• Home
  • E-submission
  • Sitemap
  • Contact us
J. Conserv. Sci Search

CLOSE


J. Conserv. Sci > Volume 38(3); 2022 > Article
청송심씨 묘에서 출토된 금직물의 비파괴 과학적 분석

초 록

본 연구에서는 청송심씨묘 출토 금직물 유물 2점(부금 원삼, 직금 치마)에 대한 비파괴 분석방법을 이용하여 유물 상태, 섬유 재질, 표면 오구(汚垢), 금속사에 대한 재료적 특성을 파악하였다. 출토 당시 유물의 상태는 모두 갈변되어 본래의 색상을 확인할 수 없으며, 섬유 재질은 SEM과 FT-IR의 Amide Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ 피크와 정색 반응 결과들로 누에고치로부터 얻은 견 섬유임을 확인할 수 있었다. 표면 오염물인 흰색 오구와 검정색 오구는 FT-IR, XRF 분석결과 시신의 부패와 미생물 분해로 나타난 지방질, 단백질 등의 가수분해 물질임을 확인할 수 있었다. 금속사의 금박층을 XRF로 분석한 결과 금(Au)으로 확인되었으며, 금속사 배지에 대한 FT-IR, 정색 반응 결과 배지의 접착제 성분은 Amide Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ와 3000 cm-1 전⋅후의 Amide A, B의 결과로 동물성 교(膠)로 확인되었고, 배지는 정색 반응 결과 국내에서 생산된 닥나무 인피 섬유인 한지로 확인할 수 있었다.

ABSTRACT

Using non-destructive analytical methods, we identified the material characteristics of two gold fabric artifacts excavated from the Cheongsong Sim clan (Bugeum Wonsam, Jikgeum Chima), including the artifact condition, fiber type, surface contamination, and metallic threads. We found that the artifacts were buried and had turned brown; thus, we were unable to determine their original color. The fiber type was determined to be silk from cocoons, based on scanning electron microscopy, Fourier transform infrared (FT-IR) analyses of Amide I, II, III, and IV peaks, and color reactions Further, the FT-IR and X-ray fluorescence (XRF) analyses identified the white and black stains as natural resin hydrolyzed substances, such as lipids and proteins, that occurred as microbial decomposition due to body decay. Finally, the XRF analyses identified the thin gold layer of the metallic yarn as gold (Au). According to the FT-IR data and the color reaction to the metallic yarn medium, the adhesive component of the medium was a product of-Amides I, II, III, and 3000 cm-1 within Amides A and B (an animal type), respectively. Thus, the medium was identified as Hanji (Korean paper), which is made from domestically produced Broussonetia kazinoki fibers.

1. 서 론

청송심씨(靑松沈氏, 1683∼1718)는 광산김씨(光山金 氏) 32대 손(孫)인 김원택(金元澤, 1683∼1766)의 부인이었으며 이 묘는 2003년 4월 10일 충청북도 청주시 흥덕구 산남동에서 부부 합장묘 3기를 이장하는 과정 중 출토된 17∼18세기경의 회곽묘(灰槨墓), 목관묘(木棺墓)이었다. 2003년 충북대학교 박물관에서 발굴 당시 출토복식 당의(唐衣) 외 83점이 출토되었다. 출토된 유물 중 금직물 유물 2점(부금 원삼, 직금 치마)의 복식 형태는 왕실 종친 외 사대부가의 상장례(喪葬禮)의 염습 절차 과정에서 간혹 볼 수 있는 출토복식 유물이어서 다른 분묘에서 출토된 유물에 비해 전해지는 수가 상대적으로 적고, 제작기법까지 단절되어서 복식사적으로도 가치가 높이 평가되는 유물이다.
이러한 금직물은 금을 사용하여 여러 형태의 기법으로 금사 실을 만들어 제직하기도 하고 신분에 따라 자수와 금박의 무늬도 다양하다. 금직물은 제작 형태에 따라 편금사(片金絲), 연금사(撚金絲), 원금사(圓金絲), 철사형 연금사(鐵絲形 撚金絲) 등으로 구분된다. 우리나라에서 출토되는 금과 은을 사용하여 제작한 금직물 유물에서 관찰되는 것은 편금사(片金絲), 연금사(撚金絲), 인금(印金)이 대부분 사용되었다. 본 출토복식 유물 부금 원삼은 금 혹은 은가루나 아주 얇게 만든 금박을 접착제와 섞어 그림을 그리거나 찍어서 문양을 표현하는 인금(印金)에 속하며, 직금 치마는 종이로 된 배지 위에 금박을 얇게 제작하여 아교나 옻칠의 접착제를 붙여 가늘게 자른 형태의 금사를 직물과 같이 제직한 직금의 형태이다.
국내 선행 연구는 2008년 청송심씨 출토복식에 관한 의복구성을 중심으로 보존상태를 발표한 바 있다(Chang, 2008). 섬유 재질 감별은 FT-IR 분석법에 따른 연구(Bal, 1999)가 진행되었으며, 표면 오구(汚垢) 분석에 관한 선행 연구로는 출토복식의 오구 성분을 GC-mass(An et al., 1996), ICP를 이용한 보고들이 시신의 구성 성분으로부터 유래된 오구와 미생물 분해 산물로 보고하는 생물학적 방법들도 나타나고 있다(Baek 2006). 금속사에 재료적 분석 선행 연구는 금사의 금박층과 배지의 접착제에 대해 GC/MS, XRF, Raman 분석을(Yeong, 2021) 실시하였다. 배지의 과학적 분석 선행 연구로 우리나라는 닥나무를 원료로 한 인피 섬유를 주원료로 사용한 것으로 알려져 있으며(Go and Jeong, 2018) 일본의 금사에는 안피지(雁皮紙)를 사용한 것으로 알려져 있고(National Research Institute of Coultural Heritage, 2014a) 중국의 금사에는 죽지(竹紙)와 상피지(桑皮紙)를 사용한 것으로 알려져 있다(Sim and Lee, 2014). 이처럼 현재 국내에서 다양한 연구가 행해지고 있으며 학술적 결과도 다양한 방법으로 발표되고 있다.
본 연구에서는 청송심씨 출토 금직물 유물 2점(부금 원삼, 직금 치마)을 대상으로 보존처리 전 단계 과정 조사로 유물 상태 분석, 섬유 재질 분석, 표면 오구(汚垢) 분석, 금속사에 대한 재료적 특성을 과학적 분석을 통해 유물의 특성을 파악하고자 하였다. 우선 유물 상태조사를 물리적 방법으로 분석하였으며, 직물 재질은 주사 전자 현미경(SEM), 적외선 분광 분석기(FT-IR), 정색 반응으로 분석하고자 하였고, 오구 성분은 FT-IR, X-선 형광 분석기 (XRF)를 이용하여 분석하였으며, 금속사 재료에 대한 금박의 재질적 특성과 배지의 유기물 분석은 XRF, FT-IR, 해부학적 특성 및 섬유 정색 반응을 통해 당시 사용된 금사의 재질을 식별하고자 하였다. 이러한 분석 결과들을 바탕으로 금직물 유물에 대한 보존처리를 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

