1. 서 론
단청은 목조건축물의 보존 및 장엄을 목적으로 사찰·궁궐·유교·능원 등의 건축물에 아름다운 문양과 그림으로 채색된 한국문화유산이다. 전통단청에 사용된 황색 안료는 17세기부터 20세기 영건도감의궤에 석자황, 석웅황, 동황, 당황으로 기록되어 있으며,1) 19-20세기 단청으로 추정되는 경복궁 수정전, 창경궁 통명전, 경복궁 자경전, 덕수궁 중화전 등의 궁궐 내부 단청에 사용된 황색안료의 성분분석 결과 황화비소화합물의 석황이 사용된 것으로 확인되었다.2,3) 석황은 비소 함유량에 따라 색조가 달라지며, 계관석이 많이 함유된 적황색을 띠는 것을 웅황(Realgar, α-As4S4)이라고 하며, 황색을 띠는 것은 석황(Orpiment, As2S3), 자황이라고 한다.4)
단청문양에 석황이 채색된 부분은 목조건축물의 창방, 도리, 대량, 연목, 부연 등에 도채되는 머리초 문양의 황실 부분과 황색 휘, 석류에 주로 채색되었으며, 천장 우물반자의 봉황이나 쌍용 채색에도 사용되었다.
전통단청을 시공하기 위해서는 석황 채색층의 안정성 및 색상견뢰도가 고려되어야 한다. 단청 시공은 아교포수 및 뇌록가칠 후 채색으로 진행되는데 이때 사용되는 교반수와 전색제의 아교수 농도는 채색층의 접착에 중요한 역할을 하며, 색상견뢰도에도 영향을 미친다. 전색제는 안료의 입자 형태, 입도, 밀도, 표면 구조에 따라 접착제의 농도가 달라지기 때문에 채색층이 안정적으로 정착되기 위해서는 적정한 아교수 농도를 사용하여야 한다. 단청안료로 사용된 무기안료는 구성성분이 광물질이나 금속화합물이 주가 되는 것으로 은폐력, 내광성, 내열성이 우수한 장점이 있으나, 녹색, 청색, 적색, 황색, 백색, 흑색 등의 여러 가지 색들이 함께 채색되는 것으로 주변에 채색되는 안료와 화학반응이 일어나지 않도록 해야 한다. 단청문양에서 가장 많은 채색 면적을 차지하는 녹색안료는 구리 성분 안료이며, 백색안료의 연백과 적색안료의 황단은 납 성분의 안료이다. 석황은 구리와 납 성분의 안료와 혼용하여 사용 시 변색을 일으키기 때문에 주의해서 사용해야 한다.
석황에 대한 연구는 전통단청에 사용된 자황의 변색 및 혼합공법5), 채색문화재에 적용된 석황을 연백, 연단, 주사를 혼합한 채색의 특성6)에 관한 연구로 석황과 다른 안료의 혼합에 관한 연구가 대부분이다. 그러나 전통단청에 사용된 석황은 원색을 사용하여 채색한 것으로 석황과 인접하여 채색되는 색상에 대한 영향 및 아교포수와 전색제의 아교수 농도의 검토가 우선되어야 한다.
본 연구는 전통단청 시공 시 석황과 인접한 채색안료의 색상견뢰도 및 채색층의 안정성을 평가하기 위하여 단청문양 채색 시 석황과 인접하여 채색되는 녹색안료인 석록과 백색안료의 연백을 채색하고 아교포수와 전색제의 아교수 농도에 따른 석황의 채색시편을 제작하여 촉진열화 및 옥외폭로시험을 실시하고 결과를 비교분석하였다.
2. 재료 및 방법
2.1 재료
2.1.1 공시 목재
공시 목재는 전통 목조건축에 주로 쓰이는 소나무(산림조합중앙회 동부목재유통센터)로 하였으며 변재부의 판목판재를 선별하여 사용하였다. 바탕재의 크기는 길이 300 mm, 너비 70 mm, 높이 10 mm로 재단하여 사용하였다.
