기록물 보존복원 제6호, PP.31~39 2013 유메틱(U-Matic) 비디오테이프 재질 및 미생물 특성에 관한 연구 박 지 혜* 가 강 현** 비디오테이프는 당해 시대상을 생생하게 전달한다는 점에서 매우 장점이 많은 기록매체이지만 각종 화학물질로 구성되어 보존성이 떨어지며, 해당 비디오테이프에 맞는 재생장비가 없을 경우 내용을 확인할 수 없다는 측면에서 관리가 매우 까다로운 매체의 하나이다. 국가기록원에서는 생산 연도가 1975년부터 2000년까지인 유메틱 비디오테이프 기록물에 대해 우선 매체이전 업무를 추진하던 중 미생물(곰팡이)이 발생하였음을 확인하였다. 해당 비디오테이프의 비파괴적 분석방법을 적용한 재질 확인 및 미생물에 대한 형태학적 분자학적 분석방법을 적용한 미생물 종류 확인을 통해 미생물의 발생 원인을 규명할 수 있었다. 이와 같이 오염된 기록물이 보존서고에 입고되어 보존환경을 오염시키지 않도록 기관에서 오래 보존하다 이관된 기록물의 상태를 점검하고 입고가 진행되어야 하며 보존처리 방법 고안 및 보존처리 후 안전성 평가가 향후 과제로 남아 있다. Ⅰ. 서 론 국가기록원은 주요 직위자의 업무활동, 국가 및 지방자치단 체의 주요행사, 대규모 사업 공사의 추진, 사료적 가치가 있 는 건축물이나 구조물이 철거 또는 개축 등으로 사라지게 되 는 경우 등과 관련하여 각급기관에서 생산한 시청각기록물 300 천 권을 이관 받아 보존하고 있으며, 이 중 영상기록물이 수록 된 23천 권의 비디오테이프를 보존하고 있다. 비디오테이프 는 1930년대 개발되어 현재까지 U-matic, Betamax, VHS, Betacam, Betacam SP, Videg8, Betacam SX, Digital Betacam, DV(Digital Video), DVCAM 등 아날로그 및 디지 털 형식의 수많은 유형의 매체로 생산되어 활용된 매체이다. 비 디오테이프는 생산 시 사용된 화학물질의 불안정성뿐만 아니라 수많은 유형의 비디오테이프가 존재하고 이에 따른 재생장비가 각기 다르다는 특성 때문에 높은 수준의 관리가 요구된다. 기존의 비디오와 재생장비가 오랜 시간이 지나 사라지게 되 면서 기록물관리기관은 비디오 자체의 훼손과 오염뿐만 아니 라, 다양한 비디오를 재생할 수 있는 현재 소유 장비의 유효성 과 시장까지도 모니터링 해야 한다. 유메틱(U-matic) 비디오 테이프를 소장한 기관은 어느 순간에 유메틱 비디오 플레이어 를 더 이상 구매할 수 없는지, 현재 보유하고 있는 유메틱 플 레이어를 언제까지 수리할 수 있는지, 혹은 최근의 기계에 유 메틱 플레이어를 연결하여 사용할 수 있는지 등의 여부를 알아 야만 한다. 비디오테이프 보존의 어떤 방법이라도 재생을 위한 매체이전이 반드시 포함되어야 한다. 매체이전이란 오래된 형 식의 비디오에서 그 내용을 복사하여 새로운 형식으로 옮기는 것을 말한다. 기록물관리기관에서는 비디오 저장방식의 빠른 변화로 인하 여 어떠한 보존계획이라도 최소한 10년에 한 번씩 저장형식을 재검토해야 한다고 논의되고 있다. * 국가기록원 복원연구과 공업연구사 rosin@korea.kr ** 국립산림과학원 화학미생물과 임업연구사 kasymbio@forest.go.kr 31
그림1. 유메틱 비디오테이프 그림2. 유메틱 플레이어 국가기록원은 단종 재생장비에 해당하는 비디오테이프의 단 계적인 매체이전 보존정책을 결정하고 우선 매체이전 대상으로 유메틱 비디오테이프를 선정하였다. 유메틱 비디오테이프는 1971년 소니사에서 개발한 첫 번째 비디오카세트 포맷으로, 그 당시 대부분의 테이프가 오픈릴 방식인데 비해 카세트 안에 비 디오테이프를 보관한 최초의 비디오테이프이다. 비교적 화질 이 좋고 취재용으로 기동력이 뛰어나다는 점 때문에 방송용으 로 주로 사용되었으나, 현재 부품 수급 가능성을 모니터링 한 결과 재생기기가 단종된 지 오랜 시간이 흘러 더 이상 부품 수 급이 어렵다는 결론을 내렸다. 