1. 서 론
근⋅현대문화재란 법적 정의는 없지만, 통념상 우리나라의 근⋅현대기(개항기 무렵-현대)에 생산된 유형의 역사⋅문화적 자산을 총칭하는 개념으로 정의되고 있다. 즉, 1876년 개항을 전후로 하여 우리의 고유문화와 외국문화가 접촉하면서 형성된 새로운 유형의 문화유산을 의미하는 것으로 이해되고 있다(National Research Institute of Cultural Heritage, 2013).
이러한 근⋅현대문화재에 대한 관심은 문화재청에서 2001년 등록문화재 제도, 2013년 근⋅현대 산업기술 유물을 등록하면서 근⋅현대 유물의 장르와 소재가 다양해지고 보존과학적 수요가 많아졌으며, 동시에 소재에 대한 분석과 보존 방법에 대한 연구 또한 활발하게 이루어지고 있다(Jang and Choi, 2014).
근⋅현대문화재의 가장 큰 특징은 기존에 사용되었던 재료와 함께 근대에 발명되고 생산된 신재료가 공존한다는 것이다(Yang, 2008). 즉, 단일 재질로 된 문화재가 많았던 고대와 달리 다양한 재질이 복합적으로 사용되며, 각종 기계 및 공예품에 금속과 함께 목재, 유리, 플라스틱 등의 재질이 부속품으로 함께 사용되었다.
하지만 문화재보호법 제3조(문화재보호의 기본원칙)에 따르면, 문화재의 보존⋅관리 및 활용은 원형 유지를 기본원칙으로 하며(Cultural Heritage Protection Act Article 3, 2012), 베니스헌장과 나라문서에는 문화재 원형 보존 원칙 및 보존⋅복원에 사용되는 재료에 있어서 원형과 동일해야 한다는 재료의 진정성에 대한 내용이 제시되어 있다(Kim et al., 2016). 따라서 신소재 및 다양한 재질이 복합적으로 사용되는 근⋅현대문화재는 보존⋅복원 전 상태 조사 및 과학적 분석을 실시하여 재료의 진정성을 확보해야 하며, 소재에 대한 다양한 자료를 구축하여야 한다.
인력거는 서양의 마차를 본떠 만들어진 일본에서 제작된 교통수단으로, 1869년 일본을 시작으로, 홍콩, 상해를 거쳐 1883년 박영효에 의해 국내로 도입되었다. 1894년(고종 31) 인력거 운영 영업 허가를 받았고, 일본인 하나야마(花山帳場)가 10여 대를 수입, 서울 시내 및 서울과 인천 사이 운행하면서 우리나라 교통수단으로 첫선을 보이게 되었으며, 이후 부산, 평양 등 지방에도 보급이 이루어졌다. 초기의 인력거는 몸체 위로 고정시킨 네 귀의 기둥에 장막을 쳐서 지붕을 삼은 간단한 구조였으나, 훗날 장막을 여닫을 수 있도록 개량되었다. 또한, 초기에는 철 바퀴를 그대로 사용하였으나, 1910년대 고무바퀴가 등장하면서, 압축공기를 이용한 타이어를 사용하였다(Cho, 1989; Lee, 1969).
인간이 인간을 태우고 끌고 간다는 인류의 퇴보, 착취의 상징으로 낙인찍히기는 하였으나, 가마나 마차의 진보적인 형태로 인정을 받았으며, 중국, 한국, 일본에서 관리, 중산층, 노약자 등 도시민의 교통수단으로 역할을 해주었다. 그 예시로 1911년 말 전국 인력거 수는 1,217대, 1923년에는 4,647대로 늘어났으며, 1908년 인력거의 영업허가, 인력거꾼의 자질, 운임, 속도, 정원, 두 대가 마주쳤을 때 길을 비키는 법 등을 정한 ｢인력거영업단속규칙｣이 개정되기도 하였다. 때문에 개항기 이후 택시가 등장하기 전인 약 40년간 우리나라 주요 교통수단으로 사용되었다. 이처럼 인력거는 개항기 시절 이용된 우리나라 주요 교통수단으로 근대 생활상을 보여주고 있다(Lee, 2004).
따라서 본 연구에서는 근⋅현대문화재인 대구근대역사박물관 소장 인력거를 대상으로 각 재질에 대한 과학적 분석을 통해 우리나라 근⋅현대 시기에 사용된 다양한 재료를 확인하고, 장기적 보존 및 관리의 기초 자료를 구축하고자 하였다.
