1. 서 론
인류는 고대부터 주변에서 구할 수 있는 재료를 활용하여 화장품을 제조하여 사용하였다. 화장은 심미적인 목적뿐만 아니라 의료적 기능과 종교적인 의미를 담기도 하였으며, 화장품 제조기술을 통해 재료를 다루는 당시의 기술력을 엿볼 수 있다. 2000년대 이후, 화장품 유물 연구에 과학적 분석기술이 도입되어 과거 화장재료와 제조법에 대하여 보다 다양한 정보를 얻으려는 시도가 이어졌다. 최근에는 화장품의 성분뿐만 아니라 문헌에 나오는 제조법의 화학적 합성 메커니즘과 방사성동위원소를 활용한 연대추정까지 이루어지고 있다(Ribechini et al., 2011; Beck et al., 2018).
우리나라의 화장품 유물은 고려시대에 제작된 것으로 추정되는 청자합 내에서 확인된 탄산납 사례를 제외하면 숙신공주묘, 의소세손 의령원, 원빈홍씨묘 등 조선시대 왕실 관련 묘에서 부장품으로 출토된 사례가 주를 이루고 있다(National Museum of Korea, 2010). 특히, 2015년 발견된 경기도 남양주시 삼패동의 18세기 화협옹주묘에서는 상태가 비교적 온전한 다량의 화장품 유물이 출토되었다. 2015년부터 2018년까지 고려문화재연구원에서 실시한 발굴조사 과정에서 회곽묘의 남장벽 부근에 매장된 회곽함이 발견되었으며, 회곽함 내부에서 수습된 청화백자합, 분채자기잔, 목합 등에서 총 12점의 화장품 유물이 확인되었다. 2017년 국립고궁박물관에서 출토된 화장품에 대한 분석이 이루어졌으며, 이어서 같은 해 화장품 유물 분석결과와 문헌 기록의 대조를 통해 사용가능성 있는 재료와 제조방법에 대한 기초연구가 수행되었다(Kim, 2019).
본 연구에서는 선행연구에서 추정한 제조방법을 기반으로 무기질 안료인 연백과 주사를 원료로 하는 백색분과 적색분을 재현하고 과학적인 분석을 통해 출토 유물과의 유사성을 검증하고자 하였다. 이를 위해 재현 화장품 및 원료에 대한 분석과 함께 장기간 보존 시 화장품의 상태 변화를 추정하기 위한 가속열화실험을 실시하였다. 또한, 화학적 성분의 유사성뿐만 아니라 화장품으로서의 기능을 확인하고자 현대 화장품과 비교한 성능을 평가하였다.
2. 연구대상
선행연구에서 이루어진 분석결과와 문헌상의 제조법 비교를 통해 원료와 제법이 추정된 출토 화장품 유물은 HC9, HC10, HC12의 3건으로, 이 중 무기질 재료인 탄산납(PbCO3)과 황화수은(HgS)을 각각 주된 원료로 하는 HC9와 HC12를 본 연구의 연구대상으로 하였다. 국립고궁박물관에서 실시한 분석결과, 청화백자합에 담겨 있던 HC9는 백색 고체분말상으로 X선형광분석(XRF)에서 납(Pb)이 74.0 wt%로 확인되었으며 그 밖에 구성원소로는 규소(Si) 13.8 wt%, 마그네슘(Mg) 11.1 wt%, 철(Fe) 0.8 wt%, 칼슘(Ca) 0.2 wt%가 검출되었다. X선회절분석(XRD)에서는 탄산납 광물인 백연석(Cerussite, PbCO3)과 활석[Talc, Mg3 Si4 O10(OH)2], 실빈(Sylvine, KCl)이 동정되었다(Figure 1). 분채백자잔에 담겨 있던 HC12는 적색 고체분말상으로 X선형광분석 결과, 수은(Hg)이 86.4 wt%, 황(S)이 13.6 wt%로 검출되었다. XRD 분석결과, 황화수은화합물인 주사(Cinnabar, HgS)가 동정되었으며(Figure 2), 재분석 시 석영(Quartz, SiO2)과 정장석(Orthoclase, KAlSi3 O8)이 추가로 확인되었으나 이는 시료의 불순물로 추정된다.