따라서 소장기록물에 대한 조사 를 실시하여 유메틱 비디오테이프 중 이미 매체이전이 완료된 174점을 제외하고 336점에 대한 매체이전 계획을 수립하였다. 표1. 국가기록원 유메틱 비디오테이프 소장량 및 미생물 발생 현황 생산기관 소장량(점) 매체이전 완료(점) 매체이전 대상(점) 미생물 발생(점) 합 계 510 174 336 287 A기관 287 0 287 287 B기관 183 154 29 0 C기관 18 0 18 0 D기관 10 10 0 0 E기관 3 3 0 0 F기관 2 2 0 0 G기관 2 0 2 0 H기관 2 2 0 0 I기관 1 1 0 0 J기관 1 1 0 0 K기관 1 1 0 0 32
매체이전 과정에서 대상 유메틱 비디오테이프의 다수에서 미생물이 발생하였음을 확인하였다. 발생한 미생물은 곰팡이 류로 다양한 환경조건에 우수한 내성력을 지니고 있으며 박테 리아나 방선균보다 낮은 습도에서도 잘 성장할 수 있다는 특징 이 있다. 기록물관리기관에서 관리해야 하는 기록매체 열화의 원인 중 하나가 생물학적 손상이다. 기록매체는 종이, 목재, 자 기테이프, 자기디스크 등으로 구성되어 있어 재질의 특성상 곤 충 및 미생물에 의한 생물학적 손상을 받기 쉽다. 국립문화재연구소에서는 경상남도 합천 해인사에 위치하 고 있는 장경판전에서 미생물 조사를 실시하였으며 총 5종 의 미생물인 Cladosporium cladosporioides, Penicillium citreonigrum, Penicillium toxicarium, Aspergillus versicolor, Acremonium alternatum을 분리한 바 있다. 폴 란드 실레지아 대학의 도서과학실에서는 폴란드 바르샤바 아카 이브와 도서관의 도서, 종이기록물, 양피지, 접착제, 잉크, 사 진, 자기테이프 등의 자료에서 234종의 미생물을 검출하였다. 또한 쿠바에서는 역사적으로 가치가 있는 영화필름의 생물학 적 열화에 대한 연구가 진행되었다. 대상 영화필름의 재질 확 인을 위해 IR로 분석한 결과 젤라틴 코팅층과 셀룰로오스 트 리아세테이트 지지층의 동일한 재질이었으며 Cladosporium phaenocomae, Penicillium chrysogenum 등의 미생물이 젤 라틴 에멀전층에서 높은 농도로 발견되었다고 보고되었다. 동 일 연구논문에서 다른 기관의 미생물 발생사례도 언급하고 있 는데, 이에 따르면 스페인, 체코 등의 기관에서 Aspergillus nidulans var. nidulans, Aspergillus versicolor, Cladosporium cladosporioides, Penicillium chrysogenum, Penicillium frequentens, Penicillium lanosum 등이 발견 되었다고 한다. 본 연구에서는 우리원에서 소장하고 있는 유메틱 비디오테 이프 재질을 분석한 결과와 해당 테이프에 발생한 미생물의 생 물학적 특징을 분석한 결과를 소개하고자 한다. 하지만 비디오 테이프의 미생물 발생은 우리원에서 처음 발생한 사례로 이에 대한 처리는 아직 기초적인 단계라 할 수 있다. 따라서 향후 과 제에 대한 언급으로 본고를 마무리하고자 한다. Ⅱ. 비파괴 분석기술을 활용한 재질 분석 유메틱 비디오테이프는 재질적 관점에서 살펴보면 자기테이 프로 휘발성 유기용매에 바인더(Binder)와 윤활제(Lubricant) 를 녹이고 여기에 자성입자(산화철, 산화크롬 등 금속산화물) 를 분산시킨 후 약 0.03-0.05mm 두께의 지지층(Base Film) 위에 약 0.01mm 두께로 코팅한 것을 말한다. 바인더는 주로 폴리우레탄 등이 사용되고 베이스필름으로는 셀룰로오스 아 세테이트, 폴리에틸렌 테라프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리나프탈레이트(PEN, polynaphthalate), 폴리염화비닐(PVC, Polyvinyl chloride) 등이 사용된다. 