박물관 수장고 내부 마감재의 조습성능에 관한 연구 : 천연목재와 인공조습재료의 비교를 중심으로 = (A) study on humidity control performance of the interior finishing materials of museum collection storage : focused on comparisons between natural timber and artificial humidity control materials

국문 초록 (Abstract)

인류의 문화유산은 선조로부터 현재의 우리에게 전해진 문화적인 유산인 동시에 과거에서 현재로, 현재에서 미래로, 남기고 전해야 할 귀중한 인류의 메세지이다. 그것은 단순히 선조의 문화를 알기 위한 것만이 아니라 인류의 미래를 창조하는 밑거름이 되어야 하는 것이다. 문화재를 보존하고 이것을 가치 있게 활용하는 것은 바로 새로운 문화 창조의 힘을 키우는 것이다. 이처럼 소중한 문화유산을 잘 보존하여 후대에 온전히 물려주기 위해서는 보존과학에 기초한 보존 노력이 매우 중요하다.문화유산은 여러 가지 손상 및 도난 등의 유해요인들로부터 안전하게 보존되고 관리될 수 있도록 박물관․미술관 등의 특수한 보존시설에 해당하는 수장고(收藏庫)라는 보존환경이 구축된 장소에서 전시 등을 위한 이동을 제외하고는 거의 대부분의 시간을 보내게 된다. 그러나 시설의 양적인 측면의 증가와 전시실 등 눈에 보이는 시설에 대한 관심은 지대하지만, 정작 문화유산의 보존과 관리에 있어서 가장 중요한 수장시설(收藏施設)에 대한 관심과 투자는 미흡한 실정이다. 유물의 보존환경에서 가장 중요한 습도조절의 문제를 해결하기 위한 조습재료(調濕材料)의 사용과 관련하여 천연재료와 인공재료의 흡․방습력(吸․放濕力) 및 습도변동에 대한 반응속도의 정도 등 조습 성능 및 특성에 관한 명확한 데이터의 구축이 미흡하여 조습재료의 선택에 있어서 과학적인 방법이 아닌 경험에 의한 선택으로 인류문화유산의 보존에 있어 문제점의 소지를 안고 있으며, 조습성능의 입증에 있어서도 다소의 왜곡이 있는 것이 현실이다.따라서 본 연구는 이러한 문제의식에 바탕을 두고 수장고 내부 마감재로 사용되는 조습재료의 조습성능에 대하여 유물의 안전한 보존환경 구축에 초점을 두어 연구가 진행되었다.첫 번째, 문헌조사를 통하여 박물관 수장고의 근본적인 의미를 분석하였고, 특수한 건축물로서 수장고의 요구성능 및 보존환경 조건을 기술하였다. 수장고의 기본개념과 더불어 우리 선조의 전통적 보존시설에 대한 개념을 파악하였다. 두 번째, 조습재료의 의미에 대하여 문헌조사를 통하여 정의하였으며, 수장고용 조습재료에 대한 필요성 및 조습성․친환경성․항균성․항충성 등 구비조건을 분명히 하였고, 국내 및 해외 적용사례를 조사하였다. 수장고용 조습재료의 종류별 특성 및 장․단점을 분석하여 재료 선정을 위한 기초자료를 제시하였다.세 번째, 수장고용 조습재료의 조습성능을 측정하기 위한 합리적 실험모델을 제안하기 위하여 우선 문헌 및 사례조사를 통하여 기존 실험방법을 분석하고, 흡습범위(30%)와 방습범위(20%)의 차이로 인하여 발생하는 흡․방습실험 결과의 편차에 대한 문제점을 없애기 위하여 흡습실험을 위한 고습범위(30%)와 방습실험을 위한 저습범위(30%)가 동일한 실험방법을 모델링하였다.네 번째, 본 실험방법에 의하여 재료에 대한 실험을 실시하여 재료별 흡습 및 방습량 값을 측정하여, 재료 상호간 흡․방습력 및 반응속도 등 조습성능을 비교 및 분석하여 조습재료의 선택을 위한 기초적인 자료를 제시하였다.실험 시료는 최근 박물관 수장고에 조습성 마감재료로 사용되고 있는 완제품으로 하였다. 실험결과는, 수장고에서 설정습도보다 상하(上下)로의 습도변동에 대한 습도조절은 최대한 신속하게 이루어지는 것이 수장품의 보존환경에 있어서 최대 관건이므로 단기인 24시간을 기준으로 흡습능력(吸濕能力)이 큰 순서로 보면 무기질계조습패널A(#2), 무기질계조습패널B(#3), 목질계조습패널(#1), 삼나무A(#6), 무기질계조습패널C(#4), 중밀도섬유판(#8), 삼나무B(#7), 오동나무(#5), 석고보드(#9) 순으로 나타났으며, 방습능력(放濕能力)이 큰 순서로 보면 목질계조습패널(#1), 삼나무A(#6), 무기질계조습패널A(#2), 삼나무B(#7), 중밀도섬유판(#8), 오동나무(#5), 무기질계조습패널C(#4), 무기질계조습패널B(#3), 석고보드(#9) 순으로 나타났다. 단기 24시간 경과를 기준으로 볼 때, 목재섬유를 주성분으로 하는 천연목재, 목질계조습패널, 중밀도섬유판(M.D.F.)은 설정습도(55%RH)보다 고습(85%RH)으로의 변동에 대한 흡습과 저습(25%RH)으로의 변동에 대한 방습에서 그 값이 비슷한 안정된 흡․방습 특성을 나타냈으나, 인공조습재료인 무기질계조습패널 종류는 설정습도(55%RH)보다 고습(85%RH)으로 변동 시 흡습량은 우수하나, 설정습도(55%RH)보다 저습(25%RH)으로 변동 시 방습량은 흡습량보다 현저히 적은 것으로 나타나, 흡습능(吸濕能)은 좋으나, 방습능(放濕能)이 저조한 불안정한 특성을 보였다.박물관과 같이 보존환경이 필요한 시설에서의 수장고가 가지는 의미와 역할은 매우 중대하다. 수장고의 보존환경 최적화라는 명제에서 볼 때 급격한 습도변동에 대하여 조습재료에 의한 자율적인 습도조절은 매우 큰 의미가 있으며, 에너지의 효율적인 활용 측면에서도 이 시대의 건축의 목표인 친환경건축에 부합하는 것이기도 하다. 유해요인으로부터 안전하게 보존되어야 하는 문화유산을 보존하고 관리하기 위한 수장고는 경험적인 이해보다는 수장품의 입장과 보존과학적 견지에서 계획되고, 건축되며, 관리되어야 한다. 인류의 소중한 문화유산은 앞선 세대에서, 현 세대를 거쳐, 다음 세대에 계승하여야 할 물적 대상 이상의 의미로서, 후세들이 길이 간직하여야 할 선조들의 찬란한 정신이 담겨져 있는 것이다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The cultural assets of mankind are the cultural heritages handed down to us living today and at the same time the valuable messages of mankind succeeded from past to present, and from present to future. They are not just the materials about our ancestors'' culture but base manures for creating of mankind''s future. It is, therefore, required to preserve our cultural assets and use them effectively to nurture the for creation of new culture. In order to preserve such valuable cultural assets well and hand down them to our offsprings, it is very important to make efforts to preserve them based on conservation science.Cultural assets remain most of time in the spaces with a special preservation environment called ''collection storage'' except when they need to be moved for exhibition, if they should be kept safely from various damages, theft or other harmful factors. It is required to use the effective humidity control materials to solve the most important problem or humidity control for preservation of cultural assets. Nevertheless, humidity absorption and discharge performances and properties of natural and artificial materials have not well been documented, and thus, humidity control materials are selected according to experiences, not scientific theories, exposing the valuable cultural assets of mankind to the risk of damages. Moreover, constructors seem to be more or less miss-informed of performances of these materials.Under such circumstances, this study was aimed at reviewing the humidity control performances of some finish materials for insides of collection storage and constructing a safe environment for