선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 청동보살상 1의 미세조직과 청동보살상 2의 미세조직을 각각 관찰하여 제작기법을 알아보았다. 그리고 청동보 살상 1의 대좌 하단부 보수된 곳의 미세조직을 관찰하여 청동보살상 1의 미세조직과 비교해보고 원 제작 부분과 수리 부분의 차이에 대한 과학적 근거를 확보하고자 하였다.
- 본 연구는 경기도 성남시 판교동에서 출토된 청동보살상 2점의 분석을 통해 불상의 제작방법과 원료의 산지를 파악하고자 하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다.
- 이전 연구는 불상을 양식과 도상 분석을 중심으로 생산지 및 연대를 추정, 연구하고 분류한 것이 대부분이었으나 최근에는 문화재에 대한 과학적 접근이 시도되고 있다. 본 연구는 청동보살상 2점의 제작기법 및 원료의 산지를 추정 하기 위해 CT촬영, 주성분, 미세조직 및 납동위원소비를 분석하였다. 청동보살상 2점에 대한 과학적 분석을 통해 여말선초 청동제 불교공예품의 제작방법 및 산지에 대한 기초자료를 제시하고자 한다.
- 본 연구는 청동보살상 2점의 제작기법 및 원료의 산지를 추정 하기 위해 CT촬영, 주성분, 미세조직 및 납동위원소비를 분석하였다. 청동보살상 2점에 대한 과학적 분석을 통해 여말선초 청동제 불교공예품의 제작방법 및 산지에 대한 기초자료를 제시하고자 한다.
가설 설정
- 1. CT 촬영 결과 청동보살상 2점은 내부가 대부분 비어 있고 가운데 철심이 확인되므로 중공식 밀랍법으로 제작되었을 것이다. 중공식 밀랍법은 통주식 밀랍법보다 일보 진전한 주조법으로 여말선초의 주조기술의 발달정도를 추정할 수 있었다.
제안 방법
- 오른쪽 팔에 형지흔(型持痕)이 잔존하고 있다(Figure 2-A). 대좌는 1단 방형 대좌로 각 모서리에 우주(隅柱)가 있고 각 면에 안상(眼象)을 음각 기법으로 시문하였다. 좌측면의 대좌 하단부가 부분적으로 결실된 후 수리된 흔적이 남아있다(Figure 2-B).
- 부식된 시편은 금속현미경(Metallurgical Microscope, Leica, DM2500M)을 사용하여 조직을 관찰하였다. 또한 표면을 Pt coating하여 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, JSM-7401F, JEOL, Japan)으로 금속의 미세조직 및 개재물을 관찰하였으며 개재물의 성분은 에너지분산형분광계 (Energy Dispersive Spectrometer, INCA, Oxford)를 이용하여 분석하였다.
- 미세조직을 세부적으로 관찰하고 조직별 성분조성을 파악하고자 SEM-EDS 분석을 실시하였다(Figure 5-B, Table 3). SEM image에서 분석점 1은 분석대상 영역을 면분석한 결과로 Sn이 소량 포함된 Cu-Sn-Pb 삼원계 합금으로 구성되어 있음을 나타낸다.
- 미세조직을 세부적으로 관찰하고 조직별 성분조성을 파악하고자 SEM-EDS 분석을 실시하였다(Figure 6-B, Table 4). SEM image에서 분석점 1은 분석대상 영역을 면분석한 결과로 Cu-Sn-Pb 삼원계 합금으로 구성되어 있음을 나타낸다.
- 본 연구에서는 청동기에 포함된 납의 산지 추정을 위해 세 가지 방법을 사용하였다. 첫 번째로 중국, 한국, 일본의 방연석 영역이 나타나있어 납 원료의 산지비교를 위해 널리 이용되고 있는 방법(Mabuch and Hirao, 1983)을 이용한 결과 청동보살상 2점의 납동위원소비가 중국 남부와 한국 남부 영역에 포함되어 있었다.
