태안 마도 출토 도자기의 염에 의한 손상상태 연구

장성윤,남병직,박대우,강현미,정용화,Jang, Sung-Yoon,Nam, Byeong-Jik,Park, Dae-Woo,Kang, Hyun-Mi,Jung, Yong-Hwa 국립문화재연구소 2009 保存科學硏究 Vol.30 No.-

Ceramics from Taean shipwreck were studied to investigate the deterioration by soluble salts and desalination pattern according to each ceramic characterization. NaCl crystals were found as a crystal growth on the ceramic microstructure and deteriorated to push off the glaze layer of some Puncheong ware sample. As a result of monitoring the desalination pattern of ceramics for 74days, the earthenware sample with big pores and no glaze removed soluble salts so fast, but Puncheong ware and Whiteware samples removed lots of soluble salts slowly and continuously. Generally, it takes long time to remove soluble salts from porcelains, due to small pores and glaze, but the long-term desalination probably can cause the damage on the surface layer such like glaze. As some soluble salts still remains in the ceramic microstructures after desalination, it is very important to control and keep the relative humidity stable through the proper storage. There are various ceramic deterioration patterns by soluble salts. Therefore, it needs to select the desalination method of ceramics from shipwreck, considering the material characteristics and the production techniques.

EH - 13 설계 보고서

장성윤,김종순,최형식,박지훈 한국특허학회 2007 특허학연구 : 한국특허학회지 Vol.9 No.1

Over the past few years, member team of AARK have achieved lots of things. They have made their own cars for the period. My team also researched which items or ways of building make good result. When we review the cars what we made by ourselves, we can find out easily which one is better. The reason is due to the level of product. Therefore we focus on the not performance but refinement. In this paper, formula machine, EH-13, is designed to get more speed and to be more reliable with polishing in order to have advantage in marketing field. It is good for selling that EH-13 have reverse function thanks to the Trans misson Box. Trying to reduce the weight of EH-3 made result effective frame and hub. Finally all of the things are combined and changed to well balanced machine.

매장환경이 출토 토기에 미치는 영향

장성윤,남병직,박대우,유재은 한국문화재보존과학회 2011 보존과학회지 Vol.27 No.4

이 연구는 토기 재질과 토양 특성에 따라 매장환경이 출토 토기에 미치는 물리화학적 영향을 연구하였다 . 이를 위해 대전 학하, 아산 음봉, 화성 소근산 그리고 공주 행정중심복합도시 출토토기 와 토양을 연구 대상으로 하였다. 먼저 토기의 탈염을 통해 용출되는 이온의 화학종과 용출속도를 조사한 결과, 토기의 기 공크기와 흡수율에 따라 토기 내 이온 유입이 달라졌다. 즉 1,000℃ 이상의 고온 소성된 토기는 기공이 작고 흡수율이 낮 아 매장환경의 염 유입 현상이 거의 일어나지 않았다. 그러나 800℃ 이하의 저온 소성된 토기는 기공이 크고 흡수율이 높아 다량의 염이 유입되어 증류수 탈염을 통해 염을 제거하였다. 탈염 2일 만에 40~60%의 염이 제거되었고 탈염 1주 일 만에 60~80%의 염이 제거되었다. 또한 토양에 포화되어 있는 이온은 대부분 토기에도 동일한 비율로 존재하고 K2SO4와 같이 토양에 잔존하는 비료의 성분도 검출되었다. 그러나 모래 함량이 상당히 높은 사질 토양시료에서는 함유 이 온량이 적어 토기에 유입되는 이온의 영향이 비교적 적었고 미사 및 점토 함량이 높은 토양에 매장되었던 토기는 유입되 는 이온함량이 높았다. 그러나 저온소 성된 토기에서는 다량 유입된 염에 의한 손상이 우려되므로 세척 이외의 탈염을 통 한 염 제거가 필요하며 그 기간은 토기의 상태에 따라 달라질 수 있을 것으로 생각된다. This study investigated potential damages and conservation methods for the ceramics (without glaze) by examination of physical and chemical effects from the burial environments. For this study, pottery samples excavated from Daejeon Hakha, Asan Eumbong, Hwasung Sogeunsan and Kongju Haengbokdosi were examined with released ions and extraction through desalination. The result showed that the ion inflow into the ceramics was dependent upon the porosity and the absorption of ceramics. The high temperature fired ceramics (over 1,000℃) have low porosity and absorption, therefore almost no salt infiltration during the burial period. However, low temperature fired ceramics (under 800℃) have high porosity and absorption, and most of salts were removed during the desalination. The 40 to 60% of salts were removed in two days and 60 to 80% of slats were released in a week. Furthermore, fertilizer residues such as K2SO4, in soils were detected in the ceramcis. Also the characteristics of buried soil affected ion infiltration into ceramics. Ceramics buried in sandy soil had relatively less ion contents from buried environments than those in clayey soil. Therefore, low temperature fired ceramics could do not only cleaning but also desalination if it is necessary, and the period could be decided to the condition of ceramics.

