색채 분석을 통한 주얼리 금속의 합금 컬러 가이드 개발 연구 - 금·은·구리를 중심으로 = A Study on the Development of an Alloy Color Guide for Jewelry Metals Through Color Analysis - Focusing on Gold·Silver·Copper

국문 초록 (Abstract)

순금속인 금·은·구리는 천연의 색을 띠고 있다. 그러나 순금속은 성질이 연하고, 외부 충격에 의해 쉽게 변형되어 주얼리 제작 및 금속색을 표현하기 위해 타금속이나 비금속과 합금하여 사용한다. 특히 주얼리 금속색은 고대 시대부터 합금 소재와 합금 함량(0~100%)에 변화를 주어 다양한 금속색을 제작하여 사용되었다. 중세시대에 접어들면서 사회·경제적 문제로 인해 합금 함량을 규제하기 시작하였으며, 그로 인해 금속 합금을 통한 색의 범위도 점차 감소되었으며, 현재는 58.5%(14K)·75.0%(18K)가 주로 제작되고 있다. 그러나 2018년 미국의 연방무역위원회(FTC)는 주얼리 제작 시 금 합금 함량의 최저 제한을 완화하여 적은 양의 금이라도 합금할 때 포함하면, 금으로 표기할 수 있도록 개정하였다. 이후 미국의 주얼리 산업에서는 4.16%(1K)의 주얼리도 제작하는 등, 합금을 통한 금속색의 범위가 증가하고 있다. 2019년에는 책임있는 주얼리 협의회(RJC)는 UN과 지속가능발전목표(SDGs)를 위해 파트너십을 구축하여 지속가능한 금속 소재의 연구를 진행하고 있다. 또한, 색의 중요성에 대한 인식이 증가함에따라 개인의 개성과 취향을 충족시키기 위하여 금속 소재의 색과 질감 연구도 이루어지고 있다. 한편, 국내의 주얼리 분야에서는 주로 58.5%(14K)·75.0%(18K) 등의 제한된 범위의 합금을 제작하고 있어 금속색의 범위가 한정적이며, 선택의 폭이 좁아 금속색에 대한 욕구를 충족시키기 어려운 실정이다. 따라서 이를 개선하기 위한 방안으로 금속 합금을 통한 컬러 개발 및 다양성에 대한 논의가 요구되고 있다.
이에 본 연구에서는 금·은·구리를 중심으로 합금 소재와 함량의 변화에 따른 금속색을 정량화하고, 이를 바탕으로 금·은·구리 합금 컬러 가이드를 개발하는데 목적이 있다. 이를 구체적으로 제시하면 다음과 같다.
첫째, 본 연구는 금·은·구리의 이원 합금과 삼원 합금의 합금 함량 및 질감에 따른 금속색의 변화를 분광광도계를 사용하여 정량화하고자 한다.
둘째, 금·은·구리의 이원 합금과 삼원 합금을 통해 제작한 시편은 기존 주얼리 산업에서 제작되는 정은과 White·Rose·Yellow Gold의 58.5%(14K)·75.0%(18K)를 기준으로 색차()를 파악하고자 한다. 이를 통해 기존 주얼리의 금속색과 금속 합금 함량에 따른 금속색의 색차()를 비교하고자 한다.
셋째, CIE LAB로 정량화한 금속색은 먼셀색체계의 H V/C로 변환하여, 금속 합금 컬러의 Hue & Tone을 살펴보고자 한다. 이를 ISCC-NBS System을 기반으로 금속색의 색명을 체계화하고자 한다.
넷째, 그럼으로써 본 연구는 금·은·구리 합금 컬러 가이드를 개발을 통해 금속 합금색의 범위를 확장하고, 금속색 사용 시 소통이 원활하게 진행될 수 있는데 목적이 있다.
이를 위해 본 연구는 문헌 연구와 실험 연구로 구분하여 진행하였다. 문헌 연구를 통해 금·은·구리의 소재 특성과 주얼리 산업의 현황을 통해 금속색의 현황을 파악하였다. 실험 연구는 금-은, 은-구리, 구리-금의 이원 합금과 금-은-구리의 삼원 합금으로 구분하여 10% 단위로 합금 함량에 변화를 주어 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 유광과 무광(사포 #320)의 두 질감으로 한정하여 질감처리 후 색 차이를 비교하였다. 금속색을 정량화하기 위해 이화여자대학교 색채연구소에서 2021년 11월부터 2022년 3월까지 4차례 방문하여 금속 합금색을 정량화하였다. 정량화한 금속색은 Munsell Conversion 2022a, Adobe Photoshop CS6, Virtual Colour Atlas를 통해 색값을 변환하였다. 이를 ISCC-NBS System을 통해 금속색의 색명을 제작하였으며, 이를 통해 금·은·구리 합금 컬러 가이드를 개발하였다.
본 연구의 결과는 다음과 같다.
첫째, 금·은·구리를 중심으로 합금 소재와 함량, 질감에 변화를 주어 132개의 시편을 제작하였다. 제작된 시편은 분광광도계를 사용하여, 금속 합금색을 CIE LAB의 값으로 정량화하여 제시하였다. 제작한 시편은 합금 함량에 따라 색이 변화하는 것을 육안에서 확인하였으며, 측색을 통해 금속색을 정량화할 수 있음을 알 수 있었다.
둘째, 제작한 132개의 금·은·구리 합금 시편은 주얼리 산업에서 주로 제작되어 사용되는 정은(Sterling Silver)·14K White Gold·14K Rose Gold·14K Yellow Gold·18K White Gold·18K Rose Gold·18K Yellow Gold의 7가지 컬러를 기준으로 색차()를 분석하여 제시하였다. 색차 분석 결과 정은은 금-은 합금과 은-구리 합금에서 색차가 작게 나타났다. 특히 금-은의 이원 합금과 정은의 차이가 적은 것으로 보아 합금 소재가 달라도 유사한 색을 제작할 수 있음을 알 수 있었다.
셋째, 측정된 CIE LAB 값은 H V/C로 변환하여 Hue & Tone으로 제시하였다. CIE LAB 값은 색을 정량화하기에 효과적이나, 숫자로 표기되어 있어 색을 인지하기 어렵다. 그렇기 떄문에 이를 먼셀 색체계인 H V/C로 변환하였으며, Hue & Tone으로 구분하여 제시하였다.
넷째, 금속색 선택 시 원활한 소통이 진행될 수 있도록 Hue & Tone을 바탕으로 ISCC-NBS System에 기반하여 계통 색명을 제시하였다.
다섯째, 선행 연구 및 현황 분석을 바탕으로 금속 합금 컬러 가이드 모형을 북(Book)·팬덱(Pan Deck)·팔레트(Palette) 타입으로 구분하여 총 7가지 형태를 제작하였다. 이를 통해 금속색의 범위 확장을 위한 필요성과 가이드의 형태 선호도 파악을 위한 설문조사를 진행하였다. 설문 결과를 바탕으로 금속 합금 컬러 가이드를 제작하였다.