2. 연구대상 및 방법
본 연구 대상은 대구근대역사관에서 소장하고 있는 인력거(人力車)로 햇빛을 가리는 포장 부분(이하 덮개부), 사람을 태우는 자리 부분(이하 몸체부), 큰 두 바퀴 부분(이하 바퀴부)으로 구분된다. 또한, 금속⋅목재⋅섬유⋅도료 등 다양한 재질로 구성된 복합재질 유물이다. 덮개부 장막을 여닫을 수 있는 구조이며, 압축공기를 이용한 타이어를 사용한 점으로 보아, 1910년 이후 제작된 것으로 추정된다. 분석 대상(Figure 1) 및 재질 분석 방법은 다음과 같다.
2.1. 금속
인력거에 사용된 금속 장식에 대한 성분을 알아보기 위해 Portable XRF(VantaTM, Oylmpus, Japan) 분석을 실시하였다. 인력거를 구성하고 있는 금속 재질(바퀴살, 바퀴축, 장식 휘장, 스프링 등) 총 9점를 선정하여 분석하였으며(Table 1), 분석 조건은 전압 0-40 kV, 전류 10-50 μA에서 Alloy mode로 30초씩 두 번 측정하여 평균을 내었다.
2.2. 목재
인력거에 사용된 목재의 수종을 확인하기 위해 수종분석을 실시하였다. 자연탈락 되는 부분을 대상으로 최소량의 수종 시편을 확보하였으며(Table 2), 확보된 시편은 Razor Blade(ST-300, Dorco, Korea)을 이용해 삼단면 박편을 제작하였다. 제작된 박편은 Slide Glass 위에 Glycerin 수용액(50% aq. soln)을 떨어뜨린 뒤 Cover Glass를 덮어 수종분석용 Preparat를 완성하였다. 제작된 Preparat는 광학현미경(ECLIPSE LV100, Nikon, Japan)으로 조직을 관찰하였다. 수종 식별은 ‘목제조직과 식별(Park, 1987)’, ‘한국산 목제의 구조(Lee, 1994)’, ‘한국산 목제의 성질과 용도 Ⅱ(Lee, 1997)’를 참조하였다.
2.3. 섬유
인력거에 사용된 섬유의 종류를 확인하기 위해 섬유동정을 실시하였다. 시료는 인력거 의자, 덮개부 차양막 등 총 4점를 선정하였으며(Table 3), 자연탈락 되는 부분을 대상으로 최소량의 섬유 시편을 확보한 후, Distilled water에 1주간 침지시켰다. 이후 현미경 관찰을 통해 1차 동정을 실시하고, 적외선분광분석(FTIR)을 통해 2차 동정을 실시하였다.
현미경 관찰은 1주간 침지시킨 시편을 세척 후 해리하여 표면 관찰용 Preparat를 제작해 광학현미경(ECLIPSE LV100, Nikon, Japan)으로 섬유 특징을 관찰하였다. 섬유동정은 ‘천연섬유와 모피 식별 아틀라스(National Folk Museum Korea, 2005)’를 참조하였다.
적외선분광분석기(Cary620 Microscope, Agilent, USA)는 ATR 모드, 분해능 4 cm-1, 분석 범위 400-4000 cm-1, 스캔 횟수 32회 측정하였다.
2.4. 도료
인력거에 적용된 도료의 재료 특성 및 제작 기법을 확인하기 위해 실시하였다. 시료는 인력거 손잡이와 몸체의 흑색⋅적색칠 총 4점을 선정하였으며(Table 4), 분석을 위한 시편은 자연탈락 된 시편을 대상으로 진행했으며, 시편을 지름 15 mm Silicone 고정틀에 임시 고정하고, 에폭시수지(Epofix, Struers, Denmark)로 상온에서 24시간 동안 완전 경화시켰다. 경화된 에폭시는 시료절단기(Minitom, Struers, Denmark)를 이용해 10-15 μm 크기로 절단 후 초음파세척기로 이물질을 제거해, 재료 특성 및 제작 기법 분석용 시편을 제작하였다.
제작 기법용 시편은 제작된 시편을 Slide Glass 위에 부착해 고정한 다음 Sand Paper #5,000으로 시편 두께 5 μm 이하까지 연마하였으며, 초음파세척기로 이물질을 제거하였다. 그 후 Slide Glass 위에 Glycerin 수용액(50% aq. soln)을 떨어뜨린 뒤 Cover Glass를 덮어 제작기법 관찰용 Preparat를 완성하였다. 제작된 Preparat는 편광현미경(DM2700P, Leica, German)으로 투과광, 편광, 낙사광상에서 관찰하였다.
