• 보존과학회지
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• 제29권4호
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• pp.367-378
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• 2013

원삼국시대에 속하는 경기도 김포시 양촌유적에서 출토된 단조철부 5점과 주조철부 1점을 대상으로 미세조직 관찰과 비금속개재물 분석을 실시하였다. 단조품에 사용된 소재는 순철에 가까운 소재와 저탄소강이 사용되었고 성형 후 1점에만 담금질을 하였다. 주조품은 주철을 탈탄시킨 미세조직이 보여 주철탈탄 제강법이 적용된 것을 확인하였다. 비금속개재물 분석결과 철부는 고체저온환원법으로 제련하여 생산된 괴련철을 두드려서 제작하였다. FeO 함량이 $SiO_2$에 비해 비교적 높게 나타나 제련 시 노의 온도가 환원에 충분하지 못해 Fe의 회수율이 적었던 것으로 보이며 이 과정에서 광물에 포함된 K, P, Mg, Mn, Ti 등 불순물이 혼입되었다. Ca 함량이 높게 검출되는 곳이 있어 일부는 조제제로 석회물질을 넣었던 것으로 추정된다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제52권3호
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• pp.240-251
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• 2019

울산 하대고분에서 출토된 판상철부의 미세조직을 금속학적 방법으로 분석하여 제작기술을 살펴보았다. 또한 기존의 판상철부 연구자료와 비교 및 검토하여 판상철부에 적용된 다양한 제작기술을 파악하였다. 울산 하대고분 44호 목곽묘에서 나란히 배열된 상태로 출토된 판상철부 10점을 과학적으로 분석한 결과, 판상철부의 제작기술 체계를 '(1) 순철-형태 가공, (2) 순철-형태 가공-침탄, (3) 순철-형태 가공-침탄-탈탄' 세 가지 유형으로 분류할 수 있었다. 판상철부는 모두 단조에 의해 제작되었고, 순철을 소재로 두드려 형태를 만들었다. 특히 다수의 판상철부는 형태 가공 후 침탄 처리를 통해 재질을 강화시켰는데, 이는 중간 소재 또는 화폐로 통용됨으로써 당시 제철산업의 근간을 이루었던 철강 제품인 것으로 보인다. 한편 형태 가공이나 침탄 이후에는 담금질이 실시되지 않았다는 공통점을 가진다. 순철을 소재로 제작한 판상철부의 미세조직에는 불순 개재물이 다량 포함되어 있고, 비금속 개재물을 성분 분석한 결과, 유리상과 뷔스타이트가 함께 혼재한 철재(鐵滓)의 특징을 보여주므로 제련 공정에서 저온환원법이 적용되었을 가능성이 크다.

• 한국광물학회지
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• 제20권4호
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• pp.231-245
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• 2007

경주 황성동 목곽 2호묘에서 3세기 중후반대에 제작된 것으로 추정되는 말각 장방형의 단조 철부가 출토되었다. 이 철부의 재질은 금속광택에 밝은 회백색을 보이며 연한 크림색조를 나타냈으며, 광학적 성질은 자철석 또는 자연철의 특징과 거의 유사하다. X-선 회절분석 결과, 자철석과 침철석만이 검출된 것으로 보아 단조철부의 제작에 이용된 원광석의 조성과 조직이 그대로 보존되었음을 반영하고 있다. 철부의 내부에서는 미립의 내포물이 불규칙하게 산출되었다. 이는 철부의 원광석에 수반되었던 석영, 방해석, 운모, 자철석, 각섬석, 중석광물, 휘석 및 감람석 등이 열처리 과정에서 제거되지 않은 불순물인 것으로 판단된다. 이 철부는 전반적으로 페라이트와 시멘타이트가 공존하는 펄라이트 조직을 보이며, 탄소의 함량은 비교적 높으나 균질하게 분포하는 부분이 있는 것으로 보아, 거의 순철에 가까운 소재로 성형한 후에 침탄이 이루어 진 것으로 추정된다. 이 철부의 산출상태와 수반 내포물로 보아 원광석은 울산광산에서 생산된 자철석이 이용되었을 가능성이 있다. 원광은 저온환원법에 의해 생산된 괴련철인 것으로 해석되며, 공석온도인 $727^{\circ}C$ 부근에서 성형이 이루어진 것으로 판단된다.

