인주 전색제에 따른 인영(印影)의 변화 특성
Characteristics of the Stamp Image by Different Binders of Red Stamp Ink Pastes
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Abstract
인주의 재료에 따라 색상, 압인 특성, 손상 양상 등에 있어 다양한 형상적 차이를 보이는 만큼 인영의 형상을 좌우하는 데 있어 인주의 재료적 특성이 중요하다. 문헌의 인주 제조의 기록 중 큰 차이는 전색제의 종류가 기름과 아교의 차이임을 확인하였다. 따라서 본 연구에서는 인주의 전색제별 인영의 특성을 확인하고, 환경 조건에 따라 인영에서 나타나는 형상 및 이화학적 변화 양상을 비교하였으며 미생물 발생도 평가를 실시하였다. 아교 전색제 인주의 인영은 표면에서 섬유질 공극 사이로 안료가 메워지는 특성이 존재하고 열화를 진행함에 따라 인영의 자체 손상은 미비하였다. 피마자유 전색제 인주의 인영은 표면은 인주가 지지체 섬유질 전체에 흡착되는 것을 확인하였고 압인되면서 인영 주변으로 기름이 확산됨에 따라 지지체의 황변을 일으키는 요소일 가능성을 확인하였다. 인주와 인영의 의미, 광물 안료 요소 외에도 유지의 종류, 아교 및 유지를 혼합, 인장 재질, 함유제에 따른 추가 연구 등 종합적인 인주의 연구가 필요하며 고서화 문화재의 인영 보존 관리 및 처리, 문화재 진위 판정 등에 선행자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Trans Abstract
The material properties of the stamp ink paste determine the shape, differences in color, imprint characteristics, and damage patterns of the stamp images. It was previously confirmed that the major difference between the records of the preparation of red ink pastes was that the type of colorant was different for oil and glue. Therefore, in this study, the characteristics of stamp images for each colorant of stamp ink paste were investigated, the shape and physicochemical changes in the stamp at different environmental conditions were compared, and the presence of microorganisms was determined. In animal glue stamp images, the pigment filled the fibrous pores on the support surface, and as deterioration progressed, the stamp image was not significantly damaged. Investigation of the surface of the castor oil stamp images confirmed that the stamp ink paste was entirely adsorbed onto the support fiber. Additionally, oil that diffused around the stamp images during stamping was a factor causing the yellowing of the support. Using these results, it was possible to identify the yellowing around the stamp images observed in the current artifact. In addition to stamp ink paste, stamp images, and mineral pigment elements, stamp ink paste also needs to be comprehensively studied, particularly the type of oil, stamp material, and containing agent.
1. 서 론
인영(印影)은 인장을 사용하여 찍은 형적(形跡)을 의미한다. 인영이 형적을 가지기 위해서 문자를 새기거나 주조한 도구인 인장(印章)이 필요하다. 인장의 기원은 대략 기원전 3400년경 메소포타미아문명을 기점으로 세계에 전파되었으며 처음 인장은 몸통에 문양을 새기고 진흙에 굴려서 형적을 만드는 방법이었다. 중국 후한시대에 종이의 발명으로 인장의 표면에 안료를 바르고 압력을 이용하여 종이에 찍어내는 방식으로 발전하면서 안료인 인주가 개발되었다. 이후 종이 위에 붉은색의 형적이 남겨지기 시작했으며 이러한 형적은 미술 분야인 전각의 발전에도 영향을 미쳤다(Seong, 2013).
인영은 고문헌, 고문서, 회화 등 다양한 고서화 문화재에서 발견된다. 인영은 문서에서는 발급 주체를, 서화에서는 제작자를, 서적에서는 소장자를 나타내므로 문서, 서적, 서화의 발급, 제작, 소장의 출처를 알아낼 수 있는 중요한 요소이다.
