1. 서 론
탄화목은 목재의 탄화 과정에서 잔존한 탄소 동위체를 일컫는다. 목재의 탄화는 목재의 주 구성성분인 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌 등 여러 유기 화합물이 열분해로 인해 탄소화되는 화학 반응이다. 탄화 초기 100℃ 부근에서는 목재의 자유수가 증발되며, 100℃를 넘어서부터 목재 조직 내의 결합수가 증발한다. 이후 온도 상승에 따라 헤미셀룰로스, 셀룰로스, 리그닌 순의 열분해가 발생한다(Shin et al., 1983; Son et al., 2006; Son and Park, 2007). 이 과정에서 다당류 유기 화합물의 결합이 붕괴되며 수소, 산소 등의 성분이 날아가고 탄소 성분이 잔존한 목탄이 된다. 이러한 탄화목은 과거 주거환경에서 식사를 준비하거나 난방 시 불을 피우는 등 연료의 개념으로 주로 쓰였으며 미술에서는 먹, 목탄 등과 같이 표현을 위한 도구(tool)로써 사용되었으나(An, 2022), 현대에 들어 탄화목을 오브제(object)로써 활용하기도 한다.
본 연구의 보존처리 대상인 “불로부터”(2000)는 2021년 삼성 故 이건희 회장의 작품 컬렉션으로 국립현대미술관에 기증되었다. 기증 전 작품 보관, 기증 후 작품의 소장, 전시 등 과정에서 탄화부 탈락, 파손 등의 손상이 발생한 상태이며 지속적인 탄화부 탈락이 확인되고 있다.
탄화목의 보존처리 관련 연구 동향을 살펴보면, 국내의 경우 영동 영국사 대웅전 출토 탄화목재의 보존처리(Son et al., 2006)와 부분 탄화가 발생한 목제유물의 보존처리(Lee, 2008) 등 출토 탄화목의 보존처리가 주를 이루며, 해외의 경우 A.D. 79년 베수비오 화산 폭발 과정에서 탄화된 헤르쿨라네움 주거지 내 건조 탄화목의 보존처리를 위해 paraffin wax를 첨가한 미네랄오일, 석유, 왁스 등을 이용하여 처리한 사례가 있다(De Carolis and Patricelli, 2003; Kim, 2005). 그리고 1968년 이탈리아 토리노 예수교회 내부 화재로 인해 연소된 목부재를 재사용하기 위해 Aquazol 200을 분무하여 보존처리한 사례(Benedetto et al., 2011) 등 일부 건조상태의 탄화목 보존처리가 이루어졌음을 확인하였다. 하지만, 공통적으로 목제 구조물의 강도 부여에 목적을 두고 진행하여 색 변화 관찰 없이 진행되었음을 알 수 있다.
따라서 본 연구에서는 탄화목으로 제작된 “불로부터”의 작가 인터뷰를 통해 작품 제작기법 및 재료 선정, 보존 처리 범위를 확인하였으며 조사분석을 통해 재료 종류 및 오염물 성분을 확인하였다. 그리고 강화처리제 분무를 통한 작품의 표면 안정화와 함께 작품이 가진 심미성, 원본성을 보존하는 방안의 보존처리 과정을 정리하였다.
2. 대상 작품 및 작가 인터뷰
2.1. 대상 작품
보존처리 대상 작품은 국립현대미술관에 소장 중인 이배 작가(Lee Bae, 1956∼)의 “불로부터” 2점이다. 이배 작가에게 숯은 생명의 소멸과 태동, 윤희, 순수로의 환원을 의미함과 동시에 인류 보편의 가치와 한국적 정신성을 모두 담은 매체로 숯이 갖는 은은한 광택과 흑백의 서체적 추상을 통해 한국형 모노크롬 회화를 선보였으며, 숯이 갖는 특유의 밀도와 마티에르를 회화, 조각, 설치 등의 다양한 방법으로 표현하였다(National Museum of Contemporary Art, 2000; Hakgojae gallery, 2008).
대상 작품의 상태를 살펴보면, 탄화목 편을 겹겹이 둘러쌓고, 대나무 촉과 끈을 이용하여 고정한 형태로, 탄화목의 재질적 특성상 표면이 매우 취약하여 가루, 조각 형태의 탈락이 관찰되며, 목탄의 열분해 과정에서 발생한 것으로 추정되는 균열이 다수 관찰되었다. 작품 A, B 일부 탄화목 편 표면에서 기포 형태의 흑색 오염물이 관찰되었으며, B 작품의 경우 상부에서 탄화목의 파손이 관찰되었다(Figure 1).
