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J. Conserv. Sci > Volume 38(2); 2022 > Article
목판 문화재 보존처리를 위한 강화처리제 연구

초 록

본 연구에서는 목판 문화재의 보존처리를 위해 열화된 소나무를 이용하여 시험편을 제작하고 Dammar, Beeswax, Paraloid B-72, 아교, H.P.C 처리제 적용에 따른 시험편의 중량변화와 수축률, 색 변화, 침투확산 특성을 관찰하였다. 그 결과 목재 본래의 색을 유지하며 재질 강화에 효과적인 처리제로 Dammar이 가장 적합한 것으로 확인되었다. 위 결과를 토대로 목판 문화재와 손상 상태가 유사하며 목판 문화재의 주요수종과 유사한 열화된 산공재 수종을 이용하여 시험편을 제작하고 Dammar의 적용농도 및 처리 방법을 알아보고자 Dammar 농도별(2%, 5%) 도포와 Dammar 농도별(10%, 15%) 함침을 진행하였으며 중량변화, 침투확산 특성 등을 관찰하였다. 그 결과 목재 본연의 색을 유지하면서 재질 강화에 효과적인 방법으로 Dammar2% 도포가 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 충해 및 열화가 심한 목판 문화재의 강화처리에는 Dammar 2% 도포가 가장 적합한 것으로 판단된다.

ABSTRACT

test piece was produced using deteriorated pine tree for the conservation treatment of woodblocks cultural heritage, and weight change, color change and penetration diffusion characteristics of the test piece according to the application of Dammar, Wax, Paraloid B-72, Animal glue and H.P.C treatment agent. As a result, it was confirmed that Dammar is the most suitable treatment agent for the strengthening of the material while maintaining the original color of the wood. A test piece was produced using deteriorated porous natural wood, which the damage condition is similar to that of woodblocks cultural heritage and the main tree of woodblocks cultural heritage based on above result, and the application of each Dammar concentration (2%, 5%) and wetting of each Dammar concentration (10%, 15%) were conducted in order to find out the application concentration and treatment method of Dammar, and weight change, penetration diffusion characteristics, etc. were observed. As a result, it was found that the Dammar 2% application was the best as an effective method for the strengthening of the material while maintaining the original color of the wood. Therefore, it is judged that Dammar 2% application is most suitable for the strengthening treatment of woodblocks cultural heritage with severe insect damage and degradation.

