회화·지류 문화재 메움에 사용되는 마직물의 열화 방법 연구 = A Study on the Deterioration Method of Ma(麻) Fabrics used to Fill Painting and Paper Cultural Properties

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Since ancient times, Ma(麻) fabrics such as hemp and ramie have been used as backgrounds for cultural properties of paintings and covers for cultural properties of historical records. A lot of Buddhist paintings made by the people in the early Joseon Dynasty remain, and after the Japanese invasion, it was used as a base material for Gwaebul with the appearance of large Buddhist paintings. In the case of classical books, hemp cloth was used for books such as Uigwe (儀軌), Seungjeongwon Diary (承政院日記), and Daejang (大帳), which were books produced by the royal family. Ramie was used as a background for literati paintings by the gentry during the Joseon Dynasty, along with the background of Gwaebul.
Painting and paper cultural properties are damaged for various reasons. In the case of biological damage, most of the defect forms are atypical, and the width of the defect is narrow, making it difficult to fill. In addition, old painting cultural properties are accompanied by deterioration due to chemical and optical causes such as temperature, humidity, and light, and it is difficult to select filling fabrics because the strength of the fabric is lowered.
In order to fill in the missing parts of cultural properties such as paintings and papers, a filling material with weaker strength than the base material of the relics should be used, and the use of appropriate materials is very important to prevent secondary damage to cultural properties after preservation treatment. In particular, a scroll relics stored after being rolled can cause problems due to the difference in strength between the filling material and the relic base material when new fabrics are used to fill the defect.
Ma(麻) fabrics are strong, thick and tough, so it is difficult to use fabrics that have not deterioration in the preservation process. When new fabric is trimmed and filled as in the existing filling method, it is often difficult to harmonize the precise molding according to the shape of the defect and the location of the warp and weft yarns, resulting in a sense of heterogeneity. Therefore, there is an urgent need to study Ma(麻) fabric filling materials that are visually less uncomfortable and are easy to process.
In the case of silk, active research has been conducted since the 1960s when electron beam degradation silk began to be studied in Japan. In Korea, it has been preceded by Oh Joon-suk (2011), Jeong Min-hee (2020), and Ahn Deok-hwan (2022). In addition, there is a tendency to produce and use deterioration silk at the site of cultural heritage conservation treatment, but in the case of vegetable fabrics, deterioration research to fill cultural heritage has not been conducted. For the above reasons, it is urgently required to find an efficient deterioration method for Ma(麻) fabric, and to prepare basic research by measuring and comparing the change in fiber strength and discoloration. Furthermore, it is necessary to explore and establish a method of evaluating the usefulness of deteriorated Ma(麻) fabric when used for preservation treatment.
The deterioration method proceeded with UV deterioration and dry heat deterioration. Short-wavelength ultraviolet rays (Ultraviolet-C; UV-C) was selected as the degradation method by referring to the results of previous deterioration studies and preliminary experiments. In addition, we tried to find a more efficient way to use in the conservation treatment site by comparing dry heat deterioration methods, which are mainly used in the deterioration experiment of fabric and paper. Deterioration times were equally set to 72·144·216·288 hours. The specimens are of three types: ramie, unbleached hemp, and bleached hemp and hemp cloth was bleached by applying the ramie bleaching method before deterioration to determine whether yellowing could be controlled through bleaching.
After deterioration, the test results were analyzed and usefulness evaluation was conducted for each specimen. Changes in physical, chemical, and optical properties before and after deterioration were confirmed, and all three properties showed similar patterns. The usability evaluation also showed results similar to those of the analysis. As a result of the analysis, the method that can efficiently degrade Ma(麻) fabric was short-wavelength UV deterioration. In the optical characteristics, the yellowing index was higher than that of dry heat degradation, but when visually checked, except for unbleached hemp, it was judged to be within the allowable range when applied to preservation treatment. In addition, in the infrared spectroscopic analysis (FT-IR), there was a common deterioration in absorbance after deterioration, and the spectral changes of bleached and unbleached fabrics were different.