인주는 인장의 발달과 함께 오래전부터 사용되어왔으며 붉은색의 형적을 나타내기 위한 중요한 재료이다. 그러나 인영에 대한 문헌학적, 역사학적 분야에서의 연구에 비해 인주 자체를 대상으로 한 연구는 찾아보기 힘든 실정이다. 인주와 관련된 문헌을 살펴보면 18세기 초 어의인 이시필이 지은 ≪소문사설(謏聞事說)≫에서는 인주의 제조법이 자세히 기록되어 있다. 기록의 인주 제조 방법은 다음과 같다. 왜주홍 한냥을 4∼5회 수비하여 극도로 곱고 가늘게 만들어 갈무리해둔다. 다른 기름이 섞이지 않은 진품 피마자 기름 서돈을 쓴다. 기름을 얻을 때 피마자를 불에 볶은 뒤 눌러서 기름을 짜면 매우 무겁고 탁하며 찌꺼기가 많다. 반드시 뜨거운 불에 삶아야 까맣게 탄 찌꺼기가 떠오르면서 가볍고 맑은 참기름 같은 상태가 된다. 이상의 두 가지 재료를 섞은 뒤 2일에서 3일 동안 흐르는 물에 수없이 문지른다. 당수로비 일곱푼 당수로비는 당애 잎인데 너무 부드럽고 바스라져서 쓸 수가 없다. 반드시 맑은 물에 수십 번 씻어내는데. 씻어낸 뒤에는 바로 말리고 말린 뒤에는 바로 씻어낸다(Lee, 2007). 또한 ≪인장집설(印章集設)≫에서는 비정주사 7돈 3푼, 기름 2돈, 애면 7푼으로 인주의 재료에 대해 기록되어 있다(Lee, 2007). 위 문헌들의 기름과 다르게 ≪선조실록(宣祖實錄)≫에서는 아교와 관련하여 “홍(紅)에 있어서 중국 것은 기름을 넣어 인주(印朱)로 사용하는 것인데 색깔이 누렇고 종이에 번지니 우리나라의 아교로 배합한 것만 못합니다. 그리고 평조신(平調信)이 ‘추격해 오는 청정(淸正)의 군사의 수가 매우 많다.’고 하니 침범할 계획임을 알 만합니다. 듣건대 원균(元均)도 한산(閑山)으로 돌아가려 한다고 합니다. 근자에 적선(賊船) 2백 척이 좌⋅우도에 분산 정박하는 것을 막지 못한 것이 매우 안타깝습니다. 듣건대 절영도(絶影島)에 머물러 있는 왜적이 없기 때문에 원균 등이 장차 진주(進住)하려 한다 합니다.”라고 기록되어 있다. 이러한 자료들을 통해 인주의 재료는 붉은색의 무기 안료, 전색제 기름 또는 아교, 함유제인 식물성 섬유를 이용하여 인주를 구성하고 있음을 확인할 수 있었으며 인주의 전색제에 따라 인영의 차이가 나타남을 알 수 있었다.
인영에서는 사용하는 인주의 재료에 따라 색상, 압인 특성 등에서 다양한 현상이 나타났으며 인주의 재료에 따라 인영의 형상 손상 양상도 다양하게 나타났다. 국내 박물관 및 전시관에서도 쉽게 인영의 손상 양상을 확인할 수 있었는데 특히 인영 주변의 황변이 가장 많이 관찰되었고 그 외 세부 손상도 다양할 것으로 사료된다. 한편 중국에서는 인보 서적의 인영의 손상 양상을 분류하였는데 그 가운데 기름의 확산, 인영의 변색, 곰팡이 오염이 가장 많이 나타났다(Zhang, 2019). 그러나 국내에서는 인영의 손상 양상에 관한 연구는 전무하며 인주의 기원, 인주의 재료, 인영과 인주의 관계 등에 대한 인주 중심의 연구는 거의 진행되고 있지 않은 실정이다.
인주와 관련된 선행연구들을 살펴보면 인주를 담는 인주함의 문양과 형상에 관련된 디자인 연구 등은 진행되었으나(Kim, 2009) 인주를 만드는 재료적 측면에서의 연구는 진행되지 않았다.
인주와 관련된 과학적 연구 중 가장 활발한 분야는 문서의 진위 판정을 다루는 등의 법과학(法科學) 분야이다. 위조문서의 감별 기준 4가지 중 인영을 한 가지 요소로 선정하였다. 인영의 색상은 시기별 일정한 경향성이 파악되는데(Kim, 2008), 이를 통해서 인영의 색상은 문서의 시기를 확인 가능한 요소임을 확인할 수 있었다.
