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문제 정의
- 한다. 또한 동일한 시기에 사용된 안근의 기와 기마에서 연료로 사용되었던 나무의 숯도 채취하여 수종식별과 흡습성, 가스 흡착성을 측정한 후, 아를 상호 비교하여 당시의 나무 아용에 대한 기술적 특성을 추론해 보고자 한다.
- 뱡습 . 방충을 목적으로 숯이 사용되었고 그 효과의 극대화를 위하여 활엽수 숯만이 선택적으로 이용되었으리라 추론된다. 뜨한 활엽수는 소나무에 비해 비중이 크기 때문에 토광목관묘에 이용된 활엽수숯은 묘광 내에서 오랫동안 형태를 유지하여 이러한 효과의 지속성이 싱대적으로 높았으리라 생각된다.
- 이 연구에서는 (재)충청문화재연구원에서 발굴 조사한 서천 추동리 문화유적 내 토광목관묘에서 비닥뿐만 이니 라목 관과 묘광 사이를 채우는데 사§된 숯의 수종을 식별하고 흡습성과 가스 흡착성의 물리적 특성을 조사하여 분묘를 숯으로 충진했던 고고과학적 아유에 대하여 고찰해 보고자 한다. 또한 동일한 시기에 사용된 안근의 기와 기마에서 연료로 사용되었던 나무의 숯도 채취하여 수종식별과 흡습성, 가스 흡착성을 측정한 후, 아를 상호 비교하여 당시의 나무 아용에 대한 기술적 특성을 추론해 보고자 한다.
- 이 연구에서는 서천 추동리 문화유적내 토광목관묘에서 비닥뿐만 이니라 목관과 묘광 사이를 채우는데 사용된 숯과 인근의 기와가마에서 연료로 사용되었던 나무의 숯을 채취하여 이에 대한 고고괴학적 연구를 수행하였다.
제안 방법
- 흡착효과를 조사하였다. 3개의 그룹으로부터 각각 측정된 시간의 경과에 따른 숯의 에틸렌가스 흡착성을 평균하여 각 수종에 대한 가스 흡착효과를 결정하였고. 이를 Figure 6에 나타내었다
- 항량에 딜한 각 시료는 전건중蔻W》 을측정한후 온도 40±l℃, 상대습도 90±2%로 조정된 장치에 넣어 48시간 유지하였다. 48시간 후 장치에서 꺼내 바로 시료의 흡습중컁腕)을 측정하고 아래 식에 의하여 각 수종에 대한 숯 시료의 흡습 특성을 조사하였으며, 이를 3회 반복하였다.
- 절삭한 숯 시료를 해동시켜 에탄올 시리즈로 탈수한 후 액화이산회탄소를 아용하여 임계점 건조를 실시하였다. 건조된 3단면 숯 시료를 알루마늄 시료대 위에 전도성 접착제를 사용하여 마운팅하고 고진공 싱태에서 sputter cnater 를 이용한 gold 코팅 후 조직 관찰용 시료를완성하였다.
- 숯 분말 시료와 에틸렌가스가 주입된 용기를상온에서 3, 6, 12, 24, 48시간 유지 하며 용기 내부의 에틸렌가스 농도 변화를 조사하였다. 농도변화는 각 유지 시간에 도달하면 용기 내부로부터 주시기로 ImC의 기체를 채취한 후 Gas chromatograph (DC-14B, &iimadzu)를 사용하여 측정하였으며, 이를 3회 반복하였다.
- 주卄기를 사용하여 용기 내부로부터 12双의 공기를 빼낸 후 동일한 양의 에틸렌 가스를 주입하여 용기 내 에틸렌가스(C2H4) 농도가 lOppm 이 되도록 조정하였다. 숯 분말 시료와 에틸렌가스가 주입된 용기를상온에서 3, 6, 12, 24, 48시간 유지 하며 용기 내부의 에틸렌가스 농도 변화를 조사하였다. 농도변화는 각 유지 시간에 도달하면 용기 내부로부터 주시기로 ImC의 기체를 채취한 후 Gas chromatograph (DC-14B, &iimadzu)를 사용하여 측정하였으며, 이를 3회 반복하였다.
- 숯의 수종식별 결과에 기초하여 각 수종에 대한 흡습성을 조사하였다. 숯의 흡습성 조사는 한국산업규격의 写 재의 흡습성 시험방법(KS F 2205)”에 준하여 실시하였으며, 조사방법은 다음과 같다.
