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R&D연구보고서

유해성분 제거를 위한 다용도 기록물 보존 시트 개발
연구책임자 신현창 연구참여자 8명
연구기간 2014- 06- 03 ~ 2014- 11- 30 분야 비전자
발간등록번호 11-1312125-000042-01
첨부파일
국문요약 국가 중요 기록물은 문화재만큼이나 중요하며, 소중히 간직해야할 문화유산이기 때문에 기 록물의 훼손을 예방하기 위해 보존환경에 대한 연구가 필요하다. 종이기록물은 산성기체, 생물 학적 요인에 쉽게 열화 되며, 필름기록물의 경우 아세트산에 의해 열화속도가 증가하게 된다. 에폭시, 우레탄 수지 등이 사용된 행정박물의 경우 포름알데히드와 자외선에 의해 쉽게 열화 된다. 또한 O3의 전구물질인 VOC 또한 보존환경 내에서 관리 돼야한다. 이러한 거시적 요인 이외에도 기록물 자체에서 발생하여 기록물 열화에 영향을 미치는 유해기체 즉 미시적 요인 또 한 관리해야할 대상이다. 따라서 본 연구에서는 기록물에 영향을 미치는 거시적·미시적 요인을 차단 및 방지할 수 있는 보존시트 개발을 목표로 한다. 미시적 요인을 확인하기 위해 종이, 필름, 수지를 열화시켜 GC-MS 분석을 통해 기록 물 자체에서 발생하는 유해기체를 분석하였다. 그 결과 종이에서는 셀룰로오즈가 열화되 어 발생하는 물질인 Furfural, Furancarboxylic acid, 5-methyl furfural을 확인하였고, 필 름에서는 Acetic acid, phenyl ester, phenol이 확인됐으며 에폭시 수지에서는 N-methylacetamide, m-tolualdehyde, N,N-dimethylformamide가 발생하는 것으로 밝혀졌 다. 흡착제 선정을 위해 검지관법을 이용하여 SO2, NO2, 톨루엔, 포름알데히드에 대한 흡 착제의 흡착성능 및 총흡착량에 대한 검증을 실시하였다. 그 결과 분말활성탄이 가장 우 수한 흡착특성을 나타냈지만, 검은색으로 인한 보존시트의 미관상 문제와 분진 발생시 기 록물을 오염시킬 수 있기 때문에 그 다음으로 우수한 흡착특성을 나타낸 활성 알루미나 를 흡착제로 선정하였다. 종이기록물의 생물학적 열화를 방지하기 위한 기능성 물질을 선 정하기 위해 항균실험을 통해 CeO2를 선정하였다. 또한 자외선 차단을 위한 기능성 물질 을 KS K 0850 방법을 통해 ZnO를 선정하였다. 이렇게 선정된 첨가물질과 보존시트의 지지체인 펄프를 혼합하여 종이형태로 초지하여 시제품을 제작하였다. 이렇게 제작된 시제품을 이용하여 대상 유해기체에 대해 흡착성능 및 총흡착량 검증을 한 결과 2 종의 유사제품보다 우수한 흡착특성을 나타냈다. 또한 시 제품의 기록물 접촉 안정성 평가를 위해 시제품과 신문용지, TAC 필름, PE를 접촉시켜 가속 열화를 시킨 후 FT-IR spectrometer로 확인한 결과 천연 펄프로만 만든 시트와 접 촉하여 열화된 샘플과 열화정도가 유사한 것으로 확인됐다. 이룰 미루어 보아 본 연구에 서 제작된 보존시트는 보존시트로 사용되기 적당한 것으로 확인되었다.
영문요약 Archives are important as cultural assets, so the research of preservation environment for preventing archival damages is required. Paper archives are easily degraded by acidic gases and biological causes. Degradation of film archives is accelerated by acetic acid. Archival objects including of epoxy or urethane resin are easily degraded by formaldehyde and UV. VOCs, precursor of ozone, also should be controlled in preservation environment. In addition to like this macroscopic cause, microscopic causes that emitted from archives during degradation also should be controlled in preservation environment. Therefore, this research aims to develop preservation sheet for blocking and preventing to macroscopic and microscopic causes. To confirm microscopic causes emitted form paper, film and resin, they are artificially aged. The gases emitted during ageing were identified by GC/MS analysis. In consequence, furfural, furancarboxylic acid, 5-methyl furfural that emitted from paper, Acetic acid, phenyl ester, phenol that emitted from film, N-methylacetamide, m-tolualdehyde, N,N-dimethylformamide that emitted from epoxy resin were identified. To choose adsorbent using for preservation sheets, adsorption efficiency and capacity were tested for SO2, NO2, toluene, formaldehyde, acetic acid. In consequence, activated carbon had best adsorption efficiency and capacity. But activated carbon was excepted to add preservation sheet because it’s black and can pollute archives. Activated alumina was finally chosen for adsorbent. To choose functional material that have antibacterial effect, antibacterial effect of ZnO, CuO, CeO2 was determined by disk diffusion assay. In consequence, CeO2 has choose for antibacterial functional material. To choose functional material that have UV blocking effect, UV blocking effect of ZnO, TiO2 was determined by KS K 0850. In consequence, ZnO has choose for UV blocking functional material. We made 3 prototypes using pulp and selected materials. Prototypes were determined for adsorption efficiency, adsorption capacity and contact stability with paper and film. Prototypes had better adsorption efficiency and capacity than similar products. The contact stability with archives was not to worried. Therefore, prototypes that we made is functional as preservation sheet.
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