External PIXE 를 이용한 불상의 성분 분석


김기동, 최한우, 김영석, 김준곤, 홍완, 우형주
한국자원연구소

제작연대와 장소에 따라 sample 의 조성을 분류할 수 있기 때문에 sample 의 구성 성분을 조사하는 것은 고고학에 있어서 상당한 도움을 줄 수 있다. 양성자 유발 X 선 분석법 (proton induced X-ray emission : PIXE)은 비파괴적이며, 넓은 영역의 원소에 대하여 분석할 수 있고, 국소적인 부분을 측정할 수 있다는 장점때문에 고고학에서 이용할 수 있는 가장 좋은 분석법의 하나이다. 뿐만아니라 External PIXE 는 sample 의 크기에 제한을 받지않고, 진공으로 인한 sample 의 표면손실도 일어나지 않으므로 고고학적으로 그 이용가치가 상당히 높다.
제작연대가 7세기와 9 세기경으로 추정되는 불상에 대하여 External PIXE 분석법을 이용하여 금으로 이루어진 부분과 동으로 아루어진 부분에 대하여 그 조성 성분을 분석하였다. SNICS 선원과 tandem 형 가속기를 이용하여 양성자를 2.5 MeV 로 가속시켜, 2 mm collimator 와 7.6 um 인 capton foil 을 통과시킨 후, He 분위기속으로 방출시켰다. X-ray 검출기는 Si(Li) 검출기를 사용하였는데, 그 분해능은 55Fe 에 대하여 180 eV 이었다. X 선 peak fitting 및 self absorption 은 AXIL 을 이용하여 계산하였으며, 가속 양성자가 불상 속에서 감쇠되는 에너지 양은 Concal 을 이용하여 계산하였다. 불상속에 존재하는 성분 중 Fe, Ni, Cu, Zn, Sn, Sb, Pb, Au 등에 대하여 상대적 양으로 분석하였다. Calibration factor 로는 Fe, Sn, Zn, Cu, Au 등의 micrometer 를 이용하여 얻었다.

제 22회 한국분석학회, 강릉대학, 1999. 5. 14-15.


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