오래된 그림에 자외선을 비추는 이유는? UV 조사로 찾는 복원 흔적

박물관에서 수백 년 된 회화 작품을 바라보면 그림 전체가 처음 그려졌을 때부터 지금까지 그대로 남아 있다고 생각하기 쉽다.

하지만 오래된 그림은 긴 시간을 지나면서 다양한 변화를 겪는다.

표면에 먼지와 오염물이 쌓이기도 하고 바니시가 변색되기도 한다. 작품이 찢어지거나 물감층이 떨어져 과거에 보존처리를 받은 경우도 있다.

손상된 부분을 메우고 주변 색에 맞춰 보채한 흔적이 현재는 거의 보이지 않을 수도 있다.

그렇다면 보존전문가는 어디까지가 화가가 처음 그린 부분이고 어디부터가 후대에 손을 댄 부분인지 어떻게 알아낼까?

작품 표면을 긁거나 물감을 떼어내 확인할 수는 없다.

이때 활용되는 대표적인 비파괴 조사 방법 가운데 하나가 바로 자외선 조사(UV Examination)다.

회화 작품에 적절한 자외선을 조사하면 일부 재료가 가시광선에서 볼 때와 전혀 다르게 보일 수 있다.

특히 오래된 바니시나 일부 보존처리 재료가 특징적인 형광(Fluorescence)을 나타낼 수 있기 때문에 과거의 보수 흔적과 표면 상태를 조사하는 중요한 단서가 된다.

34편의 적외선 촬영이 그림의 색 아래에 숨어 있는 밑그림을 찾는 기술이었다면, 자외선 조사는 그림의 표면에 쌓인 시간과 복원의 흔적을 살펴보는 기술이라고 할 수 있다.

자외선은 무엇일까?

우리가 일상에서 보는 빛은 전자기파의 일부인 가시광선이다.

가시광선 가운데 보라색보다 파장이 짧은 영역에는 사람의 눈으로 직접 볼 수 없는 자외선(Ultraviolet, UV)이 존재한다.

자외선 자체는 눈에 보이지 않는다.

하지만 특정 물질에 자외선을 비추면 물질이 에너지를 흡수한 뒤 일부를 더 긴 파장의 빛으로 방출할 수 있다.

이때 발생하는 현상이 형광이다.

그래서 어두운 공간에서 특정 자외선 광원을 작품에 비추면 어떤 부분은 밝게 빛나고 어떤 부분은 어둡게 나타날 수 있다.

문화재 연구에서는 이러한 차이를 이용해 작품 표면에 존재하는 서로 다른 재료를 조사한다.

바니시는 왜 자외선 아래에서 다르게 보일까?

회화 작품에는 그림을 보호하거나 표면의 광택과 색감을 조절하기 위해 바니시(Varnish)가 사용된 경우가 있다.

바니시는 그림 가장 바깥쪽에 위치하기 때문에 시간이 지나면서 산화되거나 황변되는 등 변화가 나타날 수 있다.

일부 오래된 천연수지 바니시는 자외선 조사에서 특징적인 형광을 보일 수 있다.

이때 표면 전체가 동일한 상태라면 비교적 연속적인 형광이 나타날 수 있지만 후대에 특정 부분이 보수되거나 다른 재료가 사용됐다면 주변과 다른 모습으로 관찰될 가능성이 있다.

따라서 보존전문가는 UV 조사 결과를 통해 표면층이 얼마나 균일한지, 특정 부분에 다른 재료가 존재하는지 등을 살펴볼 수 있다.

검게 보이는 부분은 모두 복원한 곳일까?

자외선 조사 사진을 보면 밝게 빛나는 영역 사이에 어두운 부분이 나타나는 경우가 있다.

이 때문에 “검게 보이면 전부 후대에 복원한 부분”이라고 생각하기 쉽다.

하지만 그렇게 단순하게 해석하면 안 된다.

형광의 차이는 다양한 원인으로 발생할 수 있다.

재료 자체가 다를 수도 있고 바니시의 두께나 노화 정도가 다를 수도 있다. 표면 오염이나 과거 세척, 안료 특성 등이 영향을 줄 가능성도 있다.