The usability evaluation was conducted to evaluate the ease of molding and dyeing. The evaluation results were similar to the tensile strength measurement results, and molding of the UV-degraded specimen was easy. In addition, molding was possible only after 144 hours of UV deterioration, but molding was possible only after 288 hours or more of dry heat deterioration. There was no significant difference between non-degraded and deteriorated fabrics in terms of dyeability evaluation.
In this study, we tried to find an efficient Ma(麻) fabric degradation method and to prepare data that can be used as a basis for measuring the degree of Ma(麻) fabric degradation through tensile strength measurement and FT-IR analysis. In addition, the same usability evaluation as in the actual preservation process was conducted to determine the appropriateness as a filling material commonly used for relics. It is hoped that through this study, it will be possible to expand the direction in which accurate repair and restoration materials for painting cultural heritage can be secured and to contribute to the improvement of paper and painting cultural heritage conservation treatment technology.

국문 초록 (Abstract)

예로부터 삼베, 모시와 같은 마직물(麻織物)은 회화 문화재의 바탕 및 전적류(典籍類) 문화재의 표지 재료로 쓰여 왔다. 조선 전기에 민중들이 발원한 마본(麻本)불화들이 많이 남아 있으며, 왜란(倭亂) 이후에는 대형 불화의 등장과 함께 괘불(掛佛)의 바탕재료로 사용되었다. 전적류의 경우 왕실에서 제작된 도서인 의궤(儀軌), 승정원일기(承政院日記), 대장(大帳) 등의 책의(冊衣)에 삼베가 사용되었다. 모시는 괘불의 바탕과 더불어 조선시대 사대부들의 문인화(文人畵) 바탕으로 사용되었다.
회화·지류 문화재는 다양한 원인으로 손상된다. 생물적 손상의 경우 결손 형태가 대부분 비정형이며 결손의 폭이 좁아 메움이 어렵다. 또한 오래된 회화·지류 문화재는 온·습도, 빛 등 화학적·광학적 원인에 의한 열화가 동반되어 직물의 강신도(强伸度)를 저하시켜 메움 직물을 선정하기 어려워진다. 회화·지류 문화재 결손부 메움에는 유물 바탕재보다 약한 강도를 가진 메움재를 사용해야 하며 보존처리 후 문화재에 가해지는 2차 손상을 예방하기 위해서는 적절한 재료의 사용이 매우 중요하다. 특히 말아서 보관되는 권축(倦軸) 유물의 결손 메움에 새 직물을 사용하는 경우 메움재와 유물 바탕재 사이의 강신도 차이로 손상이 발생할 수 있다.
마직물은 강도가 강하고 올이 굵고 질겨 보존처리 과정에서 열화하지 않은 직물을 사용할 때 어려움이 많다. 기존 메움 방식대로 새 직물을 트리밍(Trimming)하여 메울 경우, 결손 모양에 따른 정교한 성형과 경위사 위치를 조화롭게 맞추기 어려워 이질감이 생기는 경우가 많다. 따라서 시각적으로 위화감이 적고, 성형가공에 용이한 마직물 메움 재료 연구가 시급한 상황이다.
견(絹)의 경우 1960년대 이래로 일본에서 전자선 열화견(劣化絹) 연구가 시작되면서 활발한 연구가 진행되고 있다. 국내의 경우 오준석(2011), 정민희(2020), 안덕환(2022) 등에 의해 선행된 바 있다. 또한 문화재 보존처리 현장에서도 열화견을 제작하여 사용하는 추세이나, 마직물의 경우 문화재 메움을 위한 열화 연구는 진행된 바가 없다. 이와 같은 이유로 마직물의 효율적인 열화 방법을 찾고, 섬유 강도 변화 및 변색 정도를 비교하는 기초 연구가 절실히 요구된다. 더 나아가 열화한 마직물을 보존처리에 사용할 때 유용한 정도를 평가하는 방법을 탐구하고 정립하는 작업이 필요하다.
