• 보존과학연구
• /
• 통권13호
• /
• pp.37-58
• /
• 1992

Iron artifacts from Busǒ Sansǒng inffered to late Baikjae periodwere studied on the aspects of metallugy. These materials were the largest size ever since excavated. From the analytical results these artifacts were found to be pureiron system without impurities or hypo-eutectoid steel system in below 0.3% in carbon contents. From the content of phosphorus in the range of 0.03∼0.05% as aim purity it was shown that charcoal were used for making these iron artifacts from sponge iron not fusion method. By observing metallugical structure it was found that iron artifacts was manufactured by repetitive folding and hammering forging method and some by heating method for adding carbon with cool water. This method were to improve the quality of the soften steel to harden one. In addition to those above repetitive hammering method eliminated the nonferrous materials such as slag inclusion and remained relatively pure ferrite.

• 보존과학연구
• /
• 통권16호
• /
• pp.59-111
• /
• 1995

Chemical composion and crystal form of Corrosion products found on archaeological iron objects were analyzed using X-ray fluorescence analysis, micro-X-ray powder diffraction analysis and ion chromatographic technique. The nature and behavior of the corrosion products were studied in order to aid in the conservation and restoration of burial iron objects. Twenty-two samples analyzed in this study were collected from iron object found in Korea and Japan. The corrosion products of iron objects from burial mounds contain $\alpha$-FeOOH, $\beta$-FeOOH, $\gamma$-FeOOH, $Fe_3O_4$and amorphous iron hydroxides. The content of $\alpha$-HeOOH is the greatest. Because, Ageing for long period should change the amorphous iron hydroxides is considerably less than that in usual atmospheric corrosion products. The concentration of chlorine and sulfine is remarkably variable ($Cl^-$ : 100- 30,000ppm, $SO_4^-2$ : 20-10,000ppm),but the reasons are unclear. The presence of generally high concentrations of chlorine and sulfine the corrosion products of iron objects seem to be influenced by the marine climatic condition. The presence of high chlorine and sulfine concentrations in the corrosion products of iron objects seem to be influenced by the marine burial environments.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제43권3호
• /
• pp.144-179
• /
• 2010

본고는 1970년대 이래 제철유적에 대한 조사가 꾸준히 증가되었음에도 불구하고 그 조사방법에 대한 연구는 이에 미치지 못하는 상황을 인식하는 데서 비롯되었다. 제철유적은 1990년대에 들어오면서 전국적으로 조사가 급증하였으며, 특히 최근에는 생산유적의 중요성이 부각되면서 더욱 주목받고 있는 유적의 하나이다. 하지만 분묘유적이나 취락, 성곽유적 등에 비해 제철유적의 조사방법에 대한 소개와 연구는 크게 부족하다고 할 수 있다. 그 이유는 제철조업의 프로세스는 매우 복잡하고 다양할 뿐 아니라, 공정의 이해를 위해서는 금속공학적인 기초지식까지 학습해야 하는 어려움이 있기 때문이다. 즉 고고학 조사와 연구에 있어 제철과 관련된 유구 유물의 성격이 이러한 프로세스와 어떠한 상관관계를 가지는지 밝히기가 몹시 어렵다는 이유 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 철생산 및 철기제작의 공정과 철재, 철괴 등 관련유물의 금속학적 특징에 대한 이해를 바탕으로, 제철유적 발굴조사의 순서와 방법, 유물의 분류 및 정리방법에 대한 시론을 제시함으로써 정밀한 조사와 심도 있는 분석이 이루어질 수 있도록 하는 것이 본 연구의 목적이다. 본고에서는 제철유적을 조업공정에 따라 채광, 제련, 정련, 단야, 용해, 제강유적의 6가지 유형으로 분류한 후, 사전조사와 지표${\rightarrow}$시굴${\rightarrow}$발굴조사로 이어지는 각 단계별 조사방법에 대해 정리하였다. 또한 가장 대표적인 제철관련유물인 철재의 분류 및 정리에 있어 새로운 방법을 모색해 보았다. 더불어 유적의 성격파악에 필요한 자연과학분석 및 제철로 복원실험의 필요성에 대해서도 언급하였으며, 내용의 구성에서는 사례 제시와 도면 사진자료를 최대한 활용하였다. 본고에서는 다양한 조사연구방법의 응용과 개발에 대해 심도 있게 논의하지는 못하였지만, 유구 유물의 세밀한 관찰을 통해 공정에 따른 다양한 제철유적의 조사연구 방법론 개발이 매우 시급한 과제임을 알 수 있었다. 그리고 유적의 종합적인 성격규명을 위해서는 고고학적 지식뿐만 아니라 자연과학 분야가 다양하게 응용되어야 하며, 더불어 실험고고학의 측면에서도 지속적인 제철로의 복원실험이 필요함을 알 수 있었다.