한편 이러한 연구의 주관적 한계에 의해 객관적 진위 확인을 위한 과학적 기술을 동반한 연구가 확산되었다. 국내에서는 비파괴 분석법 중 적외선 분광분석 스펙트럼을 사용하여 인주 및 서명 감식 방법을 제공한 연구가 진행되었고(Lee, 2010) 중국에서도 시장에서 수집한 10개의 인주를 종이에 압인하여 분광분석 스펙트럼을 이용하여 인주를 분류하는 연구가 진행되었다(Cui et al., 2009).
하지만 유물에 대한 인영 연구는 대부분 표면 안료 분석으로 한정되어 있다는 것을 알 수 있었다. 분광 영상을 통한 채색 안료의 성분 동정(조선 중, 후반 인장 인주, 초상화, 책가도를 중심으로)에서는 7점의 인영의 표면 안료 성분을 분석하였으며 그 결과, 사용된 안료는 주사만을 주원료로 사용한 것과 연단을 혼합하여 사용한 것, 연단 만을 사용한 것, 자황을 사용한 것으로 크게 4가지로 구분되었다(Park, 2016). 이를 통해 인주의 안료 또한 다양하게 사용된 점을 확인할 수 있었으나 안료 외 인주 제작 재료에 따른 인주 및 인영을 분석한 연구는 전무한 실정이다.
고서화 문화재에서 인영은 중요한 보존 요소임에 따라 본 연구에서는 전색제에 초점을 두어 전색제별 인영의 변화 특성을 비교하고 고온, 자외선 환경적 요인에 의한 인영의 표면 및 이화학적 변화 특성을 규명하며 미생물 발생도 평가를 통하여 전색제에 따른 인영의 미생물 손상 양상을 확인하고자 하였다.
2. 재료 및 방법
2.1. 연구 재료
실험에 사용한 인주는 다음과 같은 원재료를 사용하였다. 안료에서는 인주에 사용된 적색 무기안료 2종을 선정하였다. 적색 안료는 고대부터 사용된 주사와 연단(鉛丹)으로 불리는 사산화삼납(Pb3O4)을 사용하였다. 인주의 전색제는 ≪소문사설(謏聞事說), ≪선조실록(宣祖實錄)≫ 문헌 자료를 참고하여 아교와 피마자유로 선정하였다.
본 연구에서 우선으로 아교 농도별 인영(印影) 표면특성을 확인하기 위하여 연단(鉛丹) 안료를 사용하여 분말형 아교(棒彩, 鳳凰, JPN)를 물과 배합하여 1%, 3%, 5%, 7%, 10%, 25% 농도로 실험에 사용하였다. 이후 인영(印影)의 전색제별 열화 특성에서는 주사와 연단과 함께 전색제는 증류수, 아교 10% 아교 25%, 피마자유를 선정하였다. 아교 25%는 시판 피마자유의 점도 측정을 통하여 유사한 아교 농도이며 피마자유는 방부제가 함유되지 않고 냉압착하여 추출한 것으로 사용하였다. 식물성 함유제로는 쑥을 선정하였으며 1회 체에 내린 후 남은 섬유질만 사용하였다.
2.1.1. 전색제별 인주 및 인영(印影) 시편 제작
현대 상업용 인주 제작과정과 고문헌 제작 방법을 참고하여 전색제별 인주를 제작하였다. 상업용 인주는 안료와 전색제를 혼합하고 혼합물에 함유제를 첨가하여 제작하는데 이는 고문헌의 제작 방법과 유사하였다(Figure 1). 본 연구에서는 제작 방법을 확인하고 인주의 전색제별 인영의 특성 변화를 평가하기 위해 고문헌 ≪소문사설(謏聞事說)≫을 참고하여 배합 비율을 안료 37.50 g, 전색제 11.25 g, 함유제 2.62 g으로 한 인주로 인영 시편을 제작하여 사용하였다. 문헌을 통해서 전색제 아교는 정확한 농도를 확인할 수 없었으므로 1%부터 25%의 6단계 비율의 아교액을 첨가한 인주를 제작하였다(Table 1). 인영 시편 제작에서는 KS 규격 인주 KS G 2608를 참고하여 회양목 가로 20 mm, 세로 20 mm 크기의 도장을 주문 제작하고 인주를 부착시켜 평활한 도침된 닥종이를 가로 40 mm, 세로 40 mm 크기로 재단 후 식품물성측정기(TA1, Ametek, USA)를 사용하여 동일한 하중으로 압인하여 인영을 새겨 평가에 사용하였다(Table 2, Figure 2).