2.2. 작가 인터뷰
작품의 보존처리에는 작품 상태의 안정화 또한 중요한 부분이나 작품에 내재된 메시지, 작가의 의도 등 작품과 관람객 간의 상호작용이 이루어질 수 있도록 유지하는 것이 중요하며 이를 위해 작가와의 협업을 진행한다(Beerkens, 2012; Beerkens et al., 2015; Ryan and O’Banion, 2015; Cotte et al., 2016; Kwon and Lee, 2020; Kwon et al., 2023).
본 작품은 여러 탄화목 편을 붙여 제작하였으므로 작품의 보존처리 전 정확한 구조 및 제작기법의 확인이 필요하였다. 그리고 선행연구 사례에서는 일부 건조 탄화목을 대상으로 약제를 이용한 강화처리를 진행하였으나, 강도 부여에 목적이 있었으므로 별도의 색 변화를 확인하지 않았던 것으로 판단되었다. 따라서 작품의 보존처리 과정에서 약제를 이용한 강화처리를 진행하는 경우 색 변화가 발생할 가능성이 있고 약제를 분무하여 흡수시키는 점에서 비가역적인 보존처리 방법이므로 해당 보존처리 내용에 대한 동의를 구하고자 인터뷰를 진행하였다. 인터뷰 내용은 녹음, 녹취록, 사진을 통해 아카이빙하였다(Figure 2).
이배 작가는 인터뷰 내용 중 작품의 제작기법에 대해, 큰 작품을 만들기 위한 모형(Mock-up)으로 위의 형태로 큰 작품을 만들기 위해 시도한 흔적이라 언급하였다. 작품의 중심부에 스티로폼을 두고 프랑스 보르도(Bordeaux) 숯 공장에서 구한 잡목 숯 조각을 숯가루와 아크릴계 바인더인 Lascaux Medium 1®을 4:6으로 섞은 접착제로 접합 하였으며, 대나무 촉과 끈을 이용하여 숯 조각을 고정하였다고 전하였다. 또한, 작품 표면에 남아있는 흑색 오염물은 나무 수액일 가능성이 있으며, 작품 제작 시에도 존재하였음을 언급하였다. 그리고 보존처리에 대해 작가는 본 연구의 대상 작품 외 소유 작품의 2023년 뉴욕 록펠러센터 야외 전시 중 우천에 의한 작품 손상이 발생하여 직접 발수제를 도포하는 등 후처리를 진행한 적이 있다고 밝혔으며, 본 작품에 약제 분무를 통한 강화처리를 진행해도 괜찮다는 동의를 구할 수 있었다(Figure 3).
작가와의 인터뷰를 통해 약제 분무를 통한 강화처리 진행을 결정하였다. 그리고 ‘잡목’으로 제작된 작품으로 언급되어 작품의 부위별 수종 분석과 ‘나무 수액’으로 언급한 흑색 오염물의 제거 여부 결정을 위한 성분 분석이 요구되었다.
3. 분석 방법
3.1. 수종 분석
작품 제작에 쓰인 탄화목의 수종 확인을 위해 수종 분석을 진행하였다. 작품을 구성하는 탄화목의 배치, 조직 형태 등을 관찰 후 작품 A에서 총 13개, 작품 B에서 총 16개 지점으로 구획하였다(Table 1). 구획한 지점별로 최소량의 수종 분석 시험편을 채취하였으며 시험편은 스테인리스 면도날(ST-300, Dorco, KOR)을 이용하여 삼단면이 드러나도록 순간 절삭하였다. 가공된 시험편은 주사전자현미경(SU3800, Hitachi, JPN)을 이용하여 삼단면의 조직을 미시적으로 관찰하고 수종 식별 근거가 되는 특징을 찾아 사진 촬영하였다. 수종 식별은 ‘목재조직과 식별(Park et al., 1987)’을 참고하였다.
3.2. 적외선분광분석
작품 A, B 표면의 흑색 오염물 성분 확인을 위해 적외선분광분석을 진행하였다(Figure 4). 적외선분광분석기(Cary620 Microscope, Agilent, USA)를 이용하여 분해능 4 cm-1, 측정 범위 4000∼500 cm-1에서 스캔 횟수 48회로 분 석하였으며 ATR 방식을 이용하였다. 측정된 스펙트럼은 OPUS Library 값과 대조하여 분석하였다.
