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      감마선 조사에 따른 염료의 색소 변이 연구 = Variation in Colourants of the Dyes by Gamma-ray Irradiation

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      https://www.riss.kr/link?id=A108408370

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      다국어 초록 (Multilingual Abstract)

      The emergency conservation of historical objects is necessary because several instancesin which paintings and records were flooded owing to unusual weather conditions have recently beenreported. Early action is especially important in preventing biodeterioration in case of flood damage.
      In this study, the feasibility of using gamma rays as a biological control method was assessed. Materialstability was evaluated by applying different irradiation doses to natural dyes used in historicalpaintings and costumes. Sappan wood, gardenia fruit, and indigo were selected and prepared as naturaldye samples using standard colorant materials. The fading behavior of the samples was analyzed bymeasuring their CIE L*a*b* color space values, and UV-Vis spectroscopy and liquid chromatographytandem mass spectrometry (LC-MS) were used to obtain their spectra. We confirmed that the dyesbegan to decompose upon exposure to gamma rays at a dose of 10 kGy. Irradiation at a dose of50 kGy led to the complete decomposition of the chromophoric groups because the dye componentscould not be detected by LC-MS. Therefore, studying the influence of low-dose gamma-ray irradiationis necessary to preserve dye colorants. The data obtained in this study can be used as a foundationfor further research on the influence of gamma rays on historical objects.
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      The emergency conservation of historical objects is necessary because several instancesin which paintings and records were flooded owing to unusual weather conditions have recently beenreported. Early action is especially important in preventing biode...

      The emergency conservation of historical objects is necessary because several instancesin which paintings and records were flooded owing to unusual weather conditions have recently beenreported. Early action is especially important in preventing biodeterioration in case of flood damage.
      In this study, the feasibility of using gamma rays as a biological control method was assessed. Materialstability was evaluated by applying different irradiation doses to natural dyes used in historicalpaintings and costumes. Sappan wood, gardenia fruit, and indigo were selected and prepared as naturaldye samples using standard colorant materials. The fading behavior of the samples was analyzed bymeasuring their CIE L*a*b* color space values, and UV-Vis spectroscopy and liquid chromatographytandem mass spectrometry (LC-MS) were used to obtain their spectra. We confirmed that the dyesbegan to decompose upon exposure to gamma rays at a dose of 10 kGy. Irradiation at a dose of50 kGy led to the complete decomposition of the chromophoric groups because the dye componentscould not be detected by LC-MS. Therefore, studying the influence of low-dose gamma-ray irradiationis necessary to preserve dye colorants. The data obtained in this study can be used as a foundationfor further research on the influence of gamma rays on historical objects.

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      국문 초록 (Abstract)

      최근 자연재해로 인해 회화류 작품과 기록물 등이 다수 침수되는 사례가 발생함에 따라 문화재 응급보존의 필요성이 대두되는데, 특히 침수피해의 경우 단시간 내 생물열화의 위험성으로 빠른조치가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 생물방제법으로서 감마선을 선정하여 회화 및 복식류의 바탕이 되는 천연염료에 조사선량을 달리 적용하여 안정성을 평가하였다. 천연염료는 소목, 치자, 쪽을선정하였으며 각각의 색소 표준물질에 대한 시료도 함께 제작하여 감마선 조사 전후 색차를 확인하고 UV-Vis 및 LC-MS의 스펙트럼 분석을 진행하였다. 그 결과, 감마선 조사 10 kGy부터 염료가분해되는 양상을 확인할 수 있었으며, 50 kGy는 염료 성분이 검출되지 않아 염료의 발색단이 분해됨에 따라 성질이 변이된 것으로 판단되었다. 본 연구를 통해 도출된 데이터가 추후 염직물을 대상으로한 감마선의 영향 연구에 기초 자료로써 활용될 수 있을 것으로 기대하며, 추후 염료의 색소 성분을보존할 수 있도록 저선량에서의 영향 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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      최근 자연재해로 인해 회화류 작품과 기록물 등이 다수 침수되는 사례가 발생함에 따라 문화재 응급보존의 필요성이 대두되는데, 특히 침수피해의 경우 단시간 내 생물열화의 위험성으로 ...

      최근 자연재해로 인해 회화류 작품과 기록물 등이 다수 침수되는 사례가 발생함에 따라 문화재 응급보존의 필요성이 대두되는데, 특히 침수피해의 경우 단시간 내 생물열화의 위험성으로 빠른조치가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 생물방제법으로서 감마선을 선정하여 회화 및 복식류의 바탕이 되는 천연염료에 조사선량을 달리 적용하여 안정성을 평가하였다. 천연염료는 소목, 치자, 쪽을선정하였으며 각각의 색소 표준물질에 대한 시료도 함께 제작하여 감마선 조사 전후 색차를 확인하고 UV-Vis 및 LC-MS의 스펙트럼 분석을 진행하였다. 그 결과, 감마선 조사 10 kGy부터 염료가분해되는 양상을 확인할 수 있었으며, 50 kGy는 염료 성분이 검출되지 않아 염료의 발색단이 분해됨에 따라 성질이 변이된 것으로 판단되었다. 본 연구를 통해 도출된 데이터가 추후 염직물을 대상으로한 감마선의 영향 연구에 기초 자료로써 활용될 수 있을 것으로 기대하며, 추후 염료의 색소 성분을보존할 수 있도록 저선량에서의 영향 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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      참고문헌 (Reference)