- 숯의 흡습성 조사에 이용된 각 수종의 숯을 병용하여 가스 흡착효과를 조사하였다. 3개의 그룹으로부터 각각 측정된 시간의 경과에 따른 숯의 에틸렌가스 흡착성을 평균하여 각 수종에 대한 가스 흡착효과를 결정하였고.
- 이 연구에서는 서천 추동리 문화宗적내 토광목관묘에서 사용된 숯과 안근의 기와가마 유구에서 연료로 사용되었던 나무의 숯을 채취한 후, 수종을 식별하고 각각의 흡습성고} 가스 흡착상을 비교하여 토광목관묘 내부를 숯으로 충진한 아유를 고고과학적으로 추론하였다. 특히 기원후 18 세기 전기에 유적내에 공존했던 A-36호 토광목관묘와 E-1 호 가마의 비교를 통하여 딩시의 나무 이용에 대한 기술적 특성도 함께 고려하였다.
- 동결 마이크로톰 시료 스테이지 위에 올려놓고 전기 저항식 동결 장치를 사용하여 시료 내부까지 동결시켰다. 이어서 동결 마이크로톰 나이프 스테이지에스테인레스 마이크로톰용칼날을 장착한후 동결된 숯 시료의 표면을 두께 약 20 ㎛로 절삭하며 각각 횡단면, 방사 단면, 접선단면의 깨끗한 관찰 만을 형성시켰다. 절삭한 숯 시료를 해동시켜 에탄올 시리즈로 탈수한 후 액화이산회탄소를 아용하여 임계점 건조를 실시하였다.
- 이어서 동결 마이크로톰 나이프 스테이지에스테인레스 마이크로톰용칼날을 장착한후 동결된 숯 시료의 표면을 두께 약 20 ㎛로 절삭하며 각각 횡단면, 방사 단면, 접선단면의 깨끗한 관찰 만을 형성시켰다. 절삭한 숯 시료를 해동시켜 에탄올 시리즈로 탈수한 후 액화이산회탄소를 아용하여 임계점 건조를 실시하였다. 건조된 3단면 숯 시료를 알루마늄 시료대 위에 전도성 접착제를 사용하여 마운팅하고 고진공 싱태에서 sputter cnater 를 이용한 gold 코팅 후 조직 관찰용 시료를완성하였다.
- 제작한 3단면의 시료를 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope, Philips, XL30 ESEM) 으로 관찰하며 시료의 구성세포 종류 및 구조, 배열 등의 해부학적 특징에 기초하여 수종을 식별하고 특징적인 조직을 사진 촬영하였다. 이때 수종식별은 국내외의 문헌을 참고로목재 식별 검색표에 기초하여 실시하였다「"*
- 가스 흡착성 조사를 위해 용량 11 5畝의 가스흡착 시험 잔용의 유리용기에 전건상태의 숯 분말 시료 3g 을 넣고 완전 밀봉하였다. 주卄기를 사용하여 용기 내부로부터 12双의 공기를 빼낸 후 동일한 양의 에틸렌 가스를 주입하여 용기 내 에틸렌가스(C2H4) 농도가 lOppm 이 되도록 조정하였다. 숯 분말 시료와 에틸렌가스가 주입된 용기를상온에서 3, 6, 12, 24, 48시간 유지 하며 용기 내부의 에틸렌가스 농도 변화를 조사하였다.
- 채취된 숯으로부터 소형의 3단면(횡단면 방사단면, 접선 단면) 시료를절취한 후, 다음과 같은 고]정을 거쳐 전자현미경 관찰용 시료를 제작하고 수종을 식별하였다. 먼저 숯 시료를 증류수에 침지시켜 감압처리 에 의해 내부까지 포수 처리한 후.
- 충진한 아유를 고고과학적으로 추론하였다. 특히 기원후 18 세기 전기에 유적내에 공존했던 A-36호 토광목관묘와 E-1 호 가마의 비교를 통하여 딩시의 나무 이용에 대한 기술적 특성도 함께 고려하였다.
대상 데이터
- 건조시킨 각 수종의 숯을 회전식 분쇄기로 분쇄한 후입자 크기 25㎛ 이하의 시료만을 선별하여 시험에 사용하였다. 가스 흡착성 조사를 위해 용량 11 5畝의 가스흡착 시험 잔용의 유리용기에 전건상태의 숯 분말 시료 3g 을 넣고 완전 밀봉하였다.