1. 서 론

목판(木板)이란 나무에 글이나 그림 따위를 새긴 인쇄용 판(版)을 뜻한다(The Academy of Korean Studies, 2022). 목판에는 서적을 인출, 간행하기 위한 책판(冊板), 역사적, 문학적으로 뛰어난 시(詩), 문장(文章), 각종 계언(啟言) 등을 찍어내기 위한 서판(書板), 각종 그림이나 문양을 새긴 도판(圖板; 혹은 능화판(菱花板)), 편지지용 시전지를 인쇄하기 위한 시전지판(詩箋紙板) 등의 종류가 있다(Korean Studies Institute, 2022).
이러한 목판은 불교 경전, 글, 그림 등 당시의 사상과 기록을 담고 있어 중요한 기록학적 가치를 가진다. 또한, 불국사 석가탑에서 출토된 「무구정광대다라니경(無垢淨光大陀羅尼經)」과 같이 8세기 중엽부터 사찰을 중심으로 시작되어 이후 고려에서는 국가가 주도하는 거대한 판각사업으로 크게 발전하였고 이는 조선시대에도 계승되어 인쇄술로서 중요한 가치를 지닌다(Cultural Heritag Administration, 2020).
위의 목판 문화재는 파손, 균열, 비틀림 등의 물리적 요인과 가해균, 가해충에 의한 생물학적 요인, 관리 부주의, 도난, 훼손, 화재, 누수와 침수 등의 인위적 요인에 의해 손상될 수 있으며 가해충에 의한 생물학적 피해는 목판의 표층부만 얇게 남아있고 내부는 갉아먹은 가루로 채워진 상태로 남게 된다(Cultural Heritage Administration, 2020). 이러한 목판 문화재의 보존처리는 크게 예비조사, 세척, 방충⋅방부처리의 단계로 진행된다(Lee, 2012). 위의 보존처리 과정에서 볼 수 있듯 목판 문화재의 보존처리는 주로 재질 강화, 안정화보다는 세척과 충해 예방을 중심으로 보존처리가 시행된다(National Research Institute of Cultural Heritage, 2010).
목판 문화재의 선행 보존처리 사례를 보면, 월봉서원소장 고봉문집목판은 건식세척, 습식세척, CO2 세척의 3단계에 걸친 세척을 진행하였으며 손상된 마구리를 목제쐐기로 보강하고 목판 및 장판각에 대해 Woodkeeper A를 이용한 방부⋅방충처리를 진행하여 보존처리를 완료하였다(National Research Institute of Cultural Heritage, 2010). 또한, 서울역사박물관에 소장 목판은 치과용 소도구와 스패출러 등을 이용한 건식 세척과 물, 유기용제, 식물성 신너 등을 이용한 습식세척을 병행해가며 세척을 진행하였다. 이후, 목판 표면의 광택을 살리기 위해 예비실험을 거쳐 Beeswax를 이용한 코팅처리를 진행하였으며 약 8개월간 코팅처리 후 경과를 확인하여 보존처리를 완료하였다(Seo and Park, 2011).
위의 목판의 잔존상태와 보존처리 사례를 종합하여 볼때, 목판 문화재의 보존처리는 세척단계가 큰 비중을 차지하며 방부⋅방충 처리 혹은 코팅처리 등 충해 예방과 표면정리 등을 중심으로 보존처리가 진행됨을 알 수 있고 충해, 열화 등으로 인해 취약해진 목판 문화재의 재질을 보존하는 방안은 연구되지 않은 것을 알 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 충해, 열화 등으로 인해 재질이 취약해 향후 손상이 발생할 수 있는 목판 문화재의 보존을 위해 강화처리 방안을 연구하여 목판 문화재의 재질약화에 따른 추가 손상을 방지하고자 하였다.

2. 재료 및 방법

2.1. 연구재료

2.1.1. 강화처리제 선정 실험

실험재료는 전건비중 0.17-0.44인 충해로 인해 열화된 건축부재를 이용하였으며 수종은 목판의 주요수종은 아니지만, 목제문화재에서 많이 나타나며 목판 마구리 제작에 주로 쓰이는 수종 중 하나인 소나무를 이용하였다. 시험편은 관련 선행 연구사례(Kim, 2003; Kim and Shin, 2007)를 참고하여 30(T) × 30(R) × 30(L) mm의 정방형으로 제작하였다(Figure 1a). 제작된 시험편은 육안관찰 결과 충해로 인한 가해 정도가 적은 시험편은 ‘A’, 충해로 인한 가해 정도가 큰 시험편은 ‘B’로 분류하였다. 시험편은 강화처리제 종류 및 농도에 따라 3배수로 제작하였다.
강화처리제로는 선행연구에서 그 효과가 입증된(Kim and Shin, 2007) Agathis, Hopea, Shorea속 식물 수액인 Dammar(C6H12N2O3)과 현재 금속문화재의 강화처리에 주로 쓰이며 과거 열화된 건조목재의 강화처리제로 쓰였던 Paraloid B-72(Kyotaro and Kenzo, 1994), 문화재의 광택을 살리고 막을 형성하는 데 효과가 있는 것으로 보고된 Beeswax(Seo and Park, 2011), 단청 제작 전 바탕층(목재)보호를 위해 쓰이는 아교, 선행연구에서 건조고목재 보존처리 시 표면 코팅에 효과가 있고(Kim and Shin, 2007) 수침 고목재의 보존처리 후 표면 강화에 쓰이는 Hydroxypropyl Cellulose(Mw: 370,000)를 사용하였다(Kim, 2016).