문화재 복원에 사용하는 접착재료의 유해성과 작업환경

장성윤,조주혜 한국대학박물관협회 2017 고문화 Vol.90 No.-

이 연구는 문화재 복원에 사용되는 접착재료의 유해성을 검토하고 실제 현장에서 작업자에게 미칠 수 있는 영향을 분석하였다. 먼저 문화재 보존 현장에서 가장 많이 사용되는 접착제와 퍼티에 대한 설문조사 결과를 토대로 접착제 3종(Loctite 401, Cemedine C, Araldite rapid)과 퍼티 2종(CDK-520, Araldite SV427-2/HV427-1)을 대상재료로 선정하였다. 이들 접착제에서 방출되는 총 휘발성유기화합물의 양과 종류를 측정한 결과, 보존처리에 가장 널리 사용되는 Loctite 401이 가장 높은 함량을 나타냈고, 다음으로 Cemedine C,CDK-520, Araldite SV427-2/HV427-1, Araldite rapid의 순으로 나타났다. 이들은 최초 사용 후 4시간에 가장 높은 방출량을 보였고 8시간, 168시간에는 급격히 낮아졌는데 현장에서 접합과 복원작업을 수행하는 초기 4시간 동안 작업자가 높은 함량의 휘발성유기화합물과 접촉할 수 있는 것으로 나타났다. 특히 방출된 성분들은 대부분 유해인자로 알려진 아세톤, 디클로로메탄, 에틸아세테이트, 벤젠, 톨루엔 등이다. 또한 문화재 복원 현장에서 작업자가 이러한 유해인자에 얼마나 노출될 수 있는지를 조사하기 위해 산업안전보건법에서 규정한 작업환경을 측정하였다. 그 결과 접착제의 사용량과 종류, 환기 여부, 작업장과 창문의 위치 등에 따른 변수가 나타났고, 그 중 유해성분을 포함한 접착제의 사용량이 많을수록, 환기가 안 될수록 접착제와 유기용제에서 방출된 휘발성유기화합물이 작업장 내에 남아 있을 가능성이 매우 높았다. 따라서 대상 문화재에 적합한 접착제 중 유해성분이 적은 접착제의 선택, 환기가 될 수 있는 공간적 배려, 작업자 스스로의 주의와 보호구 착용 등의 사전 예방조치를 통해 안전한 문화재 복원 환경이 조성되어야 할 것을 생각된다. This study investigated the hazards of the adhesive materials used for restoration of cultural heritage and analyzed whether they could affect workers in the field. First, three adhesives (Loctite 401, Cemedine C, Araldite rapid) and two putties (CDK-520, Araldite SV427-2/HV427-1) were selected based on the survey results of the most commonly used adhesives and putties in conservation field. As a result of quantitative analysis of total volatile organic compounds(TVOC) of these adhesives, the most widely used Loctite 401 showed the highest content, followed by Cemedine C, CDK 520, Araldite SV427-2/HV427-1 and Araldite rapid. The highest emission of TVOC was observed at the first 4 hours and decreased rapidly at 8 hours and 168 hours. It was found that the workers could contact the volatile organic compounds with high contents during restoration. Particularly released components are acetone, dichloromethane, ethyl acetate, benzene, toluene which are known as harmful factors. The working environment was measured by the method specified by the Industrial Safety and Health Act in order to investigate how these VOCs could affect workers at the field. The results showed many variables depending on the usage amount and type of adhesive, ventilation, and location of the workplace. Among them, the higher the amount of adhesive used and less ventilated, the more likely the volatile organic compounds released from adhesives and organic solvents remain in the workplace. Therefore, it is considered that safe and efficient working environment for conservation should be created through preventive measures including the selection of adhesives with less harmfulness, better ventilation facility, worker s own attention and protective equipment.

