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1 Journal of Conservation Science Vol.31, No.4, pp457476(2015) DOI Printed in the Republic of Korea 현대단청용장단육색의기본특성및사용기준연구 pissn: eissn: 김은지 정광용 *,1 국립중원문화재연구소, *,1 한국전통문화대학교보존과학과 Basic Characteristics and Application of Modern Dancheong Pigment Jangdanyuksaek (Incarnadine) Eun Ji Kim Kwang Yong Chung*,1 Jungwon National Research Institute of Cultural Heritage, Chungju, 27438, Korea *Department of Conservation Science, The Korea National University of Cultural Heritage, Buyeo, 33115, Korea 1 Corresponding Author: 초록본연구는현재단청현장에서쓰이고있는장단육색을중심으로현대재료의역학적관계를살펴보고안료에대한물성분석결과및사용법을제시하고자한다. 현재장단육색조채방법을설문조사와문헌조사를실시하여조사결과를바탕으로배합실험을실시하였다. 박락 ( 剝落 ), 균열 ( 龜裂 ), 이채 ( 異彩 ) 현상이적게나타난조건으로직접시편을제작한후촉진내후성시험및자외선열화시험을실시하였다. 그결과지당 (TiO 2) 인루타일형이아나타제형보다변색및내구성이우수한것으로나타났다. 아나타제형의경우장단과의혼색과정에서흡유량차이로인한이채현상이두드러지게나타났다. 또한대체재로쓰이고있는수성외부용페인트는황변화현상이심하여내구성이떨어지는것으로나타났으며호분은열화후명도가높아지는현상이나타나조채시주의하여사용해야한다. 중심어 : 현대단청, 장단육색, 기본특성, 사용기준 ABSTRACT This study is expected to present instructions and analysis of Modern Dancheong pigments by its physical characteristics. Search pigments currently used and experiments proper mixing ratio of Jangdanyuksaek(Incarnadine). Samples are made by based on presented a mixture ratio which is less exfoliation, cracks and color change. And put into accelerated weathering test and ultraviolet ray degradation test. As a result in case of Jidang(TiO 2) Rutile type is superior in discoloration and durability. Rutile type makes color difference remarkably because of oil absorption difference while mixing with Jangdan. Water paints which are used as a alternative present yellowness which means water paints lack in durability. whiting should be taken carefully as it has high brightness after degradation. Key Words: Modern Dancheong, Jangdanyuksaek (Incarnadine) Pigment, Basic Characteristics, Application 1. 서론 한국단청의경우목재나벽에안료와교착제를사용하여채색하게된다. 궁궐, 사찰등목조건물의단청은전통 적으로천연안료를아교액과혼합하여사용하였다. 그러나근대사회에접어들자천연안료와아교의수급이어려워졌으며합성안료와아크릴에멀젼을사용하게되었다. 접착제의경우아교의내구성저하및박락이문제점으 접수 / 심사종료 / 게재승인

2 458 보존과학회지 Vol.31, No.4, 2015 로지적되어대체재인수용성아크릴에멀젼 ( 포리졸, Daeyang 社 ) 을사용하도록 문화재수리표준시방서 표 단청안료배합표 에비율에의한단청색조제법을명시하고있다. 수용성아크릴에멀젼의경우물과배합비율이 1:1( 에멀젼 : 물 ) 로명시되어있으나, 대부분의단청시공현장에서는안료의종류에상관없이배합비율을 1:3 ( 에멀젼 : 물 ) 으로조채하여사용하고있다. 안료의경우 20 세기무렵부터천연안료와합성안료가단독또는혼합되어사용되었고다양한색채표현을위해재료를혼합하여사용하고있다 (Lee, 2014). 하지만이러한서로다른특성을가진안료의무분별한혼합은서로다른물성차이로인하여단일재료보다퇴색및박락을촉진시킨다. 현재국내단청현장에서장단육색조채에사용되는안료를알아보기위하여단청안료업체및안료화학회사 20 곳을대상으로설문조사를실시하였다. 그결과지당은산화지당 (Titanium Dioxide) 인이산화티타늄 (TiO 2) 을사용하고있었으며, 장단 (Lead red) 은광명단 (Minium) 인사산화납 (Pb 3O 4) 을사용하고있었다. 지당의경우 문화재수리표준시방서 에따르면이산화티타늄루타일 (Rutile) 형 R760(D 社 ) 제품이명시되어있으나이제품은 1980년대 무렵부터공급이중단되어현재 R902 + (D 社 ) 제품을사용하고있는것으로나타났다. 하지만실제단청현장에서는지당의까다로운사용법과번거로운조채방법때문에 문화재수리표준시방서 에명시된이산화티타늄루타일 (Rutile) 형의사용을기피하고있다. 대신루타일형에비하여보다조채하기쉬운아나타제 (Anatase) 형을사용하거나외부용수성페인트로대체하여사용하고있는것으로나타났다. 이러한현대단청용장단육색조채시무분별한지당의선정은품질, 순도, 불순물등을정확히알수없으며장단과혼합되어사용될경우단청의열화에결정적인영향을미치게된다. 또한사용되는합성안료의다양한물성차이를고려하지않고일관된조채방법의사용은내구성및열화를촉진시킨다. 본연구는현재단청에서현대재료를사용한장단육색채색후나타나는박락 ( 剝落 ), 균열 ( 龜裂 ), 이채 ( 異彩 ) 현상의원인을밝히고자하였다. 특히장단육색조채시장단과지당의물성차이로인한특성을보고자하였다. 지당의경우국내에유통되고있는루타일형, 아나타제형으로크게구분하여종류에따른각각의물성분석을실시하였다. 그후장단육색을조채하여지당의물성에따른적합한수용 Table 1. Exfoliation Site of Jangdanyuksaek(Incarnadine). No. Investigation Site Listed 1 Gwangseongbo Anhaeru( 廣城堡按海樓 ) Historical Site No Daeungbojeon Hall Jeondeungsa of Temple( 傳燈寺大雄寶殿 ) Treasure No Gyeongbokgung Palace( 景福宮 ) 4 Bulguksa Temple( 佛國寺 ) Geunjeongjeon Hall( 勤政殿 ) Sajeongjeon Hall( 思政殿 ) Heungnyemun Gate( 興禮門 ) Inner sanctum( 內室 ) Mahavira Hall( 大雄殿 ) Museoljeon Hall( 無說殿 ) Corridor( 回廊 ) Cheonwangmun Gate( 天王門 ) 5 Palsangjeon Hall of Beobju Temple( 法住寺捌相殿 ) 6 Changdeokgung Palace( 昌德宮 ) 7 Dongnae Confucian school( 東萊鄕校 ) Donhwamun Gate( 敦化門 ) Daejojeon Hall( 大造殿 ) Seonpyeongmun Gate( 宣平門 ) Banhwaru( 攀化樓 ) Inner Three Gates( 內三門 ) Side Doors of Left and Right( 左右夾門 ) National Treasure No.223 Treasure No.1759 Historical Site No.117 Treasure No.1744 Historical Site No.502 National Treasure No.55 Treasure No.383 Treasure No.816 Historical Site No.122 Monument Article No.61