2. 대상 유물 및 방법

2.1. 대상 유물

충북대학교 박물관에 소장되어 있는 청송심씨 부금 원삼과 직금 치마 유물은 17세기 후반에서 18세기의 복식으로 현재 전해지는 유물이 적어 복식사적으로도 의미가 크다.
부금 원삼은 전단후장(前短後長)형으로 양옆이 트여있으며 옆선은 곡선으로 되어있다. 소매 배래는 넓은 통수 배래이며 한삼이 달려 있지 않다. 깃은 대금형 맞깃이며, 부금은 몸판 전체 소매 부분 배래 앞과 뒤에 일정한 간격으로 ‘壽’와 ‘福’ 글자 사이 ‘卍’자로 고루 관찰된다(Figure 1). 직금 치마는 치마의 중간과 하단에 견직물의 실과 금사로 봉황 무늬를 넣어 화려하게 직조한 직금단 직물을 사용한 수의 치마로 보인다(Figure 2). 2점의 유물은 표면에 충해와 오구에 의한 손상으로 부금과 직금의 박락 현상이 관찰되는 유물이다.

2.2. 연구 방법

2.2.1. 공시 시료

실험에 이용한 유물은 세척 전의 상태이며, 직물의 분석을 위한 시료의 채취는 시접이 파손되어 탈락된 부분에서 채취하였다. 오구 성분 분석을 위한 시료는 유물에 고착된 흰색 오구와 검정색 오구를 채취하였으며, 금속사 성분 분석은 직금 치마에 직조된 부분 중 자연 탈락된 5mm씩 5부분을 채취하여 실험에 사용하였다. 실험에 사용 된 시료의 상세 내용은 Table 1과 같다.

2.2.2. 과학적 분석 방법

출토유물 복식 보존처리 계획을 수립하기 위해서 세척 전 유물 상태 조사에 대한 과학적 분석을 통한 유물 상태 분석, 직물 재질 분석, 오구 성분 분석, 금속사 분석의 4가지로 진행하여 Table 2와 같이 상태를 조사하였다.
유물 상태 분석은 육안관찰 (Cannon, G10, JPN), 현미경 관찰 (Portable Dingital Microscope DG-3X, Scxlar, JPN), 색차 측정 (Konica-Minolta CM-2600d, JPN), 밀도와 두께 측정 (MITUTOYO社, 500-181-30, JPN)으로 진행하였다. 섬유 재질 분석은 주사 전자 현미경 (SEM, HITACHIS-2300, JPN), FT-IR (IRSpirit, SHIMADZU, JPN), 정색 반응으로 분석하였다. 오구 성분 분석은 FT-IR과 XRF (Delta Professional, Olympus, USA)로 분석하였으며, 금속사 분석은 XRF, FT-IR, 정색 반응으로 보존처리 세척 전 단계의 유물의 상태 조사하였다.

