Current Issue

Journal of Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry - Vol. 53 , No. 5

[ Article ]
Journal of Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry - Vol. 53, No. 5, pp.35-42
Abbreviation: J. Korea TAPPI
ISSN: 0253-3200 (Print)
Print publication date 30 Oct 2021
Received 17 Sep 2021 Revised 09 Oct 2021 Accepted 11 Oct 2021
DOI: https://doi.org/10.7584/JKTAPPI.2021.10.53.5.35

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

Analysis of Ink for Woodblock Printing of Samguk Yusa (II) : Ink with High 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 & Agricultural Science and Technology Research Institute, Kyungpook National University, 80, Daehak-ro, Buk-gu, Daegu 41566, Republic of Korea)

Funding Information ▼

Abstract

This study analyzes the physical and chemical properties of ink with high solid content for the woodblock printing of Samguk Yusa. Compared with pine or oil soot inks, the organic ingredients in ink for the woodblock printing of Samguk Yusa had a higher nitrogen concentration and the inorganic elements had a lower ash level. In addition, in the IR analysis, C=C bonds of 1650–1620 cm-1 intensity were confirmed in the ink for the woodblock printing of Samguk Yusa, and the average particle diameter of these inks was confirmed to be about 61 nm. Because of the glue used in the ink’s production, the ink had a higher cohesive force and was less smeared on the Hanji. When dried in UV irradiation, it appears that the color of the printed part on Hanji will become more distinct.


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

1. 서 론

삼국유사(三國遺事)는 고려 시대의 승려 일연(一然)이 고려 충렬왕 7년(1281년)에 인각사(麟角寺)에서 편찬한 삼국시대의 역사서이다. 원판(原版)은 전해지지 않으며 2003년에 조선 초기의 간행본과 중종 임신본이 각각 대한민국의 국보 제306호와 제306-2호로 지정되어 있다. 전체 5권으로 이루어져 있으며, 5권 내에 다시 9편으로 나뉘어 있다. 권수는 편목의 유형에 따라 구분한 것이 아니라 분량에 따라 편의적으로 구분한 것이다.1-3)

삼국유사는 삼국사기와 비교하여 이야기가 많이 되고 있다. 여기서 삼국사기를 정사(正史)로, 삼국유사를 야사(野史)로 이야기하는 경우가 많은데, 이는 일연이 삼국사기를 정사라고 존중하면서 삼국사기에 채 실리지 못한 단군조선, 가야, 이서국 등의 기록과 수많은 불교 설화 및 향가를 기록했기 때문이다. 삼국유사는 우선 역사서술의 체재를 삼국사기와 달리하고 있다. 정사로서 편찬된 삼국사기는 기전체로 되어 있으나, 개인의 저술인 삼국유사는 내용별로 편목을 나누어 옛 이야기를 기술하고 있다. 기술된 옛 이야기의 주제들은 저자에 의하여 자유로이 선택된 것들이다. 삼국유사의 편목 중에는 중국 고승전의 체제를 방불케 하는 것도 있긴 하지만 반드시 그대로는 아니라고 한다.4)

이렇듯 역사학적 가치가 높은 삼국유사는 목판본으로 잘 알려져 있다. 목판본에 사용되는 목판은 책판, 사판, 도판 및 사전지판으로 나뉘며 그중에서도 책판은 서적의 인출 및 간행을 위해 제작한 목판이다. 조선시대의 관서와 왕실에서 찍어낸 목판본을 보면 새김이 정교하고 먹색이 시커멓게 윤이 나고 종이의 질이 좋아 책의 품이 한결 돋보인다. 관판과 왕실판은 명필가나 달필가들이 판서본을 정성껏 쓰고 일류 각수들이 동원되어 정각하였으며, 인쇄할 때는 좋은 먹물과 질이 좋은 종이를 사용하였기 때문이다. 먹에는 송연먹과 유연먹이 있는데, 송연먹은 소나무를 태워 만든 그을음과 아교를 녹이고 이를 섞어서 찧어 만든 것으로 먹색이 진하고 선명하며 아교가 많이 들어간 것은 특히 윤이 났다. 관판과 왕실판 목판본의 먹색이 유난히 시커멓게 윤이 나는 것은 질이 좋은 송연먹을 썼기 때문이었다. 유연먹은 각종 기름을 태워 만든 그을음과 아교를 녹이고 이를 섞어서 찧어 만든 것으로 먹색이 희미한 편이나, 걸지 않아 필사용에 좋고 또한 쇠붙이에 응고력이 좋아 금속활자본의 인쇄에도 적합하였다. 그러나 목판본의 인쇄에는 진하지 않고 희미하여 송연먹만 못하다는 평이 있다.5) 또한, 유연먹보다 송연먹이 상대적으로 큰 그을음(탄소) 입자를 가지는 특징으로 인해 송연먹은 금속활자 인쇄보다는 목판 혹은 목활자 인쇄에 더욱 적합한 먹이라 할 수 있다.6)