3 현대단청용장단육색의기본특성및사용기준연구 / 김은지, 정광용 459 성아크릴에멀젼의농도및수용성아크릴에멀젼과안료의배합비율을제시하였다. 좋은결과를보인배합비율로다양한조건의시편을제작하여촉진내후성시험및자외선열화시험을실시하였다. 각각의시험결과를통하여실제단청현장에서쓰이고있는현대재료의역학적관계를중심으로안료에대한물성및특성을제시하고자한다. 2. 현대단청용장단육색의현황 2.1. 장단육색의박락현대재료를사용하여단청보수공사를시행한국내외부목조건축물 7곳 (Table 1) 을대상으로장단육색변색및박락을조사하였다. 조사대상지 7곳모두단청의가칠은비교적온전하게잘보존된편이었으나 2빛 3빛으로올린색들은박락이심하게나타났다. 대표적인혼색채료인장단육색의경우가칠위에채색되어변색및박락이심한것으로나타났다. 이러한현상은장단과지당의조채과정에서안료입자크기및형태차이로인한것으로열화된장단육색에서지당의두드러진이채및백화 ( 白化 ) 현상을촉진시킨다. 장단육색에사용되는백색안료 ( 지당 ) 를분석한결과 경복궁근정전 외부단청은이산화티타늄이검출되었으며 법주사팔상전 외부단청 (14층창방, 도리 ) 은이산화티타늄아나타제형이검출되었다 (Kim, 2015) 지당 ( 이산화티타늄 ) 의종류별특성현재외부목조건축물단청에서백색안료 ( 지당 ) 로이산화티타늄을주로사용하고있다. 이산화티타늄은여러용도로쓰이지만주로백색도료로서의용도로쓰이고있다. 공업적으로이산화티타늄을제조하는방법은크게황 산법과염소법 2가지로나뉜다. 현재상업적으로유통되는것은루타일형과아나타제형으로크게구분되고있다 황산법황산법 (Figure 1) 은옥시황산티타늄 (TiOSO 4) 의수용액을열가수분해해서얻어진침전인아나타제형의이산화티타늄미립자를 800~1000 로소성하여성장시킨후원하는크기로얻는방법이다. 소성공정의종자첨가조절에의해아나타제형, 루타일형등의원하는결정을제조할수있다. 화학적환원, 정제, 침전, 세척, 배소 (Calcination) 를포함하는단계를거쳐이산화티타늄중간체가생산된다. 아나타제형또는루타일형결정구조는핵형성과배소에의해서결정된다. FeTiO 3 + 2H 2SO 4 TiOSO 4 + FeSO 4 + 2H 2O TiOSO 4 + H 2O TiO 2 + H 2SO 염소법염소법 (Figure 2) 은사염화티타늄 (TiCl 4) 의가열증기를가열산소와반응시켜고온기상에서이산화티타늄입자를형성시키는방법으로루타일형만제조된다. 이공정은두가지고온및기상반응을포함한다. 티타늄원광은환원조건하에서염소가스와반응해서사염화티타늄및불순물인기타금속의염화물을만들고불순물은분리및제거된다. 고순도로정제된사염화티타늄은고온에서산화되어이산화티타늄중간체를형성한다. 염소법공정의산화단계에서입자크기분포와결정타입을조절할수있어높은은폐력과착색력을갖는이산화티타늄을생산할수있다. 2FeTiO 3 + 7Cl 2 + 3C 2TiCl 4 + 2FeCl 3 + 3CO 2 TiCl 4 + O 2 TiO 2 + 2Cl 2 Figure 1. Production Process of Sulfuric Acid(DuPont, 2007). Figure 2. Production Process of Chlorine(DuPont, 2007).

4 460 보존과학회지 Vol.31, No.4, 루타일형과아나타제형의특징루타일형은 UV 파장영역을제외하고아나타제형에비하여반사율이높다. 루타일형은 UV를흡수하는특성을가져가시광선영역에서아나타제형보다내후성이좋으며물성저하를방지할수있다. 반면아나타제형은 UV 광선을반사시켜반사된 UV광이레진의물성과내후성을떨어뜨리게된다. 안료의충족조건인색상과은폐력면에서이산화티타늄루타일형의굴절지수가높아우수한은폐력을가진다. 이는루타일형의결정체가촘촘하며성분 (Table 2, Table 3) 을비교했을때은폐력이약 30% 정도더높기때문이다. 또한루타일형은 UV 파장 (360~400nm) 에서빛을더많이흡수하여광화학안정성이높아폴리머보호에우수하다 (mm) 로제작하였다. 안료를도포할목재표면나이테평균폭이약 1.5mm인균질목재로서흠이없는양질의목재를사용하였다. 샌드페이퍼를사용하여사찰건축물과비교하여적당한정도로목재표면을평활화작업을실시하였다 교착제 ( 수용성아크릴에멀젼 아교 ) 합성수지의경우현재단청현장에서주로사용하고있는수용성아크릴에멀젼타입인포리졸 506( 대영화학社 ) 을사용하였다. 목재시편에도포한후완전히건조되었을때손으로문질러도료가묻어나지않을정도를적절한농도로삼았다. 아교의경우막대아교 ( 鳳凰, 일본 ) 를걸러서물과배합하여 5% 농도로호분과조채하여사용하였다 재료의종류 육송 ( 陸松 ) 3. 재료및방법 문화재보수수리에쓰이는육송으로시험편을제작하여사용하였다. 한국산업표준시험방법에근거하여적정수분함량인 6~12% 로시편을건조시킨후규격은촉진내후성시험기지그에장착할수있도록가로 세로 두께를 Table 2. Components of Rutile and Anatase Type. Crystal structure Rutile Anatase Specific Gravity(g/cm 2 ) RefractiveIndex Melting Point Mohs Hardness 7 6 Optical Relative Ability 장단 ( 長丹, Lead Red) 무기안료인장단의주성분은적색안료인산화납으로연단 ( 鉛丹 ) 광명단 ( 光明丹 ) 적연 ( 赤鉛 ) 등으로불리는사산화삼납 (Pb 3O 4) 을사용하였다. 단청하는사람에따라적색을많이띄는장단에황색을첨가하기도하나본시험에서는장단육색조채시장단만을사용하였다 군청 ( 群靑, Ultramarine Blue) 군청은무기합성안료로울트라마린이라고도한다. 조성은 3NaAl SiO 4 Na 2S 2 인규산염으로푸른빛의분말이다. 과거에는천연광석인유리로만들었으나자원이부족하고값이비싸 1928년에합성법이발명된후현재는전부합성안료를사용하고있다 조양록 ( 造洋綠, Emerald Green) 단청가칠은조양록인시아닌그린 (Cyanine green) 을사용하였다. 현재현장에서사용하고있는색도를기준으 Table 3. Specifications of Rutile and Anatase Type. Characteristic Representative purposes Free Chalking Anatase Structural In Outdoor Medium Chalk Resistant Rutile Good PVC Enamels, lacquers Medium Chalk Resistant Rutile Super PVC Enamels Alkyd, Emulsion, Flat Highly Chalk Resistant Rutile Durable gloss Outdoor Titanium dioxide(%) Watersoluble Resistivity(Ω) Representative Products Anatase R100,700,900 R702,900,901, 902+,931 R902,702,960, 960VHG

