Nd:YAG 레이저를 이용한 금속유물에 코팅된 아크릴수지의 제거 및 표면 특성 연구
Experimental Study of Nd:YAG Laser Cleaning System for Removing Acrylic Resin and Surface Characteristic
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초록
레이저클리닝은 소지에 손상을 주지 않고 이차오염물을 생성시키지 않는 건식클리닝 방식이다. 본 연구에서 레이저파장 1064nm와 532nm를 발진하는 Nd:YAG 레이저기기를 사용하여 동판과 청동유물편에 코팅된 아크릴수지를 제거하고 적용 가능성을 알아보았다. 레이저클리닝 실험 후 광학현미경, FT-IR, SEM-EDS 등의 과학적 분석을 실시하여 처리 전,후 표면의 변화를 조사하였다. 실험결과 아크릴수지는 대부분의 시료에서 낮은 레이저에너지밀도로 제거되었다. 또한 레이저파장 532nm은 1064nm 보다 낮은 레이저에너지밀도를 사용하기 때문에 더 효과적임을 알 수 있었다. 그러나 아크릴수지는 쉽게 제거되지만 용융현상이 발생하고 파티나가 제거되는 문제점이 발생하였다. 따라서 다른 레이저클리닝 시스템이나 다른 레이저파장대를 사용하는 추가 연구가 필요하다.
Abstract
Laser cleaning have been found to be a useful cleaning tool to remove contaminants without inducing damage to the substrate and making secondary pollutant. In this study, the effect of Nd:YAG laser cleaning system, emitting at 1064 nm and 532 nm, on acrylic resin applied onto copper coupons and pieces of bronze was investigated. The samples after laser cleaning tests were examined using microscopy, FT-IR, SEM-EDS. As a result, the acrylic resin could be removed from most of the samples at low laser energy density. Laser wavelength 532 nm was more effective than 1064 nm because of using lower laser energy density, which could reduce heat damage to substrates. Although the acrylic resin was easily removed, it revealed melted surfaces and removed bronze patina which must remain. The problems should be solved by future studies using different laser system or laser wavelengths.
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