Commercial red stamp ink paste factory production process. (A: Pigment blend, B: Blend of ingredients, C: Commericial red stamp ink paste)
Ingredients of the raw material used to reproduce the red stamp ink paste for research in red stamp image acoording to animal glue concentration
Ingredients and sample name of the raw material used to reproduce the red stamp ink paste for research in red stamp image according to deterioration
Production process of red stamp ink paste and stamp image sample for experiment. (A: Pigment blended, B: Mougwort powder blended, C: Redlead stamp ink paste, D: Stamp in the paste, E: Stamp pressing, F: Sample of stamp image)
2.1.2. 인공 열화
열화 조건 및 전색제별 지지체 위에 압인된 인영의 열화 특성을 파악하고자 하였으며 특히 피마자유를 사용한 인영의 실험을 통해서는 현재 문화재 손상 양상과의 유사함을 확인하고자 하였다. 고온 열화는 KS M ISO 5630-1를 참고하여 105±2℃ 온도의 열풍건조기(WOF-155, Daihan Scientific, KOR)를 사용하였으며 자외선 열화는 KS M ISO 4892-1에 의거하여 열화시험기(QUV Accelerated Tester, Q-Lab, USA)에서 UV-A 340 nm, 60℃, 0.77 W/m2의 조건으로 28일간 열화를 진행했으며 0일, 28일 시편을 수거하여 평가에 사용했다(Figure 3A).
Research method of stamp image change characteristic. (A: Heat artificial aging, B: Iodine Fuming reaction test, C: Microbial occurrence test)
2.2. 연구 방법
2.2.1. 표면 특성 평가
인주 전색제별 인영 표면의 압인 상태와 특성, 고온 열화와 자외선 열화 전과 후 인영의 표면의 손상 및 변화를 실체현미경을 통해 관찰하였다. 조사에는 실체현미경(SMZ-18, Nikon, JPN)을 이용하였으며, 인영의 경계, 인영의 전체 표면을 100배 확대 촬영하였다. 고배율로 시편을 관찰할 수 있는 주사전자현미경(EM-30AX, Coxem, KOR)을 통해 지지체 섬유 사이의 인주와 전색제별 인영의 미세한 표면 특성과 압인으로 생긴 인영 경계 특성을 조사하였다. 시편은 금으로 코팅 후, 주사전자현미경을 이용하여 가속전압 20 kv 조건으로 분석하였다. 인영의 경계를 400배율, 인영의 인주 표면을 1000배율로 조사하였다.
2.2.2. 이화학적 특성 평가
육안으로 관찰되는 전색제별 인영을 과학적으로 분석하고 열화에 따른 변화 양상을 확인하고자 색도를 측정하였다. 색차계(Colormate, Scinco, KOR)를 사용하여 6 mm 측정경으로 CIE Lab 색공간에 따른 L*, a*, b*값을 원형 중앙에 맞춰 5회 측정하여 평균값을 구한 후, 각 값을 비교 분석하였다. 인영 주변 전색제의 확산을 확인하기 위하여 인영 경계 한지의 황색도를 측정하였다. 인영 표면의 전색제 성분 변화를 확인하고자 적외선분광분석을 실시하였다. 적외선분광분석 FT-IR(Cary620 Microscope, Agilent, USA)를 사용하였다. 분석 조건은 ATR 모드로 설정하여 분해능 4 cm-1. 측정범위 400∼4000 cm-1에서 64회 스캔하였다.
훈증 반응을 통해 인주의 전색제가 나타나는 양상을 확인하기 위해 Iodine Fuming 법을 진행하였다. 요오드 시약을 이용한 이 훈증 반응법은 잠재지문 현출방법 중 하나로 기름 성분에 흡수되면 황갈색을 나타내 보인다. 이를 통해 전색제 중 기름 전색제의 확산 형상, 열화에 따른 화학적 변화로 인한 훈증 반응 결과를 확인하고자 하였다. 유리 박스에 시편을 매달고 4 g의 고체 요오드(Iodin, DAEJUNG, KOR)를 중량하고 넣은 뒤 유리 박스를 밀폐하여 지속적으로 확인하고 뚜렷한 반응이 나타나면 즉시 사진 촬영을 했다(Figure 3B).