끝으로 본 연구의 시사점 및 의의를 밝힌다. 먼저, 본 연구는 국내 주얼리의 금속소재 연구가 디자인·마케팅에 비해 미비한 실정에서 특히 ‘금·은·구리 합금 컬러연구’와 이를 활용할 수 있는 ‘주얼리 합금 컬러 가이드’ 개발이 활용적 측면에서 그 단초역할을 한 것에 시사점이 있다. 향후 주얼리 분야의 소재 연구가 더욱 폭넓게 이루어지길 기대한다. 또한 본 연구는 금·은·구리 합금을 통해 금속색의 범위 확장 가능성을 제시하기 위한 선행 연구로써 주얼리 산업의 금속 현황을 파악하였다. 이를 기반으로 주얼리 산업에서의 금·은·구리 합금을 통한 다양한 금속색이 활용되기를 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Gold·Silver and Copper are used as alloys with other metals or non-metals for making jewelry or expressing other colors. In ancient times, various metallic colors were produced by varying alloy materials and alloy ratios. However, in the Middle Ages, the alloy content began to be regulated due to social and economic problems, and as a result, the diversity of colors by metal alloys also decreased. Today, 58.5% pure gold (14K) and 75.0% pure gold (18K) are mainly produced. However, in 2018, the U.S. Federal Trade Commission (FTC) eased the minimum limit on gold alloy content in jewelry, allowing jewelry to be labeled as gold if it contained even a small amount of gold. As a result, the Responsible Jewelry Council (RJC), which established a partnership with the United Nations in 2019 for the Sustainable Development Goals (SDGs), is conducting research on sustainable metal materials. Contrary to this international trend, the domestic jewelry field mainly uses plating or coloring, so the color is limited and the range of choices is narrow. In this regard, discussions on the development and diversity of colors through metal alloys are required.
The purpose of this study is to find various metal colors by varying the alloy ratio of Gold·Silver and Copper step by step and to develop a Gold·Silver·Copper alloy color guide with the measured metal color values. Specifically, this is as follows.
First, this study intends to digitize the metal colors that vary according to alloy ratio and the difference in texture between binary and ternary alloys of Gold·Silver·Copper using a spectrophotometer.
Second, in this study, various specimens were produced through binary and ternary alloys, and compared with silver and 58.5% (14K)·75.0% (18K), which are commonly used in the existing jewelry industry, to find out the color difference.
Third, in order to examine Hue and Tone of metal alloy colors, the metal colors digitized by CIE LAB are converted into H V/C of the Munsell color system, and the color names are systematized according to the ISCC-NBS System.
Fourth, this study aims to expand the range of metal alloy colors by developing a Gold·Silver·Copper alloy color guide and help facilitate communication about metal colors in the actual jewelry market.
For this reason, this research was divided into literature research and experimental research. Through literature research, I grasped the current status of metallic colors through the material characteristics of Gold·Silver·Copper and the current status of the jewelry industry. In the experimental study, alloys were divided into Gold-Silver, Silver-Copper, Copper-Gold binary alloys and Gold-Silver-Copper ternary alloys, and specimens were produced by changing the alloy ratio by 10%. The fabricated specimens were textured with gloss or matte, and the differences in color were compared. The metallic color was measured with a spectrophotometer four times from November 2021 to March 2022 at the Ewha Womans University Color Research Institute. The measured metal color values were converted using Munsell Conversion 2022a, Adobe Photoshop CS6, and Virtual Color Atlas for easy recognition. Each color was given a systematic color name based on the ISCC-NBS System, and finally a Gold·Silver·Copper alloy color guide was developed.