따라서, 본 연구에서는 삼국유사 목판본 인출을 위해 낮은 고형분 함량의 먹물의 특성을 분석한 전 보7)와 비교하여 상대적으로 높은 고형분 함량의 먹물을 사용하였을 때 삼국유사 목판본 인출에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위해 먹물의 이화학적 특성을 분석하였다.


2. 재료 및 방법
2.1 재료

본 연구에 사용된 먹은 한국국학진흥원에서 제공한 먹물로써 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 8.07%

2.2 실험 방법
2.2.1 먹물의 원소분석

먹물 내에 존재하는 유·무기물 분석을 위해 액상의 먹물을 105±5℃의 건조 오븐에서 24시간 이상 건조한 다음 실험용 사발에 넣어 고운 분말로 분쇄하였다. 유기원소 분석에서는 C, H, N, S를 분석할 수 있는 Elementary analyzer(Thermo, Fisher, Italy)에 1 g의 분말로 분석하였으며 무기원소 분석은 X-ray Fluorescence Spectrometer(Bruker Optics, Germany)에 3 g의 먹 분말 시료를 투입하여 Ca, Cl, Fe, K 등 13종의 무기물을 분석하였다.

2.2.2 먹물의 IR 분석

먹물 내에 존재하는 작용기를 관찰하기 위하여 감쇠 전반사 적외선 분석기기(Alpha-P model, Bruker Optics, Germany)를 이용하여 건조 먹 분말, 먹물 등을 각각 분석하였다. ATR 측정은 4 cm-1의 resolution으로 4000-400 cm-1의 범위에서 24회 스캔한 결과의 평균치로 분석하였다.

2.2.3 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.

2.2.4 먹물의 접촉각 측정

먹물의 한지 흡수성을 분석하기 위해 한국국학진흥원에서 제공한 평균 평량 60 g/m2의 한지(경북 문경, 외발뜨기, 도침)에 먹물 10 μL를 적하 시키고 시간 경과(0–60초)에 따른 접촉각의 변화를 관찰하였다. 먹물과의 비교를 위해 증류수를 대조구로 사용하였다.

2.2.5 먹물의 원형도

한지에 증류수와 먹물 20 μL를 적하시킨 후 1분 경과 후 증류수 및 먹물의 번짐을 고정카메라로 촬영하여 원형도(roundness)를 계산하였다. 원형도 계산은 Fig. 1에 나타낸 각 분할성의 길이를 측정하여 다음의 식에 따라 계산하였으며 그 값이 1에 가까울수록 원형에 가까운 것이라 할 수 있다.8)

Roundness=l5l1+l6l2+l7l3+l8l4×0.25[8] 

Fig. 1. 
Schematic diagram of roundness calculation.

2.2.6 한지에 발묵된 먹의 안정성

한국국학진흥원으로부터 제공받은 먹물을 한지에 발묵한 후 열(105±5℃) 및 자외선(365 nm)에 5일, 10일 및 15일 동안 노출시킨 후 시료의 발묵부와 미발묵부의 색상(△whiteness)을 분광측색계(Color meter, JX777, Color Techno System, Japan)를 이용하여 측정하였다.