2.2.3. 미생물 발생도 평가
고습에 의한 전색제별 미생물 발생도를 확인하기 위하여 재현한 인주 시편과 인영 시편을 3배수로 제작하여 유리 데시케이터에 상대습도 99% 조건으로 선정하고 증류수로 조절하였다. 모두 같은 조도와 온도 25℃ 조건에 두었으며 1일 간격으로 시편을 수거하여 사진 촬영을 실시하였다(Figure 3C).
3. 결과 및 고찰
3.1. 아교 전색제 농도별 인영 특성
3.1.1. 표면 및 색도 특성
아교의 농도별로 인주를 제작하고 인영 시편을 동일하게 제작하여 비교하였다. 대조군인 증류수에서는 육안관찰로도 선명한 압인을 확인할 수 있었으며 실체현미경, 주사전자현미경을 통해서는 지지체의 섬유질 전체에 안료가 부착된 모습을 관찰할 수 있었다(Table 3).
Surface characteristics by animal glue concentration
인주에 사용된 아교의 농도별 인영 특성을 확인하기 위해 1%부터 3%, 5%, 7%, 10%, 25%까지의 6단계 농도의 아교액에 따른 인주를 제작하고 압인하여 인영의 특성을 확인하였다. 1%, 3%의 낮은 아교 농도에서는 압인이 선명하지 않았으며 증류수와 비교했을 때 안료가 전체적으로 부착되지 않았다. 주사전자현미경에서는 경계에서의 안료 뭉침도 확인되었다. 농도 5%에 이르러 증류수와 유사한 압인이 관찰되었고 7%, 10%, 25%는 압인이 선명하지만 인주의 함유제인 쑥의 섬유질이 관찰됨에 따라 함께 압인되었다. 색도에서는 아교 농도가 낮을수록 명도가 높았으며 7% 이상의 높은 농도의 아교액에서는 인영의 선명도는 높지만 명도가 59.46으로 낮아지는 것을 확인할 수 있었다(Table 4). 이는 채색 안료 전색제인 아교의 접착 유효농도가 4%일 때 전색성이 양호하고 평균 6% 농도 이상일 때의 아교액에서 안료의 접착이 견고하게 나타나며 건조 후 안료의 발색이 다소 어두워진다는 사실과 관련된다(Shin, 2014).
Chromaticity characteristics by concentration of animal glue
3.2. 전색제별 인영의 열화 특성
3.2.1. 표면특성
고온 열화 실험 후, 전체적으로 지지체가 황변되는 것을 확인할 수 있었다. LD의 경우 실체현미경과 주사전자현미경에서 종이 섬유질에 안료가 부착되어 있고 인영 경계선에는 별다른 특징이 관찰되지 않았다(Table 9). 고온 열화 후 지지체가 황색으로 변하였으나 자외선 열화 및 고온 열화에서 안료 표면의 변화는 없었다.
Scanning electron microscope observation of cinnabar and redlead stamp image boundary according to after 28 days deterioration (× 400)
아교액 농도 10%와 25%로 압인한 인영의 표면은 안료가 지지체 공극에 충전되어 발색하며 인영 경계에 안료 뭉침 현상이 나타남을 확인하였다. 아교를 전색제로 사용한 인주의 인영은 열화로 인한 변화가 적고 색상이 선명하게 유지되었다. 피마자유를 전색제로 사용한 인영인 LO에서는 열화 전의 실체현미경으로 표면에 유분으로 인한 광택이 확인되며 LD보다 선명한 인주 경계가 관찰되었고 열화 전에는 광택이 관찰되나 열화 후에는 표면에 유분으로 인한 광택은 보이지 않았다. 피마자유 인영의 경우 표면의 기름이 외부환경의 영향으로 동시다발적 산화 과정을 일으키며 건조된다는 보고가 있다(Lee, 2012). 이렇듯 인주가 섬유질 공극에 부착되고 열화 후 자동산화를 통해 유지분이 건조되면서 공극이 드러나는 것으로 추정된다(Table 5, Table 6). 주사전자현미경 관찰에서는 섬유질 공극 사이에도 인주가 채워짐을 확인하였고 열화 후에는 공극이 두드러지게 관찰되었다. 경면주사를 사용한 인영에서도 동일하게 지지체가 황변되는 경향이 나타났다. 28일 후 열화 처리 결과 CD의 경우 종이 섬유질에 안료가 고르게 부착되지 않았다. 경계선에서는 별다른 특징이 관찰되지 않았고 경계선 밖으로 안료 분말이 관찰되었다. 고온 열화 후 지지체가 황색으로 변하였으나 안료의 탈락이나 표면의 변화는 없었다. CO는 피마자유를 전색제로 사용한 인영으로 열화 전 표면에 유분으로 인한 광택이 관찰되고 인주 경계가 CD보다 선명하였고 섬유질 공극 사이에도 인주가 채워짐을 확인하였다. 열화 후 표면 광택이 사라지며 연단 시료와 동일하게 관찰되었다.