5 현대단청용장단육색의기본특성및사용기준연구 / 김은지, 정광용 461 Table 4. Material Characteristic of Waterbased Paint for Exterior. Characteristic K Co. Paints for Exterior S Co. Paints for Exterior Solid Volume 35% 37.1% Thickness of Recommendations 40μm 8.8m 2 /L(Application Area) 60μm 6.1m 2 /L(Application Area) Times of Paintings 2 Times 2~3 Times Dry Period Dry Hard(within 40min) Solidification Hard(within 1hr) Intervals of Repaint 1hr Later 3hr Later Dilution Ratio/Diluent Within 10% Rate of Paint Volume, Water 로가칠하기위하여단청기술자의감독하에액황, 철황, 합성교착제인포리졸 506을사용하여옥색에가깝게조채하여사용하였다. 원칙적으로단청가칠에뇌록을사용해야하나실제단청시공현장에서는품수를줄이고작업의효율성을높이기위하여조양록을사용하고있다 백색안료 지당 (Titanium Dioxide) 지당은산화지당으로티탄백 (Titanium White) 이라고도한다. 일본을통해유입되면서 titan' 의일본식발음인지당으로부른것이며 알지당 이라는명칭또한제조회사에서만든분류번호가 R 로표기된것에서비롯되었다 (Jeong, 2006). 입자크기가더작을수록분산성이좋으며청미감이높은백색도를구현할수있다. 루타일형은 a(d 社 미국산 ), b(c 社 국내산 ), c(i 社 일본산 ), d(s 社 국내산 ) 을사용하였고아타나제형은 a(m 社 국내산 ), b(c 社 국내산 ) 를사용하였다. 루타일형의경우 R, 아나타제형의경우 A 로표기하였다 호분 ( 胡粉 ) 호분의조성은탄산석회 (CaCO 3) 로굴, 조개껍데기를구워만든백색가루를정제한안료이다. 시험에사용된호분은단청현장에서많이사용하고있는이화호분 ( 국내산 ) 과숭례문단청복원사업에사용된백설호분 ( 白雪 鳳凰社 일본산 ) 을사용하였다. 이화호분의경우회색의안료로직접칠하여색을내기보다는가칠및타분을할때주로쓰이며현장에서는간혹호분과이산화티타늄을혼합하여칠한다 외부용수성페인트 (Waterbased Paint for Exterior) 현재단청현장에서혼색채료조채시대부분쓰이고 있는 KSM6010 1종 2급에해당하는백색페인트인 K 社 와 S 社 의외부용페인트 (Table 4) 를사용하였다. 모두아크릴에멀젼수지를주성분으로한다. 온도변화및희석시점도변화가적고잘흐르지않아작업성및내후성 내수성 내알카리성 크랙저항성 부착성이우수하여외벽용으로적합하다. S 社외부용페인트 의경우중금속성분을사용하지않고휘발성유기화합물 (VOCs) 의함량을최소화한친환경제품이다 재료의물성분석 안료의흡유량 KS M ISO 787 표준의일부로안료나체질안료의흡유량을측정하는일반시험방법을이용하였다. 장단, 군청, 백색안료 ( 지당 6종, 호분 2종 ) 를대상으로같은시간의측정값으로서로비교하였다. 뷰렛을이용한부피 / 질량으로표현하였다. KS M ISO 150의조건을만족하는시험시약인아마인유산값은 5.0~7.0mg KOH/g이다. 평판은연마유리 300mm 400mm를사용하였으며, 팔레트칼의길이는 140~150mm, 넓은폭은 20~25mm, 좁은폭은 12.5mm 인것을사용하였다. 10ml 뷰렛을이용하여흡유량측정을두번시행한후평균값으로결과값을산출하였다. 시험방법은평판위에시험시료를놓고뷰렛을사용하여아마인유를한번에 4~5방울씩천천히가하여, 팔레트칼로시료와기름을충분히개서섞는다. 동일한속도로기름을계속가하여기름과물질의덩어리가형성되면한방울씩기름을가한후팔레트칼로전체적으로비벼준다. 반죽이골고루잘이겨질때까지기름을첨가한다. 반죽은금 (Cracking), 부스러짐 (Crumbling) 이없이평판위에바로펼쳐져서부착되어야한다. 뷰렛으로부터사용된기름의양을기록하며작업완수시간은 20~30분정도로시료

6 462 보존과학회지 Vol.31, No.4, g당기름의양을 ml 단위로표현하여아래의식으로흡유량을산출하였다. V : 시험에사용된기름의부피 (ml) m : 시험시료의질량 (g) 안료의형태및성분분석 SEMEDS(Scanning Electron Microscope) 안료의입체적관찰이가능한점을이용하여안료의입자형태, 평균크기, 조성을알수있다. 사용된 SEMEDS (JEOL, JP/JSM5500LV) 는가속전압 20kV, 측정시간은 50sec의조건으로분석하였다. 분석할각각의안료를광물용슬라이드글라스에소량적가하여에탄올의퍼짐에의해안료입자들이분산되도록한뒤 C 및 Au로코팅하여관찰하였다. 안료입자크기는주사전자현미경 Scale bar 를사용하여 5회씩측정한후평균값을구하였다 XRD(Xray Diffraction Analysis) 안료의동정은 X선회절분석기 ( 탁상형 X선회절장치, Mini Flex600, Rigaku Corporation, Japan) 를사용하여측정하였다. 금속이나광물들의결정구조를확인하는데사용하여광물의화학조성이아닌물질로서의특성을확인할수있다. Auto Sample Changer가있어고품질의분말회절데이터를얻을수있으며 Real time 각도보정에의해정밀도를향상및 300W 대비 2배이상의강도를가진다. 분석시 Target은 Cu이며분석범위는 10~70 또는 3~80 까지이다. 분석조건은 40kV, 15mA, 0.6kW로계측하였다 안료의발림성 농도별발림성비교 단청채색시목재에발리는사용감을비교하기위하여발림성측정을실시하였다. 시편바탕체로는사포로육송의표면을다듬은 45 변재부분의판재를사용하였다. 백색안료인지당 6종, 호분 2종, 외부용수성페인트 2종을대상으로실시하였다. 농도별비교를위해합성교착제 ( 포리졸 506) 와안료의배합비율을저 중 고농도 (1:1, 1:1.25, 1:1:5) 로세분화시켰다. 합성교착제의농도는합성교착제와물의비율을 1:3으로배합하여수용액상태로사용하였으며페인트의경우시판용제품을사용하였다. 농도별로제조한지당과페인트를각각 3ml씩덜어서육송시편에 단청용붓으로펴발랐을때의발림성과끈적임의정도를통하여사용감을중심으로비교실험을실시하였다. 채색된육송시편은온도 23±5, 습도 50±5% 의조건에서자연건조한후발림성, 뭉침, 이채현상을비교하였다 개는방법별발림성비교체질안료인지당은다른안료입자보다가벼워침전시킨후사용하는것이일반적이다. 물, 약수물 ( 철분이들어간물 ), 분산제등안료를침전시키는방법은다양하다. 침전시킨안료는합성교착제와혼합하여개며분산제와소포제를소량첨가하기도한다. 분산제는현탁상태를유지하기위한목적이며소포제는안료를칠하였을때기포를없애기위한것이다. 지당을개는방법은안료에물을부어 3일정도침전시켜윗물을걸러내어얻어내는방법, 안료에뜨거운물 (100 ) 을부어액체상태인수성분산제삼인산나트륨 ( 三燐酸, Na 5P 3O 10, Sodium Tripolypho State) 를첨가하여침전시키는방법이있다. 이두가지방법으로각각백색안료인지당 6종, 호분 2종을침전시켜장단과함께장단육색을조채하여유리판에도포하였다. 적절한합성교착제의농도, 합성교착제와안료의배합비율은농도별발림성비교실험과동일조건으로실시하였다 합성교착제및안료의배합특성 단색안료의배합특성단청업체및단청기술자를대상으로설문조사를실시한결과합성교착제의농도는 1:3( 교착제 : 물 ), 합성교착제와안료의배합비율은 1:1( 교착제 : 안료 ) 인것으로나타났다. 하지만이는서로다른안료의성질을고려하지않은일관된사용법으로적절한합성교착제농도및안료와의배합비율실험을통하여결과값을수치화하여제시하고자하였다. 단색안료의알맞은농도및배합비율을선정하기위하여장단, 군청, 백색안료인지당 6종, 호분 2종, 외부용수성페인트 2종을여러가지배합조건으로조채하였다. 채료를유리판에일정면적 ( 가로 세로, 20 10cm) 을붓으로펴발라발림성, 뭉침 ( 교착제의응집현상 ), 이채현상등을비교하였다. 결과는크게균열, 뭉침, 점도 3가지항목으로나누어총 9점 (3: 상 2: 중 1: 하 ) 으로환산 (Table 5, Table 6, Table 7) 하여비교하였다. 점도가높아서섞이지않는경우, 너무낮아서물처럼흐르는경우, 손에안료가묻어나는경우, 혼색후채색시안료의분리현상이나타나는것은단청채료로적합하지않아 0점으로환산하였다.

