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Journal of Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry - Vol. 53, No. 3

[ Article ]
Journal of Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry - Vol. 53, No. 3, pp.23-28
Abbreviation: J. Korea TAPPI
ISSN: 0253-3200 (Print)
Print publication date 30 Jun 2021
Received 06 May 2021 Revised 04 Jun 2021 Accepted 07 Jun 2021
DOI: https://doi.org/10.7584/JKTAPPI.2021.06.53.3.23

삼국유사 목판본 인출용 먹의 특성 분석 (I) : 낮은 고형분 함량의 먹물
김강재1 ; 엄태진1,
1경북대학교 산림과학·조경학부 임산공학전공 및 농업과학기술연구소, 교수

Analysis of Ink for the Woodblock Printing of Samguk Yusa (I) : Ink with Low Solid Content
Kang-Jae Kim1 ; Tae-Jin Eom1,
1Major in Wood Science and Technology, School of Forestry, Science and Landscape Architecture & Agricultural Science and Technology Research Institute, Kyungpook National University
Correspondence to : E-mail: tjeom@knu.ac.kr (Address: Major in Wood Science and Technology, School of Forestry, Science and Landscape Architecture, Kyungpook National University, Republic of Korea

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Abstract

In this study, the characteristics of ink for the woodblock printing of Samguk Yusa, provided by the Korean Studies Institute, were analyzed. Owing to the influence of the glue that was added to manufacture the ink, its contact angle was maintained for a longer period than that of distilled water even after it was dropped on Hanji, a Korean traditional paper. Regarding the roundness of the ink, it exhibited a smaller diameter spread than that of distilled water after the same amounts of both substances were dropped on Hanji for 1 min; this result was also attributed to the effect of the glue. Based on the field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) measurement and particle-size analysis of carbon black in the ink, its average diameter was 59 nm; its particle size was lower than that of general pine soot ink. Therefore, if a higher concentration of ink than those of the presently available ones is used, such an ink can be used for the woodblock printing of Samguk Yusa.


Keywords: Samguk yusa, woodblock printing, carbon black, particle size

1. 서 론

삼국유사는 1281년(충렬왕 7)에 보각국사(普覺國師) 일연(一然)이 편찬한 사서(史書)로서 총 5권의 목판본으로 구성되어 있으며 역사·국어·국문학·민속 등에 걸쳐 삼국시대에 대한 귀중한 자료를 수집한 저서로 2002년 10월에 보물 제419호로 지정되었다가 2003년 4월에 국보 제306-2호로 변경되었다. 단군조선에서 통일신라까지를 다루었는데 특히 불교에 관한 내용이 많다.1,2) 일연이 이 책의 저술을 위해 사료를 수집한 것은 청년 시절부터였고, 그 원고의 집필은 대개 70대 후반으로부터 84세로 죽기까지 주로 만년에 이루어졌다. 저자 일연에 의한 초간본의 간행 여부는 분명하지 않다. 제자 무극(無極)이 1310년대에 삼국유사를 간행하였는데, 이때 그가 첨가한 기록이 두 곳에 있다. ‘무극기(無極記)’라고 표한 것이 그것이다. 무극의 간행이 초간인지 중간인지 분명하지 않다.1,3,4)

조선 초기에도 삼국유사의 간행이 행하여진 것으로 여겨지는 이유는 이 시기 고판본의 인본(印本)인 석남본(石南本)과 송은본(松隱本)이 현존하기 때문이다. 보물 제419호로 지정된 송은본은 현재 곽영대(郭永大)가 소장하고 있다. 이 본은 3, 4, 5권만 있는데 이 중에서도 권3의 첫 6장까지와 권5의 끝부분 4장이 없는 잔본이다. 석남본은 1940년부터 송석하(宋錫夏)가 소장하였던 것으로 왕력(王歷)과 제1권만 남은 잔본으로 현재 소장처가 알려지지 않고 있다. 석남본 및 송은본을 모사한 필사본이 고려대학교 중앙도서관에 소장되어 있는데, 이는 1940년 이후 몇 년 사이에 이루어진 것이다.2)