safe preservation of cultural assets.First, relevant literature was reviewed to analyze the fundamental implications of museum collection storages and describe the performances and environment required of the collection storages as special buildings. Then, basic concepts of collection storage were examined and then, our ancestors'' conceptions of the traditional preservation facilities were reviewed.Second, the relevant literature was reviewed to understand what the humidity control materials mean, and thereby, determine such requisites for humidity control materials as moisture control, environmental- friendliness, anti-bacteria property and anti-insect property, and thereupon, surveyed domestic and foreign cases of applying them. Then, features and advantagesdisadvantages of each humidity control material for collection storage were analyzed to provide for some basic data useful to selection of the appropriate material.Third, in order to suggest a reasonable test model to measure the performance of humidity control materials for collection storage, relevant literature was reviewed and thereupon, a case study was conducted to analyze the conventional test methods. In order to solve the problem of deviations among humidity control tests due to different scopes of moisture absorption (30%) and discharge (20%), a test method with two scopes same (30%) was used for its modelling.Fourth, the modelled test method was used to test the materials and measure their moisture absorption and discharge capacity and then, compare the materials in terms of moisture absorption performance, moisture discharge performance and response time to provide for some basic data for selection of optimal humidity control materials for collection storage.As a result of the test, it was confirmed that the most important key in a collection preservation environment is to control the humidity as quickly as possible against rise and fall humidity variations rather than set an ideal humidity level. When the moisture absorption performances of materials were tested for 24 hours, the highest moisture absorbing material was inorganic material family humidity control panel A (#2), followed by inorganic family humidity control panel B (#3), timber family humidity control panel (#1), cedar A (#6), inorganic material family humidity control panel C (#4), mid-density fiber board (#8), cedar B (#7), paulownia tree (#5) and gypsum board (#9) in their order. On the other hand, the highest moisture discharge material was timber family humidity control panel (#1), followed by cedar A (#6), inorganic material family humidity control panel A (#2), cedar B (#7), mid-density fiber board (#8), paulownia tree (#5), inorganic material family humidity control panel C (#4), inorganic material family humidity control panel B (#3) and gypsum board (#9) in their order. In terms of 24-hour performance, natural timber, timber family humidity control panel and mid-density fiber board (M.D.F) were found to have similar stable performances of absorbing the moisture varying towards high level of humidity (85%RH) or lower one (25%RH) rather than maintaining a pre-set humidity level (55%RH). In contrast, such artificial humidity control materials as inorganic family humidity control panel had a high performance of absorbing the moisture varying towards a high level of humidity (85%RH) rather than maintaining a pre-set humidity (55%RH), but had a far lower performance of discharging the moisture varying towards a lower level of humidity (25%RH) than a pre-set level (55%RH). In a nut-shell, these artificial materials are good at absorbing moisture but unstably poor at discharging moisture.Functions and roles of collection storage are very important to preserve the cultural assets for museums. If it is urgent to optimize the environment for preservation of cultural assets, it is very significant to allow the materials to control the humidity autonomously against the rapidly changing humidity levels as well as meet the goals of environmental-friendly architecture or energy saving. The collection storage intended for preservation and management of the cultural assets required to be kept safely from harmful factors should be planned, constructed and managed for scientific preservation of cultural assets rather than according to experiences. The invaluable cultural assets of mankind are more than just historic remains and therefore, are inherited from generation to generation. Namely, they harbor our ancestors'' brilliant spirit kept by us and our offsprings.