과학글 시리즈 : 예술작품과 소재과학 (Nature materials)

안녕하세요~

오늘 처음으로 자기소개글 외에 관련 글을 올리게 되었네요~

 일반인들도 친숙하게 느낄만한 주제를 고민하다가 최근에 <nature materials>의 최신호에 “Materials science challenges in paintings”이라는 명화를 소재과학의 시각에서 분석해본 흥미로운 글이 올라와서 소개해드리는 글을 쓰게되었습니다. 

  소재과학과 예술은 언뜻 생각하기에는 별다른 관련이 없다고 생각할지도 모르나,  소재과학은 예술작품의 여러 분야에서 유용하게 사용되어지고 있습니다. 예를 들어서 명화의 재료분석을 통해 어떤 기법으로 표현 할 수 있었는지를 분석할 수 있고 (모나리자 미소의 비밀 : 아주 얇게 덧칠하는 스푸마토 기법) 예술품 제작에 사용된 각종 물감들의 역사를 분석할수도 있으며 예술품의 복원 및 보존처리, 그리고 위작여부등을 가리는데에 유용하게 쓰이고 있습니다.

(40 마이크로미터의 얇은 두께의 덧칠을 통해 표현한 신비한 모나리자의 미소, Image from wikipedia)

   특히 예술품의 복원 및 보존 처리는 우리나라에서는 많이 요원했던 기술로써 과거 보존 처리를 위해 안압지에서 출토된 나무 주사위를 오븐에 말리다가 너무 오랫동안 말려서 소실된 사례도 있으며, ( 참조 기사 “안압지 ‘14면체 주사위’ 미스터리”) 아니면 우리나라의 기술력이 부족하여 예술품의 의미를 제대로 못 살리고 일본문화재 복원기술을이용한 안타까운 사례도 있다는 점에서 시사하는 바가 큰 분야입니다. (참조 기사 “[더깊은뉴스]‘멋대로 복원’에 우는 ‘미인도’ ")

   다시 글로 돌아와서, 현재 예술작품을 분석하는 소재과학은 X-ray fluorescence spectroscopy, X-ray diffraction, Raman spectrometry  그리고 laser-induced fluorescence spectrometry 등등의 다양한 장비의 개발에 힘입어 기존의 시료를 채취해서 분석하던 파괴적 방식의 분석에서 벗어나, 비파괴적인 분석이 가능해지면서, 마치 X-ray가 의학에 지대한 영향을 미친것과 마찬가지로 비약적인 발전을 하고 있습니다.  본문에서는 유화라는 분야로 한정지어서  최근의 소재과학이 어떻게 유화의 분석에 활용되고 있는지를 설명하고 있는데요

우선 유화에 대해 설명드리자면 15세기 말경 르네상스시기에 유럽에서 시작된 방식으로 이름 그대로 기름같은 각종 바인더와 색을 가지고 있는 안료를 혼합하여 사용하는 물감입니다. 유화는 일반적인 수채화물감과는 다르게 기름을 사용한 물감으로 물에 잘 녹지 않고 잘 마르지 않는 성질이 있습니다. 이러한 성질을 이용해서 오랜시간 붓 터치를 여러번함으로 두껍게 덧칠을 할수 있게 되고 특유의 광택이있는 그림을 그릴 수 있게 됩니다.

이러한 유화물감은 지금처럼 상용화되어있는것이 아니라 각 화가들이 자신만의 시크릿 레시피를 이용해서 특유의 화풍을 만들어내는데 이용되어져 왔습니다.  예를 들어 램브란트는 유화물감에 방해석이나 전분을 섞었는데요 이러한 성분은 시간이 지나 굳은 기름과 비슷한 굴절률을 가지고있기 때문에 빛이 물감층의 가장 아래부분까지 잘  도달 할 수 있도록 도왔습니다.  이러한 램브란트의 세심한 유화물감 소재 선택이 빛과 그림자의 화가로 후대에까지 칭송받게된 비밀이라고 합니다. 요즘 현대에 들어와서는 이러한 유화 물감에 최근에 연구 개발되고 있는 탄소나노튜브를 섞어서 빛의 반사율을 조절하기도 한다니 기술의 발전이 놀랍습니다!

 (빛과 그림자의 화가 램브란트, The Man with the Golden Helmet 출처 : wikipedia)

또한 유화 물감의 성분 뿐만 아니라 그것 자체의 유변학적 특성(뻑뻑한지 또는 흘러내리는성질이 강한지)도 매우 중요한 특성중 하나입니다. 화가들이 거친 표면을 표현하고 싶으면 기름을 적게 추가해서 뻑뻑한 점도를, 부드러운 표면을 표현하고 싶으면 기름을 많이 추가해서 낮은 점도를 형성하는데 이러한 붓터치가 예술 전공가들에게는 매우 중요하다고 합니다. 한 예로, 유명한 인상주의 화가인 반 고흐의 경우는 이러한 점도 차이를 이용한 붓터치를 아주 잘 활용한 화가중 한명이었다고 하는데요. 고흐의 특기는 산화납과 같은 안료가 유화물감의 바인더와 섞일때의 유변학적 특성변화를 그림에 잘 활용 하였다고 합니다. 그가 동생에게 보낸 편지에서도 붓터치의 즐거움과 중요성에 대해서 종종 언급하기도 했다고 합니다.  고흐의 그림을 보시면 각각 다른 색깔의 물감이 완전히 섞여서 하나의 색으로 바뀌지 않고 거친 붓터치를 통해 물감 고유의 색을 유지하면서 주위 색의 영향을 받아 특이한 색감을 낼 수 있게 하는게 바로 이 유변학적 특성을 이용한 것입니다. 고흐의 그림을 감상하실때 붓터치로 어떻게 사물을 표현했는지를 유심히 살펴보는 것도 하나의 감상 포인트가 될수 있겠네요!

(팔레트위에 있는 2개의 기름통과 용매통을 주목하세요~ 반고흐는 물감과 기름을 자신이 원하는 점도가 나오게 적당히 섞은후 그림에 사용하였다고 합니다. 그림을 그리는 고흐의 자화상 Image: GRANGER HISTORICAL PICTURE ARCHIVE / ALAMY STOCK PHOTO)

마지막으로 물감에 사용된 안료는 시간이 지남에 따라 화학 반응에 의해서 원래 화가가 의도했던 색과는 다른 색을 내고있다고 합니다. 그래서 현재 물감의 성분을 분석해서 화가가 당시에 사용했던 그 색깔을 그대로 복원해서 컴퓨터이미지화 하는 프로젝트도 진행중에 있다고 하네요!

 여기까지 읽고 드는 생각이 우리나라도 동양 특유의 문화재 특성에 대한 연구를 많이 진행해서 옛날 조상들이 향유하던 그때 그느낌 그대로의 작품으로 복원 할 수 있다면 좋겠다는 생각이 듭니다!

오늘 글은 여기까지입니다~ 

다음 흥미로운 주제로 찾아뵙겠습니다~ 

감사합니다~