2.1.2. 강화처리제 적용 실험

실험재료는 목판 문화재 제작에 주로 쓰이는 수종과 유사한 조직구성을 가진 활엽수재 산공재 자연목을 이용하였다. 시험편은 강화처리제 선정 실험에서 제작한 규격과 동일한 30(T) × 30(R) × 30(L) mm의 정방형으로 제작하였다(Figure 1b). 시험편 제작과정에서 변재부 전반과 심재부 일부에서 충해에 의한 손상이 관찰되어 강화처리제 선정 실험과 달리 육안상 심재와 변재가 같이 있는 시험군을 ‘A’, 심재만 존재하고 충해가 다수 관찰되는 시험군을 ‘B’, 충해에 의한 가해 정도 B 실험군에 비해 적은 심재부 시험군을 ‘C’로 분류하였다. 제작된 시험편은 자연목 시료이므로 실험에 앞서 모든 시험편의 함수율을 유사하게 설정하기 위해 열풍건조기를 60℃로 설정하고 24시간 건조하여 실험을 진행하였다.
강화처리제로는 위의 강화처리제 선정 실험에서 가장 효과가 우수한 것으로 나타난 Dammar를 이용하였다.

2.2. 연구방법

2.2.1. 강화처리

(1) 강화처리제 선정 실험

시험편의 강화처리를 위해 Dammar 1%(in Xylene), Dammar 2%(in Xylene), Paraloid B-72 1%(in Acetone), Paral oid B-72 2 %(in A cetone), B eeswax 1 %(in X yl ene), Beeswax 2%(in Xylene), 아교 1%(in D.I. water), 아교 2%(in D.I. water), Hydroxypropyl Cellulose 0.5%(in Ethyl alcohol), Hydroxypropyl Cellulose 1%(in Ethyl alcohol) 용액을 각각 중량비(wt/wt)로 만들어 적용하였다(Table 1). 목판 문화재는 판목의 형태로 제작되므로 강화처리 시 처리제 투여는 목재의 접선단면 혹은 방사단면에 침투시켰다. 강화처리는 선행 연구(Kim and Shin, 2007) 내용을 통해 스포이드로 시험편의 방사단면에 한 방울씩 용액을 떨어뜨려 30초 간격으로 총 5방울의 강화처리제를 시험편에 도포하였다(Figure 1c). 아교와 Hydroxypropyl Cellulose와 같이 침투과정에서 건조가 상대적으로 오래 걸리는 강화처리제는 표면이 건조될 때까지 30초 이상의 간격을 두었다. 이를 1회로 하여 일정 간격으로 하루 3회 도포하는 과정을 총 5일간 진행하였으며 각 강화처리제를 시험편에 총 75방울씩 도포하였다. 강화처리 후 약 7일간 흄후드 내에서 건조를 진행하였다.

(2) 강화처리제 적용 실험

시험편의 강화처리를 위해 약제 도포 시험편은 선정 실험과 동일한 Dammar 2%, 선정 실험보다 높은 농도인 Dammar 5%(in Xylene)을 스포이드로 시험편의 방사단면에 한 방울씩 떨어뜨려 총 20방울의 강화처리제를 도포하였다. 이를 1회로 하여 하루 3회 도포하는 과정을 총 7일간 진행하였으며 강화처리제를 시험편에 총 420방울씩 도포하였다. 또한, 약제 함침 시험편은 수침고목재 및 초본류의 Dammar 함침처리에서(Cha et al., 2014; Song and Jung, 2013) 이용되는 함침농도의 평균인 Dammar 10%와 15%(in Xylene) 용액에 일주일간 함침 후 건조해주었다(Table 2).

2.2.2. 중량변화

처리제의 침투, 확산 정도를 확인하기 위해 시험편의 중량을 측정하였다. 각 시험편의 강화처리 전⋅후 전자저울(FX-5000i, AND, Korea)을 이용하여 0.001 g 단위까지 측정하였으며 중량 측정결과를 통해 중량변화율을 확인하였다.
(1)
(%) = Wa-WbWb×100(%)
Wa: 강화처리 후 중량(g), Wb: 강화처리 전 중량(g)

2.2.3. 수축률

약제에 의한 시험편 수축률을 확인하기 위해 처리 전 처리제를 도포할 시험편의 표면에 면도날을 이용하여 ‘□’ 표시를 한 다음 연륜폭측정기(LINTAB, Rinntech, Germany)를 이용하여 길이를 측정하였다. 처리 전⋅후 길이 측정결과를 통해 수축률을 확인하였다.
(2)
수축률(%) = La-LbLb×100(%)
La: 강화처리 후 길이(mm), Lb: 강화처리 전 길이(mm)