- 서천 추동리 문화유적은 한국도로공사에서 시행하는 서천-공주간 고속도로 건설공사 구간 내에서 구제발굴을 통하여 확인된 유적으로 총 47.93Om0| 면적에서 청동기시대 주거지, 백제시대 분묘, 통일신라시대 분묘, 고려 . 조선시대 분묘, 고려시대 수혈주거지, 조선시대 온돌 건물지, 기와기마 소성유구 등 총 36 5기의 다양한 유구들이 확인되었다.
- 수종식별과흡습성, 가스 흡착상을 측정하기 위하여 총 23 점의 숯 시료가 아용되었으며 유적 내 I 지역의 A-1 호 토광목관묘의 비닥면에서 2개 시료, A-36호 토광목관묘의 바닥과 벽면에서 10개 시료, ET 호 기오]■가마에서 3개 시료, G-2호 기와기마에서 8개 시료가 각각 채취되었다. 시료의 선택은 각 유구 내에서 Icmxicmx 1cm 이상의 크기를 涯 숯을 대상으로 하여 무작위로 선택(random 沮mpling)하였다.
- 시료의 선택은 각 유구 내에서 Icmxicmx 1cm 이상의 크기를 涯 숯을 대상으로 하여 무작위로 선택(random 沮mpling)하였다.
- 토광목관묘 숯과의 비교를 위하여 선택된 인근의 기와기마 유구 중 ET 호 기와기마■는 지하굴식 등요로 연소실과 소성실 사이의 불턱이 높고 소성실 북쪽 좌 . 측에 연통부가 만들어진 특이한 구조를 하고 있다.
이론/모형
- 조사하였다. 숯의 흡습성 조사는 한국산업규격의 写 재의 흡습성 시험방법(KS F 2205)”에 준하여 실시하였으며, 조사방법은 다음과 같다. 각 수종 별로 숯 시료를 채취하여 60 +1 ℃의 건조기 내에서 항랑仙量)에 도달할 때까지 건조하였다.
성능/효과
- 발굴되었다. 이 중 A-36호 토광목관묘에서는 비닥뿐만 아니라 목관을 안치한 후 목관과 묘광 사이도 숯으로 채운 것으로 확인되었으며 , 묘광 내에서 채취된 숯의 방사성탄소 연대측정 결과 매장이 이루어진 시점은 1, 640 (28, 5%) 1, 680 AD, 1, 760 (29, 2%) 1, 810 AD, 1, 930 (10.5%) 1, 960 AD (loSD)이었다";.
- ET 호 기와가마에서 출토된 3개의 숯 시료와 G-2호기와 기마에서 출토된 8전의 숯 시료는 모두 침엽수인 소나무과(Pinaceae) 소나무^(Rnus)의 경송류(hand ]0ne) 인 소나무류(Hnus spp)인 것으로 확인되었으며. 기와가마에서 출토된 모든 숯의 수종도 TaHe 1에 함께 정리하였다.
- 각 유구에서 채취된 총 23 점의 숯 시료에 대한 수종식별 결과 토광목관묘에서 출토된 12전의 숯은 참나무속의상수리나무아속에 속하는수종이 9점, 팽나무속이 3점으로 모두 활엽수인 것으로 판명되었다. 이와 반대로 기와가마에서 출토된 11점의 숯 시료는 모두 침엽수인 소나무류로 밝혀졌다.
- 우수한 것으로 나타났다. 따라서 분묘에 상수리나무아속 숯을 사용함으로써 묘광 내의 습기 제거뿐만 아니라, 유체 분해 과정 중에 발생하는 가스에 대한 높은 흡착 효과도 얻을 수 있었을 것으로 판단된다.
- 숯보다 높은 흡습상을 나타냈다. 또한 에틸렌 가스 흡착력에서도 상수리나무아속 숯이 소나무 숯보다 우수한싱질을 보였다. 이러한 이유는 활엽수 숯이 소나무 숯에 비하여 숯의 물리·화학적 성질에 가장 중요한 영향을 미치는 비표면적(specific area)。] 일반적으로 넓으며 요오드 흡착랑도 많가 물질 흡착력이 우수하기 때문이다* 따라서 토광목관묘 내부의 습기 제거 효과뿐만 아니라 유체분해 과정 중에 발생하는 가스에 대한 흡착효과를 증대 시켜 묘광 내에 보다 양질의 매장 환경을 조성하고자 활엽수 숯만을 사용했던 것으로 판단된다.
- 흡습율을 비교한 결과 토광목관묘의 활엽수 숯이기와 가마의 소나무류 숯보다 높은 흡습상을 나타냈다. 또한 에틸렌 가스 흡착력에서도 참나무속 숯이 소나무류 숯보다 우수한 성질을 보였다.