2.1.2 아교 및 백반
아교는 펠릿 형태의 소아교(播州粒膠, 鳳凰, Japan)와 백반(KAl(SO4)2·12H2O, Samhyunpharm, Korea)를 사용하였다.
2.1.3 안료
국내의 H사에서 제조된 천연 석채 뇌록, 석록, 석황과 인공 무기안료 연백을 사용하였다. Table 1에 공시안료의 특성을 나타냈다.
Table 1.
The properties of sample pigments
| Name | Granularity | Raw material |
| Noerok | D90 < 30 µm | Si, Fe |
| Malachite | D90 < 50 µm | Cu2CO3(OH)2 |
| Orpiment | D90 < 50 µm | As2S3 |
| Lead White | - | 2PbCO3·Pb(OH)2 |
2.2 실험방법
2.2.1 시편 제작
공시 목재에 면닦기하여 표면에 먼지 등을 제거한 후 아교포수하였다. 아교포수층 위에 뇌록가칠 후 석록, 석황, 연백 채색 순으로 진행하었다.
아교포수 시 교반수는 아교 농도 3.0%, 6.0%, 9.0% w/w, 백반 농도는 아교 대비 8.0% w/w로 하였다. 아교를 냉수에 6시간 침지한 다음, 65°C에서 중탕 용해하여 아교수를 제조하였다. 아교수와 반수를 혼합하여 교반수를 제조하였다.
공시 목재에 각각의 교반수를 2회 아교포수하였으며, 포수 시 교반수의 온도는 25°C로 유지하였다. 교반수는 1회 도포 후 24시간 건조한 후 재도포하였다.
가칠안료는 뇌록과 아교수의 배합 비율을 1:5로 하였으며, 아교수 농도 3.0%, 6.0%, 9.0% w/w로 하였다. 아교포수된 시료에 뇌록 안료를 고르게 2회 도포하였다.
석록, 석황, 연백 채색의 전색제는 아교수 농도 3.0%, 6.0%, 9.0% w/w로 조제 하였다. 안료와 아교수의 배합비율은 석록 1:1.5, 석황 1:3.5, 연백 1:1.6으로 하였다. 뇌록가칠 위에 각 안료별로 2회씩 도포하였다. 각 시편의 교반수와 가칠 및 상부 채색의 아교수 농도는 Table 2에 나타냈다.
Table 2.
Adhesive application concentration of glue sizing and painting
2.2.2 안료 분석
석록, 석황, 연백 안료를 입도분석, 현미경 관찰, 성분분석하여 특성을 분석하였다.
입도분석은 레이저 회절(Laser Diffraction)법을 적용하여 ISO 13320에 의거하여 입도분석기(Mastersizer 3000, Malvern, U.K.)를 이용하여 실시하였다. 석록, 석황, 연백 안료 1 g을 증류수 50 mL에 넣어 초음파분산기(Sonosmasher, Ulsso Hitech, Korea)를 이용하여 1분 동안 1회 분산시킨 시료를 분석에 사용하였다. 입도분포값은 Dv(10), Dv(50), Dv(90)값으로 입도분포가 10%, 50%, 90%되는 지점의 입도값과 가장 많은 빈도수를 갖는 크기를 나타내는 Mode값을 사용하였다. Span값은 시료의 분포폭을 나타내는 값이며 다음 식에 의거하여 산출하였다.
석록, 석황, 연백 안료의 표면을 FE-SEM(Gemini 560, Zeiss, Germany)을 이용하여 관찰하였고, SEM-EDS를 이용하여 성분분석을 실시하였다.
2.2.3 촉진열화시험
제작된 시험 시편에 광열화, 건식열화, 습건열화를 실시하였다. 광열화는 촉진노화시험기(QUV/SE, USA), 건식열화는 항온건조기(DKM610C, Yamato, Japan)를 이용하였다. 습건열화는 항온·항습시험기(ACE180, ACEONETECH, Korea)를 사용하여, ‘목조문화재용 방염제 검정기준 지침’의 3조⑥항 ‘흡습 및 건조성 평가시험’ 기준에 준하여 적용하였다. 광열화, 건식열화, 습건열화의 촉진열화실험 조건은 Table 3에 나타냈다.