육안 관찰

세척 전 재질의 손상과 고형 오구로 인한 충해 및 이염 정도를 파악하기 위하여 육안 관찰을 선행하였으며 사진 촬영은 고해상도의 디지털 카메라 (Canon G10, JPN)를 이용하여 오염물의 상태를 확인하였다.

현미경 관찰

직물 표면의 오염물과 금박 및 직금의 박락 현상을 관찰하기 위하여 휴대용 디지털 현미경 (Portable Dingital Microscope DG-3X, Scxlar, JPN)을 이용하여 직물의 표면을 25배율과 100배율로 촬영하여 상태를 확인하였다.

광학 현미경 관찰

출토복식 직물과 금속사 금사 배지의 섬유 식별은 Safranine으로 섬유를 염색한 다음 광학현미경 Ni-U(Nikon, JPN)을 사용하여 섬유의 형태적 특징을 관찰하였다. 섬유의 식별 요소인 유세포와 가도관, 도관 요소의 존재 및 형태, cross-marking, 섬유의 끝 형태 등으로 섬유를 식별하였다.

주자 전자 현미경(SEM)

직물 형태분석을 하고자 주자 전자 현미경(Scanning Electron Microscope, SEM)을 사용하여 직물의 단면, 측면의 표면 및 형태를 분석 확인하였다.

색차 측정

직물의 손상 부위와 고형 오구에 대한 색상 변화를 분광 측색계(Konica-Minolta CM-2600d, JPN)를 이용하여 측정하였으며, 정반사광은 제거하고 UV 성분을 포함한 D65 광원으로 10°의 관찰 시야와 측정경 8 mm로 색차를 측정하였다.

밀도와 두께 측정

세척 전 유물의 밀도와 두께 변화를 확인하기 위하여 변화 값을 비교 계산하였다. 두께 측정은 디지털 버니어 캘리퍼스 (MITUTOYO社, 500-181-30, JPN)를 이용하여 총 5회 측정하였다.

적외선 분광 분석(FT-IR)

직물 성분 분석 및 오구 성분 분석은 FT-IR 분석은(IRSpirit, SHIMADZU, JPN)을 이용하였다. 시료는 금박 원삼(No.82)과 직금 치마(No.79) 유물의 파손 부분에서 채취하였으며, 유물 흰색 오구와 검정색 오구를 채취하여 전처리 과정을 거치지 않고 표면 분석을 실시하였으며, scan range: 4000∼500 cm-1, resolution: 4 cm-1, scan time: 24로 측정하였다.

휴대용 X선 형광 분석(Handheld XRF)

금사 성분을 분석하기 위하여 X선 형광 분석기(VANTA M SERIES, Olympus, USA)를 이용하였으며, 이때 분석 조건은 10∼40 kV에 60∼100 μA, Rh Target, 디텍터는 Silicon Drift Detector, Alloy Plus모드와 Geochem 모드를 병행하여 측정하여 나타내었다.

정색 반응 분석

직물과 배지의 정색 반응용 시약으로 C stain, Herzberg stain을 Table 2와 같이 제조하였다(Choi et al., 2005). 해리한 직물 및 금사 배지를 각각 슬라이드 글라스 위에 각각의 정색 반응 시약을 3방울 떨어뜨리고 2∼3분간 방치한 후 염색액을 흡수지로 제거한 후 광학현미경 Ni-U(Nikon, JPN)을 이용하여 섬유의 정색 상태를 확인하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1. 유물 상태 분석