Microscopic observation of lead red stamp image according to deterioration (× 100)
Scanning electron microscope observation of lead red stamp image according to deterioration (× 1000)
아교 농도별 인영 표면 비교 결과, C10의 경우 표면 전체의 고른 압인이 형성되지 않았으며 경계선에서의 인영은 선명했다. C25에서는 고른 압인이 형성되었고 지지체의 섬유질 형태 없이 인주가 부착됨을 확인하였다. 아교 전색제의 경우 열화 전ㆍ후 인주 표면의 변화는 관찰되지 않았으나 주변 지지체의 변색은 확인되었다(Table 7, Table 8).
Microscopic observation of cinnabar stamp image according to deterioration (× 100)
Scanning electron microscope observation of cinnabar stamp image according to deterioration (× 1000)
3.2.2. 이화학적 특성
광학적 특성을 분석한 결과, 열화 전 연단 인영 시편에서 L값은 L25가 60.37로 가장 높았으며 LD가 55.30으로 L값이 가장 낮았다. 주사 인영 시편은 CD의 L값이 48.12로 가장 높고 C10 37.07로 가장 낮았다. a*, b*값 및 황색도는 열화 전에는 모든 시편이 유사함을 확인할 수 있었다.
고온 열화에 따른 전색제별 연단 인영과 주사 인영의 a*, b*값은 열화가 진행됨에 따라 감소하는 것으로 확인되었으며 L*값은 증가하는 경향이 나타났다. 연단을 사용한 인영보다 주사를 사용한 인영에서 a*, b*값의 감소가 더욱 크며 특히 C25 시편의 a*값은 28일 후 8.75 감소하였고 CO는 7.30 감소한 것을 확인하였다. 고온 열화에 의한 지지체의 황색화의 결과가 가장 뚜렷하였다. 연단 시편에서는 LO의 황색도는 28일 후 6.39 증가하였으며 LD는 0.79, L25%는 0.45의 황색도가 증가하였다(Figure 4, Figure 5). 주사 시편의 경우에도 CO는 28일 후 14.14 증가하여 피마자유를 사용한 경우 압인 과정에서 인주의 유분 확산에 의해 열화되어 황색도가 증가함을 알 수 있었다(Figure 6, Figure 7).
Yellowness of lead red stamp image heat artificial aging.
Yellowness of cinnabar stamp image heat artificial aging.
Yellowness of lead red stamp image UV artificial aging.
Yellowness of cinnabar stamp image UV artificial aging.
자외선 열화에 따른 전색제별 연단과 주사 연영의 지지체는 열화의 정도에 따라 밝아짐을 확인할 수 있었다. 따라서 인영 주변의 지지체의 황색도는 모두 감소하였다. 황색도 변화의 폭은 LD, L25, L10, LO 순으로 낮았다. LO의 경우 열화 전과 비교하여 4.74 감소했으나 LD의 경우 10.01만큼 감소하였다 경면주사의 경우 CD, C25를 제외한 CO, C10의 L값은 열화 기간에 따라 증가하였다. a값은 열화 28일 후 C25에서만 4.46만큼 증가했고 CD, CO, C10 시편의 a값은 감소하였다. 황색도는 CD의 경우 12.6, CO의 경우 9.58. C10의 경우 11.14, C25의 경우 11.32 감소하였다. 그중 CO가 가장 낮게 감소하였으며 이는 안료와는 상관없이 동일하게 확인되었다. 자외선 열화에서도 LO, CO의 황색도가 가장 높았다. 아교, 향료로 구성된 묵즙을 떨어뜨린 한지의 열화 전후 양상에서 온도와 습도의 민감성이 약하다는 선행연구와 같이(Park et al., 2009) 아교를 사용한 인영은 온도와 자외선에는 민감하지 않은 것으로 사료된다.