- 6에서 보는 바와 같이 숯 분말과 함께 용기 내에 주입된 일정량의 에틸렌 가스의 농도는 시간이 경과할수록 감소하였으며, 이것은 숯 분말의 가스 흡착효과에 의한 것으로 판단된다. 숯 종류 별 가스 흡착 효고]를 살®! 보면 상수리나무아속 숯이 가장 우수하여 48시간 경과 후에는 용기 내 가스 농도가 초기 농도(10 ppm)의 1/2 이하로 줄어 평균 3.9ppm을나타냈으며, 이어서 소나무류 숯. 팽나무속 숯 순으로 높은 가스 흡착성능을 보였다.
- 연구에 이용된 총 23 점 시료에 대한 수종식별 결과 토광목관묘에서 출토된 12점의 숯은 참나무속의 상수리나무아속에 속하는 수종이 9 점, 팽나무속이 3점으로 모두 활엽수인 것으로 판명되었다. 이와 반대로 기와 기마에서 출토된 11 전의 숯 시료는 모두 침엽수인 소나무류로 밝혀졌다.
- 이들 방사가도관 벽면에는 소나무속 소나무의 주요 특징인 톱니모양의 거치상비후(鋸齒!犬肥厚)가 현저하게발달되어 있는 것을 확인할 수 있다(Figi® 4의 ④. 이들 결과에 의해 출토된 숯은 소나무속 수종 증에서 연송류(soft 0_ne)인 잣나무류가 아니고 경송류(hand pine) 인소*무(적송 나 곰솔해송과 같은 소*무류(H睥s spp.)인 것을 알 수 있다.
- 93Om0| 면적에서 청동기시대 주거지, 백제시대 분묘, 통일신라시대 분묘, 고려 . 조선시대 분묘, 고려시대 수혈주거지, 조선시대 온돌 건물지, 기와기마 소성유구 등 총 36 5기의 다양한 유구들이 확인되었다.
- 토광목관묘의 비닥뿐만 아니라 목관과 묘광 사이를 채 科는데 활엽수 숯만이 사용된 이유를 파악하기 위하여 숯의 흡습성과 에틸렌 가스 흡착상을 조사하였다 흡습율을비교한 결과 토광목관묘의 활엽수 숯이 기와가마의 소나무류 숯보다 높은 흡습상을 나타냈다. 또한 에틸렌 가스 흡착력에서도 상수리나무아속 숯이 소나무 숯보다 우수한싱질을 보였다.
- 한편 상수리나무아속 숯은 높은 흡습성뿐만 아니라 가스 흡착성도 보여 출토 숯 중게서 물리·화학적 성질이 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서 분묘에 상수리나무아속 숯을 사용함으로써 묘광 내의 습기 제거뿐만 아니라, 유체 분해 과정 중에 발생하는 가스에 대한 높은 흡착 효과도 얻을 수 있었을 것으로 판단된다.
- 흡습율을비교한 결과 토광목관묘의 활엽수 숯이 기와가마의 소나무류 숯보다 높은 흡습상을 나타냈다. 또한 에틸렌 가스 흡착력에서도 상수리나무아속 숯이 소나무 숯보다 우수한싱질을 보였다.
후속연구
- 않다. 따라서 분묘에 침엽수인 소나무류에 비하여 흡습싱과 흡착력이 우수한 상수리나무아속 나무와 팽나무속과 같은 활엽수 숯만을 사용하였다는 본 연구의 결과는 향후 관련 연구에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
- 이와 별도로 중국 송대에 사용된 주자가례가 우리나라에 도입된 것이 고려 말임을 고려히면 서천 추동리 문화유적과 공주 그학동 고분군 충주 단월동 유적의 고리 시대 분묘 유구 등에서 숯이 사용된 것으로 보아 주자가례 도입 이전에 이미 중국의 묘, 장제에 대한 풍부한 지식* 과 숯의 효능과 기능에 대한 정확한 괴학적 이해가 있었으며:E 이를 비탕으로 숯은 매장풍습을 포함한 다양한 부분에서 광범 위하게 사용되었으리라 사료된다.
- 팽나무속 숯 순으로 높은 가스 흡착성능을 보였다. 팽나무속 숯의 경우 흡습성 시험에서는 가장 높은 효과를 보였으나 가스 흡착성 시험 에서는 가장 낮은 결과를 보여 팽나무속 숯의 물리 및 회학적 싱질에 관한 추가적인 검토가 필요할 것으로 생각된다.
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