7 현대단청용장단육색의기본특성및사용기준연구 / 김은지, 정광용 463 Table 5. Scorecard of Crack (Category : Top, Middle, Bottom) Image Magnification (x100) Occurrence 0~10% 10~30% 30~100% Characteristic None Crack(0~10%) Crack(Slightly) Crack(Harsh) Test Scores Top : 3 points Middle : 2 points Bottom : 1point Table 6. Scorecard of Agglomeration (Category : Top, Middle, Bottom) Image Magnification (x100) Occurence 0~10% 10~30% 30~100% Characteristic Good Viscosity None Agglomeration Agglomeration(Slightly) Separation of Binder Agglomeration(Harsh) Separation of Binder Test Scores Top : 3 points Middle : 2 points Bottom : 1point Table 7. Scorecard of Viscosity (Category : Top, Middle, Bottom) Image Magnification (x100) Characteristic.Good Viscosity.Smooth Cover.Good Hiding Power.Unstained by Pigment.Low Hiding Power (Low Viscosity).Rough Cover (Hight Viscosity).Stained by Pigment.Fluid Liquid (Low Viscosity).Hard Mixing (Hight Viscosity).Stained by Pigment Test Scores Top : 3 points Middle : 2 points Bottom : 1point 혼색안료의배합특성시편에사용된혼색 ( 장단육색, 삼청 ) 을조채할때 문화재수리표준시방서 에의거하여제작하고자하였으나합성교착제의농도, 안료와의배합비율, 색도값이명확히규정되어있지않았다. 또한실제현장에서는단청기술자마 다각기다른색상과조채방법을사용하여같은색상에서상당한편차가있었다. 적절한농도및색상을선정하기위하여단색안료의배합특성과동일한예비실험을실시하였으며안료색상선정을위하여문헌조사및현장조사를실시하였다. 문헌의

8 464 보존과학회지 Vol.31, No.4, 2015 Table 8. Color Values of Jangdanyuksaek and Samchung. Color CMYK CIE Jangdanyuksaek M:30, Y:50 L * :75.16, a * :8.55, b * :21.54 Samcheong C:40, M:20, Y:10 L * :74.94, a * :2.27, b * :4.86 Table 9. WeatherOmeter Condition of Jangdanyuksaek Specimens (Totals:9points). Classification Scores Titanium Dioxide Binder:Pigment Binder:Water Characteristic 9 Ra1 1:2 1:1 9 Ra2 1:2 1:2 Adequate 9 Ra3 1:2 1:3 Good 9 Aa1 1:4 1:1 Condition 9 Aa2 1:3 1:1 9 Aa3 1:2 1:0 9 Aa4 1:1 1:0 0 Ra4 1:3 1:3 Stained 0 Ra5 1:2 1:4 Stained 0 Ra6 1:1.5 1:3 Separated 0 Ra7 1:1.25 1:3 Separated Inadequate 0 Ra8 1:1 1:3 Separated 0 Aa5 1:5 1:2 Stained 0 Aa6 1:4 1:2 Stained 0 Aa7 1:3 1:2 Stained 6 Aa8 1:2 1:1 Agglomerated 5 Aa9 1:1 1:1 Agglomerated 경우 문화원형백과단청문양 의 CMYK(cyanmagentayellowblack) 색상표 (Table 8) 를참조하였다. 현장조사는 CIE( 국제조명위원회 ) L * a * b * 표색계에따라외부목조건축물중현대안료를사용한 12곳의장단육색과삼청의색상을 3회측정한평균값을구하였다. 장단육색의 L * 값은 72.10, a * 값은 20.45, b * 값은 19.27로나타났으며, 삼청의 L * 값은 55.23, a * 값은 3.92, b * 값은 23.42로산출되었다. 실험시편은산출된값을기준으로조채하여채료로제작하였다 시편제작및시험방법 촉진내후성시험내후성을비교하기위하여촉진내후성시험기 (Ci4000 Xenon WeatherOmeter, ATLAS 社 ) 를사용하였다. 촉진내후성시편은육송시편위에포리졸 506을 2회포수하여 7일간건조후백색안료 ( 지당 6종, 호분 2종, 외부수성페 인트 2종 ) 와장단육색을각각 2회씩채색하여 15일간건조하였다. KS M ISO 3270에규정한품질조건 (23±2 의온도, 50±5% 의상대습도 ) 으로시편의제작및건조를진행하였다. 지당 6종은크게루타일형과아나타제형에따른합성교착제와안료의배합비율을비교하기위하여저 중 고 (1:1, 1:1.25, 1:1.5) 농도로조채하여제작하였다. 호분 2종은전통교착제와합성교착제의차이점을비교하기위하여막대아교수용액 (5%) 을사용한시편을추가하였다. 외부용수성페인트 2종은단청현장에서쓰이는시판용제품을그대로사용하였다. 장단육색시편 (Table 9) 은농도실험결과채료로우수한조건 ( 루타일형 3가지, 아나타제형 4가지 ) 과부적합한조건 ( 루타일형 아나타제형각 5가지 ) 의박락및균열현상등을비교하였다. 촉진내후성시험방법은 KS M ISO 11341( 도료와바니시인공기후와인공복사 ) 에서규정한도료의촉진내후