이러 한 모든 화학적 구성요소들은 비디오테이프의 장기 보존성에 영향을 미칠 수 있어, 비디오테이프의 재질을 확인하는 것은 보존관리를 위해 중요한 요소 중 하나이다. 그림3. 자기테이프의 단면 국가기록원으로 이관되는 비디오테이프는 각급기관에서 활 용 등을 위해 장기간 보존하다가 이관되기 때문에 테이프 재 질 등에 대한 기본정보를 확인하기 어렵다. 따라서 재질을 확 인하기 위해서는 분석학적 접근이 필수적이며 대부분 유일본 으로 파괴적인 방식의 분석은 고려될 수 없다. 이전의 연구 에 따르면 베를린 음악 아카이브에서 비파괴분석방식인 FT- IR 분석을 통해 소장하고 있는 자기테이프의 재질을 PVC로 분석하였다. PVC의 특성 피크가 2964cm -1, 2915cm -1, 2853 cm -1 (CH와 CH 2 stretching), 1426cm -1, 1329cm -1, 1253cm -1 (CH 2 와 CH deformation), 1095cm -1 (C-C stretching), 964 cm -1 (CH 2 deformation)와 686cm -1, 634cm -1, 607cm -1 (C-Cl stretching)임을 고려하여 분석할 수 있었다. 33
그림4. 자기테이프 FT-IR 측정 방법 그림5. 자기테이프 FT-IR 분석 사례 그림6. 유메틱 비디오테이프 FT-IR 분석결과 위와 같은 선행연구 결과를 통해 국가기록원 소장 유메틱 테이프의 재질을 확인하기 위하여 FT-IR 분석을 시도하였 Ⅲ. 형 태학적 분자학적 분석방법을 활용한 미생물 분석 다. ATR에 의한 Sprouse Polymers 라이브러리 분석결과 Polyvinyl Chloride로 결과가 도출되었으나, 참고문헌의 특 1. 미생물(곰팡이) 특성 성피크를 유의미하게 확인하지는 못했으며, 우리원 측정결과 1000-1 이하의 데이터가 확인되지 않음을 고려했을 때 이는 분석기기 성능적 문제로 판단된다. 미생물이란 육안의 가시한계를 넘어선 0.1mm 이하의 크기 인 미세한 생물로 세균, 곰팡이, 효모 등이 있고 본고에서 다루 고 있는 유메틱 비디오테이프에 발생한 미생물은 곰팡이로 발 육조건에 영향을 주는 인자는 습도 또는 수분활성(Aw, 미생물 이 이용가능한 수분 표시), 온도, 산소, ph, 재질 등이다. 곰팡 이를 포함한 미생물은 전세포의 75-90%가 수분으로 세포 활 성을 유지하며 곰팡이는 다습한 환경에서 활성이 강한 호습성 34
곰팡이, 적당한 수분을 요구하는 내건성(중습성) 곰팡이, 낮은 수분활성에서 세포활성을 가진 호건성 곰팡이로 분류할 수 있 다. 곰팡이 발생 최적온도는 20-30 이고 종류에 따라 최저, 최적, 최고 발육온도는 각각 다르다. 또한 곰팡이는 무기물, 유 기물을 양분으로 발육하며 미량의 물질을 흡수하면서 세포활 성을 유지한다. 일반적으로 플라스틱에 미생물 발생 사례는 많 지 않지만 가소제를 다량으로 함유한 폴리염화비닐 등에서는 Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Chaetominum 등의 곰팡이에 의한 열화가 확인되고 있다. 이 경우는 가소제 중 탄소를 미생물이 영양원으로 섭취하기 위하여 분해되는 것 과 함께 일부가 플라스틱 가소제 부분에 발생하기 때문이다. 2. 미생물(곰팡이) 분석방법 곰팡이 종류의 확인을 위해서는 형태학적, 생화학적, 면역 학적, 분자학적 분석방법이 있으며 이번 연구에서는 해당 비디 오테이프 제조사별로 시료(SONY 2개, FUJI 2개, AMPEX 2 개, 3M 2개)를 채취하여 국립산림과학원 화학미생물학과에 분석을 의뢰하였다. 국립산림과학원에선 Sabouraud s Agar 배지와 Czapek s Solution Agar 배지를 이용하여 각 1균주 당 3반복으로 재계대 배양을 실시하였으며, 광학현미경(Leica DM2500)을 사용하여 1000배율의 현미경 관찰을 실시하였 다. 