2.2.4. 색도 측정

강화처리 전⋅후 시험편의 색 변화를 확인하기 위해 처리 전⋅후 표면의 색도를 분광측색계(A-6800, BYK, Germany)를 이용하여 측정하였다. 강화처리 전⋅후 색도값을 통해 색차값을 산출하여 색 변화 정도를 확인하였다.
(3)
E=(L)2+(a)2+(b)2
△E: 색차값, △L: 밝기, △a: 적색도, △b: 황색도

2.2.5. 표면관찰

강화처리제 선정 실험에서 A, B 실험군에 대해 도포를 이용한 강화처리 전⋅후 시험편의 상태 변화를 확인하기위해 시험편의 표면을 관찰하였다. 표면관찰을 통해 표면의 광택, 변형, 색 변화 등을 확인하고자 하였다.
또한, 강화처리제 적용 실험에서 도포 및 함침 시험편의 표면관찰을 진행하였으며 시험편 중 도포법을 적용한 시험편 중 임의로 선정하여 단면관찰을 진행하였다. 핸드 섹션으로 박편을 제작하여 광학현미경(ECLIPSE LV100, Nikon, Japan)을 통해 시험편 약제 침투양상을 미시적으로 관찰하였으며 광학현미경 관찰에서 도관 및 목섬유 내 약제가 남아 있는 부분에 대해 주사전자현미경(SU3800, Hitachi, Japan)을 통해 침투양상을 보다 세부적으로 관찰하였다.

3. 결과 및 고찰

3.1. 강화처리제 선정 실험

3.1.1. 중량변화

시험편의 중량이 증가한다는 것은 약제가 목재 내부로 침투하여 잔존하고 있다는 것을 의미한다(Kim and Shin, 2007). 실험 결과 약제 도포에 따른 중량증가는 실험군 A에서는 Paraloid B-72 2% > 아교 2% > H.P.C 1% > 아교 1% > H.P.C 0.5% > Beeswax 2% > Dammar 2% 순으로 나타났다(Figure 2). 그 외 Dammar 1%, Beeswax 1%, Paraloid B-72 1%의 경우 약 0.3% 내외의 중량 감소가 관찰되었다. 위 결과는 유기용제에 용해한 처리제를 침투시키는 과정에서 도포 후 후드 내에서 건조하였으며 이에 따라 유기용제와 함께 목재 내 잔류 수분의 일부가 함께 증발하여 발생한 것으로 판단하였다.
실험군 B는 Paraloid B-72 2% > Beeswax 2% > 아교 2% > Dammar 2% > Paraloid B-72 1% > 아교 1% > Beeswax 1% > H.P.C 1% 순으로 중량증가가 나타났다. Dammar 1%와 H.P.C 0.5%의 경우 각각 0.73%, 0.04%의 중량 감소가 관찰되었다. 본 결과 또한 위와 동일한 원인으로 인해 발생한 것으로 판단하였다.

3.1.2. 수축률

시험편의 처리 전⋅후 수축률 측정 결과, 실험군 A에서는 H.P.C 0.5%, H.P.C 1%, Paraloid B-72 2%, Beeswax 1%, 2%, 아교 2%는 수축하였으며 나머지 아교 1%, Paraloid B-72 1%는 1% 내외로 팽윤하였다. 또한, 실험군 B에서는 아교 1%, 2%, Dammar 2%, Paraloid B-72 1%, 2%는 수축하였으며 나머지 Beeswax 1%, 2%, H.P.C 0.5%, 1%는 팽윤하였다(Figure 3).
실험 결과 강화처리 전⋅후 수축⋅팽창에 가장 안정적인 처리제는 Dammar 1%, 2% 약제로 나타났다. 하지만, 아교 2%, Dammar 1%, Paraloid B-72 2%를 제외한 나머지에서 실험군 A와 B 간에 상이한 결과가 나타났다. 위 결과는 목재의 부후 및 가해에 따른 차이로 볼 수도 있지만, 수축률 측정을 위한 표시 당시 칼날의 깊이, 접선단면과 방사단면을 임의로 나누어 강화처리하여 나타난 목재의 이방성에 의한 결과로 판단된다.