- 시료의 미세조직을 알아보기 위해 부식액(FeCl3+HCl+Ethyle Alcohol)을 이용하여 부식시켰다. 부식된 시편은 금속현미경(Metallurgical Microscope, Leica, DM2500M)을 사용하여 조직을 관찰하였다. 또한 표면을 Pt coating하여 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, JSM-7401F, JEOL, Japan)으로 금속의 미세조직 및 개재물을 관찰하였으며 개재물의 성분은 에너지분산형분광계 (Energy Dispersive Spectrometer, INCA, Oxford)를 이용하여 분석하였다.
- 분리한 납을 Re single filament에 얹어 열이온화질량분석기(TIMS)를 사용하여 동위원소비를 측정하였다. 분석결과는 표준물질(NBS SRM 981)의 측정치를 사용하여 보정하였으며 분석과정의 총 바닥 값(total blank)은 2mg 이하이다.
- 채취한 시료를 에폭시 수지로 마운팅 한 후 200, 400, 800, 1200, 1500, 2000, 4000mesh의 순서로 연마를 실시하고 연마제(DP-spray 3㎛, 1㎛, Struers)로 미세연마를 실시하였다. 시료의 미세조직을 알아보기 위해 부식액(FeCl3+HCl+Ethyle Alcohol)을 이용하여 부식시켰다. 부식된 시편은 금속현미경(Metallurgical Microscope, Leica, DM2500M)을 사용하여 조직을 관찰하였다.
- 각 불상에서 1지점의 시료를 채취하였으며 원형과의 비교를 위해 보수흔 부위에서 시료를 추가적으로 채취하였다. 채취한 시료를 에폭시 수지로 마운팅 한 후 200, 400, 800, 1200, 1500, 2000, 4000mesh의 순서로 연마를 실시하고 연마제(DP-spray 3㎛, 1㎛, Struers)로 미세연마를 실시하였다. 시료의 미세조직을 알아보기 위해 부식액(FeCl3+HCl+Ethyle Alcohol)을 이용하여 부식시켰다.
- 청동보살상 1의 미세조직과 청동보살상 2의 미세조직을 각각 관찰하여 제작기법을 알아보았다. 그리고 청동보 살상 1의 대좌 하단부 보수된 곳의 미세조직을 관찰하여 청동보살상 1의 미세조직과 비교해보고 원 제작 부분과 수리 부분의 차이에 대한 과학적 근거를 확보하고자 하였다.
- 청동보살상 2점의 내부구조를 파악하기 위해 CT (Computed Tomography) 촬영을 실시하였다(Figure 3). 촬영 결과 보살상 1은 머리 부분의 중앙에서 좌측으로 치우친 곳에 철심이 일부 잔존하고 있는 것으로 추정된다(Figure 3-A).
- 청동보살상 2점의 내부구조를 파악하기 위해 CT (Computed Tomography) 촬영을 실시하였다. CT 촬영으로 보살상의 내부구조를 관찰한 결과 내부는 대부분 비어있었으며 중앙에 철심이 있거나 있었던 흔적이 남아있었다.
- 청동보살상 2점의 주요 성분조성을 확인하기 위해 ICP-AES 분석을 실시하였다(Table 1). 분석 결과 청동보살상 2점 모두 Cu-Sn-Pb의 삼원계 합금으로 Cu가 주성분이면서 Sn과 Pb가 소량으로 존재한다.
- 청동보살상 2점의 주요 성분조성을 확인하기 위해 ICP-AES 분석을 실시하였다. 분석 결과 청동보살상 2점 모두 Cu-Sn-Pb의 삼원계 합금으로 Cu가 주성분으로 함량이 높으며 Sn과 Pb가 포함되어 있다.
- 청동보살상에 포함된 납동위원소비를 측정하기 위해 한국 기초과학지원연구원의 열이온화질량분석기(Thermal ionization mass spectrometer: TIMS, Model : VG Sector 54-30)를 이용하였다. 시료 표면의 흙과 부식물을 제거한 후 약 3mg 정도의 시료를 데프론 바이알에 넣고 정제된 왕수를 2∼3㎖첨가하여 가열판에 가열시킨다.
- 청동보살상의 내부구조를 파악하기 위해 CT(Computed Tomography, 컴퓨터 단층촬영) 촬영을 실시하였다. C.