도료에 사용된 안료의 성분을 확인하기 위해 주사전자현미경-에너지분산형 분석기(SEM-EDS)를 사용하여 분석하였다. 분석은 전처리 과정을 통해 제작된 시편을 이용해 진행하였으며, 안료가 사용된 것으로 추정되는 채색층을 분석하였다. 제작된 시편은 금(Au)으로 코팅한 후 시료대에 고정해 전압 20 kV, 작업 거리 20 mm 조건으로 분석하였다. 주사전자현미경(SEM: Scanning Electron Microscope, JSM-550LV, JEOL, Japan)을 사용하여 고배율로 관찰한 후, 주사전자현미경에 부착된 에너지분산형 분석기(EDS: Energy Dispersive Spectroscopy, INCA X-ACT, Oxford, UK)를 이용하여 성분 분석을 실시하였다.
또한, 도료의 성분을 확인하기 위해 적외선분광분석(FTIR)을 사용하여 분석하였다. 전처리 과정을 통해 제작된 시편에서 도료로 추정되는 부분을 적외선분광분석기(Cary 620 Microscope, Agilent, USA) ATR 모드, 분해능 4 cm-1, 분석 범위 400-4000 cm-1, 스캔 횟수 32회 측정하였다.
3. 결 과
3.1. 금속
인력거에 사용된 금속 장식에 대한 Portable XRF 결과, 주로 구리(Cu), 아연(Zn)으로 이루어진 Cu-Zn 합금의 황동(Brass)과 철(Fe)이 주성분을 이루는 철(Fe) 합금, 일부에서는 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 합금이 사용된 것으로 확인되었다(Table 5). Cu-Zn 합금의 황동은 주로 인력거 장식 금속과 힘을 지탱하지 않는 부분에서 사용되었으며, 철(Fe) 합금의 부분은 힘을 받는 곳이나 지탱이 필요한 곳에 사용되었던 것으로 추정할 수 있고, 외부노출이 심한 곳은 구리(Cu), 아연(Zn), 니켈(Ni) 합금을 사용한 것으로 추정된다.
3.2. 목재
수종분석 결과, 인력거 몸체부 손잡이 부분에서는(No. 1, 2) 활엽수재로 횡단면상에서 공권 관공이 대략 1-2열, 공권 외 소관공(대체로 원형-타원형)은 후벽인 환공재가 관찰되었으며, 축방향유조직은 주위상을 띠었다. 방사단면상 천공판이 1개의 큰 천공을 형성한 단천공이 보였으며, 접산단면상 방사조직은 평복세포로만 이루어진 동성형으로 광방사조직과 단열방사조직이 확인되었다. 이러한 특징은 참나무과(Fagaceae) 참나무속(Quercus) 상수리나무아속(Lepidobalanus) 상수리나무류(Quercus acutissima)의 특징으로 최종 상수리나무류(Quercus acutissima)로 식별하였다(Figure 2A).
인력거 몸체부에서는(No. 3, 4, 5, 6) 침엽수재로 횡단면상 조⋅만재 이행이 급하고 축방향 유세포가 산재상 및 대상배열로 존재하였다. 방사단면상 가도관 내 유연벽공은 대부분 1열로 보였으며, 방사조직은 방사유세포만으로 구성, 수평벽은 두껍고, 말단벽이 평활하게 관찰되었다. 또한, 직교분야 벽공은 삼나무형으로 교분야당 1-3개가 존재하였으며, 접선단면상 방사조직은 단열방사조직과 말단벽이 평활한 축방향 유세포가 확인되었다. 이러한 특징은 낙우송과(Taxodiaceae) 삼나무속(Cryptomeria)의 삼나무(Cryptomeria japonica)의 특징으로 최종 삼나무 (Cryptomeria japonica)로 식별하였다(Figure 2B).
그 밖에 인력거 덮개부 지지대(No. 7)에서는 유관속이 대형의 세포로 이루어진 도관과 사관이 중앙의 1차 조직의 주위로 산재하여 분포하고, 그 주위를 둘러싼 후벽의 섬유들이 관찰되기 때문에 대나무아과(Bambusoideae)로 식별하였으며(Figure 2C), 인력거 몸체부 의자 손잡이(No. 8)는 침엽수재로 횡단면상 조⋅만재 이행이 점진적인 형태가 관찰되었고, 방사단면에서 가도관 내 유연벽공은 대부분 1열, 방사조직이 방사유세포만으로 구성되어 있었으며, 편백형의 직교분야벽공은 보통 4개씩 산재, 그 밖에 나선비후가 확인되었다. 접선단면에서 방사조직은 단열방사조직으로 이루어진 특징이 관찰된 점으로 보아, 주목과(Taxaceae)의 비자나무속(Torreya spp.)으로 최종 식별하였다(Figure 2D).
