백제 와전재료로서 정동리 고토양의 광물 및 지구화학적 특성 Mineralogical and Geochemical Characteristics of Ancient Field Soil in Jeongdongri as Ceramic Raw Materials of the Baekje Kingdom원문보기
이 연구는 부여 정동리 꿩바윗골 유적에서 출토된 백제시대 경작토양의 광물학적 및 지구화학적 특정을 조사하고, 이를 사용하여 제작한 것으로 추정되는 무령왕릉 및 송산리 전(벽돌)과 토양을 비교하여 태토로서의 가능성을 검토하였다. 연구대상 토양시료들은 모두 미사질 양토로 가장 하부층을 제외하고는 모두 유사한 토양입도를 가지고 있다. 토양은 산성으로 일부 시료에서 유기물, P, S 등의 집적현상이 나타났다. 또한 지구화학적 원소 분포경향이 유사하며 석영, 사장석, 정장석, 질석, 운모, 고령석 등으로 구성되어 동일한 광물조성을 보인다. 부분적으로 붉은 철산화물의 농집이 관찰되는데, 강의 범람과 배수에 따른 산화와 환원환경이 반복되었던 환경이 토양 내 철산화물의 농집을 일으킨것으로 보인다. 이는 자연현상과 인간의 경작활동에 의한 풍화양상으로 볼 수 있다. 특히 무령왕릉과 송산리고분군 출토 전에서 발견되는 철산화물의 농집현상은 연구지역 토양이 전의 태도로 추정될 수 있는 추가적인 증거로 판단된다.
이 연구는 부여 정동리 꿩바윗골 유적에서 출토된 백제시대 경작토양의 광물학적 및 지구화학적 특정을 조사하고, 이를 사용하여 제작한 것으로 추정되는 무령왕릉 및 송산리 전(벽돌)과 토양을 비교하여 태토로서의 가능성을 검토하였다. 연구대상 토양시료들은 모두 미사질 양토로 가장 하부층을 제외하고는 모두 유사한 토양입도를 가지고 있다. 토양은 산성으로 일부 시료에서 유기물, P, S 등의 집적현상이 나타났다. 또한 지구화학적 원소 분포경향이 유사하며 석영, 사장석, 정장석, 질석, 운모, 고령석 등으로 구성되어 동일한 광물조성을 보인다. 부분적으로 붉은 철산화물의 농집이 관찰되는데, 강의 범람과 배수에 따른 산화와 환원환경이 반복되었던 환경이 토양 내 철산화물의 농집을 일으킨것으로 보인다. 이는 자연현상과 인간의 경작활동에 의한 풍화양상으로 볼 수 있다. 특히 무령왕릉과 송산리고분군 출토 전에서 발견되는 철산화물의 농집현상은 연구지역 토양이 전의 태도로 추정될 수 있는 추가적인 증거로 판단된다.
This study was focused on the mineralogical and geochemical characteristics of field soil of the Baekje Kingdom from K wongbawigol site in Jeongdongri, Buyeo and whether the bricks from Songsanri Tombs and Muryung's Royal Tomb were made of soil from this site. Soil samples show the similar size frac...
This study was focused on the mineralogical and geochemical characteristics of field soil of the Baekje Kingdom from K wongbawigol site in Jeongdongri, Buyeo and whether the bricks from Songsanri Tombs and Muryung's Royal Tomb were made of soil from this site. Soil samples show the similar size fraction as a silt loam and acidic soil, whereas some samples have the enrichment of organic matter, P and S. Also, they have similar geochemical behavior of elements and similar mineral phases consisting of quartz, plagioclase, orthoclase, vermiculite, mica and kaolinite. The enrichment of iron oxide is found in some soil layer, including the iron oxide mottling and precipitation along plant roots and they are attributed to repeat oxidation and reduction environments due to flooding and drainage of field soil. It's anthropogenic alteration by human activity. Especially, it is assumed that the concentration of the iron oxides found in bricks from Muryung's Royal Tomb and Songsanri Tombs is the additional evidence that soil in this study is probably the raw materials of those bricks.