3.1.3. 색도 측정

시험편의 강화처리 전⋅후 색도 측정결과 모든 약제에서 처리 전⋅후 A 실험군의 L값과 b값은 감소하는 경향이 나타났으며 a값은 증가하는 경향이 관찰되었다. 하지만, B 실험군의 경우 Beeswax와 Dammar를 제외한 모든 약제에서 L, a, b값이 감소하는 경향이 관찰되었다(Table 3). 위의 결과는 부후와 가해가 다수 발생한 목재에 남은 먼지 등의 오염물과 약제가 함께 응고되고 이는 빛을 흡수하여 나타난 결과로 판단된다.
각 약제별 색차값을 보면(Figure 4), A 실험군에서는 Beeswax 1% > Paraloid B-72 2% > Dammar 2% > H.P.C 0.5% > 아교 1% > Paraloid B-72 1% > Beeswax 2% > Dammar 1% > H.P.C 1% > 아교 2% 순으로 나타났으며 B 실험군에서는 Beeswax 1% > H.P.C 0.5% > 아교 2% > Paraloid B-72 2% > Dammar 1% > Beeswax 2% > Dammar 2% > Paraloid B-72 1% > H.P.C 1% > 아교 1%로 나타났다. 위의 결과에서 볼 때, A, B 실험군 모두에서 색상변화가 적은 것은 Beeswax 1%인 것으로 판단되며 그 외 나머지 약제의 경우 시험편의 조건에 따라 상이한 것으로 판단되었다.

3.1.4. 표면관찰

각 시험편의 강화처리 전⋅후 표면관찰 결과, A 실험군의 모든 시험편에서 육안상 변형이 관찰되지 않았다. 하지만, Dammar, Beeswax, Paraloid B-72를 제외한 나머지 처리제에서 광택이 관찰되었다(Table 4). 특히, 아교 2%와 H.P.C 0.5%, 1%의 경우 표면에 두꺼운 막의 형태로 약제가 남은 것이 관찰되었으며 그 외 나머지에서는 얇은 막의 형태로 남은 것이 보였다.
B 실험군 표면관찰 결과, A 실험군과 동일한 양상으로 광택이 관찰되었다. 하지만, Beeswax와 Paraloid B-72 처리제 도포 후 충해흔 부위가 어둡게 변한 것이 확인되었다(Table 5).
위의 결과를 종합하여 중량증가는 다른 약제에 비해 낮게 나타났으나 수축률과 색차, 표면관찰에서 상대적으로 변화가 적으며 광택이 적은 Dammar 2%가 가장 적합한 강화처리제로 판단되었다. 위의 결과에 따라 Dammar 약제의 적용방안 수립을 위해 적용실험을 진행하였다.

3.2. 강화처리제 적용 실험

3.2.1. 중량변화

Dammar 강화처리 조건에 따른 중량변화 관찰결과, A, B, C 실험군 모두에서 중량증가가 확인되어 충해로 인한 손상 여부와 심⋅변재량에 관계없이 약제가 잘 침투한 것으로 판단하였다(Figure 5). 하지만, 중량변화율로 보았을때, A 실험군의 조건에 따른 평균 중량증가가 가장 높게 나타났으며, C, B 실험군이 그 뒤를 이었다. 위의 결과에서 충해로 인해 손상된 심재부의 경우 충해가 거의 남지 않은 심재부에 비해 중량증가가 낮은 것으로 나타났다. 이는 충의 가해 과정에서 목섬유 및 도관요소가 폐쇄되어 약제의 이동이 상대적으로 낮아진 것으로 판단하였다.

3.2.2. 수축률

Dammar 강화처리 조건에 따른 수축률 관찰결과, 2% 도포와 5% 도포에서는 A 실험군과 B 실험군에서는 2-6%의 팽윤이 관찰되었으며 C 실험군에서는 1-6%의 수축이 관찰되었다. 또한, 10%, 15% 함침에서는 10% 함침한 A실험군을 제외한 모든 시험편에서 수축이 관찰되었다(Figure 6). 위의 결과를 통해 도포에서는 약제가 표면에 침투하여 목재 세포내강에서 결정화하는 과정에서 팽윤이 발생한 것으로 판단하였으며 함침의 경우 Xylene에 녹인 Dammar 수지에 함침하는 것이므로 함침과정에서 치환이 발생하여 수축한 것으로 판단하였다.

