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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한국전통문화대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수17
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20세기 이후 야외 조형물이 제작되면서 기존의 재료보다 가볍고 저렴하며, 작가의 의도대로 제작이 용이한 플라스틱이 등장하기 시작하였다. 그 중 유리섬유강화플라스틱(FRP)은 내구성 및 강도가 우수하고 상온, 저압에서도 성형이 자유로워 대형 및 야외 작품에 사용되었다. 그러나 작품이 외부 환경에 직접적으로 노출되면서 열화가 발생하였으며, 특히 자외선은 고분자 간 결합을 분해시켜 재질의 변, 퇴색 및 균열 등 다양한 열화를 야기하였다. 이러한 야외 조형물 보존에 대한 연구는 시작 단계이며, 작품 재료로써 FRP의 특성 및 보존 처리방법 등에 관한 연구는 거의 진행되지 않은 실정이다.
본 연구에서는 야외 플라스틱 작품에 많이 사용되고 있는 FRP를 대상으로 열화 특성 및 보존 방안 연구를 진행하였다. 플라스틱과 같은 고분자는 외부 환경 중에서도 특히 자외선에 취약하므로 자외선에 의한 FRP 표면의 열화 특성을 평가하였다. 자외선 열화 결과, FRP의 표면 및 접촉각 변화는 미미하였으며, 색차의 경우 열화 초기에 급격히 증가하였는데 이는 적외선 분광분석 결과와도 일치하였다. 자외선은 물리적 변형보다 표면의 색 변화에 영향을 미치는 것으로 보이며, 특히 열화 초기에 급격하게 변색되는 것으로 확인되었다. 재질의 변색은 작품의 미적, 예술적 가치에 중요하게 작용하므로 작품 보존을 위해서는 색 변화가 시작되는 초기 열화의 제어가 중요한 것으로 사료된다. 또한 플라스틱과 같은 고분자는 한번 열화되면 되돌릴 수 없으므로 열화의 예방 및 관리가 필수적이다.
이러한 작품 표면의 열화를 예방하고자 코팅 방법을 적용하였다. 문화재 분야에서 코팅제 및 강화제로 주로 사용되는 Paraloid B72에 자외선 안정제를 첨가하여 자외선 차단 코팅제를 제조하였으며, FRP에 도포하여 코팅제의 성능 평가를 진행하였다. 코팅제 처리에 따른 특정한 표면 변화는 관찰되지 않았으나 색차 비교 결과, 무처리 시편보다 색 변화가 낮게 측정되어 변색 제어가 가능함을 확인하였다. 코팅제 도포 후 열화에 따른 광택도 및 접촉각 변화가 일부 관찰되었으나 자외선 차단 코팅제는 상대적으로 안정한 것으로 나타났다. 적외선 분광분석 결과, 자외선 조사에도 불구하고 코팅제 처리 후 화학적 변화는 미미함에 따라 코팅처리는 일정 기간 동안 열화를 지연시키는 것으로 사료된다.
본 연구를 통해 작품 재료로써 FRP의 자외선 열화 양상을 파악하였으며, 자외선 차단 코팅제를 도포하여 무처리 FRP 대비 최대 2.3배 변색이 지연되는 효과를 확인하였다. 제조한 자외선 차단 코팅제의 성능 평가를 통해 야외 FRP 작품의 보존 방안으로써 적용 가능성을 확인하였다. 이러한 자외선 열화 결과를 바탕으로 향후 야외 환경에서의 FRP 작품의 열화 양상을 평가하고 자외선 차단 코팅제의 현장 적용 연구를 통해 야외 FRP 및 플라스틱 작품의 보존 관리 방안으로 활용 가능할 것으로 기대된다.
본 연구에서는 야외 플라스틱 작품에 많이 사용되고 있는 FRP를 대상으로 열화 특성 및 보존 방안 연구를 진행하였다. 플라스틱과 같은 고분자는 외부 환경 중에서도 특히 자외선에 취약하므로 자외선에 의한 FRP 표면의 열화 특성을 평가하였다. 자외선 열화 결과, FRP의 표면 및 접촉각 변화는 미미하였으며, 색차의 경우 열화 초기에 급격히 증가하였는데 이는 적외선 분광분석 결과와도 일치하였다. 자외선은 물리적 변형보다 표면의 색 변화에 영향을 미치는 것으로 보이며, 특히 열화 초기에 급격하게 변색되는 것으로 확인되었다. 재질의 변색은 작품의 미적, 예술적 가치에 중요하게 작용하므로 작품 보존을 위해서는 색 변화가 시작되는 초기 열화의 제어가 중요한 것으로 사료된다. 또한 플라스틱과 같은 고분자는 한번 열화되면 되돌릴 수 없으므로 열화의 예방 및 관리가 필수적이다.