지류문화재에 사용되는 원료 중 먹은 제조방법에 따라 크게 송연먹(松煙墨, pine soot ink)과 유연먹(油煙墨, plant oil soot ink)으로 나뉜다. 송연먹은 소나무를 태워 얻은 그을음으로 만들어지며 약간 푸른 빛이 돌고 그을음의 입자가 조금 거친 특징이 있다. 반면, 유연먹은 식물의 씨앗에서 얻은 기름을 태운 그을음으로 제조되며 약간 붉은 빛이 돈다. 제조 원료와 방법의 차이에 의해 송연먹은 유연먹보다 상대적으로 큰 그을음 입자가 얻어진다. 이러한 특징에 따라 송연먹은 목판이나 목활자 인쇄에 주로 사용되며 유연먹은 금속활자 인쇄에 사용된다.5-7)

이렇듯 우리나라는 물론 동양에서 주로 사용되었던 기록 재료 중 하나인 먹에 대한 연구는 서지학이나 미술 분야에서 어느 정도 연구가 진행되고 있지만 과학적 분석에 관한 연구는 많지 않다. 2008년 Park8,9)은 한국 전통 먹의 제조 방법과 유연먹의 표준 점도에 따른 인출 특성을 연구하였으며 같은 해 Kim과 Eom5)은 먹의 원소분석, FE-SEM을 통한 입도 분석 및 발묵성 분석 등을 통해 한중일 삼국에서 제조되는 먹의 특성을 비교 분석하였다. Nam 등10)은 고목재와 고문서에 사용된 먹의 입도분석과 함께 IR을 이용한 먹의 작용기 분석을 실시하여 고목재와 고문서에 사용된 먹의 차이를 밝힌 바 있다. 또한, Kim과 Eom6)은 조선왕조실록 편찬에 사용된 먹의 종류를 분석하기 위해 현미경을 이용한 입도 분석과 PCA를 적용한 사례가 있다.

하지만 국가적으로 중요한 가치를 지닌 유물의 재현본 제작을 위해 먹을 선별하고 선별된 먹의 분석을 실시한 사례는 극히 드물다고 볼 수 있다. 이러한 이유로 한국국학진흥원에서는 국보급 유물인 삼국유사를 목판본으로 인출하기 위해 다양한 재료를 수집하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 연구의 일환으로 삼국유사 목판본 인출에 사용될 가능성이 있는 먹을 수집하여 이화학적 특성을 분석하고자 하였다.


2. 재료 및 방법
2.1 재료

본 연구에 사용된 먹은 한국국학진흥원에서 제공한 먹물로서 그 제원은 Table 1과 같다.

Table 1. 
Information of ink provided by the Korean Studies Institute
Main components Pine soot, glue, borneol, camphor
Manufacturer ‘C’ Ink Factory
Solid content 5.74%

2.2 실험 방법
2.2.1 먹물의 흡수성

먹물의 한지 흡수성을 분석하기 위해 한국국학진흥원에서 제공한 평균 평량 60 g/m2의 한지(경북 문경, 외발뜨기, 도침)에 먹물 5 µL를 적하시킨 후 시간 경과 (0–60초)에 따른 접촉각 변화를 관찰하였다. 먹물과의 비교를 위해 증류수를 대조구로 사용하였다.

2.2.2 먹물의 발묵성

두 번째는 한지에 증류수와 먹물 10 µL를 적하시킨 후 1분 경과 후 증류수 및 먹물의 번짐을 고정카메라로 촬영하여 원형도(roundness)를 계산하였다. 이때 원형도는 Fig. 1에 나타낸 각 분할성의 길이를 측정하여 아래의 식에 따라 계산하였다. 즉, 1에 가까울수록 원형에 가까운 것이다.11)

Roundness=l5l1+l6l2+l7l3+l8l4×0.25

Fig. 1. 
Schematic diagram of roundness calculation.

2.2.3 FE-SEM을 이용한 먹의 입도 분석

한지에 발묵한 먹물을 완전히 건조시킨 후 전계방사형 주사전자현미경(SU8220, Hitachi, Japan)을 이용하여 500–50,000배율로 확대 관찰한 후 이미지 분석기(i-Solution, IMT I-Solution Inc., Canada)를 이용하여 FE-SEM 이미지로부터 먹의 입도를 측정하였다.


