경주(慶州) 황남동(皇南洞) 출토(出土) 철부(鐵釜)의 보존처리(保存處理) 및 과학적분석(科學的分析)

Scientific Analysis and Conservation Treatment of the Kettle Excavated from Hwangnam-dong, Gyeongju

경주 황남동의 통일신라시대 생활유적에서 출토된 철솥을 유리공방에서 사용된 도가니로 추정하고 있어, 이에 대한 과학적인 분석을 통해 철솥의 용도를 밝혀보기로 하였다. 우선 보존처리를 실시해 철솥의 원형을 찾아주고, 철솥 표면에 발생한 부식물 5점에 대해 SEM-EDS 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 철솥의 외형에 있어 도가니로 추정하는 데 가장 큰 역할을 했던 주구부분의 편이 보존처리 과정에서 발견되어 구연부는 완전한 상태로 복원되었다. 금속시편의 조직을 관찰한 결과 열처리없이 서서히 냉각시킨 주조철제로 밝혀졌다. 부식물의 성분원소는 Fe과 O를 주성분으로 한 P, Si, Ca, S 등으로서, 주요 구성 화화물은 quartz, vivianite, goethite, akaganeite, lepidocrocite, hematite 등이었다. 이와 같은 구성 성분들은 유리의 제조원료로서 이들이 철솥 외부표면의 부식물층에서 용융상태가 아닌 원료로 확인되었다는 것은 철솥이 출토된 유적이 유리제조와 관련된 공방지였다는 것을 알려주는 증거가 될 수는 있으나, 철솥이 유리 용융 도가니로 사용되었다는 증거가 될 수는 없다. 또한 철솥 출토 당시 우물지 안에 퇴적되어 있던 유기물 부식토와 사질점토 등을 고려해 보면 이들이 철솥의 부식물 형성인자로 작용한 것으로 볼 수도 있다. 따라서 철솥은 전형적인 주조철제로 도가니로 사용되지는 않은 것으로 결론지을 수 있다.

As the kettle excavated from a site in Hwangnam-dong, Gyeongju was presumed to have been used as a melting crucible in a glass production workplace, we decided to prove its usage by scientific analysis. First, we performed conservation treatment to find the original status of the kettle, and then SEM-EDS and XRD analysis of the five corrosions created on the surface of the kettle. The fragment of the spout, which played a crucial role for the kettle to be considered as a melting crucible, was discovered during the conservation treatment. So the mouth rim of the kettle was restored to perfection. When we observed the microstructure of the metal sample, it was proved to be cast iron gradually cooled without heat treatment. In the corrosion products, the main components were Fe and O and other components such as P, Si, Ca, and S were found. The main compounds were quartz, vivianite, goetheite, akaganite, lepidocrocite, hematite, etc. Although these components were used as raw materials for making glass, these were found not in the melting status but mere raw materials. This can be an evidence to show these site where the kettle was excavated had been a glass production workplace. However, it is not sure that the kettle was used as a melting crucible. Moreover, if we consider the organic mold and sand clay accumulated in the well site when the kettle was excavated at first, we can see this as a formative factor of the corrosions of the kettle. Therefore, we concluded that the kettle is a typical cast iron and was not used as a melting crucible of glass.