이러한 작품 표면의 열화를 예방하고자 코팅 방법을 적용하였다. 문화재 분야에서 코팅제 및 강화제로 주로 사용되는 Paraloid B72에 자외선 안정제를 첨가하여 자외선 차단 코팅제를 제조하였으며, FRP에 도포하여 코팅제의 성능 평가를 진행하였다. 코팅제 처리에 따른 특정한 표면 변화는 관찰되지 않았으나 색차 비교 결과, 무처리 시편보다 색 변화가 낮게 측정되어 변색 제어가 가능함을 확인하였다. 코팅제 도포 후 열화에 따른 광택도 및 접촉각 변화가 일부 관찰되었으나 자외선 차단 코팅제는 상대적으로 안정한 것으로 나타났다. 적외선 분광분석 결과, 자외선 조사에도 불구하고 코팅제 처리 후 화학적 변화는 미미함에 따라 코팅처리는 일정 기간 동안 열화를 지연시키는 것으로 사료된다.
본 연구를 통해 작품 재료로써 FRP의 자외선 열화 양상을 파악하였으며, 자외선 차단 코팅제를 도포하여 무처리 FRP 대비 최대 2.3배 변색이 지연되는 효과를 확인하였다. 제조한 자외선 차단 코팅제의 성능 평가를 통해 야외 FRP 작품의 보존 방안으로써 적용 가능성을 확인하였다. 이러한 자외선 열화 결과를 바탕으로 향후 야외 환경에서의 FRP 작품의 열화 양상을 평가하고 자외선 차단 코팅제의 현장 적용 연구를 통해 야외 FRP 및 플라스틱 작품의 보존 관리 방안으로 활용 가능할 것으로 기대된다.
목차
List of Table ⅳList of Figure ⅴ국문초록 ⅶⅠ. 서 론 1Ⅱ. 재료 및 방법 51. 자외선에 의한 FRP 표면 열화 평가 51) 열화 조건 설정 5(1) 야외 환경데이터 분석 5(2) 자외선 열화 62) 시편 제작 7(1) 유리섬유강화플라스틱 7(2) 시편 제작 83) 평가 방법 9(1) 표면 관찰 9(2) 색도 및 광택도 변화 9(3) 접촉각 변화 10(4) 적외선 분광분석 112. 자외선 차단 코팅제의 최적 비율 탐색 121) 재료 선정 12(1) 코팅제 12(2) 자외선 안정제 13(3) 용매 152) 자외선 차단 코팅제 제조 및 평가 17(1) 최적 비율 탐색 17(2) 용해도 평가 17(3) 자외선 차단력 평가 173. 자외선 열화를 통한 코팅제 성능 평가 191) 시편 제작 192) 열화 조건 193) 평가 방법 19(1) 표면 관찰 19(2) 색도 및 광택도 변화 20(3) 접촉각 변화 20(4) 적외선 분광분석 20Ⅲ. 결과 211. 자외선에 의한 FRP 표면 열화 평가 211) 표면 관찰 212) 색도 및 광택도 변화 233) 접촉각 변화 254) 적외선 분광분석 272. 자외선 차단 코팅제의 최적 비율 탐색 301) 자외선 차단 코팅제 제조 30(1) 단일 용매 30(2) 혼합 용매 312) 용해도 평가 32(1) 단일 용매 32(2) 혼합 용매 343) 자외선 차단력 평가 35(1) 단일 용매 35(2) 혼합 용매 393. 자외선 열화를 통한 코팅제 성능 평가 421) 표면 관찰 422) 색도 및 광택도 변화 473) 접촉각 변화 514) 적외선 분광분석 53Ⅳ. 고찰 및 결론 58참고문헌 63Abstract 69
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