3.2.3. 색도 측정

Dammar 강화처리 조건에 따른 색도 측정결과, 모든 실험군에서 10 이상의 색차가 나타났다(Figure 7). 그중, A실험군의 색차값이 가장 높게 나타났으며 B, C 실험군은 유사한 양상을 나타냈다. 또한, 약제의 농도에 따라 색차가 크게 발생하였으며 함침의 경우 10% 함침보다 15% 함침의 색차가 더 낮게 나타났다. 위의 결과를 통해 도포의 경우 2%와 5% 도포 간의 색차가 크지 않지만, 2% 도포가 더 색도 변화에서 안정적인 것으로 보이며 함침의 경우 10%와 15% 함침 간의 색차가 크지 않으나 A 실험군의 경우 농도 상승에 따른 색차값 증가가 크게 나타나 변재부의 Dammar 함침의 경우 10% 이하의 저농도 함침을 진행하는 것이 색도 변화에 안정적인 것으로 판단된다.

3.2.4. 표면 및 단면관찰

강화처리제 도포에 따른 표면변화를 관찰하기 위해 처리 전⋅후의 표면을 비교한 결과, 전반적으로 시험편의 색상이 어둡게 변화하였다. 특히, 함침법을 이용한 강화처리 시험편은 도포법보다 색상변화가 육안상으로 크게 변화한 것을 확인하였다. 또한, 약품의 농도가 높을수록 색상변화가 큰 것으로 보였다. 또한, 가장 낮은 농도인 Dammar 2% 용액 도포법을 적용하는 것이 표면 색상변화가 가장 적었다(Table 6). 관찰결과, 접선단면과 방사단면으로 약제를 도포하였지만 관공과 목섬유에서 갈색의 농물질이 다수 관찰되었으며(Figure 8a, 8b) 주사전자현미경 관찰결과, 광학현미경과 동일하게 관공과 목섬유 내 매끄러운 형태의 농물질이 확인되었다(Figure 8c, 8d). 위 결과를 통해 섬유직각방향으로 약제를 도포한 시험편 또한 함침과 유사하게 도관요소에 약제가 잘 침투하는 것을 확인할 수 있었다.

4. 결 론

목재문화재 보존처리에서 만족할 만한 결과를 얻기 위해서는 처리제로 사용되는 용제와 용매의 종류, 처리농도 및 시간 등의 제반조건이 처리대상 목재의 재질 상태에 적합한 것이어야 한다(Kim amd Shin, 2007). 목판 문화재의 보존처리를 위한 강화처리제 선정 실험에서 약제별, 농도별 도포를 통해 강화처리를 진행하였으며 강화처리 결과, 대부분의 시험편에서 중량증가가 관찰되었다. 또한, 수축률 측정결과 H.P.C를 제외한 모든 약제 처리 후 변형에 안정적인 것으로 판단하였다. 그리고 색도 측정결과, 약제 처리 전⋅후 시험편의 재색이 어두워지는 것을 확인하였고 표면 관찰결과에서도 색도 측정값과 유사한 양상이 확인되었다. 하지만, 아교, H.P.C는 처리 후 약제피막에 의한 광택이 관찰되었으며 Beeswax와 Paraloid B-72의 경우 충해흔이 나타난 부분의 흑변이 크게 관찰되었다. 따라서 강화처리제 선정 실험을 통해 Dammar 수지를 이용한 강화처리가 가장 적합한 것으로 판단하였다.
위의 강화처리제 선정 실험을 토대로 선정된 처리제인 Dammar 수지의 적용방법을 찾기 위해 Dammar 2%, 5%를 도포하는 방법과 Dammar 10%, 15%를 함침하는 방법을 적용하였다. 그 결과, 중량변화는 Dammar를 함침하여 처리하는 것이 모든 실험군에서 증가량이 크게 나타났으며, 수축률의 경우 함침 시험편에서 모두 수축하는 경향이 나타났다. 위의 결과는 약제를 함침하여 보존처리하는 과정에서 약제의 침투에 앞서 목재 내 수분과 Dammar의 용매인 Xylene 간의 치환이 일어나는 과정에서 수축한 것으로 판단하였다. 또한, 색도 측정결과, Dammar 2% 도포 시험편이 가장 우수한 것으로 판단하였으며 표면관찰 결과, Dammar의 농도가 높을수록 목재 재색 변화가 크게 나타나는 것으로 보였다. 위의 결과를 통해 Dammar를 함침하는 것보다 저농도로 도포하는 것이 목재의 재색과 수축률 등에서 안정적인 것으로 판단하였으며 저농도 도포 시험편의 절단면 관찰결과, 광학현미경과 주사전자현미경 모두에서 관공 및 목섬유 내 약제가 충진된 것으로 확인되어 도포를 통한 강화처리에서도 약제가 목재 내강에 잘 침투함을 확인하였다.