유물 상태 분석결과는 육안관찰, 현미경 관찰, 밀도와 두께 측정, 색차 측정으로 물리적 방법으로 진행하여 확인하였다(Table 3; Figures 3, 4).
청송심씨 출토 복식 부금 원삼과 직금 치마는 전반적으로 구김이 심하고 건조된 상태이었으며, 육안으로도 충분히 손상 부위와 오염을 관찰할 수 있었다. 유물 2점은 유실된 부분은 없으나 경사와 위사 방향으로 찢어져 있는 부분과 솔기의 실이 삭아 뜯어져 소실되어 있었으며, 유물 모두 오염 상태는 매우 심하였으나 그 원형은 유지되어 있었다. 직물 표면의 미세한 고형 오염물을 관찰할 수 있어 시랍(屍蠟)으로 보이는 흰색 고형 오염물과 갈색 및 검은색 오염물이 고착되어 있었으며 충해 및 이염이 심하게 출토되었다.
부금 원삼에 사용된 금박의 금속층은 박락 현상 및 파손, 오구로 인해 훼손은 되었지만, 원형은 유지되고 있으며 표면은 광택과 발색이 양호하지 못한 상태로 출토되었다. 직금 치마의 스란에 사용된 편금사는 표면의 금박층이 오염물과 금박 박락 현상으로 광택 및 발색은 좋지 않으나 금색을 띠고 있었으며 역시 부금 원삼과 같이 금박의 박락 현상이 나타난 상태였다.
부금 원삼은 갈변된 색상의 직물이며 단(段)의 직물로 포도 다람쥐 무늬 바탕에 모두 5매 수자직이었다. 직물 바탕은 5매 경수자직, 무늬는 5매 위수자직으로 제직되었으며 3뜀이 사용되었다. 밀도 경위사는 318 × 286.8 inch이며 실 굵기 경위사는 0.11 × 0.25 mm이었고 직물 두께는 0.25 mm였다. 동정은 무문단 바탕으로 밀도 경위사는 92 × 76 inch이며 실 굵기 경위사는 0.16 × 0.24 mm이었고 직물 두께는 0.14 mm이었다. 직물은 표면이 매끄러우면서 탄력이 있고 광택이 나고 있었다. 출토 후의 이들의 표면 상태를 Figure 3, Table 3에 나타냈다.
직금 치마는 홑으로 제작한 후 직물에 금사로 봉황 무늬를 직금하여 치마 무릎선 부분과 치마 밑단 스란 두 층으로 덧대어 제작되었다. 직물의 색상은 갈변되었고 부분적으로 충해에 의한 손상의 흔적이 있으며, 흰색의 시랍(屍蠟)과 갈색 오염물이 묻어 있다. 허리 말기 왼쪽 부분으로 양옆으로 찢어져 분리되어 있으며, 전체적으로 구김이 많았다. 직물은 견직물로 연화 무늬 바탕에 5매 수자직이며 밀도 경위사는 286.8 × 93 inch, 실 굵기 경위사는 0.11 × 0.18 mm, 직물 두께는 0.24 mm, 금사 두께 0.054 mm, 넓이 0.12∼0.14 mm이었다. 출토 후 표면 상태를 Figure 4에 나타냈으며 부금 원삼과 직금 치마의 직물 구성 유형 및 재질 구분의 내용을 Table 3에 정리하였다. 이들은 Table 3에 나타낸 것처럼 출토 유물의 색차 측정결과 a*값이 5.34∼7.07, b*값이 26.12∼27.48로 나타났으며 매장 중에 갈변된 상태라는 것을 예상할 수 있을 뿐 직물 본래의 색상을 알 수 없었다.

3.2. 섬유 재질 분석

부금 원삼과 직금 치마 직물의 횡단면을 관찰한 결과를 확인하여 보면 측면은 표면이 매끈하고 변화가 없었으며 단면은 끝이 둥근 삼각형 형태를 보이고 있어 세리신이 제거된 정련 견의 일반적 특징을 나타내고 있었다(Figure 5). FT-IR 분석 결과 역시도 견의 주성분인 4가지의 Amide의 특징적인 NH stretch와 관련된 Amide A 3278 cm-1, Amide Ⅰ 1613 cm-1, Amide Ⅱ 1512 cm-1, Amide Ⅲ 1223 cm-1, Amide Ⅳ 608 cm-1 피크를 확인할 수 있었으며 (Figure 6), 또한 이들의 경우, 숙고사의 주된 특징으로 볼 수 있는 이중 결합이 보이는 섬유의 형태와 노란색의 정색 반응의 결과로도 누에고치로부터 얻은 견섬유임을 확인할 수 있어 부금 원삼 및 직금 치마 모두 같은 종류의 견 재질로 볼 수 있었다(Figure 7).

3.3. 오구 성분 분석

오구 성분을 FT-IR을 이용하여 분석한 결과, 모두 단백질의 주성분인 Amid Ⅰ, Amid Ⅱ, Amid Ⅲ의 특징적인 피크를 나타내고 있으며 천연수지와 탄화수소와 관련된 peak들이 관찰되고 있었다. 이들의 결과는 Table 4,Barth, 2007; Yang and Hong, 2012; National Research Institute of Coultural Heritage, 2014b; Xia et al., 2011; Kim et al., 2015)에 오구들을 분석한 선행 연구 FT-IR 결과들과도 잘 일치하는 결과들을 보이고 있었다. 이를 볼 때, 흰색 오염물은 Amide Ⅰ의 1668 cm-1, Amide Ⅱ의 1575∼1538 cm-1, Amide Ⅲ의 1408 cm-1∼1207 cm-1 범위인 단백질 피크가 나타나고 있었으며 동시에 2954 cm-1, 2917 cm-1, 2849 cm-1 의 피크가 확인되고 있었다. 약한 진동 피크로 1470 cm-1, 1408 cm-1, 1250 cm-1, 1187 cm-1 나타나고 있고 1702 cm-1, 716 cm-1 영역에서 탄화수소와 관련된 피크가 나타나는 것으로 보아 선행 연구의 천연수지와 유사한 시랍의 형태로 추정할 수 있었다(Figure 8).
검정색 오염물도 Amide Ⅰ 1696 cm-1∼1679 cm-1, Amide Ⅱ 1539 cm-1, Amide Ⅲ 1228 cm-1의 영역에서 흰색 오염물과 유사하게 나타나고 있으며 2915 cm-1, 2842 cm-1 피크와 720 cm-1에서 탄화수소와 관련된 피크가 확인되어 이 역시 천연 수지화된 단백질과 지방의 형태로 볼 수 있었다(Figure 9).
이처럼 선행 연구와 일치하게 표면에 일정의 부착력을 가지고 있었던 흰색의 오염물과 검정색 오염물의 FT-IR 분석 결과, 인체로부터 유래된 동물성 지방과 단백질이 부패되어 직물에 접촉된 후 시간이 지남에 따라 가수분해가 진행된 지방과 단백질 성분들에서 유래된 혼합 물질로 볼 수 있었다. 또한 X선 형광 분석 XRF 이용하여 오염물 분석한 결과, 흰색 오염물과 검정색 오염물 성분에서 Mg, Ca, S, Fe 등의 무기염류 성분이 포함되어 있는 것으로 분석되어, 시신의 골격 성분과 석회 성분으로 유래된 결과로 추정되고 있어 선행된 조선 중기 출토 유물의 오구에 대한 ICP를 이용한 분석 보고들도 일치하는 결과가 나타나고 있었다(An et al., 1996; Baek, 2006)