3. 결과 및 고찰
3.1 원소분석

Tables 23은 먹물을 건조한 후 그 분말의 유기원소 및 무기원소의 성분을 분석한 결과이다. 먹물의 성분을 보다 용이하게 설명하기 위하여 Kim과 Eom의 연구논문9)과 비교하여 설명하고자 한다. 단, Kim과 Eom의 논문9)에서는 먹물의 형태가 아닌 먹 자체를 분쇄하여 성분 분석한 결과이므로 결과에서 다소간의 차이가 발생할 수 있으며 동일 종류의 먹이라 하더라도 먹 제조에 사용된 아교 등의 첨가에 따라 달라질 수 있다. Table 2의 결과를 보면, 기존의 먹과 비교하여 질소의 함량이 다소 높은 것을 알 수 있다. 이는 먹 제조 시 사용된 아교 성분이 기존의 먹에 비해 좀 더 많이 투입된 것으로 유추할 수 있다. 하지만 이 아교 성분이 동물 유래의 콜라겐 성분으로 이루어진 아교인지 아니면 정제된 젤라틴 성분으로 이루어진 아교인지는 정확히 알 수 없다. 그러므로 무기원소 분석을 통해 그 원료를 추적하고자 하였다. 그 이외의 탄소나 수소 및 황의 함량은 크게 차이 나지 않았다.

Table 2. 
Organic components of dried ink powder
Ink Relative organic component, %
Carbon Nitrogen Hydrogen Sulphur
Oil soot ink9) 78.6 4.5 2.3 0.9
Pine soot ink9) 61.9 8.5 4.5 0.4
Dried ink powder 68.7 9.5 3.7 0.8

Table 3. 
Inorganic components of dried ink powder
Ink Component, % Relative inorganic component, %
Mg Si S Cl K Ca Cr Fe Zn
Oil soot ink9) 8.68 - 2.8 52.7 6.2 2.7 34.5 - - -
Pine soot ink9) 6.31 - 7.4 28.4 14.6 11.1 19.1 - 7.6 6.3
Dried ink powder 2.94 1.1 1.1 28.1 20.7 1.7 36.8 2.7 4.0 1.3

Table 3의 무기원소의 성분 패턴을 보면 본 연구에 사용된 먹물은 국내에서 시판되는 유연먹보다는 송연먹에 가까운 성분이 첨가되어 있는 것으로 예상할 수 있다. 하지만 무기원소는 주로 먹의 주 재료인 그을음보다는 첨가되는 아교 성분에 따라 원소의 조성이 변하게 된다. 그러므로 이 먹물의 종류(유연먹 혹은 송연먹)를 판단하기 보다는 먹물에 사용된 아교 성분을 추측할 수 있다. 유연먹의 경우, 주로 중국산 물소 아교를 사용하였으며 송연먹은 토끼 아교를 사용한 것으로9) 이를 본 연구에 사용된 먹물과 비교하여 보면 소가죽으로부터 얻은 아교보다는 토끼 가죽으로부터 유래된 아교에 가깝다고 할 수 있다. 하지만 유연먹과 송연먹에 비해 본 연구의 먹물은 낮은 회분함량(2.94%)을 보이는데 이는 Tamechika (2003)의 저서10)에서 언급한 바와 같이 유연먹과 송연먹이 동물로부터 얻은 콜라겐 성분으로 만들어진 아교를 사용했다면 본 연구의 먹물은 비교적 정제가 잘된 즉, 순도가 높은 젤라틴 성분으로 이루어진 아교를 사용했기 때문으로 볼 수 있다.

3.2 먹물의 IR 분석

Fig. 2는 한국국학진흥원으로부터 제공받은 먹물과 한지 및 한지에 발묵한 후의 IR 스펙트럼을 측정한 결과이다. 제공받은 먹물은 그 형태상 3600–3000 cm-1 사이의 수분 영역의 피크가 주를 이루고 있으며 1650–1620 cm-1 사이에서 탄소 입자가 결합되어 있는 형태의 C=C 결합11,12)이 주로 나타나 있는 것으로 분석되었다. 이를 한지에 발묵된 먹과 비교하였을 때, 한지에 발묵된 후 수분이 증발되어 한지 자체의 수분 영역과 거의 비슷한 피크 패턴을 보이고 있다. 또한, 1650–1620 cm-1의 피크 패턴에서도 먹물에서 1650–1620 cm-1 영역대의 피크가 하나이지만 한지와 발묵된 한지에서는 피크가 두 개로 나타나 한지에 먹이 전이되었다는 것을 확인하기는 어려웠다.


Fig. 2. 
IR spectra of inks.