3. 결과 및 고찰
3.1 먹물의 접촉각

Fig. 2Table 2는 각각 한지에 증류수와 먹물을 적하시킨 후 시간 경과에 따른 접촉각 변화에 대한 이미지와 시간 경과에 따른 접촉각을 측정한 결과이다. Fig. 2에 나타난 바와 같이 증류수는 30초 경과 후, 접촉각이 0°가 되어 한지에 모두 흡수되었으며 먹물의 경우에는 60초가 경과한 후에 먹물의 접촉각이 0°가 되는 것을 알 수 있다. 또한, Table 2의 증류수와 먹물의 적하 초기 접촉각은 유사하였으며, 10초 경과 후에도 유사한 접촉각을 나타내었다. 이는 초기에 물의 흡수가 빨리 이루어져 발생된 현상이라 할 수 있다. 그러나 10초가 경과한 후, 증류수는 한지에 완전히 흡수되었지만 먹물은 접촉각의 감소 현상이 증류수에 비해 늦어졌는데, 이는 먹 제조 시 사용된 아교 등에 의한 결과로 판단된다. 아교는 동물의 가죽이나 뼈 또는 물고기 부레 등에서 추출한 젤라틴을 주요 성분으로 하는 점성물질이다.5) 따라서, 본 연구에 사용된 먹은 한지로의 흡수 시간 등을 고려하였을 때 삼국유사 목판본 인출용으로 사용할 시 물에 비해 두 배 이상의 흡수와 건조 시간이 소요될 것으로 유추할 수 있다.


Fig. 2. 
Absorption time after dropping distilled water and ink on the Hanji.

Table 2. 
Change of contact angle after dropping distilled water and ink on the Hanji
Unit: ° 0 sec 10 sec 20 sec 30 sec 40 sec 50 sec 60 sec
Distilled water 84.8 55.3 13.1 0 0 0 0
Ink 85.3 57.1 37.5 35.1 14.3 5.1 0

3.2 먹물의 원형도

Fig. 3은 먹물의 발묵성 평가를 위해 한지에 증류수와 먹물을 적하시키고 1분이 경과한 후에 증류수와 먹물이 한지에 번진 면적을 고정카메라로 측정한 이미지이다. Fig. 3의 측정 사진과 같이 원형도 계산을 위해 지름을 측정한 후 증류수와 먹물의 평균 직경 및 원형도를 계산하였으며, 그 결과는 Table 3과 같다.


Fig. 3. 
Spreadability of distilled water and ink after dropping on the Hanji.

Table 3. 
Average diameter and roundness of spread distilled water and ink after dropping on the Hanji
Materials Immediately After 1 min
Mean diameter Roundness Mean diameter Roundness
Distilled water 1.504 mm 0.969 5.820 mm 0.946
Ink 1.882 mm 0.898 5.094 mm 0.880

증류수는 적하 직후 한지에 빠르게 흡수되어 먹물(1.822 mm)보다 낮은 평균 직경(1.504 mm)을 보였다. 하지만 1분 경과 후에는 증류수의 직경이 먹물 직경에 비해 약 0.7 mm가 더 큰 5.820 mm로 측정되었다. 이는 먹 내에 존재하는 점착성이 우수한 아교 내의 젤라틴 성분에 의해 번짐의 효과가 낮은 것으로 보인다. 또한 접촉각 측정 때보다 2배가 많은 양을 한지에 적하하였기 때문에 1분 경과 후에도 한지에서는 먹물 방울이 중심에 잔존해 있었지만 30초가 더 경과한 후 먹물 방울이 모두 흡수되어도 한지 내의 추가적인 번짐 현상은 관찰되지 않았다. 그러므로 한지에 과량의 먹물이 전이되어도 발묵 초기 직경의 3배 이상의 번짐 현상은 나타나지 않을 것으로 판단된다. 그러나 과량의 먹물이 한지에 전이되면 건조 시간이 오래 걸릴 수 있으며 과량의 먹물에 의해 한지가 목판에 점착되어 한지의 섬유 일부가 탈리되는 문제가 발생할 수 있을 것으로 보인다.

