Quantifying the Acclimatization Process Following Conservation Treatment Using Digital Speckle Pattern Interferometry

박물관은 종종 완벽한 정적의 장소로 상상되곤 한다. 그곳에서는 기후 제어 시스템이 취약한 보물들을 보호하기 위해 공기의 온도와 습도를 일정하게 유지한다. 그러나 그 안의 물건들은 그들만의 역사를 가지고 있다. 기후 제어 기능이 있는 갤러리에 들어서기 전, 나무 캐비닛이나 채색된 패널은 수십 년, 어쩌면 수 세기에 걸친 자연스러운 날씨 변화를 겪으며 살아왔다. 현대 보존 과학의 핵심 개념 중 하나인 "검증된 변동(proofed fluctuation)"은 이 물건들이 기억력을 가지고 있다고 제안한다. 만약 어떤 물체가 과거에 특정 범위의 온도와 습도 변화를 견뎌냈다면, 그 물체는 대개 동일한 변화를 다시 겪더라도 파손 없이 견뎌낼 수 있다는 것이다. 그 논리는 재료가 이미 한계치까지 늘어나고 줄어들었으므로, 과거의 스트레스로 인해 형성된 미세한 균열들이 마치 신축 이음매(expansion joints)처럼 작용하여 물체가 새로운 손상 없이 안전하게 움직일 수 있게 해준다는 것이다. 하지만 이 안전망은 보존 전문가가 물체를 수리하는 순간 사라진다. 느슨해진 장식 층을 다시 붙이기 위해 접착제를 사용하는 순간, 물체는 사실상 초기화된다. 물체는 "검증되지 않은(un-proofed)" 상태가 되며, 여기서 질문이 발생한다. 물체가 새로운 환경을 다시 학습하는 데 얼마나 걸리며, 그 학습 기간 동안 어떤 일이 일어나는가?

이 질문은 런던의 빅토리아 앨버트 박물관에서 진행된 11년간의 독특한 연구를 이끌었다. 연구진은 18세기 프랑스제 캐비닛의 서랍 네 개가 보존 처리 이후 어떻게 적응해 나가는지를 관찰했다. 유명한 장인 아담 와이즈바일러(Adam Weisweiler)가 제작한 이 캐비닛은 거북등껍질, 황동, 뿔로 이루어진 섬세한 표면을 가지고 있으며, 이는 공기 변화에 매우 민다면 특징이 있다. 2012년, 보존 전문가들은 나무 밑바닥으로부터 장식 층이 벗겨지는 부분을 고치기 위해 서랍들을 처리했다. 서로 다른 방법을 테스트하기 위해 그들은 네 개의 서랍에 네 가지 유형의 접착제를 사용했다. 목표는 단순히 어떤 접착제가 가장 잘 붙어 있는지를 보는 것이 아니라, 서랍이 시간이 흐름에 따라 갤러리의 공기에 어떻게 반응하는지를 관찰하는 것이었다. 연구진은 디지털 스펙클 패턴 간섭계(digital speckle pattern interferometry)라는 특수 도구를 사용했는데, 이는 인간의 머리카락보다 작은 움직임도 포착할 수 있는 매우 민감한 카메라와 같은 역할을 한다. 표면을 부드럽게 가열하거나 음파로 두드림으로써, 이 도구는 층이 어디에서 들뜨거나 갈라지는지를 정확히 밝혀내어 보이지 않는 스트레스를 가시적인 움직임의 지도로 바꾸어 놓았다.

