보존서고내의 기록물에 이산화질소(NO2)가 미치는 영향에 대한 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Records are considered as cultural heritage of a nation and mankind. We are obliged to preserve them well to effectively make them available to whole mankind. And also, it is very important to preserve records as it improves efficiency of national administration and enables to preserve history and to study it, to preserve them safely.
For preservation of records, role allocation has been allocated and preservation facilities have been specialized, with the establishment of Government Archives and Records Service in 1969, which is called National Archives of Korea, as a start, and with the expansion to 4 storage facilities, opening Nara Repository, Daejeon Main Repository and History Repository in 2008 and Daejeon Repository in 2013. Preservation facility is being specialized. In addition, it is very important to figure out any pernicious ingredients which may cause damage to records for preservation of them. The National Central Library conducted analysis of paper data per period for a study for scientific restoration and preservation of paper data. As a result of pH analysis of representative kinds among the data published from 1910’s to 2000’s, all the data before 1990’s were found to be acidic. Therefore, it is necessary to study the ingredients that cause acidification. (The National Central Library) And also, in fact, the study of pernicious ingredients in the air that cause deterioration of records is insufficient yet in our country.
Nitrogen dioxide (NO2) among pernicious ingredients in the air causes damage to exhibits in a variety of aspect and brings about obvious discoloration of pigments in the paper or clothing, acting as nitric acid together with moisture. In Korea, it is stipulated in an enforcement ordinance of Public Records Management Act that nitrogen dioxide should be maintained at 50 ppb or below in archives management institutions. However, the regulation is a lower standard than ISO 11799 standard of not higher than 5∼10 ppb. It is because the regulation adapts indoor environment standard rather than records preservation standard that relaxed standard is used in Korea.
As a result of measuring environment of 3 interim preservation of archive, where records are preserved for a limited time, and 4 permanent preservation of archive, the temperatures in all the 3 interim preservation of archive exceeded standard temperature. The humidity in 2 interim preservation of archive exceeded standard humidity. As a result of measuring NOx concentration, it did not exceed 50 ppb, the standard in Public Records Management Act, but exceeded the ISO standard, 10 ppb, in 3 interim preservation of archive and 1 permanent preservation of archive. It is necessary to secure scientific data about the effect of nitrogen dioxide gas on papers for preservation of papers such as paper cultural assets and records, etc.
In this research, therefore, we selected representative papers among from traditional Korean papers of the past to modern papers and conducted exposure assessment according to concentration of nitrogen dioxide gas and analyzed the change characteristics in optical, physical and chemical aspects according to exposure to gas and when temperature and humidity were not maintained.
As papers were being exposed to nitrogen dioxide gas, NO3-ion was deposited onto paper samples. We studied the relation between NO3 and degree of deterioration in this research.
As for all the kinds of paper, NO3- increase magnification was the highest in comparison to NO3- blank at temperature: 30 ℃ and relative humidity: 75%, and the next was at temperature: 30 ℃ and relative humidity: 50%.
We think that high concentration of contaminants and high temperature and humidity in the preservation environment of records affect more on the damage on records. We think that the results of this study can be the basis in establishing public records management standard in our country with optimum (concentration, temperature and humidity) standard for preserving public records rather than with indoor environment standard.

국문 초록 (Abstract)

기록은 국가 및 인류의 문화적 유산으로 간주되고 있으며, 잘 보존하여 인류 모두에게 효율적으로 이용할 수 있게 해야하는 의무가 있다. 또한 기록물을 안전하게 보존하는 것은 국가 행정의 효율성을 증진시키며, 역사를 보존하고 연구할 수 있게 하므로 기록물은 보존시키는 것이 가장 중요하다.
기록물의 보관은 1969년 현재의 국가기록원으로 명명되는 정부기록보존소 설립을 시작으로 2008년 나라기록관, 대전본원, 역사기록관, 2013년 대전기록관 개관까지 4개 서고로 확대되어 각 역할분담 체계가 확립되고 보존시설이 전문화 되었다. 또한 기록물의 보존을 위해서는 어떤 유해성분이 기록물의 훼손을 야기시키는지 파악하는 것이 가장 중요하다. 국립중앙도서관은 종이자료의 과학적인 복원과 보존을 위한 연구로 종이 자료의 연대별 분석을 실시하였고 1910년대부터 2000년대까지 발간된 자료중 대표종을 수집하여 pH분석을 실시한 결과 2000년대를 제외한 1990년대 이전의 자료는 전부 산성인 것으로 나타났다. 따라서 종이에 산성화를 유발시키는 성분에 대한 연구가 필요하다(국립중앙도서관). 또한 우리나라는 공기 중 유해성분이 기록물의 열화를 미치는것에 대한 연구는 아직 미흡한 점이 많은 실정이다.
공기중 유해성분중 이산화질소(NO2)는 수분과 함께 질산으로 작용하여 다방면에 걸쳐 전시물의 훼손을 발생시키며 종이나 의복의 염료에 뚜렷한 변색을 일으킨다. 국내에서는 공공기록물관리에 관한 법률 시행령에, 영구기록물 관리기관의 질소산화물의 보존환경 유지기준을 50 ppb 이하로 관리하도록 규정하고 있지만 이는 서고 환경에 대한 국제표준인 ISO 11799의 5∼10 ppb이하의 기준치보다 완화된 것이다. 국내에서 완화된 기준치를 사용하는 것은 기록물 보존을 위한 기준이 아니라 공조하는 일반 실내환경 기준치를 준용하였기 때문이다.