9 현대단청용장단육색의기본특성및사용기준연구 / 김은지, 정광용 465 성시험조건으로진행하였다. 시험방법은아래표 (Table 10, Table 11) 와같으며운용은총 168시간으로최악의기후조건에서약 300일 ( 옥외폭로약 10개월 ) 에해당된다 자외선열화시험 내광성을비교하기위하여 KS M ISO 787( 안료와체질안료의일반시험방법제15부 : 유색안료의내광성비교 ) 의규정에적합한자외선열화시험기 (UVConditioner) 를사용하였다. 자외선시편은장단육색을가칠된육송시편에상도채색한내광성을보고자포리졸 506을 2회포수하여 7일간건조한후조양록으로 1회채색하여 7일간건조하였다. 가칠된육송시편위에장단육색을 1회채색후 3 세트씩제작하여 15일간건조하였다. 시편의제작및건조는 KS M ISO 3270에규정한품질조건 (23±2 의온도, 50±5% 의상대습도 ) 으로진행하였다. 장단육색의색상은문헌과현장조사를통해평균값을기준삼아장단과백색안료를혼색하여조채하였다. 지당 6종은 개는방법별발림성비교실험 에서발림성및안료분산도가좋았던중간농도 ( 교착제 : 안료 =1:1.25) 로조채하였다. 호분 2종은지당, 외부용수성페인트보다백색도가 Table 10. Condition of WeatherOmeter. Ultraviolet Light Source Xenon Lamp Irradiance W/m 2 Rack Temp. 65 Chamber Temp. 38 Humidity 70% Phase Duration 10,080min(84Cycles) Table 11. One Cycle of Test. Test Conditions Carbon Arc Lamp (300~400nm) Light with Water Test Duration 102min 18min 현저히높아장단의양을적게배합하여기준색상에부합하도록조채하였다. 자외선열화시험방법은시편을 40~60 의수증기중에방치한후직접폭로시키는방법으로자외선 ( 파장역 280~360nm, 피크파장 306nm) 을방출시키면서일정시간마다살펴보았다. 시험조건은아래의표 (Table 12) 와같으며운용은총 336시간 (14일) 으로약 5년에해당하는내광성및안료의변색정도를통한내후성결과값을얻을수있다. 4. 결과및고찰 4.1. 재료의물성분석결과 시험에사용된안료 12종에대한흡유량, 안료의형태및분석, 발림성, 교착제와안료의배합특성을정리하였다. 분석안료는장단, 군청, 백색안료인지당 6종 ( 루타일형 4종, 아나타제형 2종 ), 호분 2종, 외부용수성페인트 2 종을대상으로하였다 안료의흡유량결과 흡유량 (Table 13) 은장단 < Rb Rd Rc < 이화호분 < 백설호분 < Ra < Aa < Ab < 군청순으로크게나타났다. 지당인루타일형이대체적으로흡유량이작으며루타일형 < 호분 < 아나타제형순으로흡유량이커진다. 현재 Table 12. Condition of UVConditioner. Ultraviolet Light Source UVB(SANKYO DENKI G15T8E, Japan) Irradiance 50±15 W/m 2 Rack Temp. 50±5 Chamber Temp. 25±5 Humidity 65±5 Phase Duration 336hr Table 13. Results of Oil Absorption. Oil Absorption (ml/100g) Test Volume(g) Oil Absorption (ml/100g) Test Volume(g) Ra Ab Rb Lead red Rc Ultramarine blue Rd Ehwa Whiting Aa Baeksul Whiting 34 10

10 466 보존과학회지 Vol.31, No.4, 2015 Table 14. Analysis Results of SEMEDS(Ra, Rb). Ra Rb Ra Elemental Measurements(wt%) O Mg Al Rb Si 0.56 Ca Ti Totals (%) Cu Zn 0.91 Table 15. Analysis Results of SEMEDS(Rc, Rd). Rc Rd Rc Elemental Measurements(wt%) O Mg Al Rd Si Ca Ti Totals (%) Cu Zn Table 16. Analysis Results of SEMEDS(S, K ) S K S Elemental Measurements(wt%) O Mg Al K Si Ca 1.47 Ti Totals (%) Cu Zn 11.37

11 현대 단청용 장단육색의 기본 특성 및 사용 기준 연구 / 김은지, 정광용 467 단청에 쓰이는 Ra의 경우 루타일형에서 가장 큰 흡유량 결과는 아래와 같다. 값을 가졌다. 또한 장단과 군청은 15배의 흡유량 차이를 보 여 백색 안료와 혼색하여 장단육색 및 삼청으로 조채할 경 백색 안료 루타일형 백색 안료로 사용된 안료 10종 중 지당 4종(Ra, Rb, 우 안료의 양을 주의하여 사용해야 한다. Rc, Rd)과 외부용 수성 페인트 2종(S社, K社)이 XRD 분 안료의 형태 및 성분 분석 결과 석 결과(Figure 3) 이산화티타늄 루타일형으로 검출되었 SEMEDS 및 XRD를 이용한 형태 관찰 및 성분 분석 다. SEMEDS(Table 14, Table 15, Table 16)를 통해 성분 Figure 3. Analysis Results of XRD(Ra, Rb, Rc, Rd, S, K ) Table 17. Analysis Results of SEMEDS(Aa, Ab). ABa Ab Elemental Measurements(wt%) Totals (%) Aa C O K Ti Cu 1.58 Zn Ab

12 468 보존과학회지 Vol.31, No.4, 2015 Figure 4. Analysis Results of XRD(Aa, Ab). Table 18. Analysis Results of SEMEDS(Calcite Ehwa, Baeksul). Ehwa Baeksul Elemental Measurements(wt%) Totals (%) O Mg Al Si Ca Cu Ehwa Baeksul Figure 5. Analysis Results of XRD(Calcite Ehwa, Baeksul).

13 현대단청용장단육색의기본특성및사용기준연구 / 김은지, 정광용 469 Table 19. Analysis Results of SEMEDS(Lead Red, Ultramarine Blue). Lead Red Ultramarine Blue Elemental Measurements(wt%) Totals (%) O Na Al Si S Pb Red 100 Blue Figure 6. Analysis Results of XRD(Lead Red, Ultramarine Blue). 원소를분석하였으며입자크기는약 0.1μm 로나타났다. 였으며입자크기는약 0.5~2.0μm 로나타났다 백색안료아나타제형백색안료로사용된안료 10종중지당 2종 (Aa, Ab) 이 XRD 분석결과 (Figure 4) 이산화티타늄아나타제형으로검출되었다. SEMEDS(Table 17) 를통해성분원소를분석하였으며입자크기는약 0.3μm로나타났다 호분백색안료로사용된안료 10종중호분 2종 ( 이화, 백설 ) 이 XRD 분석결과 (Figure 5) 탄산칼슘 (CaCO 3) 으로검출되었다. SEMEDS(Table 18) 를통해성분원소를분석하 장단, 군청시험에사용된장단, 군청의 XRD 분석결과 (Figure 6) 장단 (Lead Red) 은사산화납 (Pb 3O 4), 군청 (Ultramarine Blue) 은함황알루미노규산나트륨 (Na 4Al 3Si 3O 12S 1~2) 으로검출되었다. SEMEDS (Table 19) 를통해성분원소를분석하였으며입자크기는약 1.0~3.0μm로나타났다 안료의발림성결과백색안료 10종 ( 지당 6종, 호분 2종, 외부용수성페인트 2종 ) 에대한농도별발림성결과와백색안료 8종 ( 지당 6

14 470 보존과학회지 Vol.31, No.4, 2015 Table 20. Experiment of Making Jangdanyuksaek with Jidang(Ra, Rb, Rc, Rd, Aa, Ab). Ra Rb Rc Rd Aa Ab Image Jangdanyuksaek Table 21. Suitable Consistency of Jidang. Binder : Water Binder : Pigment Ra 1 : 2 1 : 3 1 : 0.65 Rb 1 : 2 1 : 3 1 : 0.65 Rc 1 : 3 1 : : 0.65 Rd 1 : 2 1 : 3 1 : 0.65 Aa Undiluted Solution 1 : 1 1 : : : 0.65 Undiluted Solution Ab 1 : : 1 1 : 1 Table 22. Scorecard of Mixed Colors(Lead Red & Jidang Ra). Binder : Pigment Ra 1 : 3 1 : 2 1 : : : 1 Topic Binder : Water Undiluted 1 : 1 1 : 2 1 : 3 1 : 4 Viscosity 3 3 Agglomeration 2 2 Stained Stained Stained Totals Viscosity Agglomeration Stained 3 3 Totals Viscosity 3 2 Agglomeration 2 Exfoliation 2 Exfoliation Stained Totals Viscosity 3 Agglomeration 1 Exfoliation Exfoliation Exfoliation Stained Crack 3 Totals Viscosity Agglomeration Exfoliation Exfoliation Exfoliation Exfoliation Stained Crack Totals