The results of this study are as follows.
First, a total of 132 specimens were made with three metals, Gold·Silver and Copper, according to the ratio and texture (glossy or matte) of the alloy. The color of each specimen was measured using a spectrophotometer, and the measured values were digitized according to CIE LAB. As a result, it was confirmed that the colors of the specimens were different according to the alloy ratio, and the metal color could be quantified by measuring the color.
Second, the colors of the 132 specimens made earlier and the 7 colors mainly used in the jewelry industry - Sterling Silver, 14K White Gold, 14K Rose Gold, 14K Yellow Gold, 18K White Gold, 18K Rose Gold and 18K Yellow Gold - were compared and analyzed. As a result, there was no significant difference in color between gold-silver alloy and silver-copper alloy. In particular, considering that the color of the gold-silver binary alloy and the color of sterling silver are similar, it can be seen that similar colors can be produced even if the alloy materials are different.
Third, the measured CIE LAB values were converted into H V/C. The CIE LAB value is effective in quantifying color, but it is difficult to recognize the color because it is marked with numbers. For this reason, it was converted to the Munsell color system, H V/C, and presented separately according to Hue and Tone.
Fourth, in order to promote smooth communication among consumers, producers, and sellers when selecting metallic colors, the systematic color names based on the ISCC-NBS System were applied to the colors previously classified according to hue and tone.
Fifth, based on previous research and current status analysis, metal alloy color guide models were produced in 7 types of three forms: Book, Pan Deck and Palette. Prior to this, a survey was conducted to understand the need to expand the range of metal colors and preference for the type of guide. Based on the survey, a metal alloy color guide was produced.
Finally, the significance of this study is as follows. First of all, this study is meaningful in that it deals with metal materials, whereas studies in the field of domestic jewelry have focused more on design and marketing. In particular, the colors of Gold·Silver and Copper alloys were studied, and furthermore, a ‘Jewelry Alloy Color Guide’ was developed so that the results of the research could be put to practical use in the actual jewelry market. It is hoped that research on materials in the field of jewelry will be conducted more extensively in the future. In addition, this study identified the jewelry industry's preference for metals as a preceding study to suggest the possibility of expanding the color range through gold, silver, and copper alloys. Based on this, it is expected that various metal colors of Gold·Silver and Copper alloys will be utilized in the jewelry industry.