• 보존과학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.519-532
• /
• 2017

고대 제철기술에 대한 연구는 고고학적 조사와 자연과학적 분석 자료를 기본으로 하며 복원실험 결과와의 비교분석을 통해 기술체계를 연구하게 된다. 현재까지의 고고학적 조사를 통한 고대 중원지역의 제철기술은 직접제련법을 통한 탄소량이 낮은 1차 철소재를 생산하고 이를 단타가공하여 철기를 제작하는 체계로 확인된다. 이에 본 연구에서는 제련에서 단야로 이어지는 철 생산기술의 연구를 목적으로 20여회의 제련실험과 4회의 단야실험을 실시하였으며 생산한 철괴 및 부산물의 자연과학적 분석을 통해 제철유적에서 출토되는 유물과 비교하고자 하였다. 실험 및 분석의 종합적 연구결과 제련 및 단야공정에서 나타나는 물리화학적 성질의 변화 및 각 공정별 특징을 확인할 수 있었다. 제련의 경우 적절한 노 내 환원분위기 조성과 원활한 슬래그 분리를 통해 철의 회수율을 높이는 것이 중요하며 이러한 양질의 1차 철소재의 생산은 다음 공정의 효율성을 위해 중요한 것으로 확인된다. 직접제련을 통해 만들어진 철괴는 내부에 불순물이 존재할 수밖에 없어 정련단야를 통해 추가적으로 불순물을 제거하는 공정이 불가피하며 실험을 통해 단야 공정별 효과적인 노의 구조와 온도를 확인 할 수 있었다. 또한 본 실험을 통해 제작된 철정의 자연과학적 분석 결과는 성분조성보다 1차적으로는 비금속개재물이나 기공 등 물리적 결함요인의 감소를 통한 품질의 개선이 더 중요한 것으로 확인되었다. 이외에도 다양한 제철공정 부산물들의 비교연구 자료를 확보하였으며 추후 제철유적 출토유물 연구에 활용될 것으로 보인다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제35권
• /
• pp.138-158
• /
• 2002

To compare and analyze technical system related to manufacturing of ironware during the period of the Three Kingdoms, an analysis was conducted on the minute system of metalwork, as study objects, of the remains of the Mt. Wolpyeong fortress wall in Daejeon in the period of capital during the era of the Three Kingdoms in the 5th century, the Sanwol-ri remains in the 6th century in Gunsan and the remains of ironware excavated from the great ancient tomb of Hwangnam of the Silla dynasty in the 5th century. The result of analysis shows that in the most of the casting products, the minute system of white cast iron were contained. While the iron part of decarbonization was in the system by casting as white cast iron in the central part, on the surface layer it was turned out that comparatively uniform 100% pearlite system of about 1~2mm degree was existing. The part of pearlite on the surface layer was caused by decarbonization, which appears in all the parts of blade front end and handle. Therefore, it was found that the iron part of decarbonization was manufactured by casting, and then was processed at the high temperature by decarbonization. For the products of forging, after processing the products on the basis of pure iron for materials, they manufactured the ironware that raises the strength by carbonizing that keeps carbon infiltrated on the necessary part, by the method of black smith welding that add pure iron to steel, or by varying the method of heat processing onto the part required of strength. Though limited, we could understand that the technical systems for manufacturing skill of ironware in the areas of Baekje and Silla were different each other. In the technical system for Hwangnam great ancient tomb in the Silla area, it is found that they had raised the strength on the necessary part by applying the steelmaking method of carbonizing in the last stage of production of products, in the meantime in Baekje area, it appears that they had produced steel in advance in the first stage of production of the products, and used the produced steel only to the necessary part.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제42권3호
• /
• pp.106-130
• /
• 2009