3.3. 섬유
섬유의 해부학적 특성을 관찰한 결과, 인력거 의자(No. 1)에서는 여러 개의 섬유가 뭉쳐져 있는 다발의 형태가 보였으며, 인력거 몸체부 내부(No. 2) 및 덮개부 차양막(No. 3, 4)에서는 표면이 매끄럽고, 섬유가 편평한 리본의 태로 꼬임이 있는 모습이 관찰되었다(Table 6).
적외선분광분석(FTIR) 분석을 실시한 결과, 인력거 의자(No. 1)에서는 3286 cm-1의 N-H 신축진동, 2919 cm-1, 850 cm-1의 메틸렌기(-CH2-)와 메틸기(-CH3)의 C-H 신축굽힘이 보였으며, 1634 cm-1에서 C = O Stretching Band, 1536 cm-1에서 C-H-N Banding Band, 1450대 cm-1 C-H Banding Vibration이 관찰되었다(Figure 3A). 이는 각각 amide Ⅰ, amide Ⅱ, amide Ⅲ에 의한 것이다. 이와 같은 결과는 단백질로 구성된 Gelatin의 특성을 보여주는 것으로 판단된다(Jang et al., 2016).
인력거 몸체부 내부(No. 2) 및 덮개부 차양막(No. 3, 4)에서는 2920 cm-1대 C-H 신축진동, 1640 cm-1대 C = O 신축진동이 보였으며, 1420 cm-1대 C-H 굽힘진동과 1030 cm-1대 C-O-C 굽힌진동이 관찰되었다(Figure 3B). 이와 같은 결과는 천연 섬유인 Cellulose계 섬유의 특성을 보여주는 것으로 판단된다(National Research Institute of Cultural Heritage, 2018).
따라서 인력거 의자(No. 1) 섬유는 가죽, 인력거 몸체부 내부(No. 2) 및 덮개부 차양막(No. 3, 4) 섬유는 면(Cotton)섬유로 식별하였다.
3.4. 도료
3.4.1. 층상구조
인력거에 적용된 도료의 제작기법을 확인하기 위해 도료의 층상구조를 확인한 결과, 인력거 좌측 손잡이 흑색 부분(No. 1), 인력거 좌측 손잡이 적색 부분(No. 2)에서는 2개의 층(No. 1: 도료층(30 μm)-흑색층(10 μm), No. 2: 도료층(30 μm)-적색층(20 μm))이 관찰되었다(Figure 4, 6). 편광상 인력거 좌측 손잡이(No. 1) 흑색층에서는 광물 및 안료 결정 입자가 안 보이는 것으로 보아 연매를 사용해 흑색층을 올린 것으로 판단되었으며, 인력거 좌측 손잡이(No. 2) 적색층에서는 적색 광물 입자가 관찰된 점을 보아 적색 무기 안료를 이용해 적색층을 올린 것으로 판단되었다.
3.4.2. SEM-EDS
인력거 좌측 손잡이 적색층, 인력거 몸체부 적색층(Figure 8)에 사용된 적색 무기 안료에 대한 SEM-EDS 분석 결과(Table 7), 인력거 좌측 손잡이 적색층과 인력거 몸체부 적색층(1, 3)에서는 철(Fe), 인력거 몸체부 적색층(2)에서는 수은(Hg)이 주성분으로 검출되었다. 철(Fe)을 주성분으로 하는 적색 안료로는 산화철 계열의 적색 토양을 사용하는 석간주(규산염 광물 및 Fe₂O₃, Fe₂O₃⋅H₂O, FeO(OH) 등) 또는 적철석(Fe₂O₃)이 있으며, 수은(Hg)을 주성분으로 하는 적색 안료로는 진사(HgS)가 있다. 따라서 인력거 적색층의 경우 석간주(규산염 광물 및 Fe₂O₃, Fe₂O₃⋅H₂O, FeO(OH) 등) 또는 적철석(Fe₂O₃)과 수은(Hg)을 주성분으로 하는 진사(HgS)를 사용한 것으로 판단된다(National Research Institute of Cultural Heritage, 2020).
