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제107회 대한화학회 학술발표회, 총회 및 기기전시회 안내 석조문화재 표면에 형성된 칼슘염의 생성메커니즘과 염풍화시험에 의한 작용성 연구 -경주지역 석조문화재를 중심으로-

등록일
2011년 2월 23일 19시 20분 42초
접수번호
1134
발표코드
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발표시간
목 17시 : 20분
발표형식
심포지엄
발표분야
Chemistry for Conservation of Cultural Properties
저자 및
공동저자
도진영
경주대학교 문화재보존학과, Korea
경주지역 석조문화재의 표면에는 황산칼슘 및 탄산칼슘을 대표로 하는 칼슘염이 다량 형성되어 있다. 이들의 형성경로와 석조문화재의 보존에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 소량의 시료를 석조문화재로부터 채취하여 XRF에 의한 화학성분, IC에 의한 수용성이온성분, XRD에 의한 광물성분을 분석하였고, 실체현미경과 전자현미경을 통하여 미세조직을 관찰하였다. 경주지역 석조문화재의 구성 석재는 화강암과 석영안산암 및 안산암 등으로 밝혀져, 표면에 형성된 칼슘염의 주 화학성분인 Ca와 S의 기원물질이 되지 않으며, 과거에 사용된 보수물질이 다량의 Ca을 함유하고 있음이 분석되어 주 기원물질로 파악되었다. 석조물 표면에서 검출되는 S의 주기원물질은 보수물질이 함유하고 있는S성분이였으며, 석조물 주변 공기질의 분석결과 대기중의 S함유물질의 영향도 있음을 밝혔다. 칼슘염의 용해량은 Ca2+ 약 27wt.%, SO42-는 47wt.%에 달하는 값으로 측정되어 빗물이 직접 닿지 않는 석조물 표면에서 재결정화과정이 반복된다. 칼슘염은 전자현미경하에서 관찰한 결과 10μm 크기의 침상 또는 판상의 결정을 이루고 있으며, Ca(OH)2, 방해석(CaCO3)과 석고(CaSO4·2H2O)성분인 것으로 밝혀졌다. 칼슘염이 형성되어 있는 부위에서 집중적으로 박리현상과 입상분해현상이 관찰되었다. 칼슘염을 이용한 염풍화시험결과, CaSO4·2H2O는 낮은 용해도로 인하여 상대적으로 암석의 내부로 깊이까지 들어가서 집적되고, 집적되는 부위에서 박리현상이 발생되는 것으로 나타났다.

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