송산리 고분군 벽돌의 생산과 수급

장성윤,이찬희 한국상고사학회 2013 한국상고사학보 Vol.82 No.-

The bricks from the Songsanri tomb complex were examined by the physical, mineralogical and geochemical analysis to understand the making techniques and interprete differences of each bricks in production and supply. The study was implemented on the bricks from the royal tomb of King Muryeong, the Songsanri tomb No. 6, and some of nearly 100 bricks of unknown origin, which have been assumed to be excavated from the Songsanri tomb complex during the period of Japanese occupation. Although all bricks from the royal tomb of King Muryeong, the Songsanri tomb No. 6, and the unknown Songsanri tomb bricks were produced with soil from Jeongdongri and fired at the Jeongdongri kiln sites, Buyeo, the results were shown that the bricks were produced by different techniques for different usage. Bricks from the royal tomb of King Muryeong and the Songsanri tomb No. 6 were made compactly by removing macrocrystallines and it is assumed to be fired at a temperature from 1,000 to 1,200℃. In spite of the different patterns, it can be assumed that these bricks were produced with same material and techniques and supplied appropriately by usage because they are showing similarities in sizes, geochemical and mineralogical characteristics of the materials, degrees of refinement and firing temperatures. In addition, to prevent disfiguring, the patterns were made with separated-type cast and applied on bricks simultaneously with their production. Observing through X–ray radiography, the patterns were identified to be created by applying pressure on to the edges and the pattern surfaces of the casts after filling them with clay. Although the unknown Songsanri tomb bricks were made with same soil as others, their body was determined to be microstructurally loose containing macrocrystalline particles and fired at a temperature from 900 to 1,000℃. Since the shape of casts, methods of refinement process and firing temperature were different from that of the bricks of the royal tomb of King Muryeong and the Songsanri tomb No. 6, these largesized, patternless unknown bricks are considered to be produced from a different workshop or at a different period and for different purposes. The result can raise the possibility that the provenance of these unknown bricks can be other brick chamber tombs, besides Songsanri tomb complex. 이 연구에서는 송산리 고분군에서 출토된 벽돌의 제작기법을 추정하고 생산과 수급 관계를 해석하기 위해 물리적, 광물학적, 지구화학적 연구를 수행하였다. 대상 벽돌은 무령왕릉, 6호분 그리고 일제 강점기에 조사되어 정확한 출처는 알 수 없지만 송산리 고분군 출토로 전하는 백여 점의 벽돌 일부이다. 이 결과 무령왕릉, 6호분 및 송산리 고분군 출토로 전하는 벽돌은 부여 정동리 일대의 고토양을 사용하여 정동리 가마터에서 제작된 것으로 판단되나 용도에 따라 제작기법이 달랐던 것으로 나타났다. 무령왕릉과 6호분 벽돌은 거정질 입자를 제거하고 치밀하게 제작되었으며 소성온도는 1,000~1,200℃로 추정된다. 이들은 전문과 연화문을 띠고 있지만 벽돌의 크기, 재료의 화학적 및 광물학적 조성, 수비의 정도, 소성온도가 거의 동일하게 나타나 같은 재료와 제작기법으로 제작되어 각 용도에 맞게 공급된 것으로 추정된다. 문양벽돌은 문양을 훼손하지 않고 성형하기 위해 분리형 성형틀을 사용하고, 제작과 동시에 시문되는 방법을 사용한 것으로 나타났다. 특히 X–선 투과 촬영 결과로 볼 때, 문양벽돌은 점토 주입 후 가장자리와 문양면에 압력을 가하여 시문하고 탈형한 것으로 확인되었다. 반면 송산리 고분군 출토로 전하는 벽돌은 동일한 지역 토양을 사용하였으나 거정질 입자가 남아 있으며 느슨한 조직에 소성온도는 900~1,000℃로 낮게 나타났다. 이들은 무령왕릉과 6호분 벽돌보다 다소 큰 무문 벽돌로서 성형틀, 토양의 수비방법, 소성온도 등이 다르게 나타나 제작공방이나 제작시기가 달랐고 사용처도 달랐던 것으로 판단된다. 이들은 송산리 이외의 벽돌고분 축조에 사용되었을 가능성이 제기된다.

