[논문]강진과 부안 청자 도편의 비교연구

노형구; 김수민; 김응수; 조우석; 한정화

doi:10.4191/kcers.2015.52.1.41

강진과 부안 청자 도편의 비교연구
Comparative Study of Celadon Shards from Gangjin and Buan Kiln Sites 원문보기

한국세라믹학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society, v.52 no.1, 2015년, pp.41 - 47

노형구 (한국세라믹기술원 이천분원) , 김수민 (한국세라믹기술원 이천분원) , 김응수 (한국세라믹기술원 이천분원) , 조우석 (한국세라믹기술원 이천분원) , 한정화 (부안청자박물관)

Abstract ▼ AI-Helper

Celadon shards from Gangjin and Buan were analyzed for their color, chemistry and microstructures. They exhibited similar chromatic characteristics in a $CIEL^*a^*b^*$ analysis. All of the glazes assessed showed comparable compositional areas, while the bodies from Gangjin shards had higher $RO_2$ concentrations. A high degree of similarity was also noted in the microstructures of the glaze and bodies from both regions. Anorthite crystals appeared in the glaze layer, and phase separation behavior developed around these crystals. This may have been caused by the glaze chemistry and the sintering process given the lengthy heating and cooling time. A Raman analysis indicated higher isolated $SiO_4$ unit ($Q_0$) values for the Buan samples. This can stem from the higher firing temperature or the longer sintering process.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 강진과 부안 도요지에서 수거한 도편들의 색상, 화학성분, 미세구조, 유약의 구조 등을 분석하여 두 도요지에서 제작한 청자의 유사점과 차이점을 분석하고자 하였다. 이를 바탕으로 강진과 부안에서 청자 제작에 사용된 원료와 제조공정을 유추하고 지역에 따른 청자의 기술적 특성을 정의하고자 하였다.
본 연구에서는 강진과 부안 도요지에서 수거한 도편들의 색상, 화학성분, 미세구조, 유약의 구조 등을 분석하여 두 도요지에서 제작한 청자의 유사점과 차이점을 분석하고자 하였다. 이를 바탕으로 강진과 부안에서 청자 제작에 사용된 원료와 제조공정을 유추하고 지역에 따른 청자의 기술적 특성을 정의하고자 하였다.

가설 설정

각각의 스펙트럼의 평균값을 분석하기 위하여 750 - 1250 cm−1에서 나타나는 스펙트럼의 면적을 100으로 가정하고 각 스펙트럼의 면적을 %로 나타내었다.