결과는 명확하고 놀라운 패턴을 보여주었다. 손상은 10년에 걸쳐 천천히 꾸준히 발생한 것이 아니었다. 대신, 새로운 균열과 들뜸의 대다수는 처치 후 첫 1년 이내에 발생했다. 2013년과 2014년 사이에 서랍의 전체 손상 면적이 크게 증가했다. 그 첫 해 이후에는 새로운 손상의 속도가 급격히 느려졌다. 이후 10년 동안 발생하는 새로운 손상의 양은 초기 폭발적 증가에 비해 아주 미미했다. 이는 물체가 안착하는 데 10년이 필요하지 않음을 시사한다. 즉, 물체들은 비교적 빠르게 적응했으며, 불과 몇 년 안에 갤러리 환경의 한계를 본질적으로 학습했다는 것이다. 연구는 전통적인 동물성 접착제를 사용하든 현대적인 합성 수지를 사용하든 상관없이, 서랍들이 모두 동일한 경로를 따랐음을 발견했다. 즉, 격렬한 조정기를 거친 후 긴 안정기로 접어드는 과정을 거쳤다.

연구진은 또한 갤러리의 구체적인 날씨 조건을 살펴봄으로써 무엇이 이러한 변화를 유발했는지 이해하고자 했다. 그들은 손상이 평균적인 온도나 습도에 의해 발생하는 것이 아니라, 특정한 고스트레스 사건(high-stress events)에 의해 발생한다는 것을 발견했다. 나무가 최근의 기억보다 더 많이 팽창하거나 수축하는 극단적인 신축 사이클이 단 몇 차례만 발생해도, 층이 움직이고 새로운 상태로 자리 잡기에 충분했다. 이러한 몇 번의 고스트레스 사건이 지나고 나면, 서랍들은 이전의 취약성을 "잊어버린" 듯 보였고 안정되었습니다. 이 발견은 물체를 영원히 완벽하게 정적인 환경에 두어야 한다는 생각에 도전한다. 이는 물체가 수리된 후에도, 그 물체가 긴 역사 속에서 이미 경험했던 한계를 넘어서지 않는 한, 박물관의 자연스러운 변동에 꽤 빠르게 적응할 수 있음을 시사한다.

또한 연구는 손상을 측정하는 방식의 중요성을 강조했다. 연구진은 매우 민감한 도구가 때때로 손상된 영역이 작아지는 것으로 표시하는 것을 주의해야 했는데, 이는 물리적으로 균열이 스스로 작아지는 것이 불가능하기 때문이다. 따라서 특정 지점에서 기록된 가장 큰 크기를 항상 취하는 방식을 사용하여 측정상의 오류를 교정하였고, 손상이 실제로 (첫 해 이후에는) 매우 느리게 성장하고 있음을 확인했다. 그들은 또한 들뜬 영역의 가장자리에서 균열이 나타나면 표면의 움직임 방식이 변하여 실제 문제가 악화되었음에도 불구하고 지도상에서는 손상이 더 작아 보이는 경우가 있다는 점도 언급했다. 이러한 미세한 변화를 추적함으로써, 팀은 측정 오류와 물체의 상태 변화를 구분할 수 있었다.

궁극적으로, 이 장기적인 관찰은 박물관이 소장품을 관리하는 방법에 대한 실질적인 지침을 제공한다. 이는 수리 직후, 즉 물체가 환경에 가장 취약한 시기에 손상 위험이 가장 높다는 것을 보여준다. 그러나 물체가 적응함에 따라 그 위험은 급격히 감소한다. 이 연구는 물체가 처치된 후에도 "검증된 변동" 개념이 유효함을 확인해 준다. 물체가 갤러리 기후의 유의미한 사이클을 몇 차례 경험하고 나면, 새로운 균형을 찾는다. 이러한 결과는 박물관이 모든 물체에 대해 극도로 정밀하고 에너지 집약적인 기후 제어를 유지할 필요는 없음을 시사한다. 특히 이미 건물 환경에 적응한 물체들의 경우 더욱 그러하다. 대신, 물체가 비교적 빠르게 적응할 수 있다는 점을 이해하면, 물체의 역사를 존중하면서도 그 물체가 새로운 환경에 안착할 수 있도록 하는 보다 유연한 보존 접근 방식을 가질 수 있다.