• 보존과학회지
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• 제16권
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• pp.64-76
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• 2004

지사동 출토 슬래그에 대하여 화학적인 분석과 현미경 조직관찰에 의하여 금속학적인 조사연구를 수행하였다. 화학적인 분석은 ICP, XRD, SEM-EDS로 실행하였으며 슬래그 조직은 금속현미경 및 SEM으로 관찰하였다. 화학적 분석 결과, A 및 C 지구 슬래그의 전철량(Total Fe)은 $39\~45\%$ 로 고대 제철과정에서 발생했던 철분의 평균치에 해당하였다. 또한 CaO 성분은 $3\~8\%$로 많은 양은 아니지만 조재제로 Ca성분을 함유한 재료를 소량 사용한 것으로 사료되었다. A지구에서는 Ti성분이 미량 검출되었으며 C지구에선 Ti 성분과 V 성분이 다량 검출되었다. XRD 분석 결과 Fayalite, Wustite, Magnetite, Ilmenite, Pseudo - brookite, Ulvospinel, Forsterite, Fephroite, Olivine 같은 화합물이 검출되었다. 이는 금속현미경 및 SEM에 의한 관찰에서도 위와 같은 조직을 확인하였다. 따라서 A지구의 로에서는 주로 철광석을 이용한 제련작업을 하였고 C지구의 제철로에서는 철광석을 원료로 하는 제련작업과 사철을 원료로 하는 제련작업이 병행되었던 것으로 추정되었다.

• 보존과학회지
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• 제29권2호
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• pp.139-147
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• 2013

충주 수룡이 원모롱이 야철지에서 수습한 슬래그와 노벽을 분석하여 제철관련 정보를 알아보고자 하였다. 슬래그의 전철량은 36.98~44.47wt%이며 이는 고대 제철조업에서 나타나는 일반적인 철 회수율이다. 슬래그에 포함된 CaO는 노벽에 포함된 0.36wt%보다 많으므로 조재제로서 제련 시 의도적으로 첨가한 것으로 추정된다. 노벽의 경우 $Al_2O_3$의 함량이 낮아 고알루미나질의 내화점토를 사용하지 않은 것으로 획인되었다. 슬래그의 미세조직과 주성분 분석을 통해 Fayalite와 Wustite가 나타난 No.1~3 슬래그는 철광석으로 제련한 것으로 보인다. 그러나 No. 4 슬래그의 경우 $TiO_2$을 함유한 Ulvospinel이 나타나 사철을 이용하여 제련했을 가능성이 높다. 그러므로 이 지역에서는 제철 원료로서 철광석과 함께 사철도 이용하였을 가능성이 있으며 노벽은 $Al_2O_3$의 함량이 낮은 일반점토를 사용하여 제작한 것으로 보인다.

• 한국결정성장학회지
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• 제14권3호
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• pp.101-104
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• 2004

결정내부에 존재하는 인클루전의 구성성분 및 결정학적인 구조를 분석하기 위해서는 기존의 normal XRD 분석 장비에 비해, 수십 $\mu\textrm{m}$ 크기의 결정입자에 대해 X-선 빔을 포커싱(focusing)하여 높은 S/N비로 분석할 수 있는 MC-XRD(Multi-Channel Ray Diffractome)가 매우 유용하였다. 이러한 MC-XRD로 분석한 결과, 루틸로 알려져 있는 커런덤내에 함유된 침상내포물은 iron titanium oxide, iron oxide들로 이루어져 있었고, 각각은 $Fe_2TiO_4,\; Fe_2TiO_5,\; Fe_2O_3$와 같은 화학조성을 가짐을 알았다.

• 한국결정성장학회지
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• 제19권2호
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• pp.84-89
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• 2009

The turbid/translucent, near colorless(milky) metamorphic sapphire samples from Sri Lanka have been characterized after the heat treatment in $N_2$ at $1650^{\circ}C$. As-received sapphire specimens became bluish-colored and exhibited more clarity after the heat treatment. It was found that the color change at inclusions zoning region is attributed by the dissolution. As received samples contain the micro/nano inclusions such as rutile($TiO_2$), ilmenite($FeTiO_3$), spinel($MgAl_{2}O_{4}$)/ulvospinel($Fe_{2}TiO_{4}$) and apatite($Ca_5(PO_4)_3$), which were dissolved by the heat treatment and form the blue color through $Fe^{2+}/Ti^{4+}$ charge transferring. The microstructures become different because as the dissolution of apatite($Ca_5(PO_4)_3(OH,F,Cl)$) in alumino silicates($Al_{2}SiO_{5}$) occurred, resulting in morphological change with the appearance of(Ca, Mg, Al) silicate on the surface. Both as-received and heat treated samples showed the rhombohedral crystal structure of $Al_{2}O_{3}$.

• 보존과학회지
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• 제26권2호
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• pp.171-182
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• 2010

공주 계실리, 청원 연제리, 원주 법천사지 유적에서 출토된 철재의 화학조성 및 미세조직을 X-선형광분석, 금속현미경 및 주사전자현미경-에너지분산형분광기 등을 이용하여 각 유적별 사용된 원료광석과 제철 기법에 대하여 알아보았다. 우선 각 유적별 주성분을 분석한 결과 공주 계실리 유적 출토 철재는 보통 고대에서 발견되는 철재의 전철량인 30~50% 범위에 속하는 39~44%로 나타났다. 조재량은 15~21%로 고대에 나타나는 보통의 양이다. 청원 연제리 유적은 제철로가 확인되었고, 수습된 철재의 전철량은 41~43%이며, 조재량도 18~30%로 일반적인 전철 및 조재량을 보였다. 그러나 원주 법천사지 유적의 경우 주거지내에서 철재만이 수습되었고, 제철 유적은 확인되지 않았다. 또한 주성분 분석결과 전철량은 52~57%, 조재량은 8~14%이다. 이 함유량은 공주 계실리와 청원 연제리보다 전철량이 높고, 조재량이 낮은 것으로서 철재와 철의 분리가 다른 지역에 비해 원활하게 이루어지지 못했음을 보여준다. 또한 미량성분 분석결과 공주 계실리 유적은 Ti과 V, Zr의 함량이 다른 유적들에 비하여 높게 나타나며, 미세조직에서는 magnetite와 ulvospinel이 나타나는 것으로 보아 원재료로서 사철을 사용했음을 확인 할 수 있었으며 청원 연제리와 원주 법천사지는 철광석으로 제련된 철재로 확인되었다. 미세 조직 관찰 결과 청원 연제리 출토 철재는 회색장주상의 fayalite가 나타나고, 원주 법천사지는 거상의 wustite가 주상으로 확인되었다. 즉, 청원 연제리 출토 철재는 제련 작업 시 생성된 철재이고, 원주 법천사지는 출토 지점과 분포된 조직 양상을 보아 단야 작업 과정에서 생성된 철재임을 확인할 수 있었다.