• 고문화
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• 56호
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• pp.147-180
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• 2000

이 연구는 김해 양동리 고분에서 출토된 2800 여점의 철제유물 중 6점에 대한 금속학적인 검토를 통해 고고학과 문화재보존과학의 기초자료로서 활용하고자 하였다. 1 김해 양동리 고분군 출토 철제유물은 원로로서 적철광을 사용하였고, 연료는 목탄을 이용한 것으로 추정된다. 2. 주조유물 중 철복은 C함량이 $4.6\%$의 과공정백주철이고 주조철부는 C함량이 $3.58\%$의 아공정백주철 임을 알 수 있었다. 이들 유물이 백주철인 것으로 보아 주조 후 바로 급랭하여 제작된 것으로 보인다. 3. 단조유물은 C함량이 $0.08\%,\;0.11\%$의 아공석강으로 대부분의 기지조직이 pearlite와 ferrite이며, 제작시 괴련철을 단조한 후 공랭하여 철기를 제작한 것으로 사료된다.

• 고문화
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• 56호
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• pp.59-91
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• 2000

지금까지 철기문화에 대한 연구는 주로 개시기의 양상과 정치체의 성장과정을 연구해왔다. 그러나 한편 철기는 토기와 마찬가지로 그 지역의 사회적$\cdot$자연적환경에 따라 변화를 보이기 때문에, 통시적인 연구와 아울러 지역적 접근의 연구를 할 필요가 있다. 본고에서는 지역적 접근을 시도한다는 점에서 의의를 가질 수 있다. 경주지역 철기 개시양상에 대해서는 그 동안 보충된 조사자료를 토대로 기존의 논의를 재검토하고, 아울러 개시기부터 기술적으로 완성되는 한계까지 경주지역 철기생산의 변천과정을 검토했다. 경주지역 철기유물을 통해서 단계적 설정과 단계별 기술적 특징을 검토해 본 결과, 경주지역의 철기 개시기는 선한식계 한계로 별도의 설정이 가능하다. 이 개시기 철기유물의 반출 유적은 주로 경주의 남동부에 집중적으로 분포되어 있다. 남동부에서는 또한 이른 시기의 청동유물이 출토되고 있어서 초기 철기유입과 관련성이 있을 것으로 보인다. 이들 유적이 대체로 정식조사를 거치지 않아서 명확한 양상을 규명할 수는 없지만, 동일한 한계의 임당동$\cdot$팔달동유적 출토철기와 비교 검토한 결과에 의하면, 중서부지방과는 또 다른 기술 수용경로를 가졌을 것으로 보인다. 그러한 결과는 주조철부의 형태와 단조철기의 출토양상이 중서부지방과 다르게 나타나는 현상에 의해 뒷받침된다. 경주지역의 중심부에서는 사라리 130호묘 이후의 제3단계부터 철기가 생산되었다. 사라리 130호묘 이후 경주주변지역에 형성된 대규모 집단에서 철기 생산력이 증대되기 시작한 현상은 낙랑군의 철수요량의 증가에 의한 영향으로 볼 수 있다. 그러나 경주중심부에서는 3한계부터 철기 생산이 이루어졌다 하더라도 주변지역의 대규모 집단에 필적할 만큼 생산력을 갖춘 것은 아니었다. 한편, 3단계 경주지역의 철기는 형식적, 양식적 속성과 기종 조합상에서 중심 및 주변지역을 상호 비교해볼 때 유사성이 파악됨으로, 생산체계에 있어서는 주변지역과 밀접한 교류가 있었을 것으로 보인다. 경주지역의 중심부에서 철기 생산력이 급격히 향상된 시점은 4단계이다. 이 단계는 영남지방 내의 다른 지역집단보다 월등하게 생산기술이나 생산량이 증대되었다. 월성로유적의 목곽묘에서 확인된 엄청난 양의 철기유물이 이를 반영하는 것이다. 이러한 현상은 무엇보다도 낙랑군의 축출과 관련해서, 새로운 경제체제가 재편된 결과로 볼 수 있다.