청주(淸州) 사뇌사지(思惱寺址) 출토 청동유물의 금속학적 조사

Metallurgical Study of Bronze Relics Excavated from Sanoesa Temple, Chongju

  • 권혁남 (국립중앙박물관 보존과학실) ;
  • 유혜선 (국립중앙박물관 보존과학실) ;
  • 안병찬 (국립중앙박물관 보존과학실)
  • 발행 : 2000.12.30

초록

1993 년, 충북 청주시 사뇌사지에서 많은 양의 청동 유물이 발견되었다. 이중 12점에서 시료를 채취하였고 원자 흡수 분광법 및 유도 결합 플라스마 방출 분광법을 이용하여 성분분석을 실시하였다. 또한 금속현미경 및 주사전자현미경을 이용하여 금속의 미세조직을 관찰하였다. 사뇌사지 출토 청동기는 성분, 제작 방법 그리고 용도에 따라 주조품, 단조 품, 타명기 그리고 땜 등 4 가지 종류로 분류되었다. 의례 용기로 사용된 주조품은 70% Cu, 10% Sn 그리고 20% Pb의 합금으로 ${\alpha}+{\beta}$의 전형적인 주조 조직을 보이고 있다. ${\delta}$상은 적은 양의 Sn 때문에 쉽게 관찰되지 않고 있으며 상대적으로 많은 양의 납을 함유하고 있어서 납편석을 관찰할 수 있다. 생활 용기로 사용된 단조품은 80% Cu와 20% Sn 합금으로 ${\alpha}$상과 담금질 조직을 보이고 있어 열처리를 행한 것으로 추측된다. 가공방법은 ${\alpha}$상의 모습과 ${\alpha}$상 내에 존재하는 쌍정으로 확인할 수 있다. 납은 가공을 어렵게 하므로 합금되지 않았다. 소리를 내기 위한 타명기는 85% Cu, 10% Sn, 5% Pb 또는 90% Cu, 10% Sn으로 합금되었으며 많은 양의 주석을 함유된 상태로 주조되어 수지상 구조를 나타내고 있다. 땜은 83% Cu, 12% Sn 그리고 5% Pb로 합금되었으며 공기중에서 빠르게 냉각되어 미세한 수지상 구조를 보이고 있다.

In 1993, many bronze artifacts were excavated from the Sanoesa Temple(思惱寺), Chongju, Chungbuk. Twelve items were selected and chemically analyzed with AA Spectrometry and ICP-Atomic Emission Spectrometry. They were also observed under the optical microscopy and SEM. According to the results from chemical analysis, production method and use, these artifacts were classified into four groups: casting, wrought and welding products, and bells. Cast products, probably used for ritual, were alloy of 70% Cu, 10% Sn and 20% Pb. They showed ${\alpha}+{\beta}$ phase as a typical microstructure of casting. The ${\delta}$ phase was rarely observed due to the small amount of Sn. These artifacts included more lead than other alloys. They showed segregation like island-shape on the lead part. Wrought products used for daily too1s. were alloy of 80% Cu and 20% Sn. Since they were consist of ${\alpha}$ phase and martensite ${\beta}$ phase, it could be presumed that they were heat-treated. The production method could be identified from twinned grains in ${\alpha}$ phase. Lead was not included in because it had a bad effect to alloy. The bells were alloyed with 85% Cu, 10% Sn, 5% Pb or 90% Cu and 10% Sn. They show the dendrite structure because they were cast and alloyed with many tin. Weldinged were alloyed with 83% Cu, 12% Sn and 5% Pb. lt showed the fine dendrite structure because of fast cooling in air.

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