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J. Conserv. Sci > Volume 29(3); 2013 > Article
Journal of Conservation Science 2013;29(3):287-296.
DOI: https://doi.org/10.12654/JCS.2013.29.3.09    Published online September 30, 2013.
철제유물 Weeping에 따른 부식화합물의 재부식 특성 연구
박형호, 이혜연, 이재성, 유재은
Study on the Re-corrosion Characteristics of Corrosion Products by Weeping of Iron Artifacts
Hyung-ho Park, Hye-youn Lee, Jae-sung Lee, Jae-eun Yu
초 록
발굴된 철제유물은 다양한 부식화합물 형태로 발견되며 보존처리 과정을 거쳐 안정한 상태로 보관된다. 하지만 보존처리 후 재부식이 발생하면 철제유물의 심각한 손상이 발생하여 근본적인 대책이 필요하다 . 본 연구는 철제유물 재부식에 따른 부식화합물의 유형과 특성을 과학적으로 분석하고 표준 철 산화물을 재부식 환경에 노출시켜 부식화합물의 안정성을 평가 하였다. 재부식 실험 결과 철제유물의 균열부위에서 적갈색의 위핑(weeping)이 발생하면서 재부식이 진행되었다. 위핑은 높은 염화 이온과 낮은 수소이온 농도를 가지고 있었으며 최종 부식화합물로서 akaganéite가 검출되었다. 위핑에 의한 부식안정성을 평가하기 위하여 goethite, lepidocrocite, hematite, magnetite 표준 철 산화물을 선정하여 HCl(pH 1), H2SO4(pH 1), H2O(pH 6) 용액에 침적한 후 20%, 50%, 80%의 상대습도에서 180일 동안 유지하며 성분 변화를 알아보았다. 분석 결과 goethite, lepidocrocite, hematite에서는 성분변화가 확인되지 않았지만 magnetite는 염화 이온(Cl-)이 함유된 용액에서 lepidocrocite로 황산이온(SO42-)이 함유된 용액에서는 goethite, lepidocrocite로 성분이 변화하였다. 실험 결과 비교적 안정한 부식화합물로 알려진 magnetite는 부식성 이온에 의해 부식이 진행되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 철제유물에 생성된 위핑이 금속소지 뿐만 아니라 magnetite도 부식시킬 수 있음을 의미한다.
중심어: 철제유물, 부식화합물, 재부식, 염화 이온, 마그네타이트
ABSTRACT
Excavated iron objects are preserved in stable condition through processes of conservation treatment because they are found in the form of various corrosion products. However, the conservation treatment leads to re-corrosion over time and accordingly, iron objects can be severely damaged, and therefore fundamental measures need to be prepared to control it. In this study, the types and characteristics of corrosion products were scientifically analyzed according to the re-corrosion of iron artifacts. In addition, the stability of the corrosion products was evaluated by exposing the standard samples under the re-corrosion environment. Re-corrosion proceeded with weeping in reddish brown on the cracks of iron artifacts. Weeping was detected akaganéite had a low hydrogen ion concentration and high chloride ion. The selection of standard sample goethite, lepidocrocite, hematite, and magnetite, were evaluated corrosive by weeping. After the samples were immersed in HCl(pH 1), H2SO4(pH 1), H2O(pH 6) solution, they had been maintained for 180 days in relative humidity of 20%, 50%, 80% to investiage the changes of chemical components. As a result of analysis, the changes of chemical components were not showed in goethite, lepidocrocite, and hematite. But magnetite was changed to lepidocrocite in solution including chloride ion(Cl-) and to goethite and lepidocrocite solution including sulfuric acid(SO42-). Results of the study, in the case of magnetite known as s stable corrosion compound, it was identified the corrosion of magnetite occurs by corrosive ions, which means weeping generated in the iron artifacts can corrode magnetite as well as base metal.
Key Words: Iron objects, Corrosion products, Re-corrosion, Chloride ion, Magnetite


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