3. 연구방법
3.1. 출토 화장품 재현
3.1.1. 백색분 HC9 재현
재현 백색분의 재료로는 XRD 분석결과를 기반으로 하여 6세기 중국의 농서인 「제민요술(齊民要術)」의 기록과 우리나라 근대시기 화장용 백색분 제조방법을 통해 확인된 연백, 활석, 쌀가루를 선정하였다(Chung, 2019). 7세기 말 「일본서기(日本書紀)」에 신라의 승려가 일본에 가서 연분(鉛粉)을 만들어 상을 받았다는 기록에 근거하면 삼국시대에 이미 납을 이용한 분 제조방법이 알려져 있던 것으로 추정된다(Song, 1991). 또한, 17세기 중국의 「천공개물(天工開物)」과 이후 이를 참조하여 저술된 19세기 조선의 「오주서종박물고변(五洲書種博物考辨)」에서는 연백의 제조법이 확인되고 있다(Song, 1997; Lee, 2008). 이에 따라 연백을 탄산납 성분의 원료로 추정하였다. 쌀가루와 관련해서는 1세기경 중국 최초의 문자학 서적인 「설문해자(說文解字)」에 ‘분(粉)은 얼굴에 바르는 것으로 쌀로부터 나오고’라고 기록되어 미분(米粉)이 화장분의 기원이 됨을 알 수 있다(Kim, 2009). 연백은 높은 은폐력을 가지므로 미백효과를 보완하고 쌀가루에 피부 부착력을 부여하기 위하여 첨가된 것으로 추정되며, 현대 분말 화장품의 원료로 널리 활용되는 활석은 발림성을 좋게 하는 용도로 사용되었을 가능성이 있다. 연백과 활석의 비율은 HC9의 XRF 분석결과를 참고하여 중량비 7:3, 6:4, 5:5로 하였으며, 연백과 쌀가루의 배합비율은 「제민요술(齊民要術)」의 기록에 따라 1:3으로 하였다(Table 1).
Table 1.
Raw materials of the reproduced white cosmetic powders
| Sample |
Weight (g) |
||
|---|---|---|---|
| Lead white | Talc | Rice powder | |
| WP1 | 5.00 | 5.00 | 15.00 |
| WP2 | 6.00 | 4.00 | 18.00 |
| WP3 | 7.00 | 3.00 | 21.00 |
재현 백색분의 원료로는 회화, 단청에 사용되는 국내 시판 연백(고급연백, ㈜가일전통안료, KOR), 석면을 제거하여 화장품 원료로 사용가능한 국내 시판 활석가루(KC-3000, 코츠캠, KOR), 첨가물이 들어가지 않은 쌀가루를 사용하였다. 연백, 활석가루, 쌀가루를 각각 중량비대로 계량하였으며 막자사발에서 충분히 갈아 입자들이 잘 혼합될 수 있도록 하였다.
3.1.2. 적색분 HC12 재현
화협옹주묘 출토 적색분의 XRF, XRD분석 데이터를 활용하여 발색에 관여하는 광물인 주사를 사용한 재현품을 제조하였다. 재현 방법은 19세기에 기록된 ｢오주연문장전산고(五洲衍文長箋散稿)｣를 참고하였으며(Song, 1991; Chung, 2019), 재현 적색분의 원료로는 국내 시판 주사(경면주사, ㈜가일전통안료, KOR), 칼륨 명반(Aluminum Potassium Sulfate Dodecahydrate, EP grade), 신선한 계란 노른자를 사용하였다. 한편, 문헌기록에서는 사향을 소량 첨가하게 되어 있으나, 본 실험에서는 제외하였다.
적색분 제조를 위해 날계란에 구멍을 내어 흰자를 제거하고, 주사 3.75 g, 명반 3.75 g을 막자사발에 갈아 배합한 것을 첨가하였다. 10여 번 휘저어 준다는 문헌의 기록에 따라 실험용 약수저로 내용물을 배합한 후, 계란껍질로 계란에 뚫린 구멍을 덮어 주었다. 원료를 모두 배합해 넣은 계란은 베주머니에 넣어 솜으로 안을 채워 쓰러지지 않게 고정한 다음 주머니를 가마솥 뚜껑 손잡이에 매달아 끓는 솥 위에서 3시간 가열하였다. 이때 원료는 물의 끓는 온도인 100℃의 수증기에 노출하였으며 이후 상온에서 냉각시켰다. 계란껍질을 제거하고 남은 내용물을 건조시켜 노른자가 뭉친 부분이 없도록 막자사발에 충분히 갈아주었다.