목차 (Table of Contents)

• 요약 ⅰ
• 표목차 ⅵ
• 그림목차 ⅷ
• I. 서 론 1
• 1. 연구 필요성 및 목적 1
• 1) 연구의 필요성 1
• 2) 연구의 목적 4
• 2. 연구 범위 및 방법 4
• 1) 연구의 범위 4
• 2) 연구의 방법 5
• 3. 선행 연구 고찰 7
• II. 이론적 고찰 11
• 1. 금·은·구리의 이해 11
• 1) 금·은·구리의 특성 12
• 2) 금·은·구리의 합금 15
• 3) 금·은·구리의 표면 처리 18
• 2. 색의 이해 19
• 1) 색의 개념 및 표시방법 19
• 2) 색의 측색방법 28
• 3. 가이드의 이해 30
• 1) 가이드의 개념 30
• 2) 가이드의 구성 요소 31
• Ⅲ. 현황 분석 35
• 1. 주얼리 금속색 현황 분석 35
• 1) 국내 주얼리 금속색 현황 35
• 2) 국외 주얼리 금속색 현황 41
• 3) 주얼리 금속색 특성 44
• 2. 컬러 가이드 현황 분석 44
• 1) 국내·외 컬러 가이드 연구 현황 44
• 2) 국내·외 컬러 가이드 업계 현황 47
• 3) 컬러 가이드 특성 50
• Ⅳ. 금속 합금 시편 및 가이드 모형 제작 55
• 1. 주얼리 금속의 합금 시편 제작 55
• 2. 주얼리 금속의 합금 색채 분석 59
• 1) 이원 합금 59
• 2) 삼원 합금 74
• 3. 주얼리 금속의 합금 색차 분석 85
• 1) 이원 합금 86
• 2) 삼원 합금 90
• 4. 주얼리 금속 합금 컬러 색명 제안 93
• 5. 금속 합금 컬러 가이드 모형 제작 97
• V. 선호도 분석을 통한 금속 합금 컬러 가이드 개발 100
• 1. 연구방법 100
• 1) 연구 내용 100
• 2) 자료 분석 방법 100
• 2. 연구 결과 101
• 1) 일반적 특성 101
• 2) 주얼리 금속 합금 컬러 가이드의 필요성 102
• 3) 금속 합금 컬러 가이드 사용성에 따른 선호 형태 분석 104
• 4) 금속 합금 컬러 가이드 레이아웃 선호도 분석 120
• 3. 금속 합금 컬러 가이드 제작 128
• 4. 금속 합금 컬러 가이드 활용방안 129
• Ⅵ. 결 론 130
• 1. 연구 요약 130
• 2. 연구 시사점 및 의의 132
• 참고문헌 134
• 부록 143
• 영문초록(Abstract) 152

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50. PCS(Personal color system)유형별 피부색 변화요인검증을 통한 피부색 가이드라인 연구, 신향선, 홍익대학교 대학원 박사학위논문, , 2016

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55. 제품디자인 트렌드 변화에 의한 CMF연구-삼성 비스포크 & 엘지 오브 제 냉장고를 중심으로-, 한귀자, 한국조형디자인학회, 24(3), , 2021

56. 커스터마이징 가구에 관한 색채감성에 따른 배색 분석 및 제안-밀레니 얼 세대를 중심으로, 김민주, 홍익대학교 문화정보정책대학원 석사학위논문, , 2022

57. 자연색채의 조화원리에 기초한 공간 색채계획 방법에 관한 연구-어린이 전문병원을 대상으로-, 정선애, 홍익대학교 대학원 박사학위논문, , 2008

58. 건축문화재 주변 상업지구의 색채가이드라인에 관한 연구-경기도 남한 산성 도립공원을 중심으로-, 배용진, 홍익대학교 산업대학원 석사학위논문, , 2009

59. 주얼리 브랜드 개발을 위한 금속 재료연구: 확산 접합을 응용하여 만든 합금 재료 은바림을 중심으로, 이호정, 홍익대학교 디자인콘텐츠대학원 석사학위논문, , 2020

60. 식물에서 추출한 살충 살균제가 문화재의 재질에 미치는 영향 –견직물, 면직물, 저마직물, 한지, 안료분말, 채색편-, 오준석, 한국문화재보존과학회, 20(-), , 2007