적외선흡수스펙트럼 분석 결과 식물성 유지인 피마자유를 사용한 전색제 인영은 3200∼3600 cm−1의 수소 결합의 O-H와 2923, 2853 cm−1 C-H 결합, 그리고 1742 cm−1 C=O의 결합을 확인하였다. 그러나 열화가 진행됨에 따라 피마자유의 특징인 3200∼3600 cm−1의 수소 결합의 O-H와 2923, 2853 cm−1 C-H 결합, 1742 cm−1 C=O 결합 등이 사라지는 것을 확인하였다. 산화 현상이 발생해 전색제 피크가 사라진 것으로 판단된다. 이는 경면주사와 연단 모두에서 동일하게 나타났으며 고온 열화, 자외선 열화에서도 마찬가지로 나타났다. 열화에 따른 아교 및 피마자유 전색제 인영의 적외선흡수스펙트럼 분석 결과 열화가 된 후 전색제의 특정 피크를 확인할 수 없었다(Figure 8, Figure 9). 이는 전통 단청의 교착제 분석에서 아교의 특정 작용기 아마이드Ⅰ 감소하여 적외선흡수스펙트럼에 의한 구분이 어렵다는 사실과 유사하였다(Yu, 2019). 식물성 유지의 경우 건조 시간이 길어지면서 피크값이 낮아져 수소기가 사라진다는 연구가 있다(Lee et al., 2020).
FTIR of caster oil stamp image after heat and UV artificial aging.
FTIR of 25% animal glue stamp image after heat and UV artificial aging.
잠재지문 현출방법 중 요오드 증기가 지방에 흡착되어 황갈색으로 나타나는 물리화학적 원리를(Lee, 2019) 이용한 요오드 증기방법을 통해 인영 주변 전색제 확산 여부 확인 결과, 아교 전색제의 경우 열화 전⋅후 요오드 증기와 반응하지 않아 확산을 확인할 수 없었다. 그러나 피마자유의 경우 열화 전 요오드 증기가 지방에 흡착되어 황갈색으로 나타남에 따라 압인 후 지지체로 확산되는 것을 열화 전 반응으로 확인되었으나 열화 후 확산된 기름 성분과는 요오드 반응을 일으키지 않았다. 열화 전 반응을 통해 지지체에 황변을 일으키는 요인 가능성을 시각적으로 확인하였으나 열화 후 반응하지 않은 것에 대에서 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다(Table 10, Table 11).
Iodine Fuming reaction of lead red stamp image according to deterioration
Iodine Fuming reaction of cinnabar stamp image according to deterioration
3.3. 전색제별 미생물 발생도 평가
미생물 발생의 양상도 인주 및 인영의 전색제별 차이에 따라 다르게 나타났다. 연단을 사용하여 만든 전색제별 인주의 경우, 아교를 사용한 인주(L10, L25)와 증류수 전색제롤 사용한 인주(LD)에서 3일 이후부터 미생물이 발생하였다. 하지만 피마자유를 사용한 전색제 인주(LO)에서는 5일 이후에도 미생물이 나타나지 않았다. 경면주사를 사용하여 전색제별 인주를 제작한 경우 아교의 농도와는 상관없이 증류수 전색제에서 2일 만에 미생물이 발생했으며 이후 미생물 발생량이 증가했다. 피마자유를 사용한 인주의 경우 3일 후 미생물이 발생하였다. 안료 간의 미생물 발생 차이는, 연단 인주가 경면주사 인주보다 미생물 발생 시점이 늦었고 전색제 중 25%의 아교를 사용한 인주의 경우 미생물이 급속하게 발생한 것으로 드러났다(Table 12). 전색제 중 아교는 미생물 성장을 위한 영양분이 함유돼 있다(Kim, 2006). 이에 따라 인주 및 인영이 아교로 제작된 경우 농도에 상관없이 미생물이 급속하게 발생했고 피마자유의 경우 미생물 발생이 아교와 비교하여 억제되는 것을 확인하였다.