곰팡이 DNA 염기서열 분석을 위해 일반적으로 균류 동정 시 이용되는 ITS(internal transcribed spacer; ITS1, 5.8S rdna, and ITS2) 구간을 Primer ITS1과 ITS4를 이용하여 PCR로 증폭하고 정제된 DNA를 ABI Prism TM 377 DNA Sequencer로 ITS rdna 염기서열을 분석하였다. 분석된 데 이터는 NCBI Blast(National Center for Biotechnology Information의 The Basic Local Alignment Search Tool)에 등록된 염기서열 중 참고문헌의 근거가 정확하고 동정 오류가 적으면서 염기서열 일치율이 높은 종과 비교하여 대상 시료의 곰팡이 종류를 확인할 수 있었다. 표2. 곰팡이 종류별 발육인자의 특징 구분 수분활성(Aw) 발육가능온도( ) ph 소재 성분 Trichoderma 0.99-0.91 3-33 3-9 염화비닐, 종이, 천, 폴리우레탄수지 Rhizopus 0.99-0.84 3-42 2.5-9 식물, 식품 Cladosporium 0.94-0.85 0-33 3-10 도료, 염화비닐, 콘크리트, 알루미늄 호습성 곰팡이 Alternaria 0.98-0.91 2-33 3-9 목재, 종이, 천, 콘크리트, 식품 Fusarium 0.99-0.89 5-37 3-9 도료, 콘크리트, 식품 Aureobasidium 1.00-0.89 2-33 2-8 콘크리트, 식품 Geotrichum 0.97-0.93 3-32 2-9 식품 Chaetomium 0.97-0.90 3-42 3-9 목재, 종이, 천 내건성 곰팡이 Penicillium 0.86-0.82 2-34 2-10 도료, 가죽, 식품 Aspergillus 0.88-0.76 5-43 2-9 염화비닐, 목재, 종이, 천, 식품 Eurotium 0.80-0.62 5-45 3-9 필름, 유리, 인화지, 가죽 호건성 곰팡이 Asp. restrictus 0.75 7-35 3-9 필름, 유리, 인화지, 가죽 Wallemia 0.77-0.75 9-32 3-9 필름, 유리, 인화지, 가죽 35
표3. 제조사별 유메틱 비디오테이프 곰팡이 발생 형태 구분 제조사 곰팡이 발생 형태 A SONY B SONY C FUJI D FUJI E Ampex F Ampex G 3M H 3M 36
종이 혼재하여 나타났다. B시료 분석결과 P. brevissimum, 3. 미생물(곰팡이) 분석결과 P. ramusculum 과 일치율 99%(동정 정확도 96%)였으며, Sabouraud s Agar 배지에서 자란 A시료 분석결과 황갈색 P. ramusculum (NCBI accession number: EF433765) 콜로니에서 Penicillium brevissimum, P. ramusculum 과 일 ITS rdna 556bp와 B의 ITS rdna 557bp가 99% 일치하였 치율 100%(동정 정확도 97%)였으며, P. ramusculum(ncbi 다. F시료 분석결과 P. variablile 와 일치율 99%(동정 정확 accession number: EF433765) ITS rdna 570bp와 A의 도 100%)였으며, P. variablile(ncbi accession number: ITS rdna 570bp가 100% 일치하였다. 또한 P. citrinum AY373936) ITS rdna 579bp와 F의 ITS rdna 585bp (NCBI accession number: KC344966) ITS rdna 475bp와 가 99% 일치하였다. H시료 분석결과 P. brevissimum, P. ITS rdna 475bp가 100% 일치하여 균이 혼재하였다. 특히 P. ramusculum 과 일치율 100%(동정 정확도 96%)였으며, P. citrinum 는 접종 후 60일이 지나고 동심원을 그리며 암녹색의 ramusculum (NCBI accession number: EF433765) ITS 균사들이 관찰되었다. 