15 현대단청용장단육색의기본특성및사용기준연구 / 김은지, 정광용 471 종, 호분 2종 ) 및장단육색의개는방법별발림성결과는아래와같다 농도별발림성실험결과지당 < 호분 < 외부용수성페인트순으로발림성이좋았다. 지당의경우아나타제형이루타일형보다발림성이좋았다. 루타일형 Rc 제품은발림성이좋아부착면에잘도포되어긴신장길이를나타내었다. 루타일형 Rb 제품은채색과정에서발림성이좋지않아다른루타일형제품에비하여사용이매우까다로웠다. 아나타제형 Aa 제품은 Ab 제품보다발림성이조금더좋은것으로나타났다. 호분은백설호분이이화호분보다발림성이좋았다. 외부용수성페인트의경우 K 社제품이 S 社제품보다발림성이조금더좋은것으로나타났다 개는방법별발림성백색안료 8종 ( 지당 6종, 호분 2종 ) 의경우물로침전시킨안료의발림성이분산제를첨가한침전법보다좋았다. 이는장시간동안안료입자사이로물이침투해안료를분산시켜주는능력이분산제의분산력보다좋은것을알수 있었다. 혼색인장단육색의경우조채과정에서지당의작은안료입자가장단의큰안료입자와분리되는이채현상이나타났다. 물로침전시킨방법이분산제를첨가한침전법보다이채현상이심하였으며착색력차이로인하여입자가큰안료가작은안료입자로치우치는현상 Table 20 이나타났다 합성교착제및안료의배합특성결과 단색안료의배합특성 지당의농도별실험결과루타일형 (Ra, Rb, Rc, Rd) 은합성교착제의농도를 5단계 ( 원액, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4= 교착제 : 물 ) 로나누고교착제와안료의배합비율은 4단계 (1:1, 1:0.8, 1:0.65, 1:0.5= 교착제 : 안료 ) 로나누었다. 아나타제형 (Aa, Ab) 은합성교착제의농도를 5단계 ( 원액, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4= 교착제 : 물 ) 로나누고교착제와안료의배합비율은 6단계 (1:2, 1:1, 1:0.8, 1:0.65, 1:0.5, 1:0.3= 교착제 : 안료 ) 로나누었다. 실험결과지당을조채할시합성교착제의농도및합성교착제와안료의배합비율은다음 Table 21과같이조채할때적 Table 23. Scorecard of Mixed Colors(Lead Red & Jidang Aa) Binder : Pigment Aa 1 : 5 1 : 4 1 : 3 1 : 2 1 : 1 Topic Binder : Water Undiluted 1 : 1 1 : 2 1 : 3 Viscosity 1 Agglomeration Nonmixed 3 Stained Stained Crack 3 Totals Viscosity 1 3 Agglomeration 3 3 Stained Stained Totals Viscosity 2 3 Agglomeration 3 3 Stained Stained Totals Viscosity 3 2 Agglomeration 3 1 Stained Stained Totals Viscosity 3 1 Agglomeration 3 1 Stained Stained Totals

16 472 보존과학회지 Vol.31, No.4, 2015 절한것으로나타났다 장단, 군청의농도별실험결과장단 (Lead red) 의경우지당의입자구조및물성차이로인해현저한흡유량차이가나타난다. 이에조채시적절한배합비율을찾고자합성교착제의농도를 5단계 ( 원액, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4= 교착제 : 물 ) 로나누고교착제와장단의배합비율은 4단계 (1:9, 1:8, 1:7, 1:6= 교착제 : 안료 ) 로나누었다. 실험결과장단을조채할시합성교착제의농도는원액이적당하였고교착제와안료의배합비율은 1:9, 1:8, 1:7이적절한것으로나타났다. 군청 (Ultramarine blue) 의경우지당의입자구조및물성차이로인해현저한흡유량차이가나타난다. 이에조채시적절한배합비율을찾고자합성교착제의농도를 6단계 ( 원액, 1:1, 1:2, 1:3, 1:4, 1:5= 교착제 : 물 ) 로나누고교착제와군청의배합비율은 5단계 (1:3, 1:2, 1:1.5, 1:1, 1:0.8= 교착제 : 안료 ) 로나누었다. 실험결과군청을조채할시교착제와안료의배합비율이 1:2일때교착제의농도는 1:2, 1:3, 1:4이적절하였으며, 1:1.5일때교착제의농도는 1:1, 1:2, 1:3이적절한것으로나타났다 혼색안료의배합특성 장단육색의농도별실험결과장단육색은문헌및현장조사를통해선정한평균색상값을기준으로지당 ( 루타일형 Ra, 아나타제형 Aa) 과장단안료를 1:1.5의배합비율로혼색하였다. Ra Table 22 와 Aa Table 23의합성교착제의농도및합성교착제와장단육색안료의배합비율을다양한조건으로세분화하여점도, 뭉침, 균열현상을중심으로비교하였다. 실험결과 Ra는합성교착제와안료의배합비율이 1:2일때교착제의농도는 1:1, 1:2, 1:3이적절한것으로나타났다. Aa 는합성교착제의농도가원액일때교착제와안료의배합비율이 1:2, 1:1이적절하였으며, 1:1일때교착제와안료의배합비율은 1:4, 1:3이적절하였다 삼청의농도별실험결과삼청은문헌및현장조사를통해선정한평균색상값을기준으로지당 ( 루타일형 Ra, 아나타제형 Aa) 과군청안료를 1:1.3의배합비율로혼색하였다. Ra Table 24와 Aa Table 25의합성교착제의농도및합성교착제와삼청안료의배합비율을다양한조건으로세분화하여점도, 뭉침, 균열현상을중심으로비교하였다. Table 24. Scorecard of Mixed Colors(Ultramarine Blue & Jidang Ra). Binder : Pigment Ra 1 : 3 1 : 2 1 : : : 1 Topic Binder : Water Undiluted 1 : 1 1 : 2 1 : 3 1 : 4 Viscosity 1 2 Agglomeration Nonmixed 3 3 Stained Stained Totals Viscosity Agglomeration Stained 3 3 Totals Viscosity Agglomeration 3 Exfoliation 3 3 Stained 3 Totals Viscosity Agglomeration 3 Exfoliation 2 2 Stained 3 Totals Viscosity 1 1 Agglomeration Exfoliation Exfoliation 2 2 Stained Totals

17 현대단청용장단육색의기본특성및사용기준연구 / 김은지, 정광용 473 Table 25. Scorecard of Mixed Colors(Ultramarine Blue & Jidang Aa). Binder : Pigment Aa 1 : 2 1 : : 1 1 : : : 0. 은 Topic Binder : Water Undiluted 1 : 1 1 : 2 1 : 3 Viscosity 3 Agglomeration Nonmixed 3 Stained Stained Crack 3 Totals Viscosity 1 3 Agglomeration 3 3 Stained Stained Totals Viscosity 2 3 Agglomeration 3 3 Stained Stained Totals Viscosity 3 3 Agglomeration 3 3 Stained Stained Totals Viscosity 3 Agglomeration 3 Exfoliation Exfoliation Stained Crack 3 Totals Viscosity 1 Agglomeration 1 Exfoliation Exfoliation Stained Crack 3 Totals 실험결과루타일형은합성교착제와안료의배합비율이 1:2일때교착제의농도는 1:1, 1:2, 1:3이적절하였으며, 1:1.5일때교착제의농도는원액, 1:2, 1:3이적절하였고 1:1.25일때교착제의농도는원액이적절하였다. 아나타제형은합성교착제의농도가원액일때교착제와안료의배합비율은 1:0.8, 1:0.5가적절하였으며, 1:1일때교착제와안료의배합비율은 1:2, 1:1.5, 1:1, 1:0.8이적절하였다 시험결과 촉진내후성시험 지당육안관찰결과지당이호분과외부용수성페인트보다내구성이좋았다. 지당의루타일형은모두온전한상태였으며균열및박락이나타나지않았다. 반면아나타제형은합성교착제와안료의배합비율이저 중 (1:1, 1:1.25) 농도인경우대부분채색층이박락되었으며고농도 (1:1.5) 의 경우저농도의시험편보다더많은채색층이잔존하였다. 호분 2종은합성교착제를사용하여조채한것은균열및박락이나타나지않았으나아교의경우이화호분의시편에서균열및박락이심하게나타났다. 수성외부용페인트 2종은육안으로관찰할수있을만큼현저한황변화현상으로심각한내광성저하가나타났다. 색도의경우지당의루타일및아나타제형 6종모두퇴색이매우적고견고하며안정적인내광성을보였다. 반면외부용수성페인트 2종모두내광성저하로인한황변화현상이나타났다. 호분 2종은분채안료로자외선에큰색채의변화가없어안정적인내광성을보였다. L * 색차값의경우아나타제형이루타일형보다 () 쪽으로높은변화폭을보여색상이어두워지는것을알수있었다. a *, b * 색차값의경우아나타제형이모두 (+) 쪽으로변화폭이높아선명한색상이유지되었다 장단육색육안관찰결과모든시편에서적합한농도 ( 농도별실험