Figure 1.
Wood sample (a) Deteriorated hard pine building material, (b) Deteriorated diffuse porous natural wood, (c): Consolidating treatment.
JCS-2022-38-2-10f1.jpg
Figure 2.
Weight change rate for selection study of consolidation.
JCS-2022-38-2-10f2.jpg
Figure 3.
Contraction percentage for selection study of consolidation.
JCS-2022-38-2-10f3.jpg
Figure 4.
Color difference value for selection study of consolidation.
JCS-2022-38-2-10f4.jpg
Figure 5.
Weight change rate for Dammar consolidating treatment.
JCS-2022-38-2-10f5.jpg
Figure 6.
Contraction percentage for Dammar consolidating treatment.
JCS-2022-38-2-10f6.jpg
Figure 7.
Color difference value for Dammar consolidating treatment.
JCS-2022-38-2-10f7.jpg
Figure 8.
Section observation of Dammar coating sample (a, b) Light microscope cross section ×400, (c) Scanning electraction microscope cross section ×300, (d) Scanning electraction microscope cross section ×850.
JCS-2022-38-2-10f8.jpg
Table 1.
Treatment methods of selection study of consolidation
Consolidating material Solvent Concentration (treatment method) Classification
Animal glue D.I. water 1% (coating) A 3
B 3
2% (coating) A 3
B 3
Dammar Xylene 1% (coating) A 3
B 3
2% (coating) A 3
B 3
Beeswax Xylene 1% (coating) A 3
B 3
2% (coating) A 3
B 3
Paraloid B-72 Acetone 1% (coating) A 3
B 3
2% (coating) A 3
B 3
Hydroxypropyl Cellulose Ethyl alcohol 0.5% (coating) A 3
B 3
1% (coating) A 3
B 3
Total 60
Table 2.
Treatment methods of application study of consolidation
Consolidating material Solvent Concentration (treatment method) Classification
Dammar Xylene 2% (coating) A 4
B 4
C 4
5% (coating) A 4
B 4
C 4
10% (impregnation) A 4
B 4
C 4
15% (impregnation) A 4
B 4
C 4
Total 48
Table 3.
Chromaticity value for selection study of consolidation
Sample Before treatment
After treatment
△E Mean
L a b L a b
Animal glue 1% A1 56.56 11.84 26.88 62.87 11.75 28.92 6.63 6.43
A2 56.16 9.91 22.70 57.33 14.99 28.53 7.82
A3 55.63 14.30 29.51 54.96 11.99 25.29 4.85
B1 61.02 14.10 30.87 45.93 11.83 23.27 17.04 27.2
B2 66.49 12.25 28.15 37.17 7.97 15.58 32.18
B3 58.90 15.53 31.52 35.93 5.53 10.99 32.38
Animal glue 2% A1 60.95 13.24 28.11 68.30 10.31 34.01 9.87 8.66
A2 53.32 10.49 22.63 45.08 9.19 20.40 8.63
A3 51.54 11.82 24.25 56.96 12.68 29.34 7.48
B1 56.76 16.64 32.40 48.08 14.76 28.54 9.68 15.91
B2 63.48 12.74 31.82 45.87 16.94 30.37 18.16
B3 61.76 14.32 30.86 43.30 11.76 23.91 19.89
Dammar 1% A1 59.48 11.62 24.58 60.85 11.32 24.76 1.41 7.80
A2 58.63 10.53 23.88 44.74 14.43 24.39 14.43