3.2. 재현 화장품 열화실험
화협옹주묘 출토 화장품은 매장된 이후 고습 환경과 내부 유기물의 부패에 따라 방출되는 이산화탄소의 영향을 받았을 것으로 추정된다. 이에 따라, 본 연구에서는 출토 화장품의 성분변화를 재현하기 위하여 습도와 이산화탄소를 열화인자로 선정하여 재현시료의 열화실험을 수행하였다. 분말 상의 재현 백색분은 35 mm 페트리 디쉬에 표면이 덮일 정도로 담고, 점성이 있는 재현 적색분의 경우 25 mm × 30 mm 슬라이드 글라스에 도포하여 열화환경에 노출시켰으며, 열화 조건은 다음과 같다.
3.2.1. 고습도 및 자연대기 조건 열화
열화실험의 온ㆍ습도 조건 설정에는 식품의약품안전처에서 권고하는 화장품 안정성시험 가이드라인을 참고하였다. 화장품 안정성시험 가이드라인은 현대 화장품의 안정성 실험 설계의 기준이 되는 다양한 실험조건을 제시하고 있다. 본 연구에서는 가이드라인에서 제시하는 장기보존시험, 가속시험, 가혹시험 중 단기간에 화장품의 화학적 변화를 관찰하기 위하여 실온보관 화장품의 가속시험 조건(40±2℃, 75±5%RH)을 참고하여 40±2℃, 90±5%RH 의 고습도 조건에서 열화를 진행하였다(Ministry of food and drug safety, 2011). 고습을 유지하기 위한 습도조절시약으로 질산칼륨 포화 용액을 이용하였으며, 항온항습장 내 유리 데시케이터에서 3주간 열화를 진행하였다.
3.3. 재현재료 및 열화 전후 시료 분석
재현을 위한 재료 및 재현품에 대해서 색도 측정, 형태 관찰, 성분 및 무기질 화합물 동정을 수행하였다. 재현 원료와 재현품, 재현품의 열화산물 등에 대한 색 변화를 관찰하기 위하여 색도를 측정(Colormate, Scinco, KOR)하였으며, 3회 측정하여 얻은 평균값을 CIE 표색계로 나타내었다. 화장품 입자형태 관찰에는 실체현미경(SMZ800N, Nikon, JPN)과 주사전사현미경(EM-30AX, Coxem, KOR)을 이용하였다. 주사전자현미경 관찰 시 시료는 디지털이온코팅기(SPR-20, Coxem, KOR)를 이용하여 금으로 코팅하였으며, 일부 시료의 경우 에너지분산형 X선분광기(Inca X-stream, Oxford, GBR)를 이용하여 미소부위의 성분함량을 분석하였다. 재현시료 및 열화시료의 구성 화합물 분석에는 X선회절분석(MiniFlex600, Rigaku, JPN)을 이용하였으며, 분석 결과를 비교하여 열화로 인한 상태 변화를 확인하고자 하였다. X선회절분석은 40 kV, 15 mA, 4 deg/min, 5∼60°의 조건으로 실시하였다.
3.4. 재현 화장품 성능 평가
재현이 완료된 후 재현품에 대하여 화장품으로서의 성능을 확인하고자 국내 화장품 회사인 L사의 시판제품 및 재료와의 비교 평가를 수행하였다. 평가항목은 발림성, 발색성, 지속력이며, 평가 방법은 다음과 같다.
3.4.1. 발림성 평가
발림성은 화장품의 사용감으로, 백색분의 발림성 평가를 위하여 사용감의 척도를 동마찰계수로 가정하였다. 일반적으로 마찰계수가 높을수록 제형의 거칠기가 심하다고 평가한다. 5 cm × 5 cm, 10 cm × 20 cm의 인조가죽에 퍼프를 이용하여 동량의 내용물을 도포한 후 질량 200 g의 Sled를 이용하여 마찰계수를 측정(FPT-F1, Labthink, CHN)하였다. 대상 시료는 별도의 전처리 없이 평가를 수행하였으며, 비교군으로 L사의 일반 팩트를 이용하였다.
