo Eun Jang ) , 김규호 ( Gyu Ho Kim )

발행기관 : 공주대학교 문화재보존과학연구소 간행물 : 문화재 과학기술 16권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 41-52 (12 pages)

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본 연구는 현재까지 신라고분에서 출토된 유리용기 중에서 완형 유리용기 16점에 대한 기형, 문양, 구연부와 대각 등의 형태 특성과 정량 분석으로 유리 조성이 확인된 완형 유리용기 10점과 유리용기 편 7점을 종합적으로 정리하여 신라고분 출토 유리용기에 대한 정보를 제시하고자 한다. 신라고분 유리용기의 형태는 크게 7가지로 분류할 수 있다. 이중에서 문양이 있고 접합형의 구연부를 가진 배 형태와 문양이 있고 외반형의 구연부, 평면형의 바닥을 가진 완형태가 4∼6세기 대표적 유형이다. 유리 조성은 크게 5가지로 분류할 수 있다. 이중에서 식물재 유리이고 착색제 성분의 총합이 매우 적게 나타난 무색 및 담록색 유리가 4∼6세기 신라고분 출토 유리용기의 대표적 조성이다. 이와 같이 분류한 7가지 형태와 5가지 조성은 모두 5세기에 확인되므로 유리용기 문화가 가장 발달한 시기로 볼 수 있다. 유리용기의 색상 중 담록색과 무색은 착색제 성분 총합이 낮은 편이고 청색 계열은 공통적으로 구리의 함량이 높은 편이다.


This study presents information on glass vessels excavated from Silla tombs by comprehensively organizing formal characteristic such as form, pattern, mouth part and bottom part of 16 complete glass vessels, and compositional characteristic of 10 complete glass vessels and 7 pieces of glass vessels. mong them, the cup with pattern, rounded lip and bowl with pattern, open out mouth, flattened bottom are representative types of glass vessels excavated from Silla tombs in the 4th to 6th centuries. Also colorless and pale green plant-ash glasses which have very low total colorant ingredients are representative types of glass vessels excavated from Silla tombs in the 4th to 6th centuries. In addition, since all seven types of form and five types of composition appear in the 5th century, the glass vessel culture seems to have developed the most during this period. The content of colorants in pale green and colorless glasses that do not show a relatively clear color is low, and blueish glasses have a high content of copper in common.

6공주 안영리유적 출토 철부(鐵斧)의 보존처리 및 부식화합물 분석

저자 : 전상희 ( Sanghee Jeon ) , 조남철 ( Namchul Cho )

발행기관 : 공주대학교 문화재보존과학연구소 간행물 : 문화재 과학기술 16권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 53-60 (8 pages)

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공주 안영리는 선사시대의 유적으로는 가장 이른 시기로 편년되는 유적으로서 본 연구에서는 본 유적에서 출토된 철부 2점에 대한 과학적 분석과 보존처리를 실시하였다. 과학적 분석은 금속현미경과 SEM-EDS를 이용하여 미세조직을 관찰하여 제작기법 및 부식물의 특징을 파악하였으며, 또한 철부 표면에는 다양한 형태의 녹혹과 균열, 흙 등의 이물질이 두텁게 덮여 있어 과학적 보존처리를 통해 유물의 부식인자를 차단하고 원형을 복원하였다.
미세조직을 통한 과학적 분석결과 소재는 백주철 조직으로 확인되었다. 오랜 시간 매장됨으로서 다양한 철산화물이 층위를 이룸을 확인할 수 있었으며, 일부 염들이 농축되어 있음을 알 수 있었다. 과학적 보존처리는 유물의 내부 상태를 파악하고자 X-ray 촬영을 실시하였으며, 육안 관찰 및 X-ray 촬영결과를 이용해 표면에 있는 흙 등의 이물질을 제거 후 철부에 있는 수분을 제거하고자 알코올을 이용한 탈수처리를 실시하였다. 이후 건조, Paraloide B-72를 이용한 강화처리, 접합 및 복원, 색맞춤 등의 과정으로 보존처리를 실시하여 더 이상의 부식인자들로부터 안정화되었고 원형에 맞게 보존처리하여 마무리하였다.


Gongju Anyeong-ri is one of the earliest prehistoric sites, and in this study, scientific analysis and conservation treatment were carried out on the two iron parts excavated from this site. For scientific analysis, the microstructure was observed using a metallographic microscope and SEM-EDS to identify the manufacturing techniques and characteristics of corrosion products. In addition, various types of rust, cracks, and foreign substances such as soil are thickly covered on the surface of the iron part, so scientific preservation treatment is required. The corrosion factor of the artifact was blocked and the original shape was restored.
As a result of scientific analysis through microstructure, the material was confirmed to be white cast iron tissue. As it was buried for a long time, it could be confirmed that various iron oxides were layered, and some salts were concentrated. For scientific conservation treatment, X-ray imaging was performed to understand the internal state of the artifact. After removing foreign substances such as soil on the surface using the visual observation and X-ray imaging results, dehydration using alcohol to remove moisture from the iron part treatment was carried out. After that, it was preserved from further corrosion factors by drying, strengthening treatment using Paraloide B-72, bonding and restoration, and color matching. And it was finished by preserving it according to the original shape.