Table 3.
Conditions of accelerated aging test
| Aging method | Conditions | Aging time | Method |
| UV |
60°C, UVA-340, UV irradiation 0.77 W/m2/nm | 100 h, 200 h, 300 h, 400 h, 500 h | KS M 5982 |
| Dry | 105±2°C | 24 h, 48 h, 72 h | ISO 5630-1 |
| DW* |
(50±2)°C, (95±3)% RH, 4 h → (20±2)°C, 1 h → (60±2)°C, 8 h → (20±2)°C, 1 h | 12 cycle | Cultural heritage administration |
2.2.4 옥외폭로시험
옥외폭로시험은 도료의 옥외폭로 내후성 시험방법(KS D 0060)에 의거하여 한국건설생활환경시험연구원(충청남도 서산시 대산읍)에서 진행하였다. 옥외폭로조건으로는 위도 36°55‘(N), 경도 126°21’(E), 고도 6.5 m에서 폭로 각도는 37°의 경사를 갖도록 설치하여 6개월 진행하였다. 옥외폭로시험 조건은 Table 4에 나타냈다.
Table 4.
Conditions of outdoor exposure test
2.2.5 채색 안료 색상과 견뢰도 분석
제작한 시료의 색상 변화를 분석하기 위해 KS M ISO 7724에 의거하여 분광광도계(Color-eye 7000A, X-rite, USA.)를 이용하여 CIE Lab 색공간에 따른 L＊, a＊, b＊ 값과 Munsell H V/C 및 반사율을 측정하였다. 색차(△E)는 다음 식에 의거하여 산출하였으며, 평가는 Table 5를 기준으로 하였다.
△E = [(△L*)2 + (△a*)2 + (△b*)2] 1/2
Where,
△E : total color difference
△L* : difference in L* (lightness)
△a* : difference in a* (redness and greenness)
△b* : difference in b* (yellowness and blueness)
Table 5.
List of color difference
| △E | Degree of sensory perception |
| 0.0 – 0.5 | Trace |
| 0.5 – 1.5 | Slight |
| 1.5 – 3.0 | Noticeable |
| 3.0 – 6.0 | Appreciable |
| 6.0 – 12.0 | Much |
| 12.0 over | Very much |
2.2.6 현미경 관찰
시료의 표면 상태는 실체현미경(Smart Videoscope, Egitech, Korea)을 사용하여 ×120의 배율로 관찰하였다.
2.2.7 도막 부착력 평가
제작한 시편 도료의 밀착력 시험을 KS M ISO 2409에 의거하여 실시하였다. 시험편의 표면에 2 mm 간격으로 수직으로 6개, 수평으로 6개의 격자를 만든 후 격자 위에 고강도테이프(7.6N, TQC Sheen)를 눌러 붙인 후 테이프의 한쪽을 잡고 각도 90°로 잡아당겨 시편으로부터 테이프를 떼어낸 후, 시료의 박리 상태와 박락 상태를 관찰하여 도막 부착력을 판정하였다.
3. 결과 및 고찰
3.1 안료 분석
석록, 석황, 연백의 평균 입도를 측정한 결과를 Fig. 1에 나타냈다.