Microbial occurrence result of red stamp ink paste
인영 시편의 경우 7일 이후 연단을 사용한 인영 주변에는 육안으로 미생물이 관찰되었으며 15일 이후에는 지지체에 미생물 발생이 증가하였다. 경면주사의 인영에서는 5일부터 아교를 사용한 전색제에서 미생물이 발생했고 이후 15일까지 미생물 발생이 증가하였다. 특히 아교 25%의 시편에서 다량의 미생물이 증식했고 뒷면의 인영이 압인된 부분에 두드러지게 미생물이 발생했다(Table 13).
Microbial occurrence result of stamp image
4. 결 론
고문헌, 고문서, 회화 등 다양한 고서화 문화재에서 인영을 볼 수 있다. 인영은 문서의 발급 주체, 서화의 제작자, 서적의 소장자 등의 정보를 담고 있는 중요한 요소이다. 인영이 제대로 된 기능을 발현하기 위해서는 붉은색의 형적을 가진 인주의 역할이 매우 크다. 인주를 만드는 재료에 따라 색상, 압인 특성, 손상 양상 등이 다양하게 나타날 수 있다
본 연구에서는 인주의 재료 중 전색제에 따른 인영의 특성을 확인하고, 열화를 통하여 인영 형상 및 이화학적 변화 양상을 비교하였으며 또한 전색제별 인영 및 인주의 미생물 발생도를 평가하였다. 그 결과 전색제에 따라 특성 및 열화 특성이 차이가 존재하였다.
인주에 아교 전색제를 농도별 1%부터 3%, 5%, 7%, 10%, 25%까지의 단계별 농도의 아교액에 따른 인주를 제작하고 압인하여 인영의 특성을 확인하였다. 아교 전색제 인주를 사용하여 압인한 인영의 경계에는 안료 뭉침현상이 나타나는 특징이 있었다. 그러나 아교 농도 7% 이상에서는 인영 표면에 함유제 섬유가 함께 부착되는 것을 확인하였다. 인영이 선명하게 압인되기 위해서는 5% 이상의 아교액 농도가 요구되며 7% 이상부터는 접착력이 강해지면서 함유제인 쑥의 섬유질이 함께 부착된 것으로 확인되었다. 인영이 선명하게 압인되는 아교액의 농도와 안료 채색을 위한 아교 농도와 유사한 것으로 확인되었다. 특히 고서화 문화재를 보면 선명한 형태를 유지하는 문서가 있고 그와 반대로 인주의 흔적이 거의 보이지 않는 것도 관찰되는데(Kim, 2008) 이러한 차이는 인주를 만들 때 사용한 아교의 농도에 따라 나타날 수 있는 현상으로 판단된다.
피마자유 전색제 인영은 압인되면서 주변 지지체로 피마자유가 확산되며 고온 열화에는 지지체의 황색화가 이루어졌다. 고서화 문화재에서 쉽게 확인되는 인영 주변의 황변은 인주 전색제의 유지 성분으로 인한 현상임을 규명할 수 있었다.
미생물 발생의 양상도 인주 및 인영의 전색제별 차이에 따라 다르게 나타났다. 특히 안료 간 미생물 발생 정도의 차이도 나타났다. 경면주사의 수은성분은 세균을 차단하고 부패를 막아 주어 오랜 시간이 지나도 그 색을 유지하여 인영의 증명력을 유지하였다고 보고되었는데(Kim, 2008), 본 연구에서는 연단보다 경면주사에서 미생물이 더 급속하게 발생하는 결과를 확인함에 따라 향후 추가적인 연구가 요구된다. 아교로 제작된 인주 및 인영은 농도에 상관없이 미생물이 급속하게 발생했고 피마자유의 경우 미생물 발생이 억제되는 것을 확인하였다. 이를 통해 아교 전색제를 사용한 인영은 미생물의 분비물로 인한 착색 오염 및 지지체 훼손될 가능성이 높음으로 인영의 손상을 줄이기 위해 최적 온도⋅습도 등 보존환경 관리에 유의해야 한다.
인주의 제작에서 전색제에 따른 인영의 특성 변화 연구를 수행함으로써 전색제에 따른 인영의 압인 특성이 다양하게 나타났으며, 인영에서 인주 전색제의 중요성을 확인할 수 있었다. 이러한 연구 결과가 향후 고서화 문화재의 인영 보존 관리 및 처리, 문화재 진위 판정 등에 대한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