3.3 먹의 FE-SEM 및 입도 분석

Fig. 3은 삼국유사 목판본 인출용 한지와 한지에 발묵된 먹물 부분의 FE-SEM 촬영을 한 사진이다. Fig. 3(a)의 이미지처럼 한지 부분과 발묵 부분의 경계가 뚜렷이 나타나고 Fig. 3(b)와 같이 발묵 부분을 2,000배율 이상으로 확대하여 관찰한 결과, 먹물의 입자가 섬유 위로 골고루 분포되어 있었다. 이 먹물의 입자는 탄소 알갱이 형태로 이루어져 있으며 50,000배율(Fig. 3(c))에서는 둥근 알갱이의 형태가 섬유 위에 골고루 분포되어 있는 것을 볼 수 확인할 수 있었다. 이 둥근 알갱이 즉, 탄소 입자의 입도(입자의 크기)는 이미지 분석기로 배율 보정을 통해 직경을 측정하여 Fig. 3(d)와 같이 입도 분포를 나타낼 수 있었다. 그 결과, 발묵된 먹물 내 탄소(먹 입자)의 평균 직경은 61 nm로 측정되었으며 평균 입자 직경이 비교적 작고 입자직경 분포가 고른 것으로 미루어 볼 때 목판본 인출을 위한 먹으로 사용이 가능할 것으로 생각된다.


Fig. 3. 
FE-SEM images and ink particle size of inks covered on Hanji.

3.4 먹물의 접촉각

Figs. 45는 한지에 각각 증류수와 먹물을 적하시킨 후 시간 경과에 따른 접촉각 변화를 측정한 결과이다. 그림과 표에서도 알 수 있듯이 증류수는 30초 경과 후, 접촉각이 0°가 되어 한지에 모두 흡수되었다. 그러나 먹물은 적하 후 60초가 경과하여도 접촉각이 15.5°로 비교적 점도가 더욱 높은 것으로 나타났다. 계속 먹물의 접촉각을 관찰한 결과, 약 3분(180초)이 경과하여야 접촉각이 0°가 되는 것을 알 수 있다. 또한, 한지 적하 초기 접촉각을 보면, 증류수와 먹물의 접촉각이 유사하며 10초 경과 시에는 점도가 더욱 높은 먹물의 접촉각이 약 7° 정도 낮아진 반면, 물은 접촉각이 약 절반 정도로 낮아져 한지에 흡수된 것을 관찰할 수 있었다. 이는 초기 물의 흡수가 빨라 이루어지는 현상이며 적하 직후부터 증류수는 한지로의 흡수가 가속화되지만 먹물은 먹 제조 시 사용된 아교 등에 의해 접촉각의 감소 현상이 나타나 천천히 흡수가 되는 것이다. 따라서 본 연구에 사용된 먹을 삼국유사 목판본 인출용으로 사용할 때에는 건조 시간을 좀 더 길게 잡아야 할 필요가 있다고 볼 수 있다.


Fig. 4. 
Absorption time of distilled water and ink in Hanji.


Fig. 5. 
Contact angle changes of distilled water and ink dropped on the Hanji.

3.5 먹물의 원형도

Table 4는 한지에 증류수와 먹물을 적하시키고 1분이 경과한 후에 그 변화를 고정카메라로 측정한 것이다. 이를 각 사진의 우측의 것과 같이 원형도 계산을 위해 지름을 측정하였다. 동일한 양을 한지에 적하하였음에도 증류수는 적하 직후부터 빠른 물 흡수를 보였으며 먹물은 먹 제조 시 사용된 아교에 의해 증류수보다 높은 점착성을 보여 서서히 한지에 흡수되었다. 이 측정 사진을 바탕으로 증류수와 먹물의 평균 직경 및 원형도를 계산하였다.

Table 4. 
Diameter and roundness of distilled water and ink dropped on the Hanji
Distilled water Ink
Immediately Image
Avg. diameter 2.771 mm 3.404 mm
Roundness 0.991 0.956
After 1 min. Image
Avg. diameter 8.612 mm 7.206 mm
Roundness 0.826 0.824