석록의 평균 입도는 최대 20.00 µm에서 최소 4.56 µm의 평균 입도를 나타내며, Mode값은 13.90 µm이다. 석황의 평균 입도는 최대 26.10 µm에서 최소 3.63 µm의 평균 입도를 나타내며, Mode값은 18.90 µm이다. 연백의 평균 입도는 최대 12.30 µm에서 최소 3.14 µm의 평균 입도를 나타내며, Mode값은 6.85 µm이다. 분급도는 Span값으로 분포가 좁을수록 작은 값을 가지며, 석록 1.34, 석황 1.82, 연백 1.41로 석황의 입자 분포 범위가 가장 넓게 나타났다. 석록과 석황은 천연광물성 안료로 분쇄 수비하여 입자 크기별로 분리하여 사용하기 때문에 인공 무기안료인 연백에 비해 입자가 크게 나타난 것으로 판단되었다. 석록에 비해 석황은 미세입자의 범위가 넓게 차지하고 있어 입자크기가 균일하지 못한 것으로 나타났다. 석록과 연백의 경우 두 개의 peak가 나타나 작은 입자와 큰 입자가 섞여 있다고 판단되었다.
FE-SEM 및 SEM-EDS의 석록와 석황, 연백 안료의 입자형태 및 성분을 분석한 결과를 Figs. 2와 3에 나타냈다.
석록과 석황은 원석을 분쇄하여 입자를 작게 만든 것으로 쪼개짐 등의 흔적이 있으며, 석록은 석황에 비해 매끄러운 표면이 관찰되었다. 석황은 미세한 층상구조 형태로 공극이 다수 나타났다. 연백은 석록이나 석황에 비해 입자크기가 작으며, 둥근 판상형 입자가 층상으로 응집되어 있다.
안료와 아교수의 배합비는 석록 1:1.5, 석황 1:3.5, 연백 1:1.6으로 석황은 석록이나 연백에 비해 배합되는 아교수가 2배 이상으로 많다. 이는 안료의 입자크기, 형태, 입도분포 등에 따라 달라진 것으로 석황은 입도 분포 범위가 넓어 다양한 입자크기가 존재하며, 입자 형태는 석록이나 연백에 비해 미세한 공극이 많기 때문에 아교수의 첨가량이 더 많은 것으로 판단되었다.
EDS 분석결과 석록의 경우 Cu의 함량이 70.06 wt.%, O가 63.46 wt.% 검출되었다. 석황은 As의 함량이 92.06 wt.%, S이 23.41 wt.%으로 검출되었다. 연백은 Pb의 함량이 65.97 wt.%, O가 15.15 wt.% 검출되었다. 단청 채색 시 석록과 석황, 연백을 연접하여 채색할 경우 채색의 경계면에서 석록의 Cu와 석황의 S이 화학반응하여 황화구리(Cu2S)가 형성될 수 있으며, 석황의 S과 연백의 Pb이 화학반응을 하여 황화납(PbS)이 형성될 수 있을 것으로 추정된다.
3.2 현미경 관찰
목재면에 아교포수 및 뇌록가칠을 한 후 석황과 석록, 연백을 채색한 시편을 광열화, 건식열화, 습건열화, 옥외폭로시험하여 실체현미경 관찰 결과를 Fig. 4에 나타냈다.
석황 채색은 아교포수와 전색제의 아교수 농도가 높을수록 공극 없이 잘 메워지는 경향을 보였다. 아교수 농도 9.0%와 아교 대비 백반 8.0%를 혼합한 교반수로 아교포수한 후 전색제로 아교수 농도 6.0%, 9.0%를 사용한 경우 입자 사이의 공극 없이 채색층이 잘 형성되었으나, 전색제로 아교수 농도 3.0%를 사용한 경우 입자 사이의 작은 공극이 다수 발생하여 채색층이 잘 형성되지 않았다. 아교수 농도 3.0%, 6.0%와 아교 대비 백반 8.0%를 혼합한 교반수로 아교포수한 후 전색제로 아교수 농도 3.0%, 6.0%, 9.0%를 사용한 경우 채색층에 입자 사이의 공극이 다수 발생하였다. 아교포수 시 저농도의 아교수를 사용한 경우 목재면이 고르지 않으며, 그 위에 올라가는 채색인 석황의 입자 크기도 균일하지 않기 때문에 채색층이 잘 정착되지 않은 것으로 판단되었다. 아교포수는 교반수의 아교수 농도 3.0%, 6.0%에 비해 9.0%가 목재면에 소수성을 지닌 교반수층이 잘 형성되어 그 위에 올라가는 채색층이 잘 고착된 것으로 판단되었다. 채색은 안료와 전색제를 혼합하여 칠하게 되는데, 입자가 균일하고 작을수록 목재면과 채색층의 밀착이 잘 이루어진다. 석황의 경우 입자크기의 분포가 넓고, 층상형의 입자에 공극이 많기 때문에 전색제의 아교수 농도가 낮은 경우 착색력이 불량하여 입자 사이의 공극이 다수 발생한 것으로 판단되었다.
