본 연구는 6세기 말∼7세기 초 관북리 유적의 나 지구에서 출토된 철재, 노벽, 덩이쇠 등 9점의 제철 관련 유물에 대한 화학조성, 화합물 및 미세조직 관찰을 실시하여 유적의 성격을 확인하고자 하였다. 관북리 유적의 나 지구는 2002∼2003년에 걸쳐 발굴 조사가 이루어진 곳으로, 근세 이후의 퇴적층을 제거하자 나 지구 거의 전면에서 백제 사비기의 유구들이 노출되었으며, 그 중 남동구역 동쪽에 금속공방과 관련된 노 시설이 북동구역 남동쪽 끝까지 존재한다. 그러나 유적의 일부만 조사되어 불명확한 부분이 많으므로, 금속학적 분석을 통해 이 유적에서 실행된 제철 조업에 대하여 알아보았다. 연구결과, 철괴형 철재로 추정했던 GB1과 GB6은 높은 ...
본 연구는 6세기 말∼7세기 초 관북리 유적의 나 지구에서 출토된 철재, 노벽, 덩이쇠 등 9점의 제철 관련 유물에 대한 화학조성, 화합물 및 미세조직 관찰을 실시하여 유적의 성격을 확인하고자 하였다. 관북리 유적의 나 지구는 2002∼2003년에 걸쳐 발굴 조사가 이루어진 곳으로, 근세 이후의 퇴적층을 제거하자 나 지구 거의 전면에서 백제 사비기의 유구들이 노출되었으며, 그 중 남동구역 동쪽에 금속공방과 관련된 노 시설이 북동구역 남동쪽 끝까지 존재한다. 그러나 유적의 일부만 조사되어 불명확한 부분이 많으므로, 금속학적 분석을 통해 이 유적에서 실행된 제철 조업에 대하여 알아보았다. 연구결과, 철괴형 철재로 추정했던 GB1과 GB6은 높은 전철량과 미세조직에서 관찰되는 철광석의 환원과정을 보여주는 특징이 관찰되어, 철괴형 철재보다는 제련철괴계 유물인 반환원괴로 보여진다. 또한, 유출재로 추정하였던 GB2, GB3, GB4, GB5는 높은 전철량과 Wüstite가 주상이고 소형인 점으로 볼때, 유출재가 아닌 정련 과정에서 생성된 단야재로 확인되었다. 또한 GB7 노벽에서 검출되는 양보다 더 많은 양의 Ca와 P가 철재에서 검출되는 점에서 제철 조업 시 인위적으로 조제재를 첨가했을 가능성이 있으며, 조제재는 Ca 외에도 P가 함유된 물질이었을 것으로 추정된다. 노벽의 내측에서 고온 지시광물인 Mullite, Cristobalite가 확인되며 FeO-Al2O3-SiO2(FAS) 삼원상태도에 대입한 철재의 정출온도가 1200～1300°C사이로 확인된 점을 종합해 볼 때, 노의 제련 온도는 1200～1300°C 부근으로 추정된다. GB8 덩이쇠는 조직과 탄소량이 균일하지 못하고 다량의 비금속개재물이 입계에 걸쳐 형성되는 특징이 있는 괴련강계 단조철기로 확인되었다. 이 덩이쇠는 철기를 제작하기 위한 중간소재로, 덩이쇠 내에서 관찰되는 비금속 개재물은 단야재로 확인된 철재의 미세조직 형태와 성분이 유사함을 알 수 있다. 앞서 언급한 반환원괴와 단야재의 존재로 보아 관북리 유적 나 지구의 제철시설은 괴련철의 제련과 정련과정이 실행되었던 곳으로, 소규모의 제철시설을 갖추었던 것으로 추정된다. 이상의 연구로 부여 관북리 유적의 나 지구에서 실시된 제철시설의 성격과 생산체계에 대해 확인해 보았다. 그러나 이 연구결과로 당시 이 지역에서 실행된 제철기술과 그 성격에 대해 종합적으로 이해하기에는 한계가 있었다. 앞으로도 관북리 유적에 대한 지속적이고 종합적인 연구가 필요할 것이다.
본 연구는 6세기 말∼7세기 초 관북리 유적의 나 지구에서 출토된 철재, 노벽, 덩이쇠 등 9점의 제철 관련 유물에 대한 화학조성, 화합물 및 미세조직 관찰을 실시하여 유적의 성격을 확인하고자 하였다. 관북리 유적의 나 지구는 2002∼2003년에 걸쳐 발굴 조사가 이루어진 곳으로, 근세 이후의 퇴적층을 제거하자 나 지구 거의 전면에서 백제 사비기의 유구들이 노출되었으며, 그 중 남동구역 동쪽에 금속공방과 관련된 노 시설이 북동구역 남동쪽 끝까지 존재한다. 그러나 유적의 일부만 조사되어 불명확한 부분이 많으므로, 금속학적 분석을 통해 이 유적에서 실행된 제철 조업에 대하여 알아보았다. 연구결과, 철괴형 철재로 추정했던 GB1과 GB6은 높은 전철량과 미세조직에서 관찰되는 철광석의 환원과정을 보여주는 특징이 관찰되어, 철괴형 철재보다는 제련철괴계 유물인 반환원괴로 보여진다. 또한, 유출재로 추정하였던 GB2, GB3, GB4, GB5는 높은 전철량과 Wüstite가 주상이고 소형인 점으로 볼때, 유출재가 아닌 정련 과정에서 생성된 단야재로 확인되었다. 또한 GB7 노벽에서 검출되는 양보다 더 많은 양의 Ca와 P가 철재에서 검출되는 점에서 제철 조업 시 인위적으로 조제재를 첨가했을 가능성이 있으며, 조제재는 Ca 외에도 P가 함유된 물질이었을 것으로 추정된다. 노벽의 내측에서 고온 지시광물인 Mullite, Cristobalite가 확인되며 FeO-Al2O3-SiO2(FAS) 삼원상태도에 대입한 철재의 정출온도가 1200～1300°C사이로 확인된 점을 종합해 볼 때, 노의 제련 온도는 1200～1300°C 부근으로 추정된다. GB8 덩이쇠는 조직과 탄소량이 균일하지 못하고 다량의 비금속개재물이 입계에 걸쳐 형성되는 특징이 있는 괴련강계 단조철기로 확인되었다. 이 덩이쇠는 철기를 제작하기 위한 중간소재로, 덩이쇠 내에서 관찰되는 비금속 개재물은 단야재로 확인된 철재의 미세조직 형태와 성분이 유사함을 알 수 있다. 앞서 언급한 반환원괴와 단야재의 존재로 보아 관북리 유적 나 지구의 제철시설은 괴련철의 제련과 정련과정이 실행되었던 곳으로, 소규모의 제철시설을 갖추었던 것으로 추정된다. 이상의 연구로 부여 관북리 유적의 나 지구에서 실시된 제철시설의 성격과 생산체계에 대해 확인해 보았다. 그러나 이 연구결과로 당시 이 지역에서 실행된 제철기술과 그 성격에 대해 종합적으로 이해하기에는 한계가 있었다. 앞으로도 관북리 유적에 대한 지속적이고 종합적인 연구가 필요할 것이다.