7도자기의 특성 분류를 위한 휴대용 X-선 형광분석의 필터 선정과 측정법 검토

저자 : 천유진 ( Yoo Jin Chun ) , 김규호 ( Gyu Ho Kim )

발행기관 : 공주대학교 문화재보존과학연구소 간행물 : 문화재 과학기술 16권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 61-69 (9 pages)

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본 연구는 휴대용 X-선 형광분석기를 활용하여 도자기 유약의 주요 성분과 특성 분류에 가장 적합한 측정 시간과 필터 조건을 검토하고, 이를 기준하여 도자기의 기종별 특성 분류에 따른 측정 방법을 제시해 보고자 한다. 측정 원소에 대한 검출 강도(Intensity; cps/㎂)와 정밀도를 비교하였다. 연구 결과, 도자기 유약의 주요 성분과 특성 분류에 가장 적합한 시간은 60초, 필터 조건은 No filter 조건임이 확인된다. 이상의 측정 조건을 기초로 점토 물질의 분류 인자로 알려진 Rb 분율과 Sr 분율을 도식화하고 주성분분석을 이용하여 종류에 따른 도자기의 특성을 평가한 결과에서 Sr 분율과 주성분분석에서 종류별로 구분되는 것으로 나타난다. 이를 통하여 휴대용 X-선 형광분석을 통해 도자기의 기종 및 특성에 따른 분류 기준을 제시할 수 있다.


This study examines the measurement time and filter conditions most suitable for classifying the main components and characteristics of ceramic glaze using portable X-ray fluorescence analysis, and based on this, suggests a measurement method according to the characteristic classification of each type of ceramic. The detection intensity(Intensity; cps/μA) and precision of the measuring element were compared. As a result of the study, it is confirmed that the most suitable time for classifying the main ingredients and characteristics of ceramic glaze is 60 seconds, and the filter condition is the No filter condition. Based on the above measurement drafts, the Rb fraction and Sr fraction known as classification factors of clay materials were schematized. In addition, the characteristics of ceramics according to the type were evaluated using principal component analysis. As a result, it appears to be classified by type in the Sr fraction and principal component analysis. Through this, it is possible to present classification criteria according to the types and characteristics of ceramics through portable X-ray fluorescence analysis.

8포항 기계유씨 비석의 보존현황 및 디지털 판독 연구

저자 : 홍성혁 ( Seonghyuk Hong ) , 조영훈 ( Young Hoon Jo ) , 유영식 ( Yeongsik Yoo ) , 유우식 ( Woo Sik Yoo )

발행기관 : 공주대학교 문화재보존과학연구소 간행물 : 문화재 과학기술 16권 1호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 71-76 (6 pages)

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비석은 석조문화재 중 석탑과 석불 다음으로 높은 점유율을 보이는 문화유산으로, 글자가 존재하여 역사적 가치뿐만 아니라 보존관리적 관점에서도 매우 중요하다. 기계유씨(杞溪兪氏) 비석은 전체적으로 미생물에 의한 피도율이 높고, 균열 및 탈락에 의한 물리적 손상이 심한 편이며, 장방형의 상석은 물리적 및 인위적 손상 없이 보존상태가 양호하다. 이러한 비석의 보존 상태를 기록하고 글자를 판독하기 위해 3차원 스캐닝 기반 디지털 가시화 기술을 적용하였다. 디지털 가시화 결과, 비석의 정·배면은 삐침과 파임 등 획으로 보이는 흔적이 부분적으로 확인되어 비문의 존재 가능성은 높다. 그러나 비문의 글자 중심으로 손상이 발생하여 판독 자체는 불가능했다. 특히 종서 방향의 손상은 자연적 풍화로 보기 어려울 정도로 규칙적이기 때문에 인위적 훼손에 의한 것으로 추정된다. 상석의 경우, 인위적인 음각은 확인되지 않았다. 이 연구는 비문의 해석보다는 형태학적 관점에서 글자를 판독하였기 때문에 향후 이 자료를 기반으로 역사, 고고, 서예 등 다양한 학문 분야에서 고도화된 판독안과 해석이 논의되길 기대한다.


The steles is a cultural heritage with the second-highest share after stone pagodas and stone Buddhas among stone monuments. Since they have inscriptions, they are very important in terms of historical value and from the perspectives of conservation management. The stele of the Yoo Cian of Gigye has a high overall coverage rate by microorganisms and severe physical damage due to cracks and missing parts. The rectangular basement stone is in good condition without any physical or artificial damage. In order to record the conservation conditions of these steles and to decipher the characters, three-dimensional scanning-based digital visualization technology was applied. As a result of the digital visualization, the possibility of the presence of an inscription is found to be high, for traces of strokes were partially identified on the front and back of the stele. However, damage occurred around the letters of the inscription, making it impossible to be read. In particular, the damage in the longitudinal direction was presumed to be caused artificially because it had a regular pattern, which made it difficult to imagine it as natural weathering. In the case of the basement stone, no artificial engraving was identified. Since this study deciphers characters from a morphological viewpoint rather than the interpretation of inscriptions, it is expected that advanced deciphering plans and interpretations will be discussed in various academic fields such as history, archaeology, and calligraphy based on these data in the future.

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