습건열화 시 석황과 석록, 연백 채색의 경계면에 짙은 갈색으로 변색된 부분이 관찰되었으며, 이는 아교포수와 전색제의 아교수 농도와 관계없이 시편 전체에 동일하게 나타난 것으로 석황과 석록, 연백의 변색은 안료의 성분 및 습기와 관련성이 있는 것으로 판단되었다. 석황과 석록의 채색이 겹쳐진 경우 구리와 황이 화학반응하여 황화구리(Cu2S)가 형성되어 변색된 것으로 판단되었으며, 석황과 연백의 채색이 겹쳐진 경우 납과 황이 화학반응하여 황화납(PbS)이 형성되어 흑변현상이 나타난 것으로 판단되었다. 연백은 염기성탄산납으로 습기가 있는 환경에서 짙은 갈색으로 변하는 특성이 있으나 석황과 연백이 겹쳐진 부분의 경우 석황 채색에 변색이 나타나고, 연백 채색에서는 석황으로 인한 변색이 나타나지 않았다.7)
건식열화와 광열화의 경우 석황과 석록, 연백의 채색이 겹쳐진 부분에서 변색이 관찰되지 않았다. 광열화의 경우 빛에 노출된 석황 채색의 표면층이 밝게 변색되었으며, 표면층 하부의 석황은 변색이 적게 나타났다. 전색제의 아교수 농도 3.0%인 경우 가장 밝게 변색되었고, 9.0%인 경우 변색이 가장 적게 나타났다. 석황 입자가 아교막에 둘러싸여 있는 경우 보존효과를 나타내며, 아교막이 열화되거나 아교 첨가량이 부족한 경우 변색이 발생하는 것으로 판단되었다.
옥외폭로시험의 경우 석황과 연백, 석록의 채색이 겹쳐진 부분 및 석황 채색의 표면층 모두 짙은 갈색으로 변색되었으며, 표면층 하부의 석황은 일부 황색이 관찰되었다. 아교포수와 전색제의 아교수 농도 3.0%, 6.0% 시편의 경우 아교가 수분으로 인해 열화되어 석황이 입자 상태로 떨어져 내리는 분상박락이 관찰되었다. 9.0% 시편의 경우 채색층 표면이 갈라진 모습이 관찰되었다. 이는 목재면 위의 채색층이 견고하게 형성되었으나, 유연성이 불량하여 채색층과 목재면이 분리되면서 나타난 것으로 판단되었다.
습건열화와 건식열화 처리 시 채색 시편에서 소나무의 송진이 분비되는 부분이 관찰되었다. 송진은 소나무 내부에 함유된 것으로 습건열화와 건식열화 시 고온으로 인하여 목재 내부에 제거되지 않은 송진이 나오는 것으로 판단되었다.
3.3 색상 및 견뢰도
석황 채색 시료를 습건열화, 광열화, 건식열화, 옥외폭로 시험하여 색상변화 및 열화 특성을 분석한 결과를 Table 6에 나타냈다.
Table 6.
Color changes of Orpiment pigment painting by accelerated aging
열화처리 전·후 석황 채색 시료는 먼셀 표색계의 Y계열을 나타냈으며, 옥외폭로시험의 경우 YR계열로 나타났다. 아교포수와 전색제의 아교수 농도가 높을수록 b*값이 증가하고, L*값이 감소하는 경향을 보였다.