본고는 경주지역에서 발굴된 기원전 2세기에서 기원후 3세기대까지의 목관묘와 목곽묘에 대한 구조분석과 그 변화양상을 추적하여 사로국의 정치, 사회적인 동향과 성장과정을 살펴본 것이다. 한반도 서남부지역의 적석목관묘(積石木棺墓)가 기원전 2세기 후반 무렵 영남지방으로 파급되면서 경주지역에서도 철기가 부장된 군집묘(群集墓)가 조성되기 시작하며 이후 기원전 1세기 후반에는 한군현(漢郡縣)의 설치에 따라 대동강유역의 유이민이 진한(辰韓)으로 남하, 정착하면서 전한경(前漢鏡)과 와질토기(瓦質土器)가 부장된 중소형의 단순목관묘(單純木棺墓)가 경주지역에 등장하게 된다. 청동유물을 다량 부장한 독립묘(獨立墓)의 주인공은 군집묘보다는 상대적으로 높은 최상위 계층의 것으로 사제왕(司祭王)일 가능성이 높으며 경주의 각 곡간지역을 범위로 하는 지역집단의 수장묘(首長墓)로 추정된다. 기원후 2세기에 접어들면서 단순목관묘는 규모가 확대되고 부장유물의 종류와 양이 풍부해지는 경향을 보이는데 이를 잘 보여주는 것이 사라리 130호묘이다. 이것은 피장자의 주관 옆에 부장품을 넣은 목갑(木匣)을 설치하여 칠기(漆器)나 동경(銅鏡) 등의 위신재(威信財)를 부장한 것으로, 이와같은 구조는 평양을 중심으로 한 낙랑지역의 목곽묘에서 보이고 있다. 기존의 목관묘와 구조상에서 차이가 보이는 이러한 목관계목곽묘(木棺系木槨墓)의 출현은 변 진한의 철(鐵)을 매개로 한 낙랑과 이 지역과의 활발한 교섭관계를 대변해 주는 것이며 지리적으로 물류의 집산지 역할을 한 사라리 집단은 외부와의 유통과 교역을 장악하여 경주지역의 정치와 사회문화적인 거점으로서 위치한 것으로 보인다. 2세기 후반대 이후 정치체의 규모가 크게 성장한 경주지역의 분묘시설에는 부장유물의 안정적인 공간을 위한 곽(槨)이라는 개념이 정착하게 되었고, 소형묘와 입지상에 있어 차별성을 가진 대형의 장방형목곽묘가 3세기 전엽에 보편적으로 나타나게 된다. 이는 지배집단 내 계층분화의 양상을 반영하는 것으로 해석되며 대형묘가 소재하는 지역이 소국의 중심지로써 자리를 잡게 되었다. 이후 이 지역 목곽묘의 평면구조가 점차 길어지는 경향은 묘곽 내에 보다 넓은 공간을 확보하기 위한 것으로 결국, 3세기 후반대 부곽이라는 시설을 갖춘 경주식목곽묘(慶州式木槨墓: 동혈주부곽식목곽묘)의 등장을 가져온다. 소형의 부곽은 점차 길이가 길어져 4세기대에는 주곽의 크기에 이르는데, 이는 집단 내 계급의 분화가 급속도로 진전되면서 권력의 집중화가 표면화된 것으로 경주와 주변지역 대소집단간의 통합이 진전되는 분위기 속에서 집단 내의 질서를 일원화해가는 과정을 보여주는 것으로 이해 할 수 있다.

