청동기 질병: 고고학적 구리 기반 주화 보존의 주요 과제

부식반응은 박물관 실내 환경, 실외 대기, 매장지 등 다양한 환경에서 금속유산에 영향을 미치는 주로 위험한 현상이다. 동전은 그 시대의 건축, 문화, 예술과 관련된 정보를 담고 있는 본질적인 가치를 지닌 작은 물건입니다.

Corrosion is a major threat to metal artifacts in various environments, including museums, outdoor atmosphere, and burial soil. Coins, being small objects with intrinsic value, hold rich information about architecture, culture, and arts of their time. They often bear images of rulers, national or religious symbols, and inscriptions, offering insights into the political and economic history of their period. Many coins show important buildings, temples, and other architectural marvels, serving as small canvases for the artistic styles of their period. The study of coins combines elements of history, archaeology, and art history.

부식은 박물관, 실외 분위기, 매장지 등 다양한 환경에서 금속 유물에 대한 주요 위협입니다. 동전은 본질적인 가치를 지닌 작은 물체로서 그 시대의 건축, 문화, 예술에 대한 풍부한 정보를 담고 있습니다. 그들은 종종 통치자, 국가 또는 종교적 상징, 비문의 이미지를 담고 있어 해당 시대의 정치 및 경제 역사에 대한 통찰력을 제공합니다. 많은 동전에는 중요한 건물, 사원 및 기타 경이로운 건축물이 표시되어 해당 시대의 예술적 스타일을 보여주는 작은 캔버스 역할을 합니다. 동전 연구는 역사, 고고학, 미술사의 요소를 결합합니다.

Bronze represents a class of alloys widely used in ancient times, valued for its hardness and greater corrosion-resistant compared to pure metals. Ancient cast bronze typically contains copper with varying amounts of tin, and zinc depending on the desired properties of the alloy. The addition of lead (Pb) improved the fluidity of molten bronze, making it a preferred material for production of decorative coins, particularly during the Greco-Roman ages. The corrosion products of bronze are mainly composed of copper oxides, forming a uniform pale brown to black-brown layer known as the primary patina. Preserving this patina especially the cuprite, along with surface details, is the main goal in the conservation of copper-based coins.

청동은 고대에 널리 사용된 합금 종류를 대표하며, 순수 금속에 비해 경도가 높고 내부식성이 뛰어난 것으로 평가되었습니다. 고대 주조 청동에는 일반적으로 합금의 원하는 특성에 따라 다양한 양의 주석과 아연이 포함된 구리가 포함되어 있습니다. 납(Pb)을 첨가하면 용융된 청동의 유동성이 향상되어 특히 그리스-로마 시대에 장식용 동전 생산에 선호되는 재료가 되었습니다. 청동의 부식 생성물은 주로 구리 산화물로 구성되어 있으며, 1차 녹청이라고 알려진 균일한 연한 갈색에서 흑갈색 층을 형성합니다. 표면 세부 사항과 함께 녹청, 특히 적동석을 보존하는 것이 구리 기반 동전 보존의 주요 목표입니다.

Patina is a thin, natural or artificial layer that forms on bronze due to chemical reactions such as oxidation. It develops over time through exposure to environmental factors, including humidity, pollution, and soil. Patinas are composed of compounds such as copper oxides (e.g., cuprite), carbonates (e.g., malachite), or sulfates. Natural patinas provide protection against corrosion, while artificial patinas are applied for aesthetic or protective purpose. In archaeology, patinas are valuable as they act as a historical record and serve as a protective barrier, making their preservation crucial in conservation efforts.

녹청은 산화와 같은 화학 반응으로 인해 청동에 형성되는 얇은 천연 또는 인공 층입니다. 시간이 지남에 따라 습도, 오염, 토양 등 환경 요인에 노출되어 발생합니다. 녹청은 산화구리(예: 적동석), 탄산염(예: 공작석) 또는 황산염과 같은 화합물로 구성됩니다. 천연 녹청은 부식 방지 기능을 제공하는 반면, 인공 녹청은 미적 또는 보호 목적으로 적용됩니다. 고고학에서 푸른 녹은 역사적 기록으로 작용하고 보호 장벽 역할을 하여 보존 노력에 있어 보존이 매우 중요하기 때문에 가치가 있습니다.

Surface degradation occurs due to corrosion, which involves not only oxidation but also the formation of copper chlorides (bronze disease) and other corrosion products that vary in thickness and composition. Bronze disease is an active corrosion process in which bronze reacts with chloride ions to form cuprous chloride (CuCl), leading to metal degradation. In humid environments, cuprous chloride reacts with water to produce hydrochloric acid, further accelerating deterioration. This results in pitting and flaking, weakening the structural integrity of artifacts. Bronze disease can compromise the structural, historical, and aesthetic values of archaeological coins. The reaction speed on the bronze surface varies depending on the object’s history and surrounding environment.

