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표제지

목차

국문요약 8

I. 서론 10

I-1. 연구배경 10

I-2. 연구목적 11

II. 이론적 배경 12

II-1. 은제 행정박물의 부식과 보존처리 12

II-1-1. 은제 행정박물의 부식 12

II-1-1-1. 은제 행정박물의 부식요인 12

II-1-1-2. 은제 행정박물의 부식 메커니즘 15

II-1-2. 은제 행정박물의 보존처리 17

II-2. 금속용 광택제의 성분 및 기능 19

III. 연구재료 21

III-1. 실험재료 21

III-1-1. 순은 시편 21

III-1-2. 금속 광택제 21

III-1-3. 사용 도구 24

III-2. 실험 방법 25

III-2-1. 부식 시험편 제작 25

III-2-2. 실험 대상 시료 분석 29

III-2-3. 은 표면의 세정(cleaning) 30

IV. 연구방법 32

IV-1. 실체현미경 32

IV-2. 색도 변화 측정 32

IV-3. 황변실험 33

IV-4. 접촉각 및 표면에너지 33

V. 연구 결과 36

V-1. 실체현미경에 의한 표면관찰 36

V-2. 색도 변화 측정 43

V-3. 광택제의 황변실험 49

V-4. 접촉각 및 표면에너지 측정 56

VI. 고찰 및 결론 66

참고문헌 69

ABSTRACT 71

표목차

표 1. 은의 부식화합물 16

표 2. 금속광택제의 화학적 성분 및 기능 23

표 3. 부식시험편 시료 목록 및 실험 조건 31

표 4. 부식시험편의 부식층 제거 전·후 색도와 색차 값 45

표 5. 각 광택제로 세정한 시편의 황변실험 전·후 색도와 색차값 54

표 6. 각 광택제로 세정한 은제시편 표면의 접촉각, 표면에너지, 분산항, 극성항, 극성값 59

표 7. 은제시편의 황변실험 전·후 H₂O 접촉각과 표면에너지 63

표 8. 황변실험 전·후 H₂O 접촉각 변화량 평균값 64

표 9. 황변실험 전·후 표면에너지 변화량 평균값 65

그림목차

그림 1. 부식시험편 제작을 위한 장치 27

그림 2. 연마 후 은판 시료(左)와 부식 후 은판 시료(右) 28

그림 3. 실험시료 표면 부식 생성물의 XRD 분석 결과 29

그림 4. 액적이 고체표면에 접하는 경우의 고체/액체/기체 간 계면에너지의 평형도 34

그림 5. 연마 후 은제시편의 실체현미경 관찰 결과(×20) 38

그림 6. 부식 후 은제시편의 실체현미경 관찰 결과(×20) 38

그림 7. 광택제 T로 세정한 은제시편의 실체현미경 관찰 결과(×20) 39

그림 8. 광택제 H로 세정한 은제시편의 실체현미경 관찰 결과(×20) 40

그림 9. 광택제 C로 세정한 은제시편의 실체현미경 관찰 결과(×20) 41

그림 10. 화학용제(Ammonium thiosulfate)로 세정한 은제시편의 실체현미경 관찰 결과(×20) 42

그림 11. 부식시험편 부식층 제거 전·후 a*와 b*의 색도 경향성 46

그림 12. 부식시험편 부식층 제거 전·후 a* 색차(△a*)와 b*색차(△b*) 47

그림 13. 부식시험편 부식층 제거 전·후 전체 색차(△E*ab)(이미지참조) 48

그림 14. Cotton swab으로 처리한 광택제별 시편의 색도 변화 51

그림 15. Lint-free wipes로 처리한 광택제별 시편의 색도 변화 52

그림 16. Microfiber clothes로 처리한 광택제별 시편의 색도 변화 53

그림 17. 각 광택제로 세정한 시편의 황변실험 전·후 색차 55

그림 18. 황변실험 전·후의 전체 색차값 △E*ab(이미지참조) 55