3.4. 금속사 분석

출토복식 유물 부금 원삼과 직금 치마의 금속 성분은 X선 형광 분석기 (XRF, Delta Professional, Olympus, USA)로 확인하였으며, 직금 치마에 사용된 금속사의 배지에 대한 분석으로 FT-IR (IRSpirit, SHIMADZU, JPN)과 정색 반응의 특성으로 조사 진행하여 확인하였다.

3.4.1. 금속 성분 분석

출토유물 부금 원삼과 직금 치마에 사용된 금속 성분을 확인하기 위하여 XRF를 이용하여 분석하였으며, 분석 위치는 금속 성분이 외부로 노출되어진 주요 10곳에서 측정하여 확인하였다(Figure 10).
2점 유물의 시료에 대한 XRF 분석결과는 공통적으로 금속층의 주성분은 금(Au)으로 확인되었으며, 배지면 부분에서는 주성분은 금과 함께 Si, Al, Fe, K 등이 미량으로 확인되었다(Figure 11). 이 중에서 XRF에 검출된 미량의 다른 원소들은 본 유물이 세척 전이고 이에 따른 다량의 불순물이 포함된 결과로 보이지만 사용 금속의 연성과 시대 상황으로 판단하고 다른 첨가 금속들이 확인되지 않는 것들로 보아 그 당시 기술에서 비교적 순도가 높아 연성 있는 금을 사용한 것으로 예상할 수 있었다.

3.4.2. 금속사 배지 분석

직금 치마에 사용된 금속사 배지 분석은 금사 중에 일부가 자연 탈락된 부분의 시료를 채취하여 FT-IR 분석과 정색 반응으로 확인하였다.
FT-IR을 분석한 결과는 cellulose계의 지류 피크와 일치하는 3450∼3300 cm-1 O-H, 1653 cm-1 C = C, 2355 cm-1 O = C = O, 1450 cm-1 C-H, 1027∼1000 cm-1 C-O band, 897 cm-1 C-H 등, 종이 특유의 흡수 피크가 나타나서 금사의 배지가 섬유질의 지류가 사용되었음을 예상할 수 있었 다. 이외에도 단백질의 특성적 peak인 2920∼2850 cm-1 C-H, 1653 cm-1 C = C, 1542∼1522 cm-1 N-O, 1450 cm-1 C-H alkane 진동 피크가 관찰되고 있다. 이는 동물성 콜라겐의 FT-IR 피크의 전형적인 Amide Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ 외에도 3000 cm-1 전과 후의 polypeptide의 Amide A (3300∼3450 cm-1)와 Amide B (2850∼2920)의 피크를 나타내고 있어 동물성 콜라겐으로부터 기인한 아교로(Yang and Hong, 2012) 볼 수 있었다(Figure 12). FT-IR의 결과들로 볼 때, 사용된 편금사의 배지는 섬유질의 지류 cellulose로 보이며, 배지에 금박을 고정하기 위한 접착제로는 동물성 아교가 사용된 것으로 볼 수 있었다.
금속사 배지의 해부학적 섬유 형태를 관찰한 결과, 배지의 섬유장은 4.1 mm 및 5.5 mm로 닥나무의 평균 섬유장보다 짧은 것으로 나타나지만, 닥나무 섬유의 식별에 가장 중요한 식별 인자인 단면의 투명막(transparent membrane), 섬유 왜곡(dislocation) 및 횡문(cross-marking)을 배지에서 관찰할 수 있어(Yoon et al., 2011) 본 편금사의 배지는 섬유장이 평균보다 짧은 닥나무 인피 섬유로 제조되었음을 알 수 있었다. 이처럼 단섬유로 제조한 한지가 일반적으로 장섬유로 제조한 한지에 비해 바탕이 곱고 치밀하며, bulk가 낮고 겉보기 밀도가 높은 특성을 나타낸다는(Yoon et al., 2011) 선행 연구와도 일치하게 바탕이 곱고 치밀하게 제조된 편금사로 볼 수 있었다.
정색 반응 특성의 결과는 배지 원료 섬유의 식별에 있어서 해부학적 특성 다음으로 중요한 방법으로 정색 반응에 의한 섬유 식별을 들 수 있다. 배지 섬유는 종류에 따라 물리, 화학적 특성이 다르기 때문에 특수한 목적의 시약으로 전처리를 행하면 섬유의 종류에 따라 고유의 색으로 염색되며 이러한 정색의 차이를 이용하여 섬유를 식별할 수 있다. 선행 연구에 닥나무 인피 섬유는 C-stain에서는 적갈색, Herzberg stain에서는 자색(Kim, 2011)으로 정색 반응 보고들로 볼 때, 금속사 배지 섬유의 정색 반응 결과 C-stain에서는 적갈색, Herzberg stain에서 자색을 나타내고 있어 본 편금사 배지는 닥나무(Broussonetia kazinoki) 인피 섬유를 이용한 것임을 확인할 수 있었다(Figure 13).
XRF, FT-IR, 종이의 해부학적 특성과 정색 반응 결과들로 종합하여 볼 때 금속사의 배지는 닥나무 인피 섬유를 사용하고 동물성 콜라겐 교를 이용하여 인피 섬유 표면에 금을 접착시킨 금사가 사용된 것으로 볼 수 있었다.