- 청동보살상의 주요 성분조성을 확인하기 위해 한국기초과학지원연구원의 유도결합플라스마원자방출분광기(Inductively Coupled Plasma Atomic Emission spectrometry: ICP-AES, Optima 4300DV, Perkin-Elmer. USA)를 사용하여 시료에 포함된 9개(Cu, Sn, Pb, Sb, Fe, As, Co, Ni, Ag)의 원소를 분석하였다.
- 그 후 실온에서 서서히 냉각 시킨 다음 완전히 식은 후 50㎖ 메스플라스크에 옮겨 50g 으로 만들었다. 표준용액은 원자흡광용 표준원액(1000ppm, BDH spectrosol)을 사용하여 묽혔는데 이 때 시료의 매트릭스와 맞추기 위하여 왕수를 1㎖ 첨가하였다. 분석 결과는 각 원소에 대하여 3회 분석하여 나타난 값을 평균화하여 정량화하였다.
대상 데이터
- 미세조직 분석을 위해 불상의 내측에서 극소량의 시료를 채취하였다. 각 불상에서 1지점의 시료를 채취하였으며 원형과의 비교를 위해 보수흔 부위에서 시료를 추가적으로 채취하였다. 채취한 시료를 에폭시 수지로 마운팅 한 후 200, 400, 800, 1200, 1500, 2000, 4000mesh의 순서로 연마를 실시하고 연마제(DP-spray 3㎛, 1㎛, Struers)로 미세연마를 실시하였다.
- 경기도 성남시 판교동에서 출토된 청동보살상 2점을 대상으로 과학적 분석을 실시하였다. 분석 대상유물의 출토지는 경기도 성남시 분당구 판교동 일원에 위치한 곳으로, 동서로 약 44m의 외곽담장이 둘러싸고 있는 건물지이다.
- 미세조직 분석을 위해 불상의 내측에서 극소량의 시료를 채취하였다. 각 불상에서 1지점의 시료를 채취하였으며 원형과의 비교를 위해 보수흔 부위에서 시료를 추가적으로 채취하였다.
- 경기도 성남시 판교동에서 출토된 청동보살상 2점을 대상으로 과학적 분석을 실시하였다. 분석 대상유물의 출토지는 경기도 성남시 분당구 판교동 일원에 위치한 곳으로, 동서로 약 44m의 외곽담장이 둘러싸고 있는 건물지이다. 담장 내부에서 초석이 확인되는 건물지와 구들시설이 노출 되는 건물이 확인된다.
- 4㎝이다(Korea Cultural Heritage Foundation, 2008). 제작방법을 알아보고 원료의 산지를 알아보기 위하여 청동보살상 안쪽에서 유물의 원형 손상을 최소화하면서 시료를 극소량 채취하였다(Figure 1).
- 건물의 시기는 출토된 토기·자기편과 기와를 고려할 때 여말선초의 것으로 판단된다. 중앙건물에서 분석 대상유물인 청동보살상 2점이 출토되었으며 기단에서 금동탑의 일부분이 출토되었다. 출토 유물로 보아 건물은 절의 명부전이며 구들시설이 확인된 곳은 이 건물에 딸린 부속시설(요사채)로 판단된다(Korea Cultural Heritage Foundation, 2008).
데이터처리
- 표준용액은 원자흡광용 표준원액(1000ppm, BDH spectrosol)을 사용하여 묽혔는데 이 때 시료의 매트릭스와 맞추기 위하여 왕수를 1㎖ 첨가하였다. 분석 결과는 각 원소에 대하여 3회 분석하여 나타난 값을 평균화하여 정량화하였다.
성능/효과
- 2. 성분분석 결과 청동보살상 2점은 모두 Cu-Sn-Pb 삼원계 합금으로 제작되었고 Pb의 함량이 기능적 측면이 강한 청동무기나 청동용기, 숟가락에 비해 높았다. 불교공예품인 청동보살상의 특성을 고려할 때 주조성을 높이고 문양을 선명하게 하기 위한 의도적인 첨가로 추정할 수 있다.
- 3. 미세조직 분석결과 인위적인 열처리나 가공흔적이 없는 주조조직이며 청동보살상 1과 보수된 부분, 청동보살상 2는 모두 황화물 계열의 개재물이 관찰되었다. 그러나 개 재물에서 Fe는 함께 검출되지 않았으므로 CuS(covellite) 또는 Cu2S(chalcocite)와 같은 휘동석을 원광석으로 사용하여 주조했을 가능성이 있다.
