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풍화된 건물 석재 표면의 생물학적 정화

전문가 제언: ○ 역사적인 석재(stone) 문화유산이 많은 유럽 각 나라에서는 문화재의 붕괴문제가 아주 심각하다. 흑색 크러스트, 질화작용, 황화작용 그리고 분진과 잔여 탄화수소 및 유기 오염물의 증가로 부식이 가속화되고 있다. 유적의 변질은 화석연료 연소로 발생된 산화질소 및 산화유황과 같은 무기 대기오염물이 주원인이라는 사실은 확인되었다. 오염물은 질산과 황산으로 산화되어 석재의 탄산염 표면에 퇴적된 후에 황산염과 용해성 질산염으로 전환된다. 질산염은 비로 쉽게 씻겨 나간다.

○ 역사적인 건물의 악화 현상을 제한하거나 늦추기 위해 유기물이나 무기물 약품을 사용하거나 기계적 세척 등 다양한 보존방법이 시도되고 있으나, 석재 대상물의 표면 성질 변화 등 여러 이유로 완전히 성공하지 못하였다. 보존제 사용은 또 다른 위험을 초래할 수 있다.

○ 석재가 악화되는 현상을 미생물의 Bioremediation 기능을 이용하여 전환시킬 수 있다는 사실이 여러 예에서 확인되었다. 특히 미생물이 황산염, 질산염 또는 유기물 잔유물을 활용하여 광물질 표면에 방해석(calcite)의 희생층(sacrificial layer)을 생성하는 능력과 잠재력이 있다는 사실이 실증되었다. 실험실 규모에서는 일부 선택된 박테리아 변종은 질산염과 황산염 등 대리석에 유해한 염을 탈질 및 탈황하고 또한 석재 크러스트의 오염물을 광물질화(biomineralization)한다는 사실도 밝혀졌다.

○ 그러나 Bioremediation을 기반으로 하는 새로운 방법을 석재 보존에 실용화하는 체계적인 접근방법은 아직 수립되지 않고 있다. 이 글은 건물 석재 보존을 위한 생물학적 기술연구의 필요성과 연구 현황 및 박테리아를 이용한 Bioremediation을 실제 적용하기 위한 연구 동향과 진행 내용을 검토한 것이다. 유럽 여러 나라와 EU가 적극적으로 석재 문화재 보존을 위한 연구에 참여하고 있다.

○ Bioremediation을 이용하는 석재 보존 및 복구기술은 우리나라에서는 아직 생소한 기술이나 석재 건물, 석재 문화재 보호를 위해 관심을 기울여야 할 것이다.

저자: Webster, A; May, E
자료유형: 학술정보