4. 분석 결과 및 고찰
4.1. 수종 분석
작품 수종 분석 결과, A는 사시나무속(Populus spp.) 11점, 리기다소나무(Pinus rigida) 2점, B는 사시나무속(Populus spp.) 7점, 리기다소나무(Pinus rigida) 7점, 솔송나무속(Tsuga spp.) 1점, 합판 1점으로 식별되었으며 구획별 수종 분포는 다음과 같다(Figure 5). 합판의 경우 목분으로 제작된 MDF로 확인되어 별도의 수종은 확인할 수 없었으며, 작가와의 인터뷰에서 ‘잡목’을 이용하였다는 언급과 같이 여러 수종이 함께 나타난 것을 확인하였다. 각 수종의 식별 근거 및 목재 조직학적 특징은 다음과 같다.
사시나무속은 활엽수재 산공재로 원형∼타원형의 관공이 고립관공과 복합관공의 형태로 연륜 내에서 균일하게 산재하였으며, 생장륜계는 명확하다(Figure 6A). 천공 형태는 단천공이며, 방사조직은 평복세포로만 구성된 동성형이다(Figure 6B). 접선단면상에서 방사조직은 1열 며 도관∼방사조직간 벽공은 원형∼타원형의 형태를 띠었다(Figure 6C). 위의 해부학적 특징을 통해 사시나무속으로 식별하였다. 사시나무속은 전 세계에 6절 30∼40여 종이 자생하는 것으로 알려졌으며, 작품 재료가 프랑스 보르도 지방에서 수급받은 점을 들어 유럽사시나무, 은백양, 흑양 등으로 종을 좁혀볼 수 있으나 해부학적 특징이 유사하여 최종 사시나무속으로 식별하였다.
4.2. 적외선분광분석
작품 A, B 흑색 오염물의 적외선분광분석 결과, A(Figure 9A)는 3,364 cm-1에서 넓은 O-H peak가 관찰되었으며, 2,925 cm-1, 2,873 cm-1에서 C-H Carbonyl기에 기인한 대칭, 비대칭형의 bending vibration peak가 관찰되었다. 1,703 cm-1에서는 리그닌에 기인한 C=O stretching vibration peak가 확인되었으며 1,597 cm-1, 1,513 cm-1에서는 C=C aromatic cycle에 기인한 peak가 관찰되었다. 1,446 cm-1에 서는 헤미셀룰로스와 리그닌에 기인한 CH2, CH3 peak와 1,375 cm-1의 CH peak가 확인되었으며, 1,264 cm-1에서는 리그닌과 만노스(mannosan)에 기인한 C-O peak, 1,013 cm-1, 816 cm-1에서는 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌에 기인한 C-C peak가 관찰되었다(Dirckx et al., 1992; Emmanuel et al., 2014).
B(Figure 9B)는 3,229 cm-1에서 넓은 O-H peak가 관찰되며, 2,954 cm-1, 2,874 cm-1에서 C-H Carbonyl기에 기인한 대칭, 비대칭형의 peak가 관찰되었다. 1,721 cm-1에서 리그닌에 기인한 C=O stretching vibration peak가 관찰되었으며, 1,593 cm-1에서는 C=C aromatic cycle에 기인한 peak가 관찰되었다. 1,434 cm-1에서는 헤미셀룰로스와 리그닌에 기인한 CH2, CH3 peak와 1,380 cm-1의 CH-CH3 peak가 확인되었으며, 1,236 cm-1에서는 리그닌과 만노스에 기인한 C-O peak, 1,163 cm-1, 755 cm-1에서는 셀룰로스, 헤미셀 룰로스, 리그닌에 기인한 C-O-C, C-C peak가 관찰되었다(Dirckx et al., 1992; Popescu et al., 2010; Emmanuel et al., 2015).
위의 분석 결과를 통해 작품 표면 흑색 오염물은 모두 목재의 주 구성성분(셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌)에서 기인한 성분으로 판단되었다. 그리고 작품 표면의 기포 형태 흑색 오염물은 리기다소나무와 솔송나무속(침수재)에서만 확인되었다. 침엽수재는 수분 통도 기관으로 도관을 이용하는 활엽수와 달리 구성 세포의 90∼98%가 가도관으로 이루어졌고, 가도관은 도관에 비해 좁고 긴 특성이 있다(Park et al., 1987). 또한, 침엽수가 활엽수에 비해 Terpene과 같이 점성이 높은 정유 성분을 다량 함유하는 것으로 보고된 바 있다(Na et al., 1999; Lee et al., 2014). 따라서 위의 내용을 종합하였을 때, 작가와의 인터뷰에서 ‘나무 수액’으로 언급된 부분에 타당성이 있음을 확인하였다.