열화 방법은 자외선 열화와 건열 열화(乾熱劣化)로 진행했다. 선행된 열화견 연구와 예비 실험 결과를 참고하여 단파장 자외선(Ultraviolet-C; UV-C)을 열화 방법으로 선택하였다. 또한 직물과 종이의 열화 실험에 주로 사용되는 건열 열화 방법을 비교하여 보존처리 현장에서 효율적으로 사용 가능한 방법을 찾고자 하였다. 열화 시간은 72·144·216·288시간으로 동일하게 설정했다. 시편은 모시·미표백 삼베·표백 삼베 세 종류이며 삼베는 표백을 통한 황변 조절 가능한지 알아보기 위해 열화 전 모시 표백 방법을 적용하여 표백시켰다.
열화 후에는 실험 결과를 분석하고 각 시편별 유용성 평가를 실시했다. 열화 전후 물리적, 화학적, 광학적 특성 변화를 확인했으며 세 특성 모두 비슷한 양상을 보였다. 유용성 평가 또한 분석과 비슷한 결과로 나타났다. 분석 결과, 마직물을 효율적으로 열화시킬 수 있는 방법은 단파장 자외선 열화였다. 광학적 특성에서 건열 열화보다 황변지수가 높게 나타났으나 미표백 삼베를 제외하고는 육안상으로 확인했을 때 보존처리에 적용 시 허용 범위 내의 정도로 판단되었다. 또한 적외선 분광 분석(FT-IR)에서 열화 후 흡광도가 저하된다는 공통점이 있었으며 표백 직물과 미표백 직물 스펙트럼 변화가 다르게 나타났다.
유용성 평가는 성형 및 염색 용이성 평가를 실시하였다. 성형 평가 결과는 인장강도 측정 결과와 비슷했으며 자외선 열화 시편의 성형이 용이하였다. 또한 자외선 열화는 144시간이 경과해야 성형이 가능했으나 건열 열화는 288시간 이상이 경과해야 성형이 가능했다. 염색 용이성 평가는 미열화 직물과 열화 직물 사이에 큰 차이가 없었다.
본 연구에서는 효율적인 마직물 열화 방법을 찾고자 하였으며, 인장강도 측정과 FT-IR 분석을 통해 마직물의 열화 정도 측정에 바탕이 될 수 있는 데이터를 마련하고자 했다. 또한 실제 보존처리 과정과 동일한 유용성 평가를 실시하여 유물에 상용되는 메움 재료로써 적정성 여부를 판단하고자 했다. 본 연구를 통해 적확한 회화문화재 수리 복원 재료를 확보할 수 있는 방향을 확장하고 회화·지류 문화재 보존처리 기술 증진에 기여할 수 있기를 희망한다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구 배경 1
• 1) 마직물과 문화재 1
• 2) 마직물 바탕 문화재의 열화와 보존처리 8
• 2. 국내·외 선행 연구 14
• 1) 국내 연구 14
• 2) 국외 연구 17
• 3. 연구 목적 19
• Ⅱ. 실험 재료 및 방법 20
• 1. 실험 재료와 전처리 20
• 1) 실험 재료 20
• 2) 전처리 21
• 2. 실험 방법 및 조건 설정 23
• 1) 열화 방법 23
• 2) 열화 조건 25
• 3. 분석 방법과 유용성 평가 방법 29
• 1) 물리적 특성 분석 방법 29
• 2) 화학적 특성 분석 방법 30
• 3) 광학적 특성 분석 방법 31
• 4) 유용성 평가 방법 33
• Ⅲ. 실험 결과 36
• 1. 분석 결과 36
• 1) 열화 마직물의 물리적 특성 36
• 2) 열화 마직물의 화학적 특성 48
• 3) 열화 마직물의 광학적 특성 57
• 2. 유용성 평가 결과 63
• 1) 성형 용이성 평가 63
• 2) 염색 용이성 평가 67
• Ⅳ. 고 찰 77
• Ⅴ. 결 론 82
• 참고문헌 85
• Abstract 89