3.4.2. 발색력 평가
발색력은 백색분과 적색분의 사용 방법과 목적이 달랐던 것을 고려하여 각각 다른 기준으로 평가를 진행하였다. 현대의 파운데이션과 같은 기능을 하였던 백색분의 발색력(피부톤 보정력)은 명도의 변화량(Δ L)으로 가정하였고, 입술과 뺨에 붉은 색조를 더하기 위해 사용하였던 적색분의 발색력은 색의 농도로 가정하여 재현품의 성능을 평가하였다. 백색분의 경우, 흑백면이 인쇄된 침투성이 낮은 재질의 바탕면 위에 필름 어플리케이터를 이용하여 일정 두께로 시료를 도포하고 색도(CR-300, Minolta, JPN)를 측정하였다. 비교군으로는 L사의 일반 팩트를 이용하였다. 적색분의 경우, 동일한 베이스 제형에 L사에서 이용하는 색소를 0.5%, 1%, 2%, 3% 함유한 시료와 재현 화장품을 1% 함유한 시료를 준비하고, 슬라이드 글라스에 유사한 양의 시료를 나란히 도포한 후, 농담을 육안으로 관찰하여 발색수준을 비교하였다.
4. 결과 및 고찰
4.1. 재현 화장품 분석
4.1.1. 재현 백색분 분석
재현 백색분의 원료로 사용한 연백은 주사현미경 관찰시 대부분의 입자 크기가 5∼10 µm 미만이며 XRD 분석결과, 염기성탄산납의 회절패턴이 확인되었다(Figure 3, 4). 출토 HC9를 재현한 백색분은 원료인 염기성탄산납, 활석의 회절 피크와 함께 약한 비정질 스펙트럼만이 확인되었으며(Figure 5), 현미경 관찰 시에도 각 원료 입자의 형태에는 변화가 없는 것으로 보아 화학적인 반응 없이 원료를 단순히 물리적으로 배합한 상태인 것으로 확인된다(Table 2). 원료의 색상은 모두 백색에 가까우며 실체현미경 관찰 시 쌀가루는 높은 황색도로 인해 구분되었다. 재현 백색분 3종의 색도를 비교하였을 때 색차(Δ)는 0.29∼0.38로 육안으로 구분이 불가능한 유사한 색상을 보였다(Table 3).
Table 3.
CIE L*a*b* color coordinates of the reproduced cosmetic powders before and after degradation
4.1.2. 재현 적색분 분석
재현 백색분의 원료로 사용한 주사는 광물을 분쇄해 제조하여 주사전자현미경 관찰 시 입자의 크기가 다양하고 각진 모서리를 갖는 것이 확인되었고, XRD 분석결과에서는 황화수은(HgS)이 동정되었다(Figure 6, 7). 출토 HC12를 재현한 적색분은 인체에 유해한 증기를 발생시킬 수 있는 주사를 가열하여 제조하므로 기록상의 제법으로 재현하기에 앞서 흄후드 내에서 원료 중 일부만을 사용하여 재현하는 예비실험을 진행하였으며 결과를 재현 적색분과 함께 비교하였다(Table 4). 노른자와 명반만을 이용하여 재현한 시료의 경우, 실체현미경으로 관찰하였을 때 결정의 생성을 확인할 수 있었다. EDS 분석결과, 재현 적색분의 입자에서는 Hg 80.8 wt%, S 17.2 wt%의 조성을 나타냈고, Al, P이 1 wt% 미만으로 미량 검출되었다. 반면에, 기질부에서는 S 53.1 wt%으로 매우 높게 나타났으며, Al 19.9 wt%, Hg 14.7 wt%, P 10.1 wt%의 조성을 나타내어 주사가 일부 반응하였음을 알 수 있었다(Figure 8, Table 5). 따라서, SEM 전자이미지에서 확인된 직경 10 µm 이하의 입자들은 주사이며, 열화 후 적색분이 높은 적색도를 유지하고 있는 것에서도 추정할 수 있듯이 원료의 가열 후에도 대부분의 주사 입자는 반응하지 않고 발색을 유지하였다. 주사전자현미경 관찰 시 확인된 입자에서 황의 함량이 주사의 수은 대 황 질량비(Hg:S = 86.2: 13.8)에 비해 높게 측정된 것은 달걀노른자의 높은 황 함량에 의해 영향을 받은 것으로 추정된다.
Table 5.