In this research, I have examined chemical compositions and observed chemical compounds and microstructures of late 6th century to early 7th century Baekje remains in Gwanbuk-ri, Buyeo, specifically of 8 iron manufacture artifacts including slags, furnace walls and ingot iron excavated in the Distri...
In this research, I have examined chemical compositions and observed chemical compounds and microstructures of late 6th century to early 7th century Baekje remains in Gwanbuk-ri, Buyeo, specifically of 8 iron manufacture artifacts including slags, furnace walls and ingot iron excavated in the District Na. Active excavations took place in District Na in Gwanbuk-ri, Buyeo from 2002 to 2003. When most modern sedimentary stratum was removed, the artifacts and remains from Sabi period Baekje were found just about all surfaces of District Na. Especially, there were metal workshops and furnace facilities that spanned from east to southeast. However, as only partial excavation had been conducted in the area, I conducted metallurgical analysis to understand the steel works that took place in the region. As a result, GB1 and GB6 that were inferred to be ingot type slags displayed high total Fe content and characteristics of reduction process in microstructures. They are most likely proto-reduction lumps, rather than ingot type slags. GB2, GB3, GB4 and GB5 which were originally inferred as outflow slags were actually determined to be tempered slags because of the fact they contained high total Fe content with small formations of wüstite. Also, the fact that GB7 contained higher contents of Ca and P than those generally seen on furnace walls indicates that artificial modifiers were used during steel-making. It is inferred that the modifier was composed of Ca and P. Inside the furnace wall were mullite and cristobalite, high temperature index minerals, and the fact that extrusion temperature was found out to be about 1200～1300°C, it is mostly like that the smelting temperature in the furnace was in that range. GB8 ingot iron was determined to be a forged ironware belongs to steel bloom due to its multiform structure and carbon content. This ingot iron was a middle material for making ironware and its nonmetallic inclusions displayed similar microstructure and contents compared to forged iron. Because of the existence of proto-reduction lumps and forged iron, the iron making facility located in District Na most like had a small-scale iron making facility that handled iron bloom smelting and refining processes. I have confirmed the characteristics and production system of iron making in District Na in Gwanbuk-ri, Buyeo. However, the results of this research still offers limited understanding of the iron making technology and its characteristics. We need to continue a more comprehensive studies in the area.
In this research, I have examined chemical compositions and observed chemical compounds and microstructures of late 6th century to early 7th century Baekje remains in Gwanbuk-ri, Buyeo, specifically of 8 iron manufacture artifacts including slags, furnace walls and ingot iron excavated in the District Na. Active excavations took place in District Na in Gwanbuk-ri, Buyeo from 2002 to 2003. When most modern sedimentary stratum was removed, the artifacts and remains from Sabi period Baekje were found just about all surfaces of District Na. Especially, there were metal workshops and furnace facilities that spanned from east to southeast. However, as only partial excavation had been conducted in the area, I conducted metallurgical analysis to understand the steel works that took place in the region. As a result, GB1 and GB6 that were inferred to be ingot type slags displayed high total Fe content and characteristics of reduction process in microstructures. They are most likely proto-reduction lumps, rather than ingot type slags. GB2, GB3, GB4 and GB5 which were originally inferred as outflow slags were actually determined to be tempered slags because of the fact they contained high total Fe content with small formations of wüstite. Also, the fact that GB7 contained higher contents of Ca and P than those generally seen on furnace walls indicates that artificial modifiers were used during steel-making. It is inferred that the modifier was composed of Ca and P. Inside the furnace wall were mullite and cristobalite, high temperature index minerals, and the fact that extrusion temperature was found out to be about 1200～1300°C, it is mostly like that the smelting temperature in the furnace was in that range. GB8 ingot iron was determined to be a forged ironware belongs to steel bloom due to its multiform structure and carbon content. This ingot iron was a middle material for making ironware and its nonmetallic inclusions displayed similar microstructure and contents compared to forged iron. Because of the existence of proto-reduction lumps and forged iron, the iron making facility located in District Na most like had a small-scale iron making facility that handled iron bloom smelting and refining processes. I have confirmed the characteristics and production system of iron making in District Na in Gwanbuk-ri, Buyeo. However, the results of this research still offers limited understanding of the iron making technology and its characteristics. We need to continue a more comprehensive studies in the area.
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