매장의례부 출토 기와와 소토의 열변형 특성 해석

장성윤,진홍주,이재성,이명성 한국고고학회 2022 한국고고학전국대회 발표문 Vol.- No.46

백제 웅진기 벽돌무덤에 사용된 벽돌의 재료와 첨가물 특성 분석

장성윤,진홍주 대한자원환경지질학회 2022 자원환경지질 Vol.55 No.6

In this study, the raw material and tempers of bricks used in three brick tombs built in Gongju, during the Ungjin period of Baekje were investigated. The royal tomb of King Muryeong, the 6th tomb in the royal tombs, and Kyochonri brick tomb remained in Gongju and the bricks of each site had different shape and physical properties despite their similarity in raw materials. As the results of the mineralogical and microstructural analysis, the bricks of the royal tombs were made of refined raw materials, and were infrequently added crushed bricks(grogs) as a tempering material. On the other hand, thick and elongated pores of bricks from the Kyochonri brick tomb were frequently found, and the remains of plant carbonization are observed in their microstructures. Since the pores are mainly distributed in a thickness of 0.3 to 1 mm, it is estimated that bricks were produced by adding a certain size of the plant to refined soil, and grogs also were added as a tempering material. In particular, it was found that adding plants and grogs in raw materials of bricks caused thick pores or cracks in the internal structure. Since the bricks of the Kyochonri brick tomb have internal cracks and low firing temperature, the ultrasonic velocity of the bricks was lower than that of the royal tomb bricks. It means that the mechanical strength of these bricks were relatively low. Accordingly, it is estimated that the tempering materials, firing temperature, and internal structures of bricks can affect durability of the brick, and it can be thought as a difference in the manufacturing technology of brick making.

광주 치평동 유적 출토 철기시대 토기의 제작특성과 매장환경 연구

장성윤,문은정,이찬희,이기길,Jang, Sung-Yoon,Moon, Eun-Jung,Lee, Chan-Hee,Lee, Gi-Gil 대한자원환경지질학회 2012 자원환경지질 Vol.45 No.2