5. 보존처리
5.1. 세척
작품 표면과 틈새에 쌓인 먼지, 탄화목 편 등을 제거하기 위해 에어컴프레셔(V300, Major, KOR)에 에어블로어를 장착하여 건식 세척 해주었다. 수분에 취약한 탄화목의 특성상 별도의 습식 세척은 진행하지 않았으며 추후 탄화목 편이 떨어질 것을 고려하여 작품 내부에서 편이 떨어지지 않도록 충분히 세척해 주었다(Figure 10A, B).
5.2. 예비 실험
작품의 강화처리에 앞서 예비 실험을 진행하였다. 예비 실험은 탄화목 표면의 강도 부여를 통한 박락 방지와 함께 작품의 원본성, 심미성을 유지할 수 있는 약제를 선정하기 위해 진행하였다. 예비 실험은 Dammar, Beeswax, Aquazol 200, 아교, Paraloid B-72 5종의 약제를 각 1, 2 wt% 농도로 10회 분무하는 방법을 이용하였으며, 시험편은 작품의 대부분을 차지하는 사시나무속 수종과 해부학적 특징이 유사한 버드나무속 수종 탄화목 편을 이용하였다(Kim and Shin, 2007; Jo et al., 2022).
예비 실험 결과, 중량변화에서는 Dammar, 색차는 아교가 우수하였으나 표면 관찰 결과에서 Paraloid B-72는 잔여 약제로 인한 오염이 관찰되었으며, 아교는 수축에 의한 표면 균열이 관찰되었다. 그리고 주사전자현미경 관찰 결과, Dammar은 약제 침투는 확인되나 일부 충진만 확인되었으며, Beeswax는 목섬유, 도관 전반을 충진하였다. 그리고 아교는 목섬유, 도관을 충진하나 수축으로 인해 전체를 채우지는 못하였으며, Aquazol 200과 Paraloid B-72는 피막의 형태로 잔존하여 강도 부여에는 효과가 없을 것으로 판단되었다. 따라서, 색도 및 광택도 측정에서는 상대적으로 변화가 있었으나 그 차이가 크지 않고, 도막 형성에 우수한 beeswax를 적용하였으며, 분무 횟수에 따른 차이가 낮게 나타난 beeswax 1 wt%(in Xylene)를 분무하는 방법을 적용하고자 하였다(Table 2, 3).
5.3. 강화처리
작품 표면 안정화를 위해 강화처리를 진행하였다. 강화처리는 예비 실험을 통해 효과가 입증된 Beeswax 1 wt%(in Xylene)을 에어컴프레셔에 에어스프레이건(W-71S, Hayabusa, JPN)을 장착하여 분무하였다(Figure 11A, B). 약제 분무 방법은 ｢동산문화유산 보존처리 표준시방서｣(Korea Heritage Service, 2024)에 의거 강화처리제가 표면에 흐르지 않도록 분무량을 조절하여 진행하였으며, 예비실험에서 적용하였던 10회로 설정하였다. 분무 과정에서 회차별 A 작품 10개소, B 작품 8개소의 색 변화를 확인하며 진행하였다(Figure 12).
처리 회차별 색 변화 관찰 결과, 처리 과정 1∼10회 모두 △E* 2.5 이하로 미국 국립표준사무국(NBS, National Bureau of Standard)의 색차값 평가표 기준 ‘일반적으로 간주되는 동일 색 범위’에 해당되어(Kang et al., 2020; Lee et al., 2024), 안정적으로 처리된 것으로 판단하였다.
5.4. 접합 및 복원
A의 칠 탈락부, B 상단의 파손부에 대해 접합 및 복원을 진행하였다. A의 칠 탈락부는 사진 촬영을 통해 숯 조각 배열 상태를 기록 후 부분 해체하고, 작가와의 인터뷰에서 언급된 숯가루와 아크릴계 바인더인 Lascaux Medium 1®을 4:6으로 섞어 색맞춤을 진행하였으며, 완전히 건조된 것을 확인한 후 기록과 같이 배열하였다(Figure 13A). B 상단 파손부는 접합과 동시에 충진이 필요하여 구 접착제 잔존부를 치과용 소도구를 이용하여 제거한 후, 글루건(PKP18E, BOSCH, DEU)으로 에틸렌-초산비닐계 접착제인 핫멜트를 녹여 접합하였다(Figure 13B, C). A, B의 미세 파손부는 시아노아크릴레이트계 접착제인 Loctite 401®을 이용하여 접합하여 보존처리를 마무리하였다(Figure 13D, Table 4, 5).