This study was focused on the mineralogical and geochemical characteristics of field soil of the Baekje Kingdom from K wongbawigol site in Jeongdongri, Buyeo and whether the bricks from Songsanri Tombs and Muryung's Royal Tomb were made of soil from this site. Soil samples show the similar size fraction as a silt loam and acidic soil, whereas some samples have the enrichment of organic matter, P and S. Also, they have similar geochemical behavior of elements and similar mineral phases consisting of quartz, plagioclase, orthoclase, vermiculite, mica and kaolinite. The enrichment of iron oxide is found in some soil layer, including the iron oxide mottling and precipitation along plant roots and they are attributed to repeat oxidation and reduction environments due to flooding and drainage of field soil. It's anthropogenic alteration by human activity. Especially, it is assumed that the concentration of the iron oxides found in bricks from Muryung's Royal Tomb and Songsanri Tombs is the additional evidence that soil in this study is probably the raw materials of those bricks.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
또한 유적 인근에 위치한 정동리 가마터에서 출토된 전(벽돌)과 비교하여 고대 와전(瓦博) 재료 산지로서의 가능성을 검토해 보고자 한다.
이 연구에서는 백제시대 경작 유적이 발견된 부여 정동리 꿩바윗골 유적을 대상으로 경작토양의 특성을 검토하고 이 토양이 고대 와전류 태토산지로서의 가능성을 검토하였다. 정동리 꿩바윗골 유적의 연구대상 토양 시료들은 모두 미사질 양토로 상부로 갈수록 거정질입자가 증가한다.
이 연구에서는 부여 정동리에서 발굴 조사된 꿩 바윗골 유적을 대상으로 백제시대 경작토양의 광물학적 및지구화학적 분석을 통해 당시 토양층의 특징을 고찰하였다. 또한 유적 인근에 위치한 정동리 가마터에서 출토된 전(벽돌)과 비교하여 고대 와전(瓦博) 재료 산지로서의 가능성을 검토해 보고자 한다.
제안 방법
8). 또한 상온(RT), 에틸렌글리콜 처리, 300℃, 550℃ 열처리 후 각 시료의 X서 희절선을 비교하여 질석과 고령석의 존재를 명확하게 동정하였다(Fig. 9).
토양의 산출상태는 실체현미경 관찰(Leica MZ-75, Switzerland)과 에너지 분산형 분광분석기를 장착한 주사전자현미경(JEOL, JSM-5910IX Japan) 조사를 병행하여 미세조 직을 관찰하고 성분을 확인하였다. 또한 전암대자율 분석기(KT-6, Pocket Susceptibility Meter)로 토양의 미세자기적 특징을 분석하였다.
또한 토양의 광물동정을 위해 정방위 및 부정방위 분석법으로 X선회절분석 (Mac Science, M18XAHF22, Microarea X-ray diflraction system, Japan; CuKa, 전압 20 kV 전류 90 mA, 주사속도 1° 29/min, 정방 위 시료 3-30° 20 구간, 부정방위시료 3~70° 26 구간)을 수행하였다. 정방위 분석은 시료의 점토만 분리하여 건조상태, ethyleneglycol 포화상태, 300℃, 550℃ 열처리 후 X선 회절분석을 수행하여 점토광물의 종류를 동정하였다(Moon, 1995).
이 지역은 해발고도가 낮은 구릉지, 구릉지 사이의 곡저평야 그리고 금강에 의해 형성된 범람원으로 이루어져 있다. 범람원은 자연제방과 배후습지로 구분할 수 있는데 발굴조사는 자연제방 지역에서 실시되었다(Fig. 1A).
시료의 주성분, 미량 및 희토류 원소의 함량은 X선 형광분석기 (RIX 2100), 유도결합플라즈마 분광분석기 (OPTIMA 3300, ICP-MS; ELAN 6000) 및 중성자방 사화분석기(INAA)로 정량분석하였다.