This study aimed to interpret the provenance and firing temperature of pottery from Chipyeongdong site in Gwangju, Korea though mineralogical and geochemical methods and also investigated the post-depositional alteration of pottery in burial environments. It is also presumed that they were made of soils near the site because they have similar mineralogical composition and same geochemical evolution path. Based on the results of mineralogical analysis, the pottery samples are largely divided into 2 groups; $700^{\circ}C$ to $1,000^{\circ}C$ and 1,000 to $1,100^{\circ}C$. At some pottery fired at over $1,000^{\circ}C$, it is thought that the refinement of raw materials were processed to remove macrocrystalline fragments. However, it was found that phosphate in soil environments formed amorphous aggregates with Al and Fe within the pores and voids on pottery fired at the low temperature. It indicates the contamination of pottery after burial. 이 연구에서는 광주 치평동 유적에서 출토된 토기의 태토산지와 소성온도를 광물학적 및 지구화학적 연구방법으로 해석하고 매장환경 하에서 토기의 변질을 조사하였다. 토기와 토양시료는 유사한 광물조성과 지구화학적 진화경향을 갖는 것으로 보아 재료로서의 유사성이 인정되며 토기는 유적의 인근 지역 토양을 이용하여 제작된 것으로 해석된다. 광물학적 분석결과를 근거로, 토기는 크게 $1,000{\sim}1,100^{\circ}C$에서 고온 소성된 그룹과 $700{\sim}1,000^{\circ}C$에서 저온 소성된 그룹으로 나눌 수 있다. 또한 고온 소성된 시료에서는 거정질 입자를 제거하는 수비과정을 거쳤을 것으로 보이는데 저온 소성된 시료들과는 다른 시기 또는 용도의 차이를 보이는 것으로 판단된다. 저온 소성된 토기에서 매장환경 동안 P이 토기 내 Al, Fe 등과 반응하여 비결정질의 침전물을 형성하는 것이 관찰되었으며, 이는 환경에 의한 토기의 변질 현상으로 해석된다.

백제 와전재료로서 정동리 고토양의 광물 및 지구화학적 특성

장성윤,이찬희,Jang, Sung-Yoon,Lee, Chan-Hee 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.6

이 연구는 부여 정동리 꿩바윗골 유적에서 출토된 백제시대 경작토양의 광물학적 및 지구화학적 특정을 조사하고, 이를 사용하여 제작한 것으로 추정되는 무령왕릉 및 송산리 전(벽돌)과 토양을 비교하여 태토로서의 가능성을 검토하였다. 연구대상 토양시료들은 모두 미사질 양토로 가장 하부층을 제외하고는 모두 유사한 토양입도를 가지고 있다. 토양은 산성으로 일부 시료에서 유기물, P, S 등의 집적현상이 나타났다. 또한 지구화학적 원소 분포경향이 유사하며 석영, 사장석, 정장석, 질석, 운모, 고령석 등으로 구성되어 동일한 광물조성을 보인다. 부분적으로 붉은 철산화물의 농집이 관찰되는데, 강의 범람과 배수에 따른 산화와 환원환경이 반복되었던 환경이 토양 내 철산화물의 농집을 일으킨것으로 보인다. 이는 자연현상과 인간의 경작활동에 의한 풍화양상으로 볼 수 있다. 특히 무령왕릉과 송산리고분군 출토 전에서 발견되는 철산화물의 농집현상은 연구지역 토양이 전의 태도로 추정될 수 있는 추가적인 증거로 판단된다. This study was focused on the mineralogical and geochemical characteristics of field soil of the Baekje Kingdom from K wongbawigol site in Jeongdongri, Buyeo and whether the bricks from Songsanri Tombs and Muryung's Royal Tomb were made of soil from this site. Soil samples show the similar size fraction as a silt loam and acidic soil, whereas some samples have the enrichment of organic matter, P and S. Also, they have similar geochemical behavior of elements and similar mineral phases consisting of quartz, plagioclase, orthoclase, vermiculite, mica and kaolinite. The enrichment of iron oxide is found in some soil layer, including the iron oxide mottling and precipitation along plant roots and they are attributed to repeat oxidation and reduction environments due to flooding and drainage of field soil. It's anthropogenic alteration by human activity. Especially, it is assumed that the concentration of the iron oxides found in bricks from Muryung's Royal Tomb and Songsanri Tombs is the additional evidence that soil in this study is probably the raw materials of those bricks.

