가죽 문화재 표면 처리제 특성 연구 = Study of the characteristics of surface treatments in leather conservation

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Considering the aging and deterioration of leather objects, the typical form that occurs is hardening due to a decrease in flexibility, making it hard or brittle. If this condition continues
cracks, splits, peeling, strength decreases and tearing or cuttingoccurs. This condition is because collagen bonds are broken and flexibility is reduced due to loss of moisture and fat. This conditionmanily comes from environmental influences, with factors such as humidity, temperature, light, oxygen, pH and air pollution. In order to treat the decrease in flexibility, which is deterioration phenomenon, a stabilization process is required using surface treatments, softeners, conditioner, consolidants, surface coating. However there is a lack of prior cases or research using surfacetreatments in the conservation of leather objects. Therefore, the purpose of this thesis is to study the physical characteristics of surface treatments used in the conservation treatment process of eather objects and to find applicable surface treatments. It also aims to propose a method that can be applied in various ways by using two surface treatments mixed or separately. Natural cowhide specimens were made, and applied by selecting four types of surface treatments from oils and waxes (NYPL leather dressing, Polymerized oil, SC6000, Ester wax), one type of oil and wax mixture, and two types of synthetic resins (klucel G, Cellugel).It was applied after 96 hours of artificial aging of heat. After
application, deterioration was observed for 48, 96, 144, 192, and 240 hours, and two types of surface treatments (Klucel G+NYPL leather dressing, Kucel G+polymerized oil, Klucel G+SC6000) were mixed and used according to the results. So, six more methods were selected and tested in the same way, and the characteristics of the surface treatments were studied using the results through visual observation, microscopic observation, chromatic measurement, flexibility measurement, and contact angle measurement. As a result of the study, Klucel G of synthetic resin showed the best results in dimensional change, color difference, and flexibility, and showed improved flexibility immediately after application. Cellugel showed similar results, but the change in flexibility was significant after 192 hours of artificial aging. Oil-based polymerized oil has shown results in maintaining flexibility over a long period of
time. In the case of NYPL dressing, it showed the highest results in the color difference, but as shown in the contact angle measurement, it had high hydrophobic property, showing a high
waterproofing effects. In the case of SC6000, its role as a coating agent was clearly shown in microscopic observations and contact angle measurements, and when mixed with Klucel G, improved results in color difference and flexibility were obtained. In the case of ester wax, although there is a large change in size and color, it shows results in maintaining flexibility stably after deterioration, so application according to the color of leather artifacts should be considered. In the oil and wax mixed treatment, a thin film was observed in the beginning and a change in flexibility was observed like a wax-based treatment agent, but as deterioration progressed, flexibility was maintained stably like an oil-based treatment agent. Experiments with mixed application of surface treatments showed positive results with mixed use. It reduced the colour difference compared to the sole use. In terms of application method, the
results showed that the two surface treatments were more effective in terms of flexibility when applied separately and at different times than when mixed. Finally, the flexibility-enhancing surface treatment did not show the properties of a coating to protect the surface. Therefore, it is necessary to consider using a coating after using a surface treatment to enhance flexibility.

국문 초록 (Abstract)