철의 집적현상을 확인하기 위해 일부 토양시료의 미 세조 직을 주사전자현미경으로 관찰하였다 (Fig. 4). JD-1에서 관찰되는 붉은 선형의 산화물을 EDS로 분석한 결과 철산화물 함량이 높은 토양으로 나타났으며, 토양의 점토광물 사이로 철 산화물의 성장이 관찰되었다 (Fig.
토양시료의 특성을 파악하기 위해 토양의 pH, 이온전도도, 토양수의 이온농도, 토성을 측정하였다. 이 결과, 대상 시료들은 모두 pH 5.
USA)를 측정하였다. 토양은 24시간 교반 한 후 과산화수소와 DCB(dithionite-citrate-bicarbonate)로유기물과 철산화물을 제거한 후(J&ckson, 1969; White and Dixon, 2003), 습식체거름과 레이져 입도분석기 (Mal.,em, Mastersizer 2000S, UK)로 모래 (sand), 미사(silt), 점토(clay)의 함량을 분석하였다.
화학분석으로 나누어 수행하였다. 토양의 산출상태는 실체현미경 관찰(Leica MZ-75, Switzerland)과 에너지 분산형 분광분석기를 장착한 주사전자현미경(JEOL, JSM-5910IX Japan) 조사를 병행하여 미세조 직을 관찰하고 성분을 확인하였다. 또한 전암대자율 분석기(KT-6, Pocket Susceptibility Meter)로 토양의 미세자기적 특징을 분석하였다.
한편 토양 내에 함유되어 있는 자철석의 함량으로 토양의 미세자기적 성격을 파악하기 위해 전암대자율을 분석하였다. 이 결과, 모든 토양시료는 1 이하의 낮은 대자율 분포를 가져 자철석 함유량이 매우 낮은 것으로 나타났다.
대상 데이터
이 연구에서는 꿩바윗골 2지점 백제시대 경작 유구 상단 남쪽 미능선부에서 각 토양 깊이별로 색과 입도에 따라 시료를 채취하였다. 이 지점은 하성퇴적물이비교적 두껍게 조성되어졌고 기반암에서부터 백제 시대의 I, n, m층을 포함하고 있다.
이론/모형
토성 및 광물분석은 Jackson(1969)의 실험방법에 따라 토양 pH를 측정하고 전기전도도(Thermosdentific Orion 4stai; USA)와 양이온, 음이온 농도(Dionex ICS-3000, USA)를 측정하였다. 토양은 24시간 교반 한 후 과산화수소와 DCB(dithionite-citrate-bicarbonate)로유기물과 철산화물을 제거한 후(J&ckson, 1969; White and Dixon, 2003), 습식체거름과 레이져 입도분석기 (Mal.
성능/효과
4). JD-1에서 관찰되는 붉은 선형의 산화물을 EDS로 분석한 결과 철산화물 함량이 높은 토양으로 나타났으며, 토양의 점토광물 사이로 철 산화물의 성장이 관찰되었다 (Fig. 4A). JD-2에서는 식물뿌리를 둘러싼 붉은 산화물이 많이 관찰되는데, 식물뿌리를 둘러싼 토양에 철산 화물이 피복된 것으로 보인다(Fig.
X~선 회절분석 결과, 토양은 비점토광물로 석영, 사장석, 정장석으로 구성되어 있으며, 점토광물로 질석, 운모, 고령석을 함유하고 있고 JD-1, 5에서는 소량의 녹니석을 함유하고 있음이 확인되었다(Fig. 7).
모든 토양시료는 pH 531~5.66으로 산성토양의 특성을 가지고 있고 JD-2에서 유기물, R S 등의 집적 현상이 관찰되었다. 주성분, 미량 및 희토류 원소의 분포 경향이 매우 유사한 특성을 보이며 석영, 사장석, 정장석, 질석, 운모, 고령석으로 구성되어 모두 동일한 광물 조성을 가지고 있다.