따라서 UV 이미지에서 어두운 부분이 발견됐다는 이유만으로 바로 “여기는 가짜로 덧칠한 부분이다”라고 결론 내릴 수는 없다.

문화재 과학조사에서 중요한 것은 특정 영상 하나가 아니라 다른 조사 결과와 함께 해석하는 것이다.

과거에 덧칠한 부분을 찾을 수 있을까?

오래된 그림이 손상되면 보존처리 과정에서 손실된 부분을 시각적으로 보완하기 위해 색을 더하는 경우가 있다.

이를 일반적으로 보채나 인페인팅 등의 개념과 연결해 설명할 수 있다.

숙련된 전문가가 주변 색과 잘 맞춰 처리하면 일반 조명 아래에서는 어디가 보수된 부분인지 쉽게 구별하기 어려울 수 있다.

하지만 원래의 오래된 재료와 후대에 사용된 보존 재료는 조성과 노화 정도가 다를 수 있다.

따라서 자외선 조사에서 서로 다른 반응을 보일 가능성이 있다.

이러한 차이는 과거에 어느 부분이 손상됐고 어떤 범위에 보존처리가 이루어졌는지를 추정하는 단서가 된다.

복원 흔적을 굳이 찾아야 하는 이유

겉으로 자연스럽게 보이면 그냥 두면 되지 않을까?

하지만 보존전문가에게 과거의 보존처리 이력은 매우 중요한 정보다.

어떤 부분이 원래 재료이고 어떤 부분이 후대에 추가됐는지 알아야 새로운 보존처리의 범위를 결정할 수 있기 때문이다.

예를 들어 오래전에 사용한 보존 재료가 변색되거나 불안정해졌다면 제거 또는 재처리가 필요한지 검토할 수 있다.

반대로 안정적으로 유지되고 있다면 굳이 제거하지 않는 것이 더 나을 수도 있다.

즉, 자외선 조사의 목적은 과거 복원을 무조건 찾아내 없애는 것이 아니라 현재 문화재의 상태와 재료 구성을 이해하는 것이다.

바니시가 누렇게 변하는 이유는 무엇일까?

오래된 회화에서 흰색 부분이 누렇게 보이거나 전체적으로 갈색빛이 강하게 느껴지는 경우가 있다.

그 원인이 반드시 원래 안료의 색이라고 볼 수는 없다.

작품 위에 사용된 일부 바니시가 오랜 시간 빛과 산소, 환경 조건 등에 노출되면서 변색됐을 가능성도 있다.

이렇게 변색된 바니시는 작품의 색채를 원래보다 어둡거나 노랗게 보이게 만들 수 있다.

따라서 보존전문가는 가시광선 관찰과 자외선 조사, 필요하면 다른 분석을 함께 활용해 표면층의 상태를 파악한다.

그렇다면 오래된 바니시는 전부 제거하면 될까?

여기서 문화재 보존의 중요한 딜레마가 등장한다.

바니시가 변색됐다고 해서 무조건 제거하는 것이 정답은 아니다.

세척이나 바니시 제거는 작품에 직접적인 영향을 주는 작업이기 때문이다.

원래 물감층과 바니시의 상태, 과거 보존처리 이력 등을 충분히 조사해야 한다.

잘못된 용제나 과도한 세척은 원래의 물감층까지 영향을 줄 수 있다.

따라서 보존처리에서는 “더 깨끗하게 만들 수 있는가?”보다 “어디까지 개입하는 것이 안전하고 적절한가?”가 더 중요한 질문이 된다.

이 문제는 뒤에서 다룰 56 문화재 세척의 딜레마와도 연결된다.

UV 사진은 어떻게 촬영할까?

문화재 자외선 조사는 일반적인 사진 촬영과는 조건이 다르다.

주변의 가시광선 영향을 줄이고 적절한 UV 광원을 사용해 작품을 조사한다.

그리고 문화재에서 발생하는 가시 영역의 형광을 카메라로 기록할 수 있다.