석황 채색 시료의 아교포수에 따른 색상변화는 L*값이 75.20-72.50 사이에 분포하였으며, 아교수 농도가 높아질수록 L*값이 낮게 나타났다. a*값의 경우 7.80-10.47 사이에 분포하였으며, 아교수 농도에 따른 차이는 미미하였다. b*값의 경우 55.73-61.28 사이에 분포하였으며, 아교수 농도가 높아질수록 b*값이 크게 나타나 황색도가 높게 나타났다.
촉진열화처리 시 습건열화의 경우 아교포수와 전색제의 농도가 높을수록 b*값은 증가하여 황색도가 높아지는 경향을 보였으며, L*값과 a*값의 변화는 미미하였다. 아교포수의 아교수 농도 3.0%와 아교 대비 백반 8.0%를 혼합한 교반수로 아교포수 후 전색제 3.0%, 9.0%로 채색한 경우 색상견뢰도가 우수하였다. 건식열화의 경우 b*값은 소폭 증가하고 L*값과 a*값의 변화는 미미하여 색상견뢰도가 우수하였다. 광열화의 경우 아교포수의 아교수 농도 3.0%와 아교 대비 백반 8.0%를 혼합한 교반수로 아교포수 후 전색제 9.0%로 채색한 경우 색상견뢰도가 가장 우수하였으며, 아교포수의 아교수 농도 9.0%와 아교 대비 백반 8.0%를 혼합한 교반수로 아교포수 후 전색제 3.0%로 채색한 경우 색상견뢰도가 가장 불량하였다. 전색제의 아교수 농도가 낮을수록 L*값이 증가하여 밝게 변색되었으며, a*값과 b*값이 감소하여 황색의 채도가 낮아지는 경향을 나타냈다. 색상견뢰도는 습건열화와 건식열화에 비해 광열화가 가장 불량하였으며, 아교포수 시 첨가된 백반량이 적고 전색제의 아교수 농도가 높을수록 색상견뢰도가 우수하게 나타났다. 백반으로 인한 변색을 막기 위해서는 석황 채색 전에 백토나 호분 바탕칠 작업이 필요할 것으로 사료된다. 바탕칠은 아교포수층과 채색층 사이에 도포되기 때문에 채색안료의 성분을 차단하여 바탕면을 보호해주며, 아교포수 시 첨가된 백반으로 인한 채색안료의 변색을 막는데 도움이 될 것으로 판단되었다.
옥외폭로시험의 경우 아교포수와 전색제의 아교수 농도에 관계없이 색상견뢰도가 불량하게 나타났다. L*값 43.61-58.77, a*값 2.93-11.76, b*값 7.00-17.47으로 L*값과 a*, b*값이 모두 감소하여 짙은 갈색계열로 변색되는 경향을 나타냈다. 옥외폭로시험은 일광, 온도, 습도, 비 등 모든 외기환경에 노출시키는 것으로 석황의 변색은 외기환경의 영향이 높은 것으로 판단되었다. 건축물의 내부 단청은 외기환경으로부터 보호되지만, 외부 단청의 경우 석황의 색상이 갈변되기 때문에 주의가 필요하다.
3.4 도막 부착력 평가
석황 채색 시료를 습건열화, 광열화, 건식열화, 옥외폭로시험하여 부착력을 평가한 결과를 Table 7에 나타냈다.
석황 채색 시편 아교포수와 전색제 농도 3.0%에서 도막 박리 면적이 가장 넓게 나타났으며, 9.0%의 경우 도막 박리 면적이 가장 좁게 나타났다. 아교포수의 아교수 농도가 낮을수록 도막 박리 면적이 넓게 나타났으며, 높을수록 도막 박리 면적이 좁게 나타났다. 또한 저농도의 아교수로 아교포수를 한 후 고농도의 아교수로 전색제를 사용한 경우에도 도막 박리 면적이 좁게 나타났다. 이는 아교포수층의 아교 첨가량이 부족하더라도 전색제의 아교수 농도가 충분하면 접착력이 증가되는 것으로 판단되었다.