EDS results of the reproduced red cosmetic powder
| Analyzed point |
Composition (wt%) |
||||
|---|---|---|---|---|---|
| Al | P | S | K | Hg | |
| (A) particle | ∼1 | 1 < | 16∼18 | 1 < | 79∼81 |
| (B) matrix | 18∼20 | 9∼11 | 53∼54 | 2∼3 | 13∼15 |
재현 적색분은 XRD 분석결과, 주사의 강한 회절피크가 확인되었으며 명반이 첨가되지 않은 시료에서 확인되었던 20° 부근의 비정질 피크는 비교적 낮은 강도를 보였다(Figure 9). 노른자의 주요 성분인 레시틴은 천연 유화제로서 황산칼륨염을 포함한 일부 금속염이 포함된 수용액에서 결정화 속도 촉진제로서 작용하는 특징이 있으며, 예비 실험 결과와 재현 적색분에서 나타난 노른자의 형태변화와 비정질 피크의 감소는 명반의 첨가에 기인한 것으로 판단된다(Table 4, Figure 9). 또한, 재현 적색분은 점성이 있어 분말화되지 않고 뭉치는 특징을 가졌고 황화물 특유의 냄새가 강하여 문헌에 언급된 사향의 경우 화장품에서 불쾌한 냄새를 없애기 위해 첨가하였던 것으로 추정된다.
4.2. 열화 화장품시료 분석
4.2.1. 열화 백색분 분석
백색분은 고습도 조건 열화 시 유기물인 쌀가루로 인해 발생한 곰팡이의 균사가 관찰되었으며, 백색도의 감소와 황색도의 증가가 확인되었다(Table 2, 3). 백색분 열화의 가장 큰 특징으로는 XRD 분석에서 열화 전에 확인되지 않았던 탄산납(PbCO3)의 회절패턴이 나타났다(Figure 10). 또한, 열화 전에는 활석의 주피크가 염기성탄산납의 주피크 강도와 비슷한 수준이거나 더 높게 나타났던 것과는 달리 열화 시에는 그 강도가 매우 감소하였다. 특히, 고습도와 이산화탄소 조건에서 4주간 열화시킨 시료의 경우에 탄산납의 회절 강도가 증가하여 다른 구성광물의 회절 피크보다 높게 나타났으며 염기성탄산납의 회절강도는 미약하였다. 열화 전 재현 백색분의 회절패턴이 출토 백색분 HC9와 탄산납 피크에서 주요한 차이를 보였던 것과는 달리 열화 후의 회절패턴은 칼리암염인 실빈의 유무를 제외하고 유사하게 변화되었다(Figure 1, 10). 이러한 결과는 비록 출토품에서 쌀가루 등 유기질 성분이 검출되지 않았으나, 당초 존재하던 유기질이 매장환경 중에서 부패하여 이산화탄소가 형성되고 이에 노출된 염기성탄산납의 화학적 변화를 가져왔을 가능성을 시사한다.
백색분의 원료인 탄산납은 합성과 천연의 두 가지로 구분할 수 있다. 천연광물은 납광상 중 산화가 일어난 지점에서 발견되며, Cerussite는 Hydrocerussite에 비해서 수급하기 쉬운 광물이나 연백[염기성탄산납, 2PbCO3⋅ Pb(OH)2]의 제조법이 전해진 조선시대에는 천연광물 대신 연백을 합성하여 백색분을 제조하였을 가능성이 높다. 연백은 납을 식초가 든 항아리에 넣어 제조하였는데, 이러한 제조방법은 17세기 중국과 19세기 조선의 문헌기록 뿐만 아니라 기원전 4세기 고대 그리스의 기록에서부터 확인되고 있다(Sabin, 1920). 연백의 제조과정 중 식초에서 발생한 아세트산 증기로 인해 아세트산납[Pb(CH3 COO)2]이 생성되며 아세트산납은 이산화탄소와 반응하여 천연광물인 Plumbonacrite[Pb10(CO3)6 O(OH)6], Hydrocerussite[Pb3(CO3)2(OH)2], Cerussite(PbCO3)와 동일한 화학적 구조를 갖는 합성 탄산납 화합물을 단계적으로 생성한다(Ribechini et al., 2011). 즉, 백색분의 재료로 Hydrocerussite와 동일한 화학구조를 갖는 염기성탄산납을 합성하여 제조하였을 경우에는 백색분 제조 직후에 다양한 형태의 탄산납 화합물이 존재하였을 것으로 판단된다. 열화실험 결과로 미루어보아 매장환경에서 다른 탄산납 화합물은 소멸되고 유기물 부패로 발생한 이산화탄소와 회곽함 내에 자연적으로 존재한 이산화탄소에 의해 이러한 변화가 촉진되어 탄산납(PbCO3)만으로 구성된 백색분이 출토된 것으로 추정된다.