3.4.3. 적외선분광분석(FTIR)
적외선분광분석 결과, 인력거 손잡이 및 몸체부에 사용된 도료에서는 3560-3200 cm-1(수산기(O-H)), 2920-
2850 cm-1(메틸렌기(-CH3, = CH2), 1730 -1600 cm-1(이중 결합에 의한 신축진동(C = C), (C = O)), 1455 cm-1(메틸렌기(-CH3, = CH2)) 굽힌 진동), 1100-1000 cm-1(–OH기)의 넓은 흡수 스펙트럼대가 관찰되었으며, 920 cm-1 부근(공역트리엔 구조), 860 cm-1 부근(1.2.3.5-치환 벤젠구조를 가지는 디페닐형 고분자체), 760 cm-1, 730 cm-1, 700 cm-1 부근(1, 3-Disubstituted benzene 굽힌 진동)에서의 흡수 스펙트럼이 관찰되었다(Figure 9).
선행연구에 따르면, 이는 캐슈의 주성분인 Cardanol polymer의 특징에 의한 성분으로 관찰되었다. 따라서 인력거에 사용된 도료는 캐슈를 사용하여 도료층을 올린 것으로 판단되었다(Choi and Kim, 2018; Lee, 2021).
4. 결론 및 고찰
이번 대구근대역사관 소장 인력거 재질 분석을 통해 다음과 같은 몇 가지 결론을 얻을 수 있었다.
1. 인력거에 사용된 금속은 철(Fe), 황동(Brass)을 사용하였다. 특히 입자가 안전한 철을 바퀴, 몸체 지지부에 사용해 하중의 무게를 버티게 했으며, 황동을 이용해 인력거 장식부를 제작하였다. 그 외 바퀴부에서는 니켈(Ni)이 일부 확인되었는데, 이는 외부환경의 영향을 많이 받는 부분의 부식성을 감소시키기 위한 것으로 추정된다. 국내 니켈(Ni)이 1900년대 초 일본을 통해서 수입되어 사용된 점(Kong, 2019), 덮개부 장막이 여닫을 수 있는 구조, 압축공기를 이용한 타이어가 사용한 점으로 보아, 1910년 이후 제작된 것으로 추정된다(Kim et al., 2016).
2. 수종분석 결과, 인력거 몸체 손잡이에는 상수리나무류(Quercus acutissima), 몸체부는 삼나무(Cryptomeria japonica), 그 밖에 대나무아과(Bambusoideae), 비자나무속(Torreya spp.)이 식별되었다. 인력거의 손잡이는 인력거꾼의 힘이 제일 많이 들어가, 강도가 높은 상수리나무류를 사용한 것으로 추정되며, 일본이 원산인 삼나무가 사용된 것은 인력거 제작 당시 일본에서 목재를 수입하여 제작, 그에 따라 인력거의 구조도 근대 일본 인력거 양식에 영향을 받은 것으로 판단되었다(Wanju National Research Institute of Cultural Heritage, 2020; Kim, 2019).
3. 섬유동정 결과, 인력거 몸체 내부 및 덮개부 차양막은 모두 면섬유(Cotton)로 확인되었으며, 의자에 사용된 섬유는 가죽(Leather)으로 확인되었다.
4. 도료의 층상구조 및 성분 분석 결과, 인력거 외부에 칠해진 도막층은 2개의 층이, 인력거 몸체부에 칠해진 도막층은 9개의 층으로 보였다. 특히 몸체부의 경우 섬유층, 토회층, 도료층이 중복되어 관찰되었고, 적색 몸체부의 경우 성분이 다른 적색 안료(산화철 및 진사)층이 관찰된 점으로 보아, 인력거 몸체부는 과거에 일부 보수 및 보존처리 진행된 것으로 판단되었다. 또한, 인력거에 사용된 도료는 옻칠과 유사한 특성을 가지는 천연 도료인 캐슈(Cashew)를 사용한 것으로 확인되었다. 캐슈는 1939년 일본 회사가 개발한 도료로 광택⋅내열성⋅내유성⋅내약품성⋅전기절연도 등이 우수하고, 목재와 금속에 대한 부착력이 좋으며, 옻칠보다 사용하기 편하기 때문에 가구의 도장에 많이 사용되었다(Tetsuo, M.Y.K.S., 2007; Choi and Kim, 2018; Lee, 2021).
이번 대구근대역사관 소장 인력거 재질 분석을 통해 우리나라 근⋅현대시기에 사용된 다양한 재료를 확인할 수 있었으며, 대표적인 근⋅현대동산문화재인 인력거에 대한 기초자료 외 우리나라 근⋅현대문화재 재질 분석 및 보존⋅복원에 참고할 수 있는 자료를 구축할 수 있었다.
PDF Links
PubReader
ePub Link
Full text via DOI
Download Citation