암녹색 콜로니에서 P. variabile (NCBI rdna 552bp와 H의 ITS rdna 552bp가 100% 일치하였다. accession number: HM469388) ITS rdna 575bp와 ITS 다른 시료에서는 균 분리가 되지 않아 이번 실험에서 균 동정 rdna 575bp가 100% 일치하였다. 결론적으로 A시료는 3가지 은 되지 않았다. P. ramusculum 콜로니 P. citrinum 콜로니 P. variablile 콜로니 그림7. Sabouraud s 한천배지에서 분리한 Penicillium 종의 콜로니 모습 P. ramusculum P. citrinum P. variablile 그림8. Sabouraud s 한천배지에서 분리한 Penicillium 종의 분생자병과 포자 37
따라서 A, B, H 시료에서 발생한 곰팡이 Penicillium ramusculum, P. capsulatum, P. brevissimum는 동종이 명(synonym)으로 최근 명명법에 따라 이 균은 Penicillium ramusculum으로 동정되었고(Peterson and Horn, 2009), 현재 이름은 Penicillium sublateritium (http://www. speciesfungorum.org)으로 통용되고 있다. F 시료에서 발생 한 곰팡이는 DNA 분석결과 Penicillium variablile로 동정되 었으며 Mycobank의 기록된 현미경상의 세부적 구조와 배지에 서 자라는 형태적 특징도 유사함을 보였다. 이 종은 토양에서 유래되며 채소를 썩히며 식품에서 흔하게 발견되는 것으로 알 려져 있다(Pitt and Hocking, 1997). 어할 수 있어야 한다. 국가기록원은 용매를 활용한 클리닝 방 식의 연구가 자기테이프에 대해 진행되지 않음을 고려하여 현 재 건식 클리닝 방식을 보존처리를 고려하고 있다. 이후 처리 전, 후의 자화 상태, 처리 후 기록물 강도 변화, 처리 후 잔존 곰팡이 정도 등의 처리 후 기록물 안전성에 대한 향후 과제의 연구가 장기적으로 필요하다. Ⅳ. 결 론 국가기록원에서 소장하고 있는 유메틱 비디오테이프에 발 생한 미생물(곰팡이)은 형태학적 분석학적 분석결과를 통해 Penicillium citrinum, P. sublateritium, P. variablile 등 으로 확인되었다. 이의 발생 원인을 살펴보면 유메틱 비디오테 이프 재질인 폴리염화비닐(PVC) 제조에 사용된 가소제를 영 양원으로 미생물(곰팡이)이 발생하였음을 알 수 있었다. 특히 Penicillium종은 내건성(중습성) 곰팡이로 2-34 온도 조건 에서도 생육이 가능하여 비디오테이프 보존서고 환경조건인 15 온도, 40% 상대습도에서 충분히 생육이 가능함을 알 수 있었다. 그러나 유메틱 비디오테이프의 생산기관을 분석해보 면 1993년도에 생산하여 2007년 이후 이관한 A기관에서 생산 한 유메틱 비디오테이프에서만 발생하였음을 고려하였을 때, 국가기록원 이관 이후 발생한 사례가 아닌 이관 전 생산기관의 부주의한 관리에서 비롯된 상황임이 유추될 수 있다. 단, 동일 보존서고의 기타 매체를 샘플링으로 조사한 결과 A기관의 기 록물 외 미생물이 전이된 상황은 아님을 확인할 수 있었다. 시청각기록물의 장기적인 보존 안정성을 확보하기 위해서는 전문적인 보존환경, 장비, 전문인력을 갖춘 전문기관에서 관 리하여야 하며, 이에 대한 인프라 미확보 시 빠른 이관이 필요 하다. 또한 국가기록원에서는 이관 시 기록물의 상태를 조기에 평가하여 안정적으로 보존되고 있는 보존서고에 상기와 같은 상태의 기록물이 보존처리를 거치지 않고 보존되는 상황을 제 38
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