거의 비슷한 양을 한지에 적하하였음에도 증류수는 한지에의 빠른 흡수를 보여 먹물보다 낮은 평균 직경(2.771 mm)을 보였다. 하지만 1분 경과 후에는 먹물보다 증류수가 번진 직경이 약 1.4 mm가 더 큰 8.612 mm로 측정되었다. 이는 먹 내에 존재하는 점착성이 우수한 아교성분에 의해 번짐의 효과가 낮은 것으로 보인다. 또한 접촉각 측정 때보다 2배가 많은 양을 한지에 적하하였기 때문에 1분 경과 후에도 한지에서는 먹물 방울이 중심에 맺혀 있는 것이 어느 정도 보인다. 하지만 잔존해 있는 먹물 방울이 모두 흡수가 되어도 더 이상 한지 내의 번짐 현상을 관찰되지 않았다. 그러므로 한지에 과량의 먹물이 전이되어도 발묵 초기 직경의 3배 이상의 번짐 현상은 나타나지 않을 것으로 판단된다. 그러나 지나친 양의 먹물이 전이되면 건조 시간이 오래 걸릴 수 있는 단점도 나타날 수 있을 것으로 보인다. 원형도에서는 적하 직후에는 증류수와 먹물 모두 거의 1에 가까운 즉, 거의 원형에 가까운 형태를 보였다. 하지만 적하 1분 후에는 증류수와 먹물 모두 원형도가 감소한 것을 확인할 수 있다. 이것은 먹물 내 아교성분 등에 의한 영향은 아니며 오히려 한지 자체의 제조 특성에 의해 증류수 혹은 먹물의 흡수 형태가 정해지는 것으로 보인다.

3.6 먹물의 안정성

Fig. 6은 열 열화 및 UV 열화에 따른 먹의 색상변화를 관찰한 결과이다. 발묵이 되어있지 않은 한지는 열에 의해서 15일 경과에 따라 색상이 3.48이 감소하였다. 반면에, UV에 의한 한지의 색상 변화는 1.08로 열 열화에 비해 한지의 색상 감소에 영향을 덜 미치는 것으로 나타났다. 이는 한지의 색상에 관여하는 리그닌 성분이 UV보다는 열에 의해 더욱 민감하게 반응하기 때문으로 해석할 수 있다. 그러나 발묵된 한지의 표면 색상을 비교하면 열 열화에서는 2.63의 색상 감소 및 UV 열화에서는 1.51의 색상 감소가 나타났다. 오히려 먹이 한지에 발묵되면 비발묵부에 비해 열 열화에 대한 안정성이 더욱 높아지고 있는 것으로 나타난다. 하지만 UV에 대한 안정성이 우수하다고 보여진 한지는 발묵이 되면 오히려 색상의 변화가 1.51로 더욱 많이 나타나게 된다. 이것은 먹 제조에 사용된 아교 성분 등이 UV에 대한 안정성이 떨어지기 때문으로 생각할 수 있다. 보통 색상이 어두워지면 종이 내의 노화가 진행되기 때문에 더욱 색상변화가 많은 곳이 종이의 강도에도 악영향을 미칠 수 있다. 이러한 면에서 보았을 때 삼국유사 목판본을 인출한 후 따뜻한 곳에 건조를 하는 것보다 자외선의 영향을 받는 서늘한 환경에서 건조를 하면 발묵부분의 색상이 더욱 어두워지면서 인출된 글씨의 부분이 더욱 도드라지게 보일 수도 있을 것으로 생각된다.


Fig. 6. 
Change of whiteness of ink covered Hanji by aging condition.


4. 결 론

본 연구에서는 한국국학진흥원에서 제공한 삼국유사 목판본 인출을 위해 사용될 먹물의 특성을 분석하였다. 먹물 내 유기원소는 기존의 먹과 비교하여 질소의 함량이 높았으며 무기원소에서는 유연먹이나 송연먹에 비해 낮은 회분함량을 보였는데 이는 순도가 높은 젤라틴 성분의 아교를 사용했기 때문이다. 또한, IR 분석에서는 먹물에서 1650-1620 cm-1 대의 C=C 결합이 확인되며 이들 먹물의 평균 입자 직경은 약 61 nm로 확인되었다. 먹 제조 시 사용된 아교 등에 의해 먹물은 더욱 높은 응집력을 보이게 되어 한지에 전이 시간이 다소 발생하며 발묵된 먹의 건조에서도 자외선의 영향을 받는 서늘한 환경에서 건조하면 발묵부의 색상이 더욱 도드라지는 현상을 관찰할 수 있을 것으로 보인다.

이상의 결과를 종합해보면 한국국학진흥원에서 제공한 먹물은 이전의 연구에서 제공된 먹물보다 높은 고형분 함량을 가진 8% 이상의 먹물로써 목판 인쇄에 더욱 적합할 것으로 사료되지만 인출 후 건조 작업에서는 보다 세심한 주의가 필요할 것으로 보인다.


Acknowledgments

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


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