표면 열화는 산화뿐만 아니라 염화구리(청동병) 및 두께와 구성이 다양한 기타 부식 생성물의 형성과 관련된 부식으로 인해 발생합니다. 청동병은 청동이 염화물 이온과 반응하여 염화제일구리(CuCl)를 형성하여 금속 분해를 일으키는 활성 부식 과정입니다. 습한 환경에서는 염화제일구리가 물과 반응하여 염산을 생성하여 더욱 악화를 가속화합니다. 이로 인해 구멍이 나거나 벗겨지는 현상이 발생하여 유물의 구조적 완전성이 약화됩니다. 청동병은 고고학 주화의 구조적, 역사적, 미학적 가치를 손상시킬 수 있습니다. 청동 표면의 반응 속도는 물체의 이력과 주변 환경에 따라 달라집니다.

Sulfur and chloride ions can penetrate the patina and metal core, causing pits to form on the surface. Aggressive chloride accelerates the dissolution of copper-based alloys, causing the loss of native protective layers in burial environments. The corrosion layers mainly consist of malachite (CuCO3. Cu(OH)2), which disrupts the CuCl/Cu2O mixture and causes exfoliation. Post-excavation cuprous chloride (CuCl) hydrolyzes into hydroxyl chloride polymorphs Cu2OH3Cl in the presence of water. Bronze disease occurs with the formation polymorphous copper hydroxyl chlorides, including atacamite, paratacamite, clinoatacamite, and botallackite.

황과 염화물 이온은 녹청과 금속 코어를 관통하여 표면에 구멍이 생길 수 있습니다. 공격적인 염화물은 구리 기반 합금의 용해를 가속화하여 매장 환경에서 기본 보호 층의 손실을 유발합니다. 부식층은 주로 공작석(CuCO3, Cu(OH)2)으로 구성되어 있으며, 이는 CuCl/Cu2O 혼합물을 파괴하고 박리를 유발합니다. 발굴 후 염화 제1구리(CuCl)는 물이 있을 때 염화수산기 다형체 Cu2OH3Cl로 가수분해됩니다. 청동병은 아타카마이트, 파라타카마이트, 클리노아타카마이트 및 보탈락카이트를 포함하는 다형성 염화수산구리 형성으로 발생합니다.

Lead plays an effective role in influencing the corrosion rate by forming highly stable lead carbonates and insoluble lead chloride, which remain stable after excavation. Protective conservation is the most effective process to prevent or at least delay degradation. However, achieving suitable environmental conditions is challenging, making it necessary to apply a protective system. Protective coatings, including natural patinas or applied treatments, inhibit corrosion by forming a barrier against moisture, oxygen, and pollutants, helping to preserve the artifact and minimize further damage. The coating system is a significant topic to stop corrosion and ensure the long-term stability of archaeological coins. There is a continuous study to provide better protection for objects by preventing the influence of humidity and contaminations with special requirements for conservation-restoration ethics such as ease of application, transparency, good appearance, long-term stability, reversibility, and safety for conservators-restorers and the environment.

납은 굴착 후에도 안정적으로 유지되는 매우 안정적인 탄산납과 불용성 염화납을 형성하여 부식 속도에 영향을 미치는 데 효과적인 역할을 합니다. 보호적 보존은 열화를 예방하거나 최소한 지연시키는 가장 효과적인 과정입니다. 그러나 적절한 환경 조건을 달성하는 것이 어렵기 때문에 보호 시스템을 적용하는 것이 필요합니다. 천연 녹청 또는 적용된 처리를 포함한 보호 코팅은 습기, 산소 및 오염 물질에 대한 장벽을 형성하여 부식을 억제하여 유물을 보존하고 추가 손상을 최소화하는 데 도움을 줍니다. 코팅 시스템은 부식을 방지하고 고고학 동전의 장기적인 안정성을 보장하는 중요한 주제입니다. 적용 용이성, 투명성, 양호한 외관, 장기 안정성, 가역성 및 보존인의 안전성과 같은 보존-복원 윤리에 대한 특별한 요구 사항으로 습도 및 오염의 영향을 방지하여 물체에 대한 더 나은 보호를 제공하기 위해 지속적인 연구가 진행되고 있습니다. 복원자와 환경.

Through ancient conservation, natural resins were used to coat metal surfaces, but they often curled and flaked away. In contrast, methyl acrylate/ ethyl methacrylate 30:70% (Paraloid B-72®) is considered the most widely used coating for archaeological objects in Egypt due to its economic efficiency, transparency, and reversibility. It can be applied on both clean metal surfaces and those covered with patina.

고대 보존을 통해 천연 수지를 사용하여 금속 표면을 코팅했지만 종종 말리거나 벗겨졌습니다. 대조적으로, 메틸 아크릴레이트/에틸 메타크릴레이트 30:70%(Paraloid B-72®)는 경제성, 투명성 및 가역성으로 인해 이집트에서 고고학 유물에 가장 널리 사용되는 코팅으로 간주됩니다. 깨끗한 금속 표면과 녹청으로 덮인 표면 모두에 적용할 수 있습니다.

The study of archeological coins is essential for both the preservation of cultural heritage and advancements in corrosion science. Analyzing the corrosion products of bronze archeological coins provides insights into the surface morphology, which aids in the preservation of cultural heritage.

고고학 동전에 대한 연구는 문화유산 보존과 부식과학의 발전에 필수적입니다. 청동 고고학 동전의 부식 생성물을 분석하면 문화유산 보존에 도움이 되는 표면 형태에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.