촉진열화처리 시 습건열화의 경우 건식열화와 광열화에 비해 도막 박리 면적이 넓게 나타나는 경향을 보였으며, 이는 높은 온도와 습기로 인해 젖었다가 저온으로 건조되는 환경이 반복되면서 아교가 열화되어 박리 면적이 증가한 것으로 판단되었다. 옥외폭로시험을 실시한 시편의 경우 전색제 아교수 농도 3.0%, 6.0%를 사용한 경우 입자 상태로 박락되었으며, 아교수 농도 9.0%의 경우 채색층이 바탕면과 분리된 상태로 박락되었다. 전색제의 아교수가 저농도인 경우 고농도의 아교수에 비해 바탕면에 채색층이 잘 밀착되지만, 채색층을 형성하는 안료 입자와 입자 사이의 결합력은 약하기 때문에 아교가 열화될 경우 채색층이 입자 상태로 떨어지는 현상인 분상박락이 나타난 것으로 판단되었다. 전색제의 아교수가 고농도인 경우 안료 입자와 입자 사이의 결합력은 저농도 아교수에 비해 우수하지만, 유연성이 감소되고 점도가 높기 때문에 바탕면의 요철에 완전히 유입되지 못한 상태로 채색층이 정착되어 습기와 온도 등의 주변 환경으로 인해 바탕면에서 채색층이 분리되어 판상박락이 나타난 것으로 판단되었다.
4. 결 론
국가유산 수리는 전통적으로 사용되어 온 재료를 사용하여 전통기법으로 재현하여야 한다. 전통단청에 사용된 석황을 국가유산 수리 시 사용하기 위해 아교포수와 전색제의 아교수 농도를 3.0%, 6.0%, 9.0%로 하여 아교포수 및 뇌록가칠 후 석황과 석록, 연백을 채색하여 제작한 후, 인공열화 및 옥외폭로시험을 실시하여 채색층의 안정성을 검토하였다.
안료를 물감으로 조채할 경우 안료와 아교수의 배합비는 입자크기 및 형태, 입도분포에 따라 달라진다. 석황의 경우 입도 분포가 넓으며, 미세한 층상구조 형태로 공극이 다수 나타나 석록이나 연백에 비해 아교수의 첨가량이 많은 것으로 판단되었다.
아교포수의 아교수 농도가 높을수록 목재면의 공극이 잘 메워져 그 위에 올라가는 채색층이 안정적으로 형성되었다. 그러나 아교포수의 교반수에 백반첨가량이 많아질수록 색상견뢰도가 불량하였으며, 이를 최소화하기 위해서는 백토나 호분 바탕칠을 한 후 채색을 하는 것이 필요할 것으로 판단되었다. 아교포수와 전색제의 아교수 농도가 높을수록 색상견뢰도가 우수하였다.
습건열화와 옥외폭로시험의 경우 여름철의 고온 다습한 환경과 겨울철의 저온 건조한 환경을 반복함에 따라 아교막이 열화되어 변색 및 박락이 진행되었다. 석황과 연백 채색 경계면의 황화납(PbS)과 석황과 석록 채색 경계면의 황화구리(Cu2S)는 습기로 인한 화학반응이 진행되어 짙은 갈색으로 변색된 것으로 추정되었다. 광열화의 경우 석황 채색의 표면층이 밝게 퇴화되었으며, 색상견뢰도가 가장 불량하게 나타났다. 건식열화의 경우 색상견뢰도가 가장 우수하였다.
전통단청 채색은 색과 색 사이 경계면을 공백이 없도록 채색한 후 먹·분선으로 문양의 외곽선을 긋는다. 석황과 석록, 연백, 황단 등의 안료를 인접하여 채색할 경우 화학반응으로 인한 변색이 발생하지 않도록 겹쳐서 채색하지 않도록 주의해야 한다. 또한, 외부의 자외선과 습한 환경에 의해 변색 및 박락되기 쉬우므로 고농도의 아교수를 사용하는 것이 적정할 것으로 판단되었다.