• 보존과학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.1-16
• /
• 2009

전라북도는 해안을 접하고 있으며 넓은 평야지대를 중심으로 마한 백제 문화가 형성되어 있었고 동남쪽으로는 철기 문화가 융성했었던 가야국이 접해 다양한 소환두도가 출토되는 지역이다. 대상 유물인 소환두도는 환두도 중 그 출토 수량이 가장 많고, 오랜 기간 제작된 유물로서 장식환두도 제작의 기초가 되었을 것으로 추측하고 있다. 그러나 고리에 문양이 없는 소환두도는 출토 수량이나 고고학적 자료의 가치가 충분함에도 불구하고 제작방법이 단순하다는 이유로 연구에 대한 관심이 적었다. 따라서 본 연구에서는 제작 시기나 출토 위치에 따라 차이를 보이는 여러 형태의 소환두도 병부 부분의 제작 기법을 정확히 밝히기 위한 목적으로 전라북도에서 출토된 마한 백제 가야시대(6C 이전) 소환두도의 병부를 X-선 촬영을 통하여 시대에 따라 변화되는 제작기법을 연구하였다. 그 결과 6C 이전의 마한 백제 가야시대 유적을 중심으로 출토된 환두도의 X-선 촬영을 이용하여 확인한 제작기법은 시기에 따라 일체형, 환두단접형, 이체형 순으로 제작공정이 발전하는 것으로 나타났다. 특히, 이체형에서는 환두를 별도로 제작하여 병부와 단접하고 도신을 '리벳팅'(못접) 또는 병목 등으로 연결하였다. 연결방법도 발전된 단접기술이 있음에도 불구하고 활용하지 못한 이유는 상감이나 도금 등에 손상이 될 수 있어 '리벳팅'(못접)이나 병목으로 연결한 방법을 사용한 것으로 판단된다. 또한 이체형(二體型) 이 나타나는 시기에는 손잡이장식, 칼머리장식, 상감기법, 은판도금의 금속공예 기법이 등장하게 된다. 시대에 따라 변화되는 제작기법을 정확히 밝힘으로서 환두도 연구에 대한 기초적 학술 자료를 제공하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제53권4호
• /
• pp.216-233
• /
• 2020

경주 지역 청동기시대 무덤 문화를 검토하고 지석묘의 종말기 양상을 살펴보았다. 청동기시대 무덤 유적 18곳, 초기 철기시대 이른 시기 즉 종말기의 무덤 유적 9곳을 분석하였다. 경주는 검단리 문화 분포권에 포함된다. 현재까지 경주 지역에서 청동기시대 무덤은 약 120기 조사되었다. 주거지의 수에 비해 무덤의 수가 부족한 편인데, 검단리 문화권의 일반적인 특징이다. 무덤의 수는 부족해도 매장주제부의 구조는 다양하다. 경주 지역 청동기시대 무덤의 특징은 토광묘와 묘역식지석묘·적석제단이 다른 지역에 비·해 많이 축조된다는 점이다. 토광묘는 동산리유적 부장품인 방추차를 통해서 볼 때 북한 동북 지역의 영향을 받았을 가능성이 높다. 묘역식지석묘와 적석제단은 송국리 문화권에 주로 분포하는데, 특이하게도 검단리 문화권인 경주 지역에서 많이 확인된다. 초기철기시대가 되어도 청동기시대의 영향이 이어진 묘역식지석묘와 적석제단이 계속 축조된다. 새롭게 이주한 점토대토기 문화인들은 목관묘를 축조하였다. 초기철기시대가 되면 새로운 고소의례가 등장하는데 국읍(國邑)에서 주재하는 천신제사(天神祭祀)의 장소일 가능성이 있다. 화천리 산251-1유적과 죽동리유적은 고소의례의 양상을 잘 보여주는 유적이다. 이러한 고소의례에도 묘역식 지석묘와 동일한 형태의 적석제단이 축조되고 지석묘의 상석과 유사한 바윗돌이 이용되었다. 초기철기시대에도 청동기 시대 전통을 유지한 묘역식지석묘와 적석제단이 계속 축조, 이용되는 것은 새로운 시대가 되었어도 지석묘가 가진 권위가 계속 유지되었기 때문이다. 청동기시대로 알려진 묘역식지석묘나 적석제단 일부에서는 초기철기시대까지 의례 행위가 지속되었을 것이다. 기원전 2세기 후반이 되면 목관묘가 군집하기 시작한다. 철기 문화가 확산하고, 중국 중원의 유물이 유입되는 등 경주 지역을 비롯한 남부 지역이 동아시아 네트워크에 포함되는 시점이다. 이때 지석묘 문화는 역사 속으로 사라지고 새로운 시대가 시작되는 것이다.