      1 허민호 ; 김상우 ; 하기룡 ; T.Mori ; 홍기헌 ; 서관호, "폴리아미드 6의 열 산화반응에 의한 황변 현상과 산화방지제의 효과" 한국고분자학회 26 (26): 452-461, 2002

      2 장한결 ; 백나연 ; 강대일, "저산소 및 열처리법에 대한 문화재 재질 안정성 평가" 한국문화재보존과학회 30 (30): 149-156, 2014

      3 안춘순, "염료 추출조건에 따른 소목의 색소성분 분리 거동" 한국의류학회 31 (31): 1653-1661, 2007

      4 International Atomic Energy Agency, "Uses of ionizing radiation for tangible cultural heritage conservation"

      5 Oh, S.M., "UV-Vis spectroscopic characterization of natural dyes prepared with different extraction conditions" The Korean Society of Conservation Science for Cultural Heritage 2021

      6 GNDOMIN, "To meet Park Duk Kyu in Naedong-myeon, Jinju-si"

      7 Vujcic I., "The influence of gamma irradiation on the color change of wool, linen, silk, and cotton fabrics used in cultural heritage artifacts" 156 : 307-313, 2018

      8 Cho, S. S., "The dyeability properties of some yellow natural dyes(I)-extracted from gardenia-" 10 (10): 1-10, 1998

      9 Hankyoreh, "St.Mark’s Basilica under water in worst flooding in 50 years"

      10 박지영 ; 김진규 ; 백동원 ; 모하마드닐리, "Saccharomyces cerevisiae에서 N-acetyl-L-cysteine 처리와 감마선 조사에 따른 Glutathione Peroxidase 유전자 발현" 한국환경생물학회 29 (29): 258-264, 2011

      1 허민호 ; 김상우 ; 하기룡 ; T.Mori ; 홍기헌 ; 서관호, "폴리아미드 6의 열 산화반응에 의한 황변 현상과 산화방지제의 효과" 한국고분자학회 26 (26): 452-461, 2002

      2 장한결 ; 백나연 ; 강대일, "저산소 및 열처리법에 대한 문화재 재질 안정성 평가" 한국문화재보존과학회 30 (30): 149-156, 2014

      3 안춘순, "염료 추출조건에 따른 소목의 색소성분 분리 거동" 한국의류학회 31 (31): 1653-1661, 2007

      4 International Atomic Energy Agency, "Uses of ionizing radiation for tangible cultural heritage conservation"

      5 Oh, S.M., "UV-Vis spectroscopic characterization of natural dyes prepared with different extraction conditions" The Korean Society of Conservation Science for Cultural Heritage 2021

      6 GNDOMIN, "To meet Park Duk Kyu in Naedong-myeon, Jinju-si"

      7 Vujcic I., "The influence of gamma irradiation on the color change of wool, linen, silk, and cotton fabrics used in cultural heritage artifacts" 156 : 307-313, 2018

      8 Cho, S. S., "The dyeability properties of some yellow natural dyes(I)-extracted from gardenia-" 10 (10): 1-10, 1998

      9 Hankyoreh, "St.Mark’s Basilica under water in worst flooding in 50 years"

      10 박지영 ; 김진규 ; 백동원 ; 모하마드닐리, "Saccharomyces cerevisiae에서 N-acetyl-L-cysteine 처리와 감마선 조사에 따른 Glutathione Peroxidase 유전자 발현" 한국환경생물학회 29 (29): 258-264, 2011

      11 Manea, M. M., "Irradiation effects on canvas oil painting : Spectroscopic observations" 81 : 1595-1599, 2012

      12 Bhatti, I. A., "Influence of gamma radiation on the colour strength and fastness properties of fabric using turmeric (Curcuma longa L.) as natural dye" 79 (79): 622-625, 2010

      13 PTSISA, "Historical records in Pyeongtaek City Libary was damaged from flooding"

      14 Zaouak, A., "Gammaradiation induced decolorization and degradation on aqueous solutions of indigo carmine dye" 317 (317): 37-44, 2018

      15 Geba, M., "Gamma irradiation of protein-based textiles for historical collections decontamination" 118 (118): 977-985, 2014

      16 정소영 ; 김영희 ; 이정민, "Ethylene oxide계 훈증 약제에 의한 문화재 재질의 안정성 연구" 국립문화재연구원 48 (48): 46-59, 2015

      17 Bruice P. Y., "Essential organic chemistry" Pearson 2016

      18 Koh, "Emergence response for records damaged by heavy rain" 4 : 19-30, 2011

      19 Choi, J. I., "Effect of radiation on disinfection and mechanical properties of Korean traditional paper, Hanji" 81 (81): 1051-1054, 2012

      20 Linh, N. T. T., "Effect of gamma radiation on fungal growth stages and mechanicalproperties of traditional Japanese paper" 46 : 148-154, 2020

      21 Negut, C. D., "Defects induced by gamma irradiation in historical pigments" 13 (13): 397-403, 2012

      22 Oh, S. M., "Analysis of dyes in textiles dyed with sappan wood and indigo using surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS)" Korea national university of cultural heritage 2022

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