목차
Ⅰ. X-선이란?
1. 파장의 분류
2. X선의 발생 원리
3. X선 발생 장치의 작동원리
4. 연속 X선 원리
5. 특성 X-선 원리 (형광 X-선)
Ⅱ . X-선의 문화재에 대한 활용
1. X선 투과조사(X-ray Radiography)
2. X선 형광 분석
3. X선 회절분석
4. 주사전자현미경 분석
5. ICP발광분석법
Ⅲ. 결론
Ⅳ. 참고 문헌
1. 파장의 분류
2. X선의 발생 원리
3. X선 발생 장치의 작동원리
4. 연속 X선 원리
5. 특성 X-선 원리 (형광 X-선)
Ⅱ . X-선의 문화재에 대한 활용
1. X선 투과조사(X-ray Radiography)
2. X선 형광 분석
3. X선 회절분석
4. 주사전자현미경 분석
5. ICP발광분석법
Ⅲ. 결론
Ⅳ. 참고 문헌
본문내용
조사에 응용된다.
※ 왕궁리 유적 연구
XRF 검사 결과 금과 은이 각각
약 50%정도 비율로 나온 것을
확인할 수 있다.
3. X선 회절분석(XRD : X-ray Diffraction Analysis)
① 원리
결정화 되어 있는 물질에 X선을 조사하면 산란선에 회절현상이 일어난다. 이러한 회절현상의 해석으로 물질을 구성하고 있는 원자의 배열에 대한 정보인 화합물의 결정 구조를 알 수 있다.
② 방법
고체를 구성하는 원자는 규칙적인 결정격자를 가지고 있고 이 결정체에 X선을 입사하면 X선의 파장은 결정의 격자 간격과 같은 질서를 갖는데 산란된 X선의 파장이 어느 일정한 방향으로 반사되고, 이것의 위상이 잘 일치하여 상호 보강되는 경우에 회절선이 관측된다. 이 회절현상은 원자의 배열방법과 밀접하게 관련되어 있어서 X선 회절패턴을 통해 유물의 결정구조와 결정상태, 즉 원자의 배열과 관계있는 정보를 얻을 수 있다.
③ XRD 활용
1) 토기, 도자기의 유악과 태토 면의 결정형태 조사
2) 청동 및 철기 유물의 재질조사 및 표면 녹 조사
3) 고대 유리의 결정구조 조사
4) 회화 안료의 결정구조 조사 등 주로 유물의 결정구조 조사에 활용된다.
4. 주사전자현미경 분석
(SEM : Scanning Electron Microprobe Analysis)
① 원리
고체 시료에 전자선을 주사하면 시료의 표면층과 일정 내부의 물질이 가지고 있는 원자와 충돌, 산란된 여러 작용이 발생되고, 이 상호작용의 결과로 시료표면으로부터 2차전자, 반사전자, 투과전자, 투과산란전자, 특성X선 등이 나타나면서 이러한 특성들을 전기 신호로 전환, 영상화 한다.
② 분석범위
유물의 표면 확대 관찰 및 구조조사와 관찰면의 성분분석을 할 수 있으며 금속류, 목재류, 섬유류, 미생물의 재질의 표면구조 판독 및 정성, 정량 분석이 가능하다.
③ 특징 및 활용도
분광분석기가 부착되어 다양한 재질에 대한 성분 조사와 영상처리가 가능하다. 특히 비전도성 재질(수지, 종이 등)을 특별한 사전처리 없이 비파괴 조사가 가능하다. 또 단면 조사가 가능한 경우 다양한 정보(층의 두께 및 구조)를 얻을 수 있으며, 미세부위까지 성분 조사가 가능하다는 장점을 가진다.
④SEM-EDS의 응용
1) 일반 재질의 구조 관찰 및 성분 조사에 응용
2) 도자기 유약, 유리 등의 구조 관찰
3) 청동기의 금속조직 및 표면 관찰과 정성 분석
4) 금동유물의 금도금층의 확인 및 정성 분석, 고서화등의 지질 조사에 응용된다.
5. ICP발광분석법 (ICP : Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)
① 원리
산 등에 시료를 녹여 제작한 시료용액을 고주파 유도 플라즈마 안에서 분무하면 시료 중의 원소가 고온에서 여기 되어 발광하는 원리를 이용한다.
② 방법
발광 파장은 원소별로 특유한 파장을 나타내는데, 이를 다원소 동시 측정용의 분광기로 분광하여 포함된 원소의 발광 강도를 측정한다.
③ 특징
다원소 동시 분석법이며, 정밀도 및 정확도가 우수한 편이다. 또한 미량성분의 원소의 정량이 단시간에 측정가능하다.