한편, 출토 백색분이 합성에 의한 제조과정을 거친 것으로 가정하였을 때 확인된 탄산납에 대한 또 다른 해석도 가능한데, 화협옹주묘와 동일하게 18세기에 부장된 의소세손 원소의 화장품을 분석한 연구가 그 예이다. National Museum of Korea(2010)에서는 부장된 청화백자합의 백분에서 소량의 산화납(PbO)이 혼합되어있는 탄산납(PbCO3)을 확인하였는데, 조선시대 당시에 연백을 200∼300℃ 정도에서 소성하여 탄산납 상태로 만들어 사용했던 것으로 추정하였다.
4.2.2. 열화 적색분 분석
재현 적색분은 열화 전후에 적색도의 변화는 거의 없는 것으로 나타났으며 XRD 패턴에서 또한 주사(Cinna-bar)의 회절패턴이 우세하였다(Table 3, Figure 11). 다만, 열화 후에 20.7°와 23.5°부근에서 회절피크가 나타나는 것이 확인되었는데 이는 염화수은화합물의 회절패턴과 유사하나 EDS 분석에서 염소(Cl)가 거의 검출되지 않은 것으로 보아 다른 수은화합물일 것으로 추정된다. 또한, 재현 적색분은 원료인 백반과 달걀노른자에 의한 새로운 회절선들이 미약하게 검출되어 출토 적색분과는 차이를 보였다. 이러한 분석상의 차이는 열화 후에도 좁혀지지 않았으며 HC12가 문헌에서 전하는 제조방법으로 주사와 백반, 달걀노른자 등을 이용하여 제조된 것이 아닌 순수한 주사일 가능성이 있음을 보여주었다(Figure 2, 11). 그러나 원료로 사용된 유기질이 부패되어 사라지고, 이로 인하여 백반과 주사 등이 분리되면서 출토품 분석 시 채취된 시료에서 백반에 해당하는 물질이 확인되지 않았을 가능성도 완전히 배제하기는 어렵다. 또한, 출토 적색분 HC12에서 재분석 결과 확인된 석영과 장석류는 토양의 일반적인 광물로, 회곽함의 밀폐가 온전하지 않았고 토양이 유입되어있었다는 점에서 시료 오염으로 인한 불순물일 가능성이 높은 것으로 판단된다.
4.3. 재현 화장품 기능성 평가
4.3.1 재현 백색분의 발림성, 발색력 및 지속력 평가
백색분에 대한 발림성 평가 결과, 비교군 현대 화장품 대비 동마찰계수가 3∼14% 가량 높게 나타났으며 따라서 피부 도포 시 비교군 화장품보다 사용감이 거칠 것으로 추정된다. 재현 백색분 WP2는 평균동마찰계수가 비교군과 가장 근접하게 나타나 사용감이 가장 부드러울 것으로 판단된다(Table 6a). WP2의 활석가루 첨가량은 다른 시료의 중간값을 갖고 XRD 분석결과에서 Talc의 회절피크의 강도가 다른 시료에 비해 낮게 나타난 것을 고려할 때 재현 백색분의 발림성은 활석의 함량과 반드시 비례하지 않았다.
발색력 평가 결과, 모든 재현 백색분에서 비교군 화장품 대비 18∼20% 수준의 낮은 Δ L 값을 나타내었다(Table 6b). 이러한 결과로 볼 때 재현된 백색분은 피부를 화사하게 해주는 톤 보정 효과는 거의 없을 것으로 판단된다.
지속력 평가 결과, WP1과 WP3는 비교군 화장품과 유사수준의 흡유능을 보였으며 WP2는 비교군보다 낮은 수준의 흡유능을 보였다(Table 6c). 이러한 결과로 볼 때, WP1과 WP3의 경우 피부의 톤을 보정하는 효과는 미미하지만 피지를 흡수하여 피부를 깨끗하게 표현해주는 역할은 했을 것으로 추정된다.