- 4. 납동위원소비 분석 결과 청동보살상 2점은 한반도 남부의 경기지괴에서 채취된 방연석을 원료로 하여 주조되었을 가능성이 크다.
- EDS 분석 결과 조직 내의 개재물에서 CuS가 검출되고 Fe는 검출되지 않았다. 일반적으로 개재물은 원광석의 제련과정에서 제거되지 못한 불순물이거나 동피(matte)가 잔류된 것으로 추정되므로 이에 대한 분석을 통하여 제련과정에서 공급된 광석의 종류를 확인할 수 있다.
- SEM-EDS 분석을 실시한 결과 황동색의 α상 기지에 황화물 계열의 편석물, 편석된 납이 관찰된다.
- 두 번째로 한국, 중국, 일본 방연석 시료 134점의 납동위원소비 데이터를 다변수분석법 중 선형판별식분석법(SLDA)을 사용하여 분류한 그래프(Mabuchi and Hirao, 1987)를 이용해 데이터를 해석해 보았을 때 청동보살상 1은 한국 남부 영역에서 조금 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 청동보살상 2는 한국 남부 영역에 포함되어 있다. 그러므로 이번에 분석한 청동보살상 1과 2는 한국 남부 지역 유물들과 납동위원소비가 유사하다는 결론을 내릴 수 있다. 다만 해당 영역에 한국 남부와 중국 남부 데이터가 혼재되어 있으므로 해석에 주의가 필요하다.
- 첫 번째로 중국, 한국, 일본의 방연석 영역이 나타나있어 납 원료의 산지비교를 위해 널리 이용되고 있는 방법(Mabuch and Hirao, 1983)을 이용한 결과 청동보살상 2점의 납동위원소비가 중국 남부와 한국 남부 영역에 포함되어 있었다. 두 번째로 한국, 중국, 일본 방연석 시료 134점의 납동위원소비 데이터를 다변수분석법 중 선형판별식분석법(SLDA)을 사용하여 분류한 그래프(Mabuchi and Hirao, 1987)를 이용해 데이터를 해석해 보았을 때 청동보살상 1은 한국 남부 영역에서 조금 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 청동보살상 2는 한국 남부 영역에 포함되어 있다. 그러므로 이번에 분석한 청동보살상 1과 2는 한국 남부 지역 유물들과 납동위원소비가 유사하다는 결론을 내릴 수 있다.
- 59Pb로 차이를 보이고 있다. 또한 금속현미경으로 관찰한 결과를 비교해보면 보수한 곳의 미세조직이 청동보살상 1의 미세조직보다 조직 내 검은 Pb 편석물이 더 많이 관찰되며, EDS 분석결과에서도 보수된 곳은 청동보살상 1보다 전반적으로 Pb의 함량이 높게 나타나고 있는 것을 알 수 있다. 이는 보수된 곳과 청동보살상 1이 서로 다른 함량을 가진 합금을 원료로 하고 있음을 나타내는 것이다.
- 보수한 부분의 미세조직과 청동보살상 1의 미세조직을 비교하면 보수한 부분의 미세조직에서는 (α+δ) 공석상이 관찰되지 않고, EDS로 면분석을 실시한 결과 청동보살상 1은 70.05Cu-11.09Sn-8.87Pb이고 보수된 부분은 69.11Cu-2.82Sn18.59Pb로 차이를 보이고 있다.
- 청동보살상 2점의 주요 성분조성을 확인하기 위해 ICP-AES 분석을 실시하였다. 분석 결과 청동보살상 2점 모두 Cu-Sn-Pb의 삼원계 합금으로 Cu가 주성분으로 함량이 높으며 Sn과 Pb가 포함되어 있다. 연구대상인 청동보살상 2점의 조성비는 각각 70Cu-11.
