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방사선과 문화재

  • 2015.01.15.
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방사선과 문화재

 

2008년 2월 10일에 발생한 ‘숭례문 화재’를 기억하시나요?

우리 고유의 아름다운 문화재인 숭례문이 시커멓게 타들어가던 모습을 지켜볼 수밖에 없었던 참담한 날이었습니다.
이후 숭례문은 5년 3개월(1911일)이 지난 2013년 5월 4일 복원되어 우리의 품으로 돌아왔습니다.

숭례문이 복원되기까지는 수많은 비용과 시간, 자원, 인력 등이 동원되었는데요.
중요한 건, 정교하게 복원할 수 있었던 방법에는 바로 ‘방사선’을 활용한 복원법이 사용되었다는 사실입니다.

숭례문 복원에는 어떤 방사선이 사용되었을까요?

 

◆ X선

‘X선’은 병원에서 쉽게 볼 수 있는 X-ray과 CT 촬영에 활용되는 전자기파 방사선입니다.
X선을 대상에 투과하면 대상의 내부 구조물을 볼 수 있는데요.

X-ray(단순 촬영)는 X선을 이용하여 조영제나 기구 등을 사용하지 않고 대상을 촬영하는 것으로, 전후 사진 또는 필요에 따라 측면 또는 대각선 촬영 등을 한답니다. 쉽게 말하지 면, 달걀을 놓고 봤을 때 달걀의 껍데기나 흰자 정도까지 볼 수 있다고 생각하시면 됩니다.

 

◆ CT 촬영

‘CT(컴퓨터 단층촬영)’은 X선 발생 장치가 있는 원형의 큰 기계를 통해 촬영하며 단순 X선 촬영과 달리 대상을 가로로 자른 횡단면상을 획득함으로써 단순 X선 촬영에 비해 구조물이 겹쳐지는 것이 적어 구조물 등 대상을 좀 더 명확히 볼 수 있습니다. X선으로 달걀의 흰자를 볼 수 있다면 CT로는 흰자 속 노른자를 볼 수 있다고 생각하시면 됩니다.

 

◆ 감마선

‘감마선’은 알파선, 베타선과 같은 방사선 중에서도 파장이 짧은 전자파로 물질을 투과하는 능력이 X선보다도 뛰어납니다.
투과력이 강하기 때문에 두꺼운 콘크리트나 납이 아니면 투과를 막아내기가 힘들다고 하는데요.
살균력 또한 강해서 감마선을 활용한 방사선 처리(조사(照射))를 통해 살균 처리가 가능하다고 합니다.
이때 발생되는 방사선량은 1~3kGy(킬로 그레이) 정도로 의료기기 멸균에 사용되는 방사선량의 10~20분의 1에 불과하다고 합니다.

 

◆ 탄소연대측정법

탄소 연대 측정법’은 방사성 탄소-14의 붕괴를 이용하여 물질의 연대를 측정하는 방법입니다.
탄소-14는 대기 속의 질소가 중성자와 핵반응을 일으켜 생성되는 것으로, 식물이 광합성할 때 대기 중의 탄소를 흡수하게 됩니다.

탄소-14는 방사능을 갖고 있으므로 식물의 세포 안에 남아있게 되고, 식물이 죽은 순간부터 탄소-14가 더 이상 유입되지 않고 붕괴만 하기 때문에 반감기를 이용하여 식물이 죽은 시점을 알아낼 수 있다고 합니다.

 

방사선과 문화재_2

 

지금까지 방사선이 문화재 복원에도 활용될 수 있다는 사실과 실제 생활에서 활용되고 있는 방사선의 종류에 대해 살펴보았는데요. 이제 복원 과정 일부를 살펴보겠습니다.

숭례문의 정교하고 안전한 복원을 위해 현판과 버팀목을 이어 주는 연결 부분을 분리하는 과정에서 방사선을 활용하여 박혀있던 200여 개에 달하는 못의 위치, 각도, 깊이, 휘어짐 등을 정확히 파악하여 손상 없이 못을 제거할 수 있었습니다.

또한 탄소연대측정법을 활용하여 숭례문의 목재들의 연대가 15세기 이후임을 확인할 수 있었습니다.
이를 통하여 사용되었던 목재와의 유사성에 집중하여 목재 하나하나까지도 고려함으로써 정교한 복원이 가능했습니다.

복원 이후 목재의 상태를 관리를 위해 감마선의 강한 살균력으로 목조구조물의 형태을 손상시키지 않으면서도 목재 속
흰개미와 같은 해충과 곰팡이 등을 제거했습니다.

 

문화재 보존까지 생각하는 방사선의 활용 범위, 어떠셨나요?

‘원자핵’으로 형성되는 방사선. 이미 우리 실생활에서 함께 하고 있지만 앞으로의 가능성이 더 기대되는데요.
모든 것에는 ‘양면’이 존재하는 것처럼 우리의 실생활에 가져다줄 이로움만큼 안전 또한 최우선으로 한다면 더할 나위 없는 풍요로운 삶이 될 것입니다.

 

바텀

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