접착제로서의 옻; 역사성과 현대적 활용

장성윤 국립문화재연구원 2016 헤리티지:역사와 과학 Vol.49 No.4

Lacquer is one of the most widely used natural resin in East Asia since Neolithic Age. As a major ingredient of lacquerware, lacquer is waterproof, insect-proof and rot-proof to be durable and anti-abrasion, generally utilized for mainly painting purpose. According to lacquerware excavated from several sites of Japan and China, lacquerware seems to appear in Neolithic Age. On the other hand in case of excavation research in Korea, lacquerwares are found after the Bronze Age. The initial purpose of lacquer is estimated to be adhesive, regarding the literatures mentioning bitumen(Yeoksceong), animal glue(Kyeo) and egg alumen(Nanbaek). Especially piece of jar coffin unearthed in Pyeongtaek Daechu-ri site had trace of restoration by lacquer and hemp as an evidence of lacquer for adhesion in Pre-Three Kingdoms period. Since then a trend to restore the broken ceramics with lacquer and decorate with golden foil lasted especially in Joseon Dynasty. In the field of gold plated lacquer method, mother-of-pearl inlaying technique for lacquerware and restoration of buildings, lacquer is still used as adhesive. Due to matter of reversibility lacquer is being avoided for conservation and restoration of cultural heritage. Lacquer as a traditional material for adhesive since ancient times, however, has advantage in adhesion strength and durability. Because synthetic resin adhesive has problem of emission of volatile organic compounds and aging over time, lacquer receives attention recently. On the contrary, by combination adhesive from mixing lacquer and animal glue, already proved the possibility of applicability and chemical modification. A research to utilize lacquer as modern paint or functional material is also conducted continuously also in China and Japan. To put traditional material into practical use and modernize, chemical research from the molecular level of the lacquer is necessary in the near future. 옻은 동아시아 지역에서 신석기시대부터 널리 사용되어 온 대표적인 천연수지이다. 옻은 주로 옻칠 공예품의 재료로서 방수, 방충, 방부 등의 내구성과 내마모성이 있어 도료로 널리 사용되어 왔다. 옻은 중국과 일본의 칠기유물 출토현황을 근거로 신석기시대에출현한 것으로 보고 있으나 우리나라에서는 청동기시대 이후 발굴조사를 통해 칠기 유물이 출토되고 있다. 옻의 초기 용도는 접착제로추정되고 있으며 문헌을 통해 옻이 역청, 교, 난백과 함께 접착제로 사용되어 왔음이 확인되었다. 특히 평택 대추리 출토 옹관편의복원에 칠과 대마가 사용된 것으로 분석되어 원삼국시대에 이미 접착제로서 사용되어 왔으며 이후 파손된 도자기의 접합 복원에 칠을 사용하였고 조선시대에는 그 위에 금분 등으로 장식하는 사례가 한동안 지속되었다. 현재도 옻칠 개금, 나전칠기, 건축물 보수공사 등에서 옻은 접착제로서 사용되고 있다. 문화재 보존처리에서 접착제의 주요 선택 기준의 하나인 가역성의 문제로 옻은 문화재 복원에거의 사용되고 있지 않지만, 고대부터 접착제로 사용되어 온 전통재료로서 옻은 강한 접착강도와 내구성 등의 장점을 보유하고 있다. 최근 합성수지 접착제에서 방출되는 유해한 휘발성 유기화합물의 존재와 환경에 의한 열화문제 등이 대두되고 있어 천연수지인 옻이주목받고 있다. 특히 옻과 교의 배합으로 제조한 접착제를 통해 화학적 변용과 활용의 가능성이 확인된 바 있다. 중국과 일본에서도옻을 현대적 도료 및 기능성 재료로 활용하는 연구가 지속되고 있다. 추후 옻의 분자수준의 화학적 연구가 진전되어 기능성 재료로실용화하고 현대적으로 활용할 수 있는 연구가 활성화 되어야 할 것으로 생각한다.