4. 결 론

본 연구에서는 충북대학교 박물관을 통해 발굴된 출토 복식 유물 중 청송심씨 분묘의 금직물 유물 2점에 대한 보존처리 전 상태조사 작업으로, 유물 상태조사, 섬유 재질 분석, 오구 성분 분석, 금속사 분석 등에 대한 기초자료를 확보하고자 비파괴 분석방법 측면에서 과학적 조사를 진행한 분석 결과는 다음과 같다.
1) 유물 상태조사 결과 유물 2점 모두 오랜 기간 매장 중에 직물이 갈변하여 갈색으로 변색되었으며 오염 상태는 매우 심하였으나 그 원형은 유지되어 있었다. 육안으로 직물 표면의 미세한 고형 오염물을 관찰할 수 있어 시랍(屍蠟)과 충해에 의한 손상으로 금박의 박락 현상이 관찰되는 직물로 직조와 무늬가 매우 발달되어 있는 유물로 확인되었다.
2) 섬유 재질 분석결과는 SEM 분석결과 직물의 횡단면 표면이 매끈하고 변화가 없으며 단면 끝이 둥근 삼각형으로 견 섬유의 특징이 확인되며, FT-IR 피크에서 볼 수 있듯이 실크의 주성분인 4가지의 Amide의 특징적인 NH stretch와 관련된 Amide A 3278 cm-1, Amide Ⅰ 1613 cm-1, Amide Ⅱ 1512 cm-1, Amide Ⅲ 1223 cm-1, Amide Ⅳ 608 cm-1 피크를 나타내고 있으며, 정색 반응에서는 숙고사에서 나타나는 이중 결합의 실크 섬유의 형태 등을 종합하여 볼 때, 누에고치로부터 얻은 견(silk) 섬유임을 확인할 수 있었다.
3) 오구 성분 분석결과는 직물 표면에 고착된 흰색 오구와 검정색 오구는 FT-IR 분석결과 모두 단백질의 주성분인 Amide Ⅰ, Amide Ⅱ, Amide Ⅲ의 특징적인 진동 피크와 XRF 분석결과 Mg, Ca, S, Fe 등의 무기염류 성분이 포함되어 있는 것으로 볼 때 시신의 골격 석회 성분과 동물성 지방 단백질이 부패되어 직물에 접촉된 후 시간이 지남에 따라 직물에 고착된 시랍(屍蠟)과 가수 분해 결과로 인한 착색물임을 확인할 수 있었다.
4) 금속사의 금박부 XRF 분석결과 부금 원삼과 직금 치마의 금박 층은 순금(Au)이 사용된 것으로 보이며, 직금 치마의 스란 부분은 편금사(片金絲, 撚金絲)로 제직(製織)한 직금단(織金緞)임을 확인할 수 있었다. 그리고 금사의 배지는 해부학적 분석과 섬유의 정색 반응 등의 결과를 볼 때, 국내에서 생산된 닥나무 인피 섬유임을 알 수 있었으며 금박과 닥나무를 동물성 교(膠)를 이용하여 접착한 금사임을 확인할 수 있었다.
이에 결과들을 이용하여 세척 전에 유물의 오구 처리, 금박 박락부의 강화 처리와 세척제의 적합성을 판단하고 선택하는 데 중요한 기본 자료로 이용할 수 있을 것으로 사료되며, 이후 이에 대한 가역성과 친환경성 세척제 및 강화제가 선택될 경우 유물의 안정성의 증대와 예방 보존 처리를 위한 복원 결과도 예상할 수 있을 것으로 보인다.