4.3.2. 재현 적색분의 발색력 평가
발색성 평가를 위한 재배합 공정을 거친 후에 재현 적색분의 발색이 향상됨을 확인할 수 있었으며, 적색분을 40% 함유한 시료와 비교군 현대색소 1%를 첨가한 시료의 색 농도가 유사하게 나타났다(Figure 12). 따라서 현대색소 적색산화철 대비 재현 적색분의 발색수준은 1/40 수준으로 파악되었다. 그러나 L사에서 시판 중인 일반적인 화장효과 수준의 립글로스 제조에 첨가되는 비교군 색소 분체의 함유량이 0.3∼2.0% 정도인 것을 감안할 때, 적색분은 소량의 오일에 개어 사용 시 립글로스 수준의 화장효과는 제공하였을 것으로 판단된다.
5. 결 론
화협옹주묘 출토 화장품 유물의 원료와 제법을 확인하기 위하여 유물 분석결과와 문헌상의 기록으로부터 추정되는 재료와 제법을 이용한 재현연구 및 매장환경을 고려한 가속열화를 수행하였다. 이 과정에서 재현품과 유물의 구성원소와 X선회절패턴을 비교하였으며, 한편으로 재현품의 화장품으로서의 기능성은 어느 정도인지를 확인하기 위한 평가를 수행하였다. 그 결과 아래와 같은 결론을 도출할 수 있었다.
1. 화협옹주묘의 화장품이 부장된 조선후기는 연백을 합성하여 제조할 수 있는 기술이 이미 존재한 시기이므로 재현 백색분의 탄산납 성분 원료로 천연광물 Hydro-cerussite와 동일한 구조의 합성 안료인 연백을 사용하였을 것으로 추정하였다. 열화실험의 결과로 재현 백색분의 연백은 탄산납으로 변화하여 출토품과 유사한 결정구조를 갖게 됨이 확인되었다. 또한, 이러한 화학적 변화는 대기 중 이산화탄소의 농도가 높은 경우에 더 활발한 것으로 나타났다. 따라서 출토 백색분은 제조 과정 및 매장환경에서 여러 형태의 탄산납 화합물이 소멸되고 탄산납(PbCO3)이 생성되는 화학적 변화를 겪었을 것으로 추정된다.
2. 재현 백색분이 물리적 배합으로 제조된 데 반하여 재현 적색분은 원료를 배합한 후 오랜 시간 열을 가하여 화학적 반응에 의해 제조되었으며 모든 열화 전후 시료에서 주사의 회절패턴이 확인되었다. 그러나 원료를 조합한 예비실험과 적색분 제조 시 명반의 첨가 이후 새로운 결정의 생성을 확인할 수 있었으며, 주사의 회절 패턴만이 확인된 출토품과 달리 재현 적색분의 열화 후에도 이러한 결정구조의 차이가 좁혀지지 않았다. 따라서 출토 적색분은 주사만을 이용하여 제작되었거나 원료로 사용된 유기질이 완전히 부패하면서 현재의 결정구조를 갖게 된 것으로 판단되었다.
3. 재현 화장품의 기능성 평가 결과, 백색분은 비교군 현대 화장품 대비 18∼20%의 톤 보정효과를 지니고 적색분은 비교군 현대 색소 대비 1/40 수준의 발색력을 갖는 것으로 판단되었다. 백색분 WP2의 발림성과 WP1과 WP3의 흡유능은 현대 화장품과 유사한 수준으로 평가되었다. 이상의 결과로 볼 때, 재현된 화장분은 현대의 발달된 화장기술에는 미치지 못하나 조선시대 상류층 여성의 화장법이 ‘담장(淡粧)’이라고 하는 자연스럽고 옅은 화장이었음을 고려하면 당시 사회상에 맞는 화장 기능을 제공한 것으로 보인다.
4. 본 연구를 통해 추정된 출토 화장품 원료의 화학적 변화는 회곽함 내에서 출토품이 받았을 열화환경에 대한 정보가 없다는 점에서 한계점을 갖고 있다. 또한, 본 연구에서는 XRD 분석결과 나타난 주요 회절패턴에 의해 결정구조의 변화를 확인하였으나 연백을 소성하여 탄산납을 제조하였거나 천연광물을 분말화하여 사용하였을 가능성에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다.
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