Ⅲ. 결론
문화재의 보존은 먼저 재질조사부터 시작된다. 유물을 구성하고 있는 재질을 과학적으로 조사하여 확인 하는 일은 매우 중요한 일이다. 그 중에서 이 X-선을 이용한 과학적 조사 방법, 즉 X-ray나 XRF, XRD, SEM 등은 유물에 좀 더 정확한 재질을 파악할 수 있게 해주므로 유물에 많이 응용되어야 할 것이다.
Ⅳ. 참고 문헌
문화재 보존과학 주류성출판사 이오희
비파괴 방사선 투과 검사 대덕교연 서현비파괴검사학원 출판부
王宮의 工房Ⅰ 국립부여문화재 연구소
※ 왕궁리 유적 연구
XRF 검사 결과 금과 은이 각각
약 50%정도 비율로 나온 것을
확인할 수 있다.
3. X선 회절분석(XRD : X-ray Diffraction Analysis)
① 원리
결정화 되어 있는 물질에 X선을 조사하면 산란선에 회절현상이 일어난다. 이러한 회절현상의 해석으로 물질을 구성하고 있는 원자의 배열에 대한 정보인 화합물의 결정 구조를 알 수 있다.
② 방법
고체를 구성하는 원자는 규칙적인 결정격자를 가지고 있고 이 결정체에 X선을 입사하면 X선의 파장은 결정의 격자 간격과 같은 질서를 갖는데 산란된 X선의 파장이 어느 일정한 방향으로 반사되고, 이것의 위상이 잘 일치하여 상호 보강되는 경우에 회절선이 관측된다. 이 회절현상은 원자의 배열방법과 밀접하게 관련되어 있어서 X선 회절패턴을 통해 유물의 결정구조와 결정상태, 즉 원자의 배열과 관계있는 정보를 얻을 수 있다.
③ XRD 활용
1) 토기, 도자기의 유악과 태토 면의 결정형태 조사
2) 청동 및 철기 유물의 재질조사 및 표면 녹 조사
3) 고대 유리의 결정구조 조사
4) 회화 안료의 결정구조 조사 등 주로 유물의 결정구조 조사에 활용된다.
4. 주사전자현미경 분석
(SEM : Scanning Electron Microprobe Analysis)
① 원리
고체 시료에 전자선을 주사하면 시료의 표면층과 일정 내부의 물질이 가지고 있는 원자와 충돌, 산란된 여러 작용이 발생되고, 이 상호작용의 결과로 시료표면으로부터 2차전자, 반사전자, 투과전자, 투과산란전자, 특성X선 등이 나타나면서 이러한 특성들을 전기 신호로 전환, 영상화 한다.
② 분석범위
유물의 표면 확대 관찰 및 구조조사와 관찰면의 성분분석을 할 수 있으며 금속류, 목재류, 섬유류, 미생물의 재질의 표면구조 판독 및 정성, 정량 분석이 가능하다.
③ 특징 및 활용도
분광분석기가 부착되어 다양한 재질에 대한 성분 조사와 영상처리가 가능하다. 특히 비전도성 재질(수지, 종이 등)을 특별한 사전처리 없이 비파괴 조사가 가능하다. 또 단면 조사가 가능한 경우 다양한 정보(층의 두께 및 구조)를 얻을 수 있으며, 미세부위까지 성분 조사가 가능하다는 장점을 가진다.
④SEM-EDS의 응용
1) 일반 재질의 구조 관찰 및 성분 조사에 응용
2) 도자기 유약, 유리 등의 구조 관찰
3) 청동기의 금속조직 및 표면 관찰과 정성 분석
4) 금동유물의 금도금층의 확인 및 정성 분석, 고서화등의 지질 조사에 응용된다.
5. ICP발광분석법 (ICP : Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry)
① 원리
산 등에 시료를 녹여 제작한 시료용액을 고주파 유도 플라즈마 안에서 분무하면 시료 중의 원소가 고온에서 여기 되어 발광하는 원리를 이용한다.
② 방법
발광 파장은 원소별로 특유한 파장을 나타내는데, 이를 다원소 동시 측정용의 분광기로 분광하여 포함된 원소의 발광 강도를 측정한다.
③ 특징
다원소 동시 분석법이며, 정밀도 및 정확도가 우수한 편이다. 또한 미량성분의 원소의 정량이 단시간에 측정가능하다.
Ⅲ. 결론
문화재의 보존은 먼저 재질조사부터 시작된다. 유물을 구성하고 있는 재질을 과학적으로 조사하여 확인 하는 일은 매우 중요한 일이다. 그 중에서 이 X-선을 이용한 과학적 조사 방법, 즉 X-ray나 XRF, XRD, SEM 등은 유물에 좀 더 정확한 재질을 파악할 수 있게 해주므로 유물에 많이 응용되어야 할 것이다.
Ⅳ. 참고 문헌
문화재 보존과학 주류성출판사 이오희
비파괴 방사선 투과 검사 대덕교연 서현비파괴검사학원 출판부
王宮의 工房Ⅰ 국립부여문화재 연구소
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