12). 이 결과, 다른 시료들과 생성기원이 다른 것으로 예측되었던 JD40과 표충인 JD-5는 약간 분산되어 나타나나 모든 시료가 거의 동일한 범위에 도시되어 유사한 점토광물화 정도를 가지고 있는 것으로 판단된다.
토양수의 이온농도, 토성을 측정하였다. 이 결과, 대상 시료들은 모두 pH 5.31 ~5.66의 산성토양으로 JD-1, 2는 높은 이온전도도와 이온농도를 가지고 있다(Eble 2). 토양에 함유된 이온은 JD-2에서 가장 큰농집 현상을 보였는데 특히 Br 과 PCe- 함량이 다른 시료에 비해 20~200배 높은 특징을 가지고 있다.
분석하였다. 이 결과, 모든 토양시료는 1 이하의 낮은 대자율 분포를 가져 자철석 함유량이 매우 낮은 것으로 나타났다.
이 결과, 무령왕릉, 송산리 고분군, 정동리 출토 전과 정동리 토양은 유사한 토양광물학적 특성을 가지고 있고 지구화학적 진화경향도 유사하였다. 제게르식 (Seger fomiula)에 근거하여 주 원소를 알칼리 화합물과 산성화합물로 나누고 그 분포를 도시해 보면(Fig.
2006). 전체적인 발굴조사가 실시되지는 않았지만 지표조사 결과, 연화문전과 명문전 이외에도 암키와, 수키와, 토기 등이 수습되기도 했다. 특히 정동리 가마터 부근에서 수습된 연화문전과 명문전은 공주 무령왕릉과 송신리 6호분의 전과 유사한 형태와 문양을 가지고 있어 무령왕릉 전의 제작지로 추정되기도 하였다(BNM, 2006; Kim, 2000).
제게르식 (Seger fomiula)에 근거하여 주 원소를 알칼리 화합물과 산성화합물로 나누고 그 분포를 도시해 보면(Fig. 13), 무령왕릉 전, 일부 송산리 고분군 출토 전, 정동리 토양 일부가 매우 유사한 범위의 원소조성을 가지고 있음을 확인할 수 있다. 다만 전의 편광현미경 관찰에서 0.
토양시료에서 점토광물을 정밀동정하기 위해 정방 위 시료 제작 후 X-선 회절 분석한 결과, 질석과 고령석의 회절선이 동정되었다(Fig. 8). 또한 상온(RT), 에틸렌글리콜 처리, 300℃, 550℃ 열처리 후 각 시료의 X서 희절선을 비교하여 질석과 고령석의 존재를 명확하게 동정하였다(Fig.
후속연구
, 2008). JD-2에서 나타나는 이온의 부화현상은 퇴적과 풍화과정에 의한 결과라기보다는 경작과 인간 활동에 의한 농집 특징이라고 판단되나 그 원인을 규명하는 데에는 더욱 심도 있는 검토가 필요할 것으로 생각된다. JD-5에서도 높은 이온 농집이 관찰되는데, 이는 표층에서 나타나는 인간 활동에 의한 오염의 결과로 판단된다
, 2004a; 2004b; 2004c). 그러나 토양의 형성과 발달은 인간 활동에 의해 영향을 받으므로 경작토양에 대한 심도있는 재료학적 연구는 선조들의 생활을 설명하는데 중요한 자료를 제공해줄 것으로 기대된다.
참고문헌 (25)
Beck, M. and Neupert, M. (2009) Identifying pottery clay from rice fields: an example from southern Luzon, the Philippines. Journal of Archaeological Science, v.36, p.843-849.
Begg, C., Kirk, G., Mackenzie, A. and Neue, H. (1994) Root-induced iron oxidation and pH changes in the lowland rice rhizosphere. New Phytol., v.128, p.469-477.