18 474 보존과학회지 Vol.31, No.4, 2015 Table 26. Specimens of Before & After WeatherOmeter Test. Ground Color(x) Ground Color(Cyanine Green) Before After Before After Ra1 Ra2 Ra3 Good Condition Aa1 Aa2 Aa3 Aa4 에서높은점수의배합비율 ) 가부적합한배합비율보다탈락, 이채, 변색이적었다. 지당의루타일형은모두가칠의유무와상관없이적합한농도조건에서탈락은없었으며약간의변색이관찰되었다. 아나타제형은합성교착제와안료의배합비율에서안료의양이적은것 (1:1, 1:2) 이많은것보다이채현상이적게나타났으며이는지당과장단간의안료의입자크기및물성의차이로인한선택적탈락현상 (Table 26) 으로보인다. 색도의경우지당의루타일형은모두퇴색이매우적고견고하며안정적인내광성을보였다. 반면아나타제형의경우안료의이채현상으로인해색상변화가매우심하였다. 또한가칠된시편이가칠되지않은시편보다색차및광택도변화값이더크게나타났으며모두 L * 색차값의경우아나타제형이루타일형보다 (+) 쪽으로변화폭이 2배이상높아밝은색상을띄었다. 이는지당이장단보다안료의무게가가벼워표면으로드러나는현상으로이채가심하기때문이다. a *, b * 색차값의경우아나타제형이루타일형보다모두 () 쪽으로변화폭이 1.5~2배이상높아채도가낮아지면서탁해졌다 자외선열화시험육안관찰결과시편제작과정에서채색된시편의건조 전 후색채편차가나타났다. 안료의경우장단육색조채시입자가큰장단과미세입자인지당의혼색과정에서미세입자안료가발색을감소시키는것으로나타났다. 합성교착제의경우건조전에는정반사역할을하여채도가높아선명하게보이나건조후난반사로인한빛의산란때문에색편차가심하게나타났다. 또한흡수율이높은지지체위에채색을하는경우더많은색상편차가나타나며천연안료인호분이합성안료인지당및외부용수성페인트보다큰색상편차를보였다. 색도의경우가칠된장단육색시편의지당 6종모두퇴색이매우적고견고하며안정적인내광성을보였다. 반면외부용수성페인트 2종모두황변화현상으로내광성이떨어지는것으로나타났다. 호분 2종은분채안료로자외선에큰색채의변화가없어안정적인내광성을보였다. L * 색차값의경우모든시편이 (+) 쪽으로색상이명도가밝아졌으며외부용수성페인트 < 지당 < 호분순으로명도가높아졌다. a *, b * 색차값의경우외부용수성페인트 2종모두 () 쪽으로변화폭이높아채도가낮아지면서탁해졌다. 5. 결론본연구는현재단청에서현대재료를사용한장단육색

19 현대단청용장단육색의기본특성및사용기준연구 / 김은지, 정광용 475 채색후나타나는박락 ( 剝落 ), 균열 ( 龜裂 ), 이채 ( 異彩 ) 현상의원인을밝히고자하였다. 장단육색조채시나타나는장단과지당의물성차이를중심으로국내단청현장에서백색안료로주로사용되는지당 6종 ( 이산화티타늄루타일형 4종, 아나타제형 2종 ), 현재대체제로쓰이고있는외부용수성페인트, 전통재료인호분을대상으로각각의물성분석및현대재료의역학적관계를살펴보았다. 또한실제장단육색의혼색사용기준을제시하기위하여객관성을마련하고자삼청을추가로비교실험하였다. 색상의기준값을제시하기위하여현장조사및문헌조사를실시하였다. 이후제시된안료의물성분석을바탕으로흡유율실험및발림성실험을통하여결과점수표를제시하여적절한합성교착제의농도와합성교착제와안료와의배합비율을제시하였다. 점도, 뭉침, 균열총3부분에서높은점수를나타낸조건과안료와의이채현상, 손에묻어나는경우등부적합한결과를나타낸조건들을육송시편으로제작하여각각촉진내후성시험및자외선열화시험을실시하였다. 첫째, 지당의물성분석결과입자크기는루타일형과아나타제형이각각약 0.1μm, 0.3μm로약 3배의크기차이가나타났다. 이는실제단청현장에서혼색채료를조채하여사용할경우지당의종류에따른적절한사용방법이필요한것으로사료된다. 안료입자형태의경우루타일형은다각형의입자형태를가져안료의결합이용이하였으며탈락및박락면에서내구성이뛰어났다. 반면아나타제형의경우구형에가까운입자형태로탈락과박락으로인한내구성은떨어졌으나발림성이우수하여뭉침이나균열현상이나타나지않았다. 흡유율시험결과루타일형보다아나타제형의흡유율이높게나타나합성안료와의배합과정에서많은양의교착제가필요하였다. 하지만합성교착제의농도및안료와의배합비율을찾는과정에서같은농도의교착제를사용할경우안료와의배합과정에서아나타제형이루타일형보다교착제의양이적게필요하였다. 이론상일반적으로흡유율이큰안료가많은양의교착제를필요로한다. 하지만지당의경우안료의흡유율보다입자의형태및구조가더큰영향을미치므로실제단청현장에서는아나타제형을사용할경우탈락및박락을방지하기위해서기존의루타일형에서사용하고있던합성교착제의농도보다고농도로높여서사용하여야한다. 둘째, 외부용수성페인트의물성분석결과입자크기는약 0.5μm~2.0μm로매우다양하였으며입자형태는다각형으로나타났다. 페인트에쓰인백색안료는 2종모두 이산화티타늄루타일형으로분석되었다. 실제단청현장에서는채료의부피감및발림성을향상시키기위해호분 (CaCO 3) 을첨가하는것으로조사되었다. 페인트의경우분산제및방부제를첨가하므로촉진내후성시험및자외선열화시험에서모두낮은내광성과황변화가나타났다. 특히미적인부분을중요시여기는외부목조건축물단청의경우자외선및외기에직접적으로노출되기때문에페인트의사용을지양해야한다. 셋째, 전통재료인호분의물성분석결과입자크기는약 0.5μm~2.0μm로분채안료의특성상분쇄를통해더고운안료입자를얻을수있는특성을가진다. 하지만가격및수급이어려워현실적으로제한된사용이이루어지고있다. 대규모로이루어지는단청시공의경우더많은조채준비과정이필요하여호분보다현대안료를선호하고있다. 또한채색후건조전 후과정에서발생하는상당한명도의증가는단청의색상예상을어렵게하여숙련된사용자의안목및기술을필요로한다. 흡유율의경우호분 2종모두지당과비교하였을때중간정도의값을가진다. 넷째, 대표적인혼색인장단육색과삼청을대상으로장단과군청에대한물성분석결과장단및군청의입자크기는약 1.0μm~3.0μm로다각형의입자구조를가진다. 상당한안료입자의크기차이는백색안료와혼색하여조채할시많은영향을끼친다. 특히흡유율의경우장단은 3.5ml/100g, 군청은 50.5ml/100g으로약 16배차이를보였다. 지당의경우루타일형은 2935ml/100g, 아나타제형은 4243ml/100g으로안료에따른각기다른흡유율로인해적절한교착제의농도및배합비율에서차이를보여혼색시안료의탈락및박락을야기시킨다. 다섯째, 촉진내후성시험결과백색안료는지당이호분과외부용수성페인트보다내구성이좋았으며루타일형은모두온전한상태였으며균열및박락이나타나지않았다. 색도의경우지당이안정적인내광성을보였으며페인트는모두황변화가나타났다. 장단육색의경우모든시편에서적합한농도가부적합한시편보다탈락, 이채, 변색이적었다. 지당의루타일형은모두가칠의유무와상관없이적합한농도에서약간의변색만관찰되었으며아나타제형은안료의양이적은시편일수록이채현상이적었다. 색도의경우지당의루타일형은안정적인내광성을가졌으나아나타제형은이채현상으로인한색상변화가심하여 2배이상의명도가높게나타났다. 여섯째, 자외선열화시험결과채색된시편의건조전

