본 연구에서는 화기 발달사에 귀중한 자료로 평가되는 보물 불랑기자포의 전면적인 보존처리에 앞서, 보존 상태 진단 및 적합한 보존처리 계획을 수립하기 위해 과학적 조사를 선행했다. 형태 조사, 방사선 투과조사, 3D 스캔, 색차 분석으로 불랑기자포의 형태 및 보존 상태를 확인할 수 있었으며, 과거 보존처리제로 사용한 코팅제의 완전한 제거 및 함침법을 적용한 보존처리 방법이 필요한 것으로 판단되었다. 특히 불랑기자포의 크기 및 무게, 내부 밀도, 결함 등을 만족시키기 위해 각 과정에 충분한 반응 시간을 설정해야 하며, 취약성을 고려한 주의가 요구되는 것으로 확인되었다. 또한 P-XRF, XRD, FT-IR 분석으로 조성 성분과 표면 오염물을 확인한 결과 불랑기자포는 Cu-Sn-Pb-Fe가 주원소로 구성되었으며, 표면에는 내부 합금 원소 특성에 기인한 다양한 부식물이 검출되었다. 부분적으로는 내부를 침식하는 공식성 부식물이 발생하였으며, 이와 같은 내부 부식인자의 활동을 억제하고 잠재적 요인을 제거하여 안정성을 부여하는 보존처리가 필요할 것으로 판단하였다. 앞선 과학적 조사 결과를 바탕으로 실시한 보존처리는 ‘표면 오염물 제거-안정화 처리-강화 처리-복원-보존처리 후 조사 및 마무리’의 순서로 이루어졌다. 각 과정에서는 색차 및 광택도를 측정하여 변화 양상을 파악하였으며, 다양한 조사 결과와의 종합적인 검토를 통해 보존처리의 지표로 활용하기에 적합한 것으로 확인되었다.