6. 결 론
탄화목으로 제작된 조형물은 탄화목의 특성상 이동, 보관 과정에서 손상이 발생할 수 있으며, 계절 변화, 보관 장소 변화 등 온⋅습도 변화에 따른 손상이 발생할 우려가 있다. 작품의 손상이 발생할 경우, 작품이 내포하고 있는 작가의 의도, 작품의 의미를 작품을 향유하는 관람객들에게 전달함에 문제가 될 수 있다(Sevan, 2008; Magdalena et al., 2021). 따라서 컨서베이터(Conservator)는 작품이 가진 시대성, 작가의 의도, 의미 등 비물질적 가치를 온전히 전달할 수 있는 보존처리 방안을 고려해야 한다.
본 연구의 대상인 이배 작가의 “불로부터”(2000)는 재료 자체의 특성으로 인해 발생한 손상도 있지만, 작품의 보관, 전시, 이동 등의 과정에서 탄화목의 파손, 가루, 덩어리 형태의 탈락이 관찰되어 보존처리가 요구되었다. 위의 손상을 방지하기 위해서는 강화처리제를 이용한 비가역적인 보존처리 방법의 적용이 필요하였으며, 위의 처리법을 적용할 경우 색 변화, 광택 등이 발생할 우려가 있었다. 따라서 작품의 안정적인 보존처리를 위해 작가(의사 결정권자)와의 인터뷰를 통해 작품 강화처리 진행을 결정하였으며, 인터뷰 과정에서 작품의 제작기법, 작품 표면 오염물에 대한 정보를 얻을 수 있었다.
작품의 수종 분석 결과, 작품 A는 사시나무속 11점, 리기다소나무 2점으로 확인되었으며, 작품 B는 사시나무속 7점, 리기다소나무 7점, 솔송나무속 1점, MDF 합판 1점으로 식별되었다. 작가는 앞서 인터뷰에서 프랑스 보르도(Bordeaux) 지방의 숯 공장에서 구한 잡목 숯을 이용하였다고 언급하였으며, 작품의 수종 분석 결과, 침⋅활엽수에 관계없이 다양한 수종이 확인되었다. 그리고 작품에서 관찰되는 숯의 형태 등으로 미루어 보아 작가 인터뷰 내용과 일치하는 것으로 판단하였다. 그리고 적외선분광분석 결과, A, B에서 관찰되는 기포 형태의 흑색 오염물은 목재의 주 구성성분과 유사함이 확인되었다. 또한, 작품 A, B의 기포 형태 흑색 오염물은 각각 솔송나무속, 리기다소나무로 식별된 부위에서만 관찰되었다. 위의 근거로 보아, 활엽수재보다 상대적으로 유동성이 적고 점성이 높은 침엽수재의 수액이 탄화 과정에서 남은 것으로 판단되었다.
작품의 건식 클리닝을 통해 작품 내⋅외부의 가루, 덩어리 형태 오염물을 제거하였으며, 예비 실험을 통해 선정한 beeswax 1 wt%(in Xylene) 10회 분무를 적용한 결과, 색 변화가 거의 발생하지 않고 재질에 강도를 부여할 수 있었다. 하지만, 고유의 점성을 갖는 왁스 계통 처리제를 사용한 점에서 재질 강도는 안정적일 수 있으나 향후 보관 및 관리에 유의가 필요할 것으로 보이며, 약품의 침투 상태 외 처리 후 안정적인 보존관리 방안 연구가 필요할 것으로 판단되었다. 그리고 파손으로 인해 결합부의 충진이 필요한 탄화목의 접합에 핫멜트 접착제를 적용한 결과, 다공성을 가진 탄화목 세포 내로 흡수가 적어 충진 및 접합에 효과적인 방법이 될 수 있음을 확인하였다. 또한, 작가가 직접 언급하였던 숯가루와 아크릴계 바인더를 섞은 도장을 이용하여 색 맞춤을 진행하여 작품의 안정성과 함께 작가의 의도를 살릴 수 있었다. 본 연구 결과가 근현대 목제 조각품 및 탄화목 재질의 현대미술 작품, 탄화 건축부재 등의 보존처리 및 조사연구 등의 기초자료로 활용될 수 있기를 기대한다.
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