20 476 보존과학회지 Vol.31, No.4, 2015 후색채편차가나타났다. 안료의경우장단육색조채시입자가큰장단과미세입자인지당의혼색과정에서미세입자안료가발색을감소시키는것으로나타났다. 또한흡수율이높은지지체위에채색을하는경우더많은색상편차가나타나천연안료인호분이합성안료인지당및외부용수성페인트보다큰색상편차를보였다. 색도의경우가칠된장단육색시편의지과분채안료인호분은안정적인내광성을보였다. 반면외부용수성페인트는황변화로내광성이떨어졌다. 연구결과를바탕으로내구성이높은현대단청안료의사용법과단청채료의보존에있어조금이나마도움이되고자한다. 특정안료의선정보다는각각의안료에대한특성및내구성및변색정도의인지를통한분별적인선택과사용법에있어정량화된데이터값을제시하고자한다. 또한본시험시편은육송이라는재료및제한된시험기후조건에서이루어져안료및교착제의내구성에관한한국의사계절과지형조건을반영한실제옥외폭로실험이차후실시되기를바란다. REFERENCES titanium dioxide, 523. Jeong, S.H., 2006, Korea Cultural Heritage Foundation, The colorful art Dancheong, 36.(in Korean) Jo, N.C., Mun, H.S., Hong, J.U. and Hwang, J.J., 2001, Conservation Science Institute, 2006, The composition analysis of Danchung pigments at Geunjeongjeon Hall in Gyeongbokgung Palace, Vol.22, (in Korean with English abstract) Kim, J.H., 2015, Scientific analysis of the external Dancheong pigments from Beopjusa Palsangjeon in Boeun Chungcheongbukdo, 56.(in Korean with English abstract) Lee, H.H., Park Y.S., 2003, The Color Korea Society of Color Studies, A Study on the Water Painting Pigment and Marker Dye"s Color Change Focused on Color Change and Light Stability Based on Ultraviolet Rays, Vol.27 No.3, 95.(in Korean with English abstract) Lee, H.H., 2014, Study on the color change of pigment caused by ultraviolet ray : focused on light stability of pigment used in Dancheong, 120.(in Korean with English abstract) DuPont., 2007, Tiatanium Dionxide for Coatings, Tipure

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그림 년개장한서산옥외폭로시험장 02 내후성평가의종류와방법 내후성평가는평가의장소와방법에따라크게두 종류로나뉜다. 장기간시편을외부환경에직접노출시켜시편의변화를관찰하는옥외폭로시험, 외부의 환경을모사한기기에서비교적단기간에결과를얻 어낼수있는촉진내후성시험이있다. 각자의평 ABS 소재개발팀박인혁 inhyeokpark@lgchem.com 내후성시험의이해 11 01 시작하기에앞서 우리일상생활에서플라스틱을이용한제품을만나기란어렵지않다. TV, 냉장고, 컴퓨터등의가전제품 하우징을비롯하여우리가흔히 비닐봉지 라고부르 는각종포장재에이르기까지, 우리의실생활과아주밀접한많은곳에서사용되고있다. 이렇게우리에게친숙한플라스틱이지만외부에노출되어자외선과습도변화에의하여그표면품질과물성의저하가나타나는플라스틱의특성상한낮의강렬한햇빛과함께때로는눈,

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한국전지학회 춘계학술대회 Contents 기조강연 LI GU 06 초강연 김동욱 09 안재평 10 정창훈 11 이규태 12 문준영 13 한병찬 14 최원창 15 박철호 16 안동준 17 최남순 18 김일태 19 포스터 강준섭 23 윤영준 24 도수정 25 강준희 26 2015 한국전지학회 춘계학술대회 2일차 한국전지학회 춘계 학술대회(신소재 및 시장동향 관련 주제 발표) 시간 제목 비고 세션 1 차세대 이차전지용 in-situ 분석기술 좌장 : 윤성훈 09:00~09:30 Real-time & Quantitative Analysis of Li-air Battery Materials by In-situ DEMS 김동욱(한국화학연구원)

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저작자표시 - 동일조건변경허락 2.0 대한민국 이용자는아래의조건을따르는경우에한하여자유롭게 이저작물을복제, 배포, 전송, 전시, 공연및방송할수있습니다. 이차적저작물을작성할수있습니다. 이저작물을영리목적으로이용할수있습니다. 다음과같은조건을따라야합니다 : 저작자표시. 귀하는원

저작자표시 - 동일조건변경허락 2.0 대한민국 이용자는아래의조건을따르는경우에한하여자유롭게 이저작물을복제, 배포, 전송, 전시, 공연및방송할수있습니다. 이차적저작물을작성할수있습니다. 이저작물을영리목적으로이용할수있습니다. 다음과같은조건을따라야합니다 : 저작자표시. 귀하는원 저작자표시 - 동일조건변경허락 2.0 대한민국 이용자는아래의조건을따르는경우에한하여자유롭게 이저작물을복제, 배포, 전송, 전시, 공연및방송할수있습니다. 이차적저작물을작성할수있습니다. 이저작물을영리목적으로이용할수있습니다. 다음과같은조건을따라야합니다 : 저작자표시. 귀하는원저작자를표시하여야합니다. 동일조건변경허락. 귀하가이저작물을개작, 변형또는가공했을경우에는, 이저작물과동일한이용허락조건하에서만배포할수있습니다.

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., (, 2000;, 1993;,,, 1994), () 65, 4 51, (,, ). 33, 4 30, 23 3 (, ) () () 25, (),,,, (,,, 2015b). 1 5, * 4.,, 3,,, 3,, -., 3, 12, 27, 20. 9,,,,,,,,. 6,,,,,. 5,,,,.. * (2016),. (Corresponding Author): / / 303 Tel: 063-225-4496 / E-mail: jnj1015@jj.ac.kr ., (, 2000;, 1993;,,, 1994), 2000. 2015 () 65, 4 51,

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