Brady, C. and Weil, R. (1999) The Nature and Properties of soils. 12th Ed., Prentice Hall, p.125-126.
Buyeo National Museum(BNM) (2006) Artifacts and workshops in Baekje. p.146.
Chungcheongnamdo Office of Education(COE) (1994) Chungnam; Geology and Minerals, p.265-269.
Cornell, R. and Schwertmann, U. (2003) The Iron Oxides. 2nd Ed., Wiley-VCH GmbH & Co. KGaA, p.433-439.
Dionisio, A., Brage, M. and Waerenborgh, J. (2009) Clay minerals and iron oxides-oxyhydroxides as fingerprints of firing effects in a limestone monument. Applied Clay Science, v.42, p.629-638.
Govindaraju K. (1989) Compliation of working values and samples description for 272 geostandards. Geostandards Newsletter, v.13, p.1-113.
Hwang, S.I. (2008) Geographical evolution of Baekje Kun-Gil site and depositional environments of floodplains. Jeongdong-ri Oyatgol.Kwongbawigol Site, Buyeo, Chungcheong Cultural Properties Research Institute, p.207-238.
Jackson, M. (1969) Soil Chemical Analysis -Advanced course. Department of Soils, University of Wisconsin.
Kim, J.G., Chon, C. and Lee, J.S. (2008) Change of chemical properties and nutrient dynamic in pore water of upland soil during flooding. Economic and Environ mental Geology, v.41, p.327-334.
Kim, S.G. (2000) Ancient Roof Tiles. Daewon-sa, p.103-105.
Kogel-Knabner, I., Amelung, W., Cao, Z., Fiedler, S., Frenzel, P., Jahn, R., Kalbitz, K., Kolbl, A. and Schloter, M. (2010) Biogeochemistry of paddy soils. Geoderma, v.157, p.1-14.
Lee, C.H., Jang, S., Kim, B.S., Han, E.H. and Ha, E.Y. (2007a) Archaeometric characteristics of bricks from King Muryeong's Tomb. Research of Artifacts from King Muryeong's Tomb III, Gongju National Museum, p.6-77.
Lee, C.H., Kim, M.J., Song, G.W., Jang, S. and Kim, J.Y. (2007b) Age determination of bricks related to Muryeong royal tomb of the Baekje Kingdom. Research of Artifacts from King Muryeong's Tomb III, Gongju National Museum, p.80-101.
Lee, P.S., Lee, I.H. and Kim, G.H. (2008) Jeongdong-ri OyatgolKwongbawigol Site, Buyeo. Chungcheong Cultural Properties Research Institute.
National Research Institute of Cultural Heritage (NRICH) (1996) Important intangible cultural heritage No. 91, Je Wa Jang (Master Craftsman of Roof-tile). p.85-95.
Nockolds, S. and Allen, R. (1954) Average chemical compositions of some igneous rocks. Geological Society of American Bulletin, v.65, p.1007-1032.
Park, S.B., Lee, S.J., Tsuchida J. and Jung, W.J. (2004a) Buyeo Gubong.Nohwari Site A, Paekche Research Institute, Chungnam National University.
Park, S.B., Lee, S.J. and Jung W.J. (2004b) Daejeon Noeundong Site, Paekche Research Institute, Chungnam National University.
Park, S.B. and Lee, S.J. (2004c) Buyeo Hapsongri Site, Paekche Research Institute, Chungnam National University.
Pearce, J. (1983) Role of sub-continental lithosphere in magma genesis at active continental margines. In Hawkesworth, C. and Norry, M. (Eds), Continental basalts and mantle xenolith, Shiva, p.230-249.
White, G. and Dixon, J. (2003) Soil Mineralogy Laboratory Manual. 9th Ed., Department of Crop and Soil Sciences, Texas A&M University.
Zhang, G. and Gong, Z. (2003) Pedogenic evolution of paddy soils in different soil landscapes. Geoderma, v.115, p.15-29.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.