Figure 1.
Gold leaf part of wonsam before cleaning step.
JCS-2022-38-3-06f1.jpg
Figure 2.
Gold brocade of skirt before cleaning step.
JCS-2022-38-3-06f2.jpg
Figure 3.
The detail surface condition of the wonsam before cleaning step (A) gold foil of wonsam a camera, (A-1) textiles microscope image × 100, (A-2) white contaminants a camera, (A-2-1) microscope image × 100, (A-3) brown contaminants a camera, (A-3-1) microscope image × 100, (A-4) gold foil contaminants a camera, (A-4-1) microscope image × 100.
JCS-2022-38-3-06f3.jpg
Figure 4.
The detail surface condition of the skirt before cleaning step (B) gold foil of woven skirt a camera, (B-1) textiles Microscope image × 100, (B-2) white contaminants a camera, (B-2-1) microscope image × 100, (B-3) brown contaminants a camera, (B-3-1) microscope image × 100, (A-4) gold foil contaminants a camera, (B-4-1) microscope image × 100.
JCS-2022-38-3-06f4.jpg
Figure 5.
SEM morphology of wonsam of gold foil (A) aspect × 200 μm, (A-1) cross section and skirt in gold brocade × 20 μm and (B) aspect × 200 μm, (B-1) cross section × 20 μm.
JCS-2022-38-3-06f5.jpg
Figure 6.
FT-IR data of wonsam of gold foil and skirt in gold brocade.
JCS-2022-38-3-06f6.jpg
Figure 7.
Morphological characteristics of optical microscope stain test fiber (A) wonsam of gold foil × 100 μm, (A-1) × 20 μm and (B) skirt in gold brocade × 100 μm, (B-1) × 20 μm.
JCS-2022-38-3-06f7.jpg
Figure 8.
FT-IR result of white contaminants.
JCS-2022-38-3-06f8.jpg
Figure 9.
FT-IR result of brown contaminants.
JCS-2022-38-3-06f9.jpg
Figure 10.
XRF analysis location of (A) wonsam of gold foil, (A-1) the writing part and (B) skirt in gold brocade, (B-1) the metal thread section.
JCS-2022-38-3-06f10.jpg
Figure 11.
Metal components in gold foil of (A) wonsam gold foil, (A-1) XRF result Au >> Si, Al, Fe, K and (B) skirt gold brocade, (B-1) XRF result Au >> Si, Al, Fe, K.
JCS-2022-38-3-06f11.jpg
Figure 12.
FT-IR data of gold thread.
JCS-2022-38-3-06f12.jpg
Figure 13.
An anatomical and dyeing experiment on paper using a gold thread cross section optical microscope in a gold thread skirt (A) paper × 100 μm, (A-1) paper × 20 μm.
JCS-2022-38-3-06f13.jpg
Table 1.
The conservation status and types of artifacts
The owner of a tomb Experimental items Specimen The state of being a relic
Cheongsong Shim Clan (1683∼1718) Textile analysis Wonsam of gold foil Sewing fragment fiber of cloth
Skirt in gold brocade A torn piece of fiber
Pollutant analysis Wonsam of gold foil White contaminants
Brown contaminants at the neck
Skirt in gold brocade White contaminants
Brown contaminants at the crease of the skirt
Gold thread analysis Skirt in gold brocade Metal thread that has naturally fallen off
Table 2.
Preparation of C-stain and Herzberg-stain reagents
C stain preparation of reagents
A sol.: 40 g of AlCl3 in 100 mL distilled water (specific gravity 1.15 at 28℃)
B sol.: 100 g of CaCl2 in 150 mL distilled water (specific gravity 1.36 at 28℃)
C sol.: 50 g of ZnCl2 in 25 mL distilled water (specific gravity 1.80 at 28℃)
D sol.: 0.90 g of KI and 0.65 g of I2 in 50 mL distilled water
After mixing 20 mL of A sol, 10 mL of B sol and 10 mL of C sol, 12.5 mL of D sol. was added.
After 12∼24 hrs., the supernatant was used as C-stain sol.
Herzberg stain preparation of reagents
A sol.: 50 g of ZnCl2 in 25 mL distilled water (specific gravity 1.80 at 28℃)
B sol.: 5.25 g of KI and 0.25 g of I2 in 12.5 mL of Distilled water
After 12∼24 hrs. of mixing 20 mL of A sol. and 12.5 mL of B sol, the supernatant is used as Herzberg stain sol.
Table 3.
Textile composition type and material classification
No. Name of relic Weaving layer Sort of fabric Density (yarns/inch)
Thickness of thread (/mm)
Thickness (mm) Chromatility (L*/a*/b*)
Warp yarn / Filling yarn Warp yarn / Filling yarn
82 Wonsam of gold foil 2 Patterned silk 318/108.2 0.11/0.25 0.25 53.55/7.07/27.48
79 Skirt in gold brocade 1 Patterned silk 286.8/93 0.11/0.18 0.24 63.79/5.34/26.12
Table 4.
FT-IR data in the preceding study of contaminants
Analysis content Group Peak range/cm-1
Collagen, protein Amide A 3600∼3200
Amide Ⅰ 3600∼3200
Amide–Ⅱ 1550∼1500
Amide Ⅲ 1400∼1200
Natural resin O-H 3500∼3200
Side chain unsaturated = CH- Vibration 3011
-CH2 saturated alkyl chain 2920, 2852
Crab led type -CH = CH- 1618, 1594
Quinone-olefin, dibenzofuran C-O-C 1474, 1075
Aromatic ether 1185
O-H 1355, 1274
Conjugated diene chain 983, 944
Oxidation of organic matter in the presence of ammonia Cyanamide due to oxidation of bone, protein, skin, and fat 3245, 2013, 700