A3 56.85 11.02 25.80 62.98 13.00 29.80 7.58
B1 59.05 14.15 32.16 43.14 13.64 21.57 13.94 18.85
B2 58.52 10.11 22.01 40.77 12.50 22.34 17.91
B3 63.85 11.83 29.16 40.00 11.89 22.47 24.7
Dammar 2% A1 52.67 12.73 25.98 62.92 12.89 27.4 10.34 5.80
A2 69.68 12.23 29.20 69.77 11.09 25.72 3.66
A3 60.52 14.39 31.65 61.61 13.76 28.46 3.42
B1 59.05 14.15 32.16 43.14 13.64 21.57 19.11 20.54
B2 60.20 15.69 32.99 36.46 12.40 21.52 26.57
B3 58.65 14.52 27.56 43.30 13.63 23.32 15.94
Beeswax 1% A1 53.58 11.98 26.29 59.03 12.94 26.19 5.53 4.96
A2 63.68 12.53 31.45 55.86 14.24 28.71 8.46
A3 61.24 12.51 29.34 61.44 13.39 29.43 0.90
B1 59.32 10.14 23.21 50.18 11.87 23.27 9.30 8.1
B2 60.13 14.14 29.20 57.37 14.80 31.30 3.53
B3 67.73 12.65 28.85 56.33 13.89 28.52 11.47
Beeswax 2% A1 61.75 15.55 28.18 50.44 10.13 22.93 13.59 7.12
A2 63.21 13.72 30.65 62.16 13.10 28.79 2.22
A3 61.40 14.09 29.03 66.44 12.11 27.69 5.57
B1 61.64 13.80 30.12 37.24 10.80 18.13 27.35 19.67
B2 57.77 15.55 29.84 49.39 13.17 26.01 9.51
B3 60.05 14.18 27.28 39.54 11.26 19.43 22.15
Paraloid B-72 1% A1 59.91 10.48 23.32 55.98 13.92 30.98 9.27 6.89
A2 62.55 14.18 30.90 59.38 13.85 29.97 3.32
A3 55.07 13.09 26.62 62.88 14.20 28.41 8.08
B1 60.20 13.89 30.78 41.72 11.11 21.76 20.75 21.06
B2 59.30 9.61 22.15 35.64 9.22 15.97 24.45
B3 60.34 10.04 26.39 44.76 18.13 30.28 17.98
Paraloid B-72 2% A1 62.29 13.90 29.79 58.92 14.98 30.85 3.69 5.00
A2 62.84 14.07 31.73 60.36 14.84 30.46 2.89
A3 56.88 12.71 26.02 64.30 12.48 30.02 8.43
B1 59.85 15.02 28.36 49.88 13.34 21.93 11.98 18.08
B2 61.87 11.77 27.78 41.58 14.80 22.97 21.07
B3 60.59 8.34 23.59 39.91 12.84 22.44 21.19
H.P.C 0.5% A1 52.44 8.45 19.09 47.30 12.23 23.43 7.71 8.52
A2 59.61 9.56 24.02 51.88 14.29 29.76 10.72
A3 62.43 14.43 28.56 69.22 12.20 28.27 7.15
B1 63.94 14.24 27.02 40.53 12.71 22.27 23.93 23.30
B2 58.38 10.08 23.26 36.89 6.98 13.36 23.86
B3 62.25 13.73 30.48 42.23 12.12 21.19 22.12
H.P.C 1% A1 59.60 10.45 22.91 59.02 11.70 31.18 8.38 6.32
A2 57.97 10.20 21.88 52.06 11.09 26.55 7.58
A3 60.48 14.50 28.76 58.00 15.17 30.34 3.01
B1 62.82 14.56 32.00 48.54 11.60 25.19 16.09 13.31
B2 63.05 11.06 24.97 58.29 13.04 27.68 5.82
B3 60.76 13.75 28.67 43.41 14.00 23.78 18.02
Table 4.
Sulface observation of ‘A’ experimental group
JCS-2022-38-2-10i1.jpg
Table 5.
Sulface observation of ‘B’ experimental group
JCS-2022-38-2-10i2.jpg
Table 6.
Sulface observation for application study of consolidating treatment material
JCS-2022-38-2-10i3.jpg

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