그림 19. 각 광택제로 세정한 은제시편 표면의 H₂O 접촉각 60

그림 20. 각 광택제로 세정한 은제시편의 표면에너지 60

그림 21. 각 광택제로 세정한 은제시편 표면의 극성값 61

그림 22. 황변실험 전·후 H₂O 접촉각 62

그림 23. 은제시편의 황변실험 전·후 H₂O 접촉각 변화량 64

그림 24. 은제시편의 황변실험 전·후 표면에너지 65

초록보기

 행정박물이란 공공기관에서 업무수행과 관련하여 생산·활용한 형상기록물로서, 행정적·역사적·문화적·예술적 가치가 높은 영구기록물을 말한다. 이러한 행정박물은 관인(官印)류, 견본류, 상징류, 기념류, 상장·훈장류, 사무집기류 및 그 밖의 유형을 포함하여 8가지로 구분하며, 금속·직물·나무·피혁·석재·세라믹·합성수지 등 다양한 재질로 이루어져 있다.

그 중에서 국가기록원이 보유한 행정박물의 재질별 분류에 따르면 금속이50%를 넘는 비율을 차지하고 있다. 금속류 행정박물을 더 세부적으로 분류하면 금, 은, 구리, 주석 등으로 나누어 볼 수 있는데 이 중 주 재질이 은으로 제작된 행정박물이 가장 많은 양을 차지하고 있다. 은은 보통 상태에서는 산소와 반응하지 않으나 습한 공기나 아황산가스(SO₂), 황화수소(H₂S) 등과 반응하여 각각 황산은(AgSO₄)과 황화은(Ag₂S)을 생성한다. 특히 황화수소의 경우 처음에는 갈색 변색층을 생성하며 시간이 지나 변색 피막이 두꺼워지면 점차 검게 변화한다. 실제 은제 행정박물의 경우 얇은 변색층부터 시작하여 진한 변색 단계까지 부식이 진행중인 행정박물이 상당수 확인되고 있으며 이러한 상태에 있는 행정박물을 계속 방치하게 되면 결국 원형을 잃어버리고 광물화되어 전시나 보관하는데 큰 어려움을 겪을 수 있다.

본 연구에서는 현재 은제행정박물에 많이 사용되는 금속광택제 3종(PolishT Polish H, Polish C)을 선정하여 사용도구에 따라 은 표면의 황색 변색층을 효과적으로 제거하면서도 표면의 손상을 최소화하며, 각각의 광택제에 함유된 변색억제성분(tamish inhibitor, corrosion inhibitor)의 성능을 비교하여 보존성이 우수한 광택제를 찾고자 하였다.

금속광택제와 도구별로 세정한 시편을 실체현미경으로 관찰하고, 부식물 제거정도를 확인하기 위해 색도 변화를 측정하였다. 그리고 변색억제성분에 의해 형성된 변색억제필름의 광학적·화학적 안정성을 확인하며 어떠한 광택제가 우수한 성질을 가지고 있는지 비교하기 위해 인위적으로 자외선(UV)을 조사하는 황변실험을 실시하였다. 마지막으로 접촉각을 측정하고 이를 이용한 표면에너지를 계산하여 변색억제필름의 균일성 여부와 박막의 성질을 조사하였다.

분석 결과, 광택제 C를 사용하여 면봉 및 린트프리 와이프로 세정한 시편들이 균일한 표면의 표출과 최소의 손상을 가져온다는 결과를 얻었으며 부식층제거에도 뛰어난 결과를 보임을 확인할 수 있었다. 또한 광택제 처리 후 변색억제필름이 형성 되어도 변색현상을 방지할 수 없지만 그 중에서도 광택제 C가 자외선과 황변에 가장 안정한 것으로 나타났으며, 소수성 및 분산 성질도 광택제 T와 광택제 H보다 상대적으로 우수한 특성을 보였다. 이를 통해 은제행정박물 보존처리에 사용되는 광택제 중에서는 광택제 C가 가장 우수한 성능을 보일 것으로 생각된다.

그러나 이러한 연구는 지금까지의 실험 분석 결과 이외에 부식특성 등 폭넓은 연구가 이루어진다면 지금보다 우수한 특성을 지닌 금속광택제를 이용하여 은제행정박물 등에 적용할 수 있을 것으로 본다.

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