제안 방법

4) 청자는 도요지가 분포했던 지역에서 구할 수 있는 퇴적점토를 이용하여 제작한 것으로 알려져 있으며 수비과정을 통하여 원료의 1차 정제를 실시하였다. 고려청자의 유약은 기본적으로 석회석 유약으로 고온에서의 환원소결 과정에서 광물성분이 유리화 되어 형성하는 유리상, 결정, 상분리 구조 등과 같은 미세구조와 미량 포함된 이온들의 발색으로 시각적으로 ‘비색’의 느낌을 가지게 한다.
TEM의 시편은 FIB (Focused ion beam, HELIOS 600, FEI Korea, Korea)로 제작하였고, 소지를 제외한 순수 유약 부분의 측정을 위하여 유약표면을 기준으로 약 5 µm 이하의 두께로 구리(Cu) grid에 올려 제작한 후 금(Au)으로 코팅하여 관찰하였다.
강진청자 도편 7점과 부안청자 도편 8점을 이용하여 소지와 유약에 관한 분석을 실시하였다. 도편들의 이력은 Table 1에 정리하였다.
대부분의 도편유약층은 500 μm 내외로 모든 산화물 성분에 대한 정량분석을 하기에는 시료의 양이 부족하였다. 기존의 연구를 참조하여 SiO₂를 제외한 청자 유약 성분으로 가능한 산화물 항목들을 우선적으로 분석한 후 나머지를 SiO₂로 추정하였다. 도편들간의 비교를 위해 화학성분 분석결과를 Unity Molecular Formula(UMF)를 이용하여 전환하였다.
절단한 시편을 연마한 후 1%로 희석한 불산 용액에 4분간 담가 화학적 etching 후 백금 코팅하여 주사전자현미경으로 관찰하였다. 또한 투과전자현미경을 이용하여 유약의 형상 및 상분리 현상을 관찰하였다. 유약의 성분 및 상분리가 일어난 부분의 성분 확인을 위하여 EDS(X-ray energy dispersive spectroscopy, 7244, OXFORD Instruments, UK)를 이용하여 분석하였다.
라만분광기(Raman microscope, inVia, Renishaw, UK)를 이용하여 유약 표면을 분석하였다. 514 nm 파장의 Ar 이온 레이저를 사용하였고, 노출시간은 10초로 진행하였다.
도편들의 이력은 Table 1에 정리하였다. 분광광도계(Cary 100 Varian UVVisible Spectrophotometer, Loveland, Colorado, USA)를 이용하여 도편들의 색도 및 반사율을 측정하였다. L^*a^*b^*값으로 측색 후 색조를 KS 톤(tone)으로 분석하였다.
6는 투과전자현미경을 이용하여 청자유약의 상분리 현상을 관찰한 결과이다. 소지를 제외한 순수한 유약 부분의 측정을 위하여 유약표면에 근접한 부분을 채취하여 관찰하였다. 실험에 사용된 모든 시편들을 분석하였으나 그림에서 보이는 부안청자 BA-02, BA-03, BA-08 시편에서만 유약의 상분리 현상을 관찰하수 있었다.
소프트웨어를 이용하여 측정한 결과의 curve fitting을 실시한 후 200 - 1200 cm−1 사이에서 나타나는 스펙트럼을 deconvolution하였다.
또한 투과전자현미경을 이용하여 유약의 형상 및 상분리 현상을 관찰하였다. 유약의 성분 및 상분리가 일어난 부분의 성분 확인을 위하여 EDS(X-ray energy dispersive spectroscopy, 7244, OXFORD Instruments, UK)를 이용하여 분석하였다. TEM의 시편은 FIB (Focused ion beam, HELIOS 600, FEI Korea, Korea)로 제작하였고, 소지를 제외한 순수 유약 부분의 측정을 위하여 유약표면을 기준으로 약 5 µm 이하의 두께로 구리(Cu) grid에 올려 제작한 후 금(Au)으로 코팅하여 관찰하였다.
주사전자현미경(FESEM JSM-6701F, JEOL, Japan)과 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, JEM4010, JEOL, Japan)을 이용하여 도편의 미세구조를 관찰하였다. 절단한 시편을 연마한 후 1%로 희석한 불산 용액에 4분간 담가 화학적 etching 후 백금 코팅하여 주사전자현미경으로 관찰하였다. 또한 투과전자현미경을 이용하여 유약의 형상 및 상분리 현상을 관찰하였다.
주사전자현미경(FESEM JSM-6701F, JEOL, Japan)과 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, JEM4010, JEOL, Japan)을 이용하여 도편의 미세구조를 관찰하였다. 절단한 시편을 연마한 후 1%로 희석한 불산 용액에 4분간 담가 화학적 etching 후 백금 코팅하여 주사전자현미경으로 관찰하였다.
청자 도편을 태토층과 유약층으로 분리하여 Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP-OES, Perkin-Elmer, Optima 5300DV, 일본)를 이용하여 성분분석을 실시하였다. 대부분의 도편유약층은 500 μm 내외로 모든 산화물 성분에 대한 정량분석을 하기에는 시료의 양이 부족하였다.

대상 데이터

라만분광기(Raman microscope, inVia, Renishaw, UK)를 이용하여 유약 표면을 분석하였다. 514 nm 파장의 Ar 이온 레이저를 사용하였고, 노출시간은 10초로 진행하였다. 소프트웨어를 이용하여 측정한 결과의 curve fitting을 실시한 후 200 - 1200 cm⁻¹ 사이에서 나타나는 스펙트럼을 deconvolution하였다.

이론/모형

기존의 연구를 참조하여 SiO₂를 제외한 청자 유약 성분으로 가능한 산화물 항목들을 우선적으로 분석한 후 나머지를 SiO₂로 추정하였다. 도편들간의 비교를 위해 화학성분 분석결과를 Unity Molecular Formula(UMF)를 이용하여 전환하였다. 태토의 경우 R₂O₃를 1로 놓았을 때 RO₂와 R₂O + RO의 몰비를 나타내었다.
소지와 유약의 화학성분 분석 결과를 Unity Molecular Formula (UMF)를 이용하여 전환하였다. 이 결과를 Fig.