- 세 번째로 남한의 납 광산에서 215개의 방연석 샘플을 채취하여 납동위원소비를 분석, 분류한 데이터(Youn-Joong Jeong, 2012)에 청동보살상 2점의 납동위원소비 데이터를 대입해 본 결과 207Pb/204Pb vs 206Pb/204Pb, 208Pb/204Pb vs 206Pb/204Pb 두 그래프에서 모두 경기 지괴의 영역의 납동위원소비와 그 분포영역이 유사한 것을 볼 수 있다. 청동보살상의 출토지가 경기도 지역(성남)이라는 점을 분석 결과와 함께 고려하면 한반도 남부 경기지괴의 방연광을 사용하여 청동보살상을 주조했을 가능성이 크다.
- 분석 결과 청동보살상 2점 모두 Cu-Sn-Pb의 삼원계 합금으로 Cu가 주성분으로 함량이 높으며 Sn과 Pb가 포함되어 있다. 연구대상인 청동보살상 2점의 조성비는 각각 70Cu-11.3Sn-6.5Pb, 71.8Cu-7.8Sn-3Pb 이며 동시대의 유물인 익산 미륵사지 청동불상의 조성비가 82Cu-7.0Sn-l0.3Pb이며(Chung, 1992) 5% 내외의 Pb 함량을 가지는 청동무기, 3% 이하의 Pb 함량을 가진 청동용기및 청동숟가락에 대한 연구결과(Hwang, 2004)와 함께 비교해 보면 Pb의 함량이 상대적으로 높은 것을 발견할 수 있다. 미적 측면이 기능적 측면보다 중시되는 불상의 경우 Pb 의 함량이 높은 것은 표면의 문양을 선명하게 표현하기 위해 Pb가 의도적으로 첨가되었을 가능성을 보여준다.
- 이번에 분석한 청동보살상의 경우 내부에 부식이 심하여 Cu와 Sn의 정확한 성분함량을 알기 어렵지만 대체로 Sn의 함량이 10wt% 내외를 보이고 Pb가 중·대형 청동불상들에 비하여 적게 포함되어져 있는 것으로 보아 우리나라의 소형불상들에게서 보이는 성분함량을 지니고 있는 것으로 판단할수 있다.
- CT 촬영 결과 청동보살상 2점은 내부가 대부분 비어 있고 가운데 철심이 확인되므로 중공식 밀랍법으로 제작되었을 것이다. 중공식 밀랍법은 통주식 밀랍법보다 일보 진전한 주조법으로 여말선초의 주조기술의 발달정도를 추정할 수 있었다.
- 본 연구에서는 청동기에 포함된 납의 산지 추정을 위해 세 가지 방법을 사용하였다. 첫 번째로 중국, 한국, 일본의 방연석 영역이 나타나있어 납 원료의 산지비교를 위해 널리 이용되고 있는 방법(Mabuch and Hirao, 1983)을 이용한 결과 청동보살상 2점의 납동위원소비가 중국 남부와 한국 남부 영역에 포함되어 있었다. 두 번째로 한국, 중국, 일본 방연석 시료 134점의 납동위원소비 데이터를 다변수분석법 중 선형판별식분석법(SLDA)을 사용하여 분류한 그래프(Mabuchi and Hirao, 1987)를 이용해 데이터를 해석해 보았을 때 청동보살상 1은 한국 남부 영역에서 조금 떨어진 곳에 위치하고 있으며, 청동보살상 2는 한국 남부 영역에 포함되어 있다.
- 청동보살상 1의 대좌 하단부에 보수된 곳의 미세조직을 금속현미경으로 관찰한 결과(Figure 5-A) 전체적으로 황동색의 α상이 바탕을 이루고 있었으며 α상 결정립 내에 회색과 검은색의 개재물이 다수 관찰되는데 회색의 개재물은 황 편석물, 검은색의 개재물은 납 편석물로 판단된다.
후속연구
- 판교지역은 수로와 육로가 교차하는 중요한 교통의 요지였으며 당시 몽골의 침입으로 큰 전란을 겪었다는 점에서 비보, 안전, 기원 등을 목적으로 지장보살을 조성했을 것이라는 근거도 함께 제시되었다(Kang, 2013; Lee, 2013). 그러므로 과학적인 분석을 통해 청동보살상의 제작방법 및 원료의 산지를 파악하는 것은 여말선초 주조기술의 수준을 아는 것과 동시에 청동보살상이 고려 후기 지장 신앙의 변화를 알 수 있는 유물임을 확인하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.