가죽 문화재의 대표적인 열화 현상은 유연성 저하로 인한 경화 현상이 나타나면서 단단해지거나 부서지기 쉬운 상태가 된다. 이러한 상태가 지속되면 박락이 발생하며 강도 저하로 이어져 찢어지거나 절단 현상이 일어난다. 그 원인은 콜라겐 단백질 결합이 끊어지고, 수분과 유지의 손실로 유연성이 저하되기 때문이다. 주로 환경적인 영향에서 오는데 습도, 온도, 빛, 산소 pH, 대기오염 등이 요인이 된다. 대표적인 열화 현상인 유연성 저하를 저지하고 저하된 유연성을 향상시키기 위해서 유연제, 윤활유, 강화제, 표면코팅제와 같은 표면 처리제를 사용하는 보존처리 과정이 필요하다. 하지만 가죽 문화재의 보존에서 표면 처리제를 사용한 선행 사례나 연구가 부족한 실정이다.따라서 본 논문의 목적은 가죽 문화재 보존처리 과정에서 사용되는 표면 처리제의 물리적인 특징을 연구하여 적용 가능한 표면 처리제를 찾는 데 목적이 있다. 또한 두 가지 표면 처리제의 혼합 방식을 통해 다양하게 적용할 수 있는 방법을 제안하는 데 있다. 표면 처리제를 유지와 왁스류에서 4종(NYPL leather dressing, Polymerized oil, SC6000, Ester wax), 오일과 왁스 혼합제 1종, 합성수지에서 2종(Klucel G, Cellugel)를 선정하였다. 천연 소가죽 시편을 제작하여 96시간 열화 후에 도포하고 다시 48, 96, 144, 192, 240시간 열화를 시킨 후 관찰하였고, 이후 결과에 따라 2가지 표면 처리제(KlucelG+NYPL leather dressing, Klucel G+polymerized oil, KlucelG+SC6000)를 혼합하여 사용하여 6가지 다른 방법을 더 선정해 같은 방식으로 실험 후, 육안 관찰, 현미경 조사, 색도, 유연성, 접촉각 측정 을 통해 처리제의 특성을 연구하였다.실험 결과, 합성수지의 Klucel G가 치수의 변화, 색차, 유연성 평가에서 우수한 것으로 조사되었으며, 도포 후에 유연성이 향상되는 결과를 보였다. Cellugel에서도 비슷한 결과를 보였지만, 192시간 이후에는 유연성의 변화 구간이 크게 나타났다. 오일 계열의 Polymerized oil은안정적으로 유연성을 유지하는 결과를 보여주었다. NYPL dressing의 경우, 색차 부분에서 가장 높은 결과를 나타냈지만, 접촉각 측정에서 보이듯 소수성이 높아 방수 효과가 높은 특성을 나타냈다. SC6000의 경우 현미경 조사나 접촉각 결과에서 코팅제의 역할이 뚜렷이 나타났으며 Klucel G와의 혼합 사용에서 색차, 유연성에서 향상된 결과를 얻었다. 에스테르 왁스(Ester wax)의 경우, 치수의 변화와 색의 변화가
크지만, 열화 후에 유연성을 안정적으로 유지하는 결과를 보여, 가죽유물의 색에 따른 적용을 검토해야 한다. 오일과 왁스 혼합 처리제에서 초반에는 왁스 계열의 처리제와 같이 얇은 막이 관찰되고 유연성의변화를 보였지만, 열화가 진행됨에 따라 오일 계열의 처리제와 같이유연성을 안정적으로 유지하였다.표면 처리제의 혼합 적용 실험에서 혼합 사용에 긍정적인 결과를 보였다. 단독으로 사용했을 때보다 색차를 감소시켰다. 유연성에서 변화
구간이 없어지고 유연성을 안정적으로 유지하는 모습을 보여줬다. 또한, 적용 방법에 있어서 혼합 사용 시 두 가지의 처리제를 섞어서 사용하는 것보다 2개의 표면 처리제를 시간차를 두고 따로 도포하였을때 유연성 부분에서 더 효과적이라는 결과를 보여줬다.마지막으로 유연성을 향상시키는 표면 처리제에서는 표면을 보호할수 있는 코팅제의 특성을 보이지 않았다. 따라서 유연성 향상을 위해
사용하는 표면 처리제 사용 후에 코팅제를 사용하는 것을 검토해 볼필요가 있다.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 1
• 1. 연구 배경과 목적 1
• 2. 연구 범위와 방법 5
• II. 이론적 배경과 국내외의 보존처리 현황 9
• 1. 이론적 배경 9
• 1.1 가죽의 재질적 특징 9
• 1.1.1 가죽의 구조와 화학 조성 9
• 1.1.2 가죽의 가공 13
• 1.2. 가죽 문화재의 손상과 보존 16
• 1.2.1 가죽의 열화와 손상 16
• 1.3 가죽 문화재의 보존 환경 24
• 2. 가죽 문화재의 보존 처리 현황 27
• 2.1 국내의 가죽 문화재의 보존처리 현황 29
• 2.1.1 가죽 문화재의 소재 연구 현황 29
• 2.1.2 가죽 문화재의 보존처리 현황 31
• 2.2 국외의 가죽 유물의 보존처리 현황 36
• III. 연구 실험 44
• 1. 실험 개요 44
• 2. 실험 재료 46
• 2.1 인공 열화 방법 선정 46
• 2.2 시편 제작 63
• 3. 실험 방법 70
• 3.1 물성 실험 70
• IV. 연구 실험 결과 및 고찰 73
• 1. 물성 실험 결과 73
• 2 고찰 108
• V. 결론 115
• 참고문헌 120
• Abstract 128