REFERENCES

An, C.S. and Jo, K., 1996, A report on the analysis of non-fiber substances in the clothing excavated in Gupo-ri, Hwaseong. Korea Doubles, 14, 35.(in Korean with English abstract)

Baek, Y.M., 2006, Preservation treatment and dimensional analysis of the dimensions of the dock excavated clothing in the Mid-Joseon Period. Ph.D. Thesis at Pusan National University Graduate School, Pusan, 22.(in Korean with English abstract)

Bai, S.K., 1999, A study on the conservation of buried clothes were excavated from Jang-gi Chung’s Tomb. Journal of the Korean Society of Costume, 47, 88–99. (in Korean with English abstract)

Barth, A., 2007, Infrared spectroscopy of proteins. Biochimica et Biophysica Acat (BBA), 1767(9), 1073–1101. (in Korean with English abstract)
crossref
Chang, I.W., 2008, A study on the excavated 18th century costume of Lady Shim (from the Family of Chungsong Shim) in ChungJu. Hanbok Culture and Arts and Technology, 11(3), 167–180. (in Korean with English abstract)

Choi, T.H., Lee, S.H., Lee, J.Y. and Choi, S.K., 2005, Identification of Hanji raw fiber by serious response. Korean Society of Cultural Heritage Preservation Science, 11, 282–289. (in Korean with English abstract)

Go, I.H. and Jeong, S.H., 2018, Anatomical, morphological, and chemical characteristics of pape mulberry wood and bast fiber for raw material of Korean paper (Hanji). Journal of Conservation Scienc, 34(6), 517–524. (in Korean with English abstract)

Xia, J., Lin, J., Xu, Y. and Chen, Q., 2011, On the UV-inducedpolymeric behavior of Chinese lacquer. Applied Materials & Interfaces, 3, 482–489.
crossref pmid
Kim, E.K., Ahn, S.A. and Jang, S.Y., 2015, A study on transparency and characteristics of natural adhesives made of urushiol and glue. Journal of Conservation Science, 31(2), 115–123. (in Korean with English abstrac)
crossref
Kim, H.J., 2011, Preservation of tributary textile cultural properties-scientific investigation and analysis of tributary cultural properties. National Institute of Cultural Heritage,, 234–257. (in Korean with English abstract)

National Research Institute of Coultural Heritage, 2014b, Study on the adhesive properties of lacquer and glue. (in Korean)

National Research Institute of Cultural Heritage, 2014a, Traditional gold thread and Jik-geum (textile weaved with gold thread). (in Korean with English abstract)

Sim, Y.O. and Lee, S.Y., 2014, A comparative study on a technique making gold thread of China Japand and Korea. Journal of Korean Traditional Costume, 17(3), 5–20. (in Korean with English abstract)

Yang, S.J. and Hong, J.H., 2012, Extraction and physicochemical properties of collagen from squid (Todarodes pacificus) skin and alaska pollack (Theragra chalcogramma) skin. Korean Journal of Food & ookery Science, 28(6), 711–719. (in Korean with English abstract)
crossref
Yeong, G.G., 2021, Prehistoric and ancient human activity-microbial organic analysis based on soil samples in archaeological sites. Hoseo Archaeological Society, 48, 44.(in Korean with English abstract)

Yoon, Y.H. and Lee, S.C., 2011, Characteristics of Korean paper type during the Joseon Dynasty (Part 1) - Physical and Anatomical Properties of the Hanji -. Journal of Korea Technical Association of The Pulp and Paper Industry, 43(1), 57–64. (in Korean with English abstract)



ABOUT
BROWSE ARTICLES
EDITORIAL POLICY
FOR CONTRIBUTORS
FOR READERS
Editorial Office
303, Osongsaengmyeong 5-ro, Osong-eup, Heungdeok-gu, Cheongju-si, Chungcheongbuk-do, Korea
Tel: +82-2-1522-5738        E-mail: journal.conservation@gmail.com                

Copyright © 2022 by The Korean Society of Conservation Science for Cultural Heritage.

Developed in M2PI

Close layer
prev next