성능/효과

2) 간지를 기입한 것은 강진도요지는 국가의 통제하에 있었다는 것을 의미한다. 강진과는 달리 부안 도요지에 관한 공식적인 기록은 고려사, 세종실록, 지리지, 신증동국여지승람 등의 역사서에 남아있지 않다.
국립중앙박물관의 최근 연구에 따르면 부안유천리 12호 가마터는 강진과 유사한 제품을 생산, 공급하였지만 국가의 통제를 받지 않았던 곳으로 알려져 있다.³⁾ 유천리 가마터는 강진 등의 중심가마에서 파생된 것으로 시기적으로 개요의 차이만 있을 뿐, 생산품과 수요층, 운영체계, 폐요시기까지 강진과 같다고 추정하고 있으며, 고려청자 생산지로 빼놓을 수 없는 중요한 위치를 차지하고 있다.
강진 도편들의 RO₂ 성분 함량이 상대적으로 높게 나타났다. 두 지역 도편들은 매우 유사한 미세구조를 가지고 있음을 주사전자현미경과 투과전자현미경을 이용한 관찰에서 볼 수 있었다. 유약층에서 anorthite 결정과 이 주변에서 유약의 상분리 현상이 공통적으로 나타나는데 이는 두 지역 청자 유약의 화학성분과 승온과 냉각이 매우 느린 전통가마의 열처리 공정에 기인한 것으로 판단된다.
분석한 모든 청자 도편에서는 Fig. 7에서와 같이 첫 번째 band에 비해 두 번째 band의 peak intensity가 크게 나타나는 것을 알 수 있다. 강진과 부안 청자 도편을 비교하면 부안 도편의 두 번째 band intensity가 더 크게 나타나는 것을 알 수 있다.
실험에 사용된 강진과 부안 청자 도편들은 CIEL*a*b 값으로 판단하여 유사한 색상을 가지는 것을 알 수 있었다. 화학성분의 경우 유약은 유사한 영역 범위에서 나타났으나 소지의 경우 두 지역 도편들에서 차이가 나타났다.
소지를 제외한 순수한 유약 부분의 측정을 위하여 유약표면에 근접한 부분을 채취하여 관찰하였다. 실험에 사용된 모든 시편들을 분석하였으나 그림에서 보이는 부안청자 BA-02, BA-03, BA-08 시편에서만 유약의 상분리 현상을 관찰하수 있었다. BA-02, BA-03 시편의 경우 discrete droplet structure를 BA-08 시편은 interconnected structure를 나타내었다.
강진과 부안 소지의 명도값은 N6으로 같은 범위로 나타났다. 유약의 경우 강진은 N6-7의 범위를 보였으며, 부안은 N7-8의 범위로 강진보다 명도값이 높게 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우리나라 대표적인 고려청자 관요지는 어디인가?	우리나라의 대표적 고려청자 관요지인 전라도 지역의 강진과 부안은 12 ~ 13세기에 걸쳐 비색 청자와 상감청자 기법을 완성한 곳으로 두 곳에서 생산되었던 고려청자는 기술적 우수성과 예술성으로 학술적인 가치를 높게 평가받고 있다.1)
	전라도 지역의 강진과 부안이 고려청자 관요지로 불리는 이유는 무엇인가?	우리나라의 대표적 고려청자 관요지인 전라도 지역의 강진과 부안은 12 ~ 13세기에 걸쳐 비색 청자와 상감청자 기법을 완성한 곳으로 두 곳에서 생산되었던 고려청자는 기술적 우수성과 예술성으로 학술적인 가치를 높게 평가받고 있다.1)
	고려청자의 유약의 어느 성분의 상호작용이 유약의 색상에 영향을 끼치는가?	고려청자의 유약은 기본적으로 석회석 유약으로 고온에서의 환원소결 과정에서 광물성분이 유리화 되어 형성하는 유리상, 결정, 상분리 구조 등과 같은 미세구조와 미량 포함된 이온들의 발색으로 시각적으로 ‘비색’의 느낌을 가지게 한다. 선행연구에 따르면 성분 중 Fe2O3, TiO2의 함량과 Fe2O3-TiO2의 상호작용이 유약의 색상에 크게 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다.5)

참고문헌 (12)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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