3.3 FE-SEM 측정 및 먹의 입도 분석

Fig. 4는 삼국유사 목판본 인출용 한지와 한지에 발묵된 먹물 부분을 FE-SEM으로 분석한 이미지이다. Figs. 4(a-c)처럼 한지 부분과 발묵 부분의 경계가 뚜렷이 나타나고 섬유 표면에 먹 입자의 존재 유무가 확인되는데 Fig. 4(b)와 같이 한지 부분을 500배율로 확대한 이미지와 Fig. 4(c)의 발묵 부분을 500배율로 확대한 이미지를 비교하면 그 차이를 보다 쉽게 확인할 수 있다. 좀 더 명확한 확인을 위해 Fig. 4(c)의 일부분(흰색 점선)을 10,000배율로 확대하면 Fig. 4(d)의 이미지와 같이 한지 섬유 위에 먹 입자가 덮여 있는 것을 관찰할 수 있다.


Fig. 4. 
FE-SEM images of Hanji surface and ink particles.

발묵된 먹의 입도(입자의 크기)를 분석하기 위해 한지에 발묵된 먹물의 입자를 50,000배율로 확대하여 촬영한 후 이미지 분석기를 이용하여 먹물 내 탄소입자들의 평균 직경을 측정한 결과를 Fig. 5에 나타내었다. 발묵된 먹물 내 탄소의 평균 직경은 59 nm로 측정되었다. Kim과 Eom5)은 시판 중인 한중일 송연먹과 유연먹의 먹 입도 분석 결과, 송연먹은 평균 200 nm 이상이며 유연먹은 100 nm 이하라고 보고한 바 있다. 이 결과와 비교하였을 때, 본 연구의 먹물에 포함된 탄소 입자는 일반적인 송연먹의 탄소입자 직경보다는 작은 수치를 보였다. 이는 제조과정 중 먹의 원료가 되는 그을음 포집 과정의 차이에 의해 발생된 것으로 추정된다. 하지만 삼국유사 인출을 위해 사용되는 목판본 인쇄에는 제공된 먹물의 사용이 가능할 수 있을 것으로 보인다. 다만, 먹의 입도와 인출 시 발묵성 혹은 번짐성과의 상관관계에 대한 추가적인 연구는 필요할 것으로 판단된다.


Fig. 5. 
Particle size analysis of ink covered on the Hanji.


4. 결 론

본 연구에서는 한국국학진흥원에서 제공한 삼국유사 목판본 인출을 위해 사용될 먹물의 특성을 분석하였으며 그 결과는 다음과 같다.

목판본 인출 시 먹물이 한지에 흡수되는 특성을 분석하기 위해 먹물 및 증류수를 한지에 적하할 때의 접촉각 변화를 측정한 결과, 증류수의 경우 30초 경과 후에 접촉각이 0°가 되어 한지에 모두 흡수된 반면 먹물은 60초가 경과한 후에 먹물의 접촉각이 0°가 되어 증류수에 비해 흡수되는 속도가 상대적으로 낮게 나타났다. 이는 먹 제조 시 사용된 아교 등에 의해 접촉각의 감소 현상이 현저히 늦어진 것이다. 먹물의 발묵성을 평가하기 위한 원형도 분석에서 동일한 양의 증류수 및 먹물을 한지에 적하하여 1분이 경과하였을 때 먹물은 증류수보다 번진 직경이 더 작았는데, 이는 아교 등먹물 제조 시 첨가물에 의한 영향으로 볼 수 있다. FE-SEM 측정 및 image ana-lyzer 분석을 통해 먹물 내 탄소 입자들의 직경을 분석한 결과, 먹물 내 탄소 입자들의 평균 직경이 59 nm로 나타나 일반 송연먹보다는 작은 입자 크기를 보였다.

이상의 결과를 바탕으로 보면 제공된 먹물은 삼국유사 목판본 인출용으로 사용이 가능할 것으로 보인다. 다만 먹물의 농도가 비교적 묽기 때문에 좀 더 진한 농도로 사용하는 것이 발묵 후 건조 측면이나 한지로부터 일부 섬유의 탈리 현상 등의 문제를 사전에 예방할 수 있을 것으로 사료된다.


Acknowledgments

본 연구는 2016년도 한국국학진흥원의 지원을 받아 수행된 연구용역사업에 의하여 이루어졌습니다.


References
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