촬영 조건이 달라지면 결과의 색과 밝기도 달라질 수 있기 때문에 광원의 종류와 위치, 카메라 설정 등 조사 조건을 체계적으로 기록하는 것이 중요하다.

특히 여러 시기의 사진을 비교하려면 촬영 조건을 가능한 한 일관되게 관리해야 한다.

그래야 변화가 작품에서 발생한 것인지 촬영 조건 때문에 달라진 것인지 구분하는 데 도움이 된다.

UV 조사는 작품을 훼손하지 않을까?

문화재 자외선 조사는 시료를 직접 떼어내지 않고 표면 정보를 얻을 수 있다는 점에서 비파괴 조사 방법으로 활용된다.

하지만 그렇다고 자외선을 아무렇게나 오래 비춰도 된다는 뜻은 아니다.

빛은 문화재에 누적적인 영향을 줄 수 있고 자외선은 특히 에너지가 높은 영역이다.

따라서 문화재 조사에서는 필요한 정보를 얻을 수 있는 범위에서 노출 조건과 시간을 적절하게 관리해야 한다.

이는 박물관 전시에서 자외선 노출을 줄이기 위해 조명과 창문을 관리하는 이유와도 연결된다.

조사에 필요한 빛 역시 문화재 보존 관점에서 관리 대상인 것이다.

자외선 조사와 적외선 촬영은 무엇이 다를까?

34의 적외선 조사와 이번 자외선 조사는 같은 회화 작품에 활용될 수 있지만 목적은 상당히 다르다.

적외선 반사 촬영은 조건이 맞는 경우 상부 색층 아래에 있는 밑그림이나 수정 흔적을 찾는 데 유용하다.

반면 자외선 조사는 작품 표면의 바니시와 일부 보수 재료, 표면 상태의 차이를 확인하는 데 도움을 줄 수 있다.

쉽게 구분하면 다음과 같다.

적외선 → 그림 아래쪽의 제작 흔적

자외선 → 그림 표면의 재료와 보존 흔적

그리고 32에서 다룬 X선은 다시 다른 정보를 제공한다.

X선 → 재료와 구조의 차이를 이용한 내부 정보

같은 그림 한 점을 여러 종류의 빛과 방사선으로 조사하면 각각 다른 층의 정보를 볼 수 있는 것이다.

한 작품에서 세 장의 전혀 다른 사진이 나온다

같은 회화 작품을 가시광선, 적외선, 자외선으로 각각 촬영했다고 생각해보자.

가시광선 사진에서는 현재 관람객이 보는 완성된 작품이 나타난다.

적외선 영상에서는 조건에 따라 그 아래의 밑그림이나 수정 흔적이 드러날 수 있다.

자외선 조사에서는 표면의 바니시와 과거 보수 부분 등이 다른 반응을 보일 수 있다.

여기에 X선 조사까지 추가하면 내부의 구조나 특정 재료 분포와 관련된 또 다른 정보를 얻을 수 있다.

결국 하나의 그림 안에서 제작 당시 → 수정 과정 → 완성 → 후대의 복원이라는 서로 다른 시간의 흔적을 과학적으로 추적할 수 있는 셈이다.

자외선 조사만으로 안료 종류를 정확히 알 수 있을까?

UV 조사에서 특정 부분이 특별한 색으로 형광을 나타낸다고 해서 그 모습만으로 재료를 확정하는 것은 신중해야 한다.

서로 다른 재료가 비슷한 형광 반응을 보일 수도 있고 같은 재료도 노화 상태와 주변 환경에 따라 다르게 나타날 수 있기 때문이다.

정확한 재료 확인이 필요하다면 XRF나 분광분석 등 다른 과학 분석법을 함께 활용할 수 있다.

37에서는 바로 이러한 분석 가운데 하나인 XRF(X선 형광분석)를 자세히 살펴볼 예정이다.

문화재에서 시료를 떼지 않고 어떤 원소가 들어 있는지 알아내는 기술이다.

과거의 보존처리도 문화재 역사의 일부다

자외선 조사로 과거의 복원 흔적을 발견하면 이를 무조건 잘못된 부분으로 생각하기 쉽다.