실제 기록물을 한시적으로 보존하는 3곳의 중간 보존서고와 4곳의 영구보존서고의 환경을 측정해본 결과 3곳의 중간보존서고는 3곳 전체에서 기준온도를 초과하고 있었다. 습도는 2곳의 중간보존서고에서 기준습도를 초과하고 있었다. NOx의 농도를 측정한 결과 공공기록물 관리에 관한 법률기준인 50 ppb를 초과하고 있지는 않았으나 중간보존서고 3곳과 영구보존서고 1곳에서 ISO기준치인 10 ppb를 초과하는 것으로 나타났다. 지류 문화재 및 기록물 등 종이류의 보존을 위해서는 이산화질소 가스에 대한 종이의 영향에 대한 과학적 자료의 확보가 필요하다.
따라서 본 연구에서는 과거부터 현재까지 사용되고 있는 대표적인 종이를 선정하여 이산화질소 가스 농도에 따른 노출평가를 실시하였으며, 가스 노출과 온도 · 습도의 유지관리가 되지 않을 때의 변화에 따른 광학적, 물리적, 화학적 성질 변화 특성을 분석하였다.
이산화질소 가스 노출이 진행될수록 종이시료에 NO3-이온이 축적되며, 본 연구에서는 NO3-와 열화정도와의 관계를 고찰하였다.
전 지종에서 온도: 30 ℃, 상대습도: 75 %일 때 NO3-의 Blank 대비 증가배율이 가장 높게 나타났으며, 다음으로는 온도: 30 ℃, 상대습도 50 %의 순으로 증가배율이 높게 나타났다. NO3-의 증가에 따라 기록물의 물리적, 광학적 열화도 또한 높게 나타났다. 기록물의 보존환경에서 오염물질의 농도와 온도 및 습도가 높을 경우 기록물의 훼손에 더 높은 영향을 끼치는 것으로 사료되며 본 연구의 결과는 우리나라 공공기록물의 관리기준을 기록물 보존을 위한 최적상태의(농도, 온도, 습도)기준설정을 위한 기초자료가 될 것으로 사료된다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제 1 장 서론 1
• 제 1 절 연구의 배경 및 목적 1
• 제 2 절 연구 내용 및 범위 3
• 제 2 장 이론적 배경 5
• 제 1 절 보존서고 환경이 기록물에 미치는 영향 5
• 제 2 절 국내외 보존환경 기준 7
• 제 3 절 기록관 실태조사 9
• 1. 국가기록원 기록물 보유현황 9
• 2. 기록관 실태조사 10
• 3. 국내 기록물의 열화 사례 12
• 제 4 절 연구의 동향 14
• 1. 국내연구동향 14
• 2. 국외연구동향 15
• 제 5 절 종이의 열화 특성 분석 17
• 1. 종이의 열화 메커니즘 17
• 2. 종이의 화학적 열화요인(가수분해) 19
• 3. 종이의 화학적 열화요인(산화) 20
• 4. Cross-linking 21
• 5. 결정화도의 증가 22
• 제 6 절 종이 시료의 물리적 특성 평가방법 23
• 1. 지종의 선정 23
• 2. 가속열화 실험 기간설정 24
• 3. 가속열화실험 조건선정 25
• 제 3 장 가속열화 실험장치 구성 26
• 제 1 절 가속열화 시스템의 구성 26
• 제 2 절 가속열화실험 챔버구성 28
• 1. 아크릴 챔버 설계 및 가시화 실험 28
• 2. 가속열화 챔버 설계 31
• 제 3 절 가속열화장치 구성 33
• 1. Clean Air Supply 시스템 및 가스 희석시스템의 구성 33
• 2. 항온조 장치의 구성 36
• 3. 모니터링을 위한 구성 38
• 4. 가속열화 시스템의 완성 40
• 5. 예비희석실험 42
• 6. 가속열화 실험의 전경 43
• 제 4 절 종이 시료의 물리적 특성 평가방법 44
• 1. 강도적 특성 분석 방법 44
• 2. 광학적 특성 분석 방법 46
• 제 4 장 실험결과 49
• 제 1 절 실험 모니터링 결과 49
• 1. NO2: 50 ppm, 온도: 20 ℃, 상대습도: 50 % 49
• 2. NO2: 50 ppm, 온도: 20 ℃, 상대습도: 75 % 50
• 3. NO2: 50 ppm, 온도: 30 ℃, 상대습도: 50 % 51
• 4. NO2: 50 ppm, 온도: 30 ℃, 상대습도: 75 % 52
• 제 2 절 열화 전 시료의 열화측성 분석결과 53
• 1. 내절도 54
• 2. 광학적 특성 55
• 제 3 절 질산이온의 변화(NO3-) 및 종이열화 56
• 1. 일별 NO3- 의 변화 56
• 2. 질산이온(NO3-) 과 내절도 60
• 3. 종이열화와 백색도 61
• 4. 종이열화와 색차 62
• 제 5 장 결론 64
• 참고문헌 66
• Abstract 69