하지만 수십 년 또는 수백 년 전에 이루어진 수리 역시 문화재가 살아남아온 과정의 일부일 수 있다.

어떤 시대에는 당시 이용 가능한 재료와 기술을 이용해 문화재를 보존했다.

오늘날의 기준에서는 적절하지 않은 재료가 사용됐을 수도 있지만 그 처리 덕분에 문화재가 지금까지 남아 있을 가능성도 있다.

따라서 보존전문가는 과거 처리를 단순히 제거해야 할 대상으로만 보지 않고 왜 그런 처리가 이루어졌는지, 현재 어떤 영향을 주고 있는지를 평가한다.

보존처리 전후 UV 사진을 비교하는 이유

자외선 촬영은 보존처리 전 상태를 기록하는 데에도 활용될 수 있다.

처리 전에 바니시와 보수 영역을 조사하고 사진으로 남겨두면 이후 작업 결과와 비교할 수 있다.

어느 부분의 표면층이 변화했는지, 과거 보수재가 어느 범위에 있었는지 기록으로 남길 수 있기 때문이다.

이러한 사진은 미래의 보존전문가에게도 중요한 자료가 된다.

몇십 년 뒤 다시 보존처리가 필요해졌을 때 과거 작업 이전과 이후의 상태를 비교할 수 있다.

이는 30에서 다룬 예방적 보존과 장기적인 상태 기록의 원칙과도 이어진다.

자외선은 그림의 ‘두 번째 역사’를 보여준다

회화 작품에는 최소 두 종류의 역사가 존재한다고 볼 수 있다.

첫 번째는 화가가 작품을 만든 역사다.

밑그림을 그리고 색을 올리고 구도를 수정해 작품을 완성한 과정이다.

34편의 적외선 촬영은 바로 이 흔적을 찾아가는 기술이었다.

두 번째는 작품이 완성된 이후 살아남아온 역사다.

바니시가 노화되고, 작품이 손상되고, 누군가 이를 수리하고 다시 전시했던 과정이다.

35의 자외선 조사는 이 두 번째 시간의 흔적을 보여주는 중요한 방법이다.

눈에는 같은 색인데 자외선 아래에서는 다를 수 있다

일반 조명에서 작품을 보면 원래 물감과 후대에 추가된 보수 부분이 거의 완벽하게 같은 색으로 보일 수 있다.

하지만 두 재료가 만들어진 시대와 화학적 조성이 다르다면 자외선 아래에서는 서로 다른 반응을 나타낼 가능성이 있다.

바로 이 차이가 보존과학자에게 중요한 단서를 제공한다.

문화재 과학조사의 흥미로운 점은 눈으로 보이지 않는다고 해서 정보가 없는 것은 아니라는 사실이다.

우리의 눈은 가시광선이라는 매우 제한된 영역만 볼 수 있다.

적외선과 자외선, X선을 이용하면 같은 문화재에서 인간의 눈이 놓치고 있던 전혀 다른 정보를 얻을 수 있다.

32편에서는 X선으로 문화재의 내부 구조를 살펴봤고, 33에서는 CT로 그 내부를 3차원으로 재구성했다.

34편에서는 적외선을 이용해 완성된 그림 아래의 밑그림을 찾았다.

그리고 35편에서는 자외선을 이용해 그림 표면에 남아 있는 바니시와 과거 복원 흔적을 살펴봤다.

결국 문화재 보존과학은 단순히 오래된 작품을 깨끗하게 만드는 기술이 아니다.

서로 다른 빛과 과학적 분석을 이용해 문화재가 만들어지고 변화하고 보존되어 온 시간을 읽어내는 학문이다.

그렇다면 여기서 한 가지 새로운 질문이 생긴다.

사진으로 보면 그림의 색이 조금 달라진 것 같은데, 이것이 실제 변색일까 아니면 조명과 카메라 때문에 다르게 보이는 것일까?

사람의 눈과 사진만으로 판단하기 어려운 미세한 색 변화를 숫자로 기록하는 장비가 있다.

바로 색차계와 분광측색 장비다.