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문제 정의
- 조선시대 기록에 의하면 궁궐 영건사업에서 박석 및 석조물은 인접지에서 석재를 가져다 쓰던 통상적인 방법에서 벗어나 원거리에 채석지를 지정해두고 지속적으로 조달하였다(National Institute of Korean History, 1952~1958; Seungjeongwon, 1623~1649). 따라서 이 연구에서는 근정전 박석의 채석지점을 파악하기 위하여 원산지로 추정되는 석모도의 심성암류를 대상으로 산출상태, 광물학, 암석학 및 지구화학적 동질성을 분석하였다.
- 이 연구는 문화재청 국립문화재연구소 국가연구개발사업(R&D)의 지원을 받아 이루어졌음을 명기하며 이에 깊이 감사드린다. 또한 원고의 미비점을 지적해주시고 건설적인 비평을 가해주신 국립문화재연구소 김사덕 박사님과 안동대학교 황상구 교수님께도 심심한 사의를 표한다.
- 이를 바탕으로 근정전 박석의 수급과정에 대한 이해를 위해 조선시대 채석 및 공급과정을 고찰하였다. 또한 근정전 박석 및 채석과 관련된 조선시대의 고문헌, 고지도, 회화 및 사진을 확보하여 궁궐 영건사업에서 진행되었던 박석의 석역과정을 해석하였다.
제안 방법
- 경복궁 근정전 박석과 석모도 남부 화강암류의 시료를 수습하여 조암광물의 종류, 입도 및 조직을 관찰하였다(Fig. 3). 또한 미정질 내지 세립질 광물의 동정을 위하여 X-선 회절분석을 실시하였다.
- 박석과 원산지 화강암류의 지구화학적 거동특성 및 동질성 여부를 파악하기 위하여 X-선 형광분석기(XRF)와 유도결합 플라즈마 분광 및 질량분석기(TD-ICP, ICP-MS), 중성자방사화분석기(INAA)를 이용하여 주성분, 미량 및 희토류원소를 정량분석하였다. 그리고 분석 결과를 표준화하여 진화경향과 동질성을 검토하였다.
- 근정전 박석과 석모도 남부 화강암체의 자화특성과 분포를 파악하기 위하여 암상 및 위치에 따라 세분하고 전암대자율을 측정하였다. 근정전 영역의 박석을 월대와 조정영역으로 세분하여 각 50회, 시료 수습지점에서 각 10회 측정하였다.
- 근정전 박석과 석모도 화강암류의 재질분석, 조암광물의 조성 및 함량, 조직특성을 파악하기 위하여 Nickon사의 Eclipse E600W 편광/반사 겸용 현미경을 사용하였다. 구성광물의 동정에는 Rigaku제 D/Max-Ⅱb X-선 회절분석기를 이용하였고, 암석의 자화강도 특성을 파악하기 위하여 ZH Instrument사의 SM30 모델로 전암대자율을 측정하였다.
- 근정전 영역은 공간의 상징적 의미를 부각시키기 위해 앞마당인 전정에 박석을 포장하여 다른 공간과 차별성을 두었다. 박석이란 거칠게 표면을 다듬질한 얇은 판상형의 바닥석재를 말하며, 경복궁 내에서도 근정전 영역 및 어도에 한정하였다.
- 근정전 박석과 석모도 남부 화강암체의 자화특성과 분포를 파악하기 위하여 암상 및 위치에 따라 세분하고 전암대자율을 측정하였다. 근정전 영역의 박석을 월대와 조정영역으로 세분하여 각 50회, 시료 수습지점에서 각 10회 측정하였다. 월대 박석의 대자율 값은 0.
- 희토류원소는 암석의 성인, 마그마 작용 및 화성암의 진화에 주요 지표가 되므로 암석 간 기원 마그마의 동질성을 파악하기에 적합하다. 따라서, 희토류원소의 분석결과를 운석의 초생값(Taylor and Mclennan, 1985)으로 표준화하여 비교분석하였다. 이 결과, 박석시료 내 중희토류의 도시 범위가 넓어 모든 시료의 중희토류가 거의 동일한 범주에 속했다(Fig.
- 이를 바탕으로 근정전 박석의 수급과정에 대한 이해를 위해 조선시대 채석 및 공급과정을 고찰하였다. 또한 근정전 박석 및 채석과 관련된 조선시대의 고문헌, 고지도, 회화 및 사진을 확보하여 궁궐 영건사업에서 진행되었던 박석의 석역과정을 해석하였다.
- 또한 근정전 박석의 재질분석을 위하여 육안관찰 및 전암대자율 측정을 실시하고, 지구화학적 분석을 위해 파손된 박석에서 극미량의 시료를 수습하였다. 한편 근정전 박석의 원산지로 기록된 석모도에 대한 정밀 지질조사를 통하여 암석분포를 파악하고 박석과의 비교분석을 위한 암석시료를 확보하였다.
- 또한 미정질 내지 세립질 광물의 동정을 위하여 X-선 회절분석을 실시하였다. 또한 대상 시료의 자화강도를 측정하여 암석의 성인 및 기원적 동질성 해석의 기초자료로 활용하였다.
- 3). 또한 미정질 내지 세립질 광물의 동정을 위하여 X-선 회절분석을 실시하였다. 또한 대상 시료의 자화강도를 측정하여 암석의 성인 및 기원적 동질성 해석의 기초자료로 활용하였다.
- 또한 조선시대 고문헌 및 고지도 연구를 통해 석재의 생산 및 조달 경로를 추적하여 당대의 박석과 관련된 영건과정을 고찰하였다. 이 결과는 경복궁 근정전 박석의 채석지점 및 석공원리를 밝혀 복원용 대체석의 적합지와 조선시대 석재조달 및 석역과정 해석에 대한 자료로 활용할 수 있을 것이다.
- 일반적으로 동일 마그마 기원의 암석들은 동일하거나 유사한 지구화학적 조성비와 진화 경향을 가지므로, 근정전 박석과 석모도 남부 화강암체의 시료를 정량분석하여 양자의 암석화학적 분류 및 동원마그마의 가능성을 판단하였다. 또한 주성분, 미량 및 희토류 원소의 분석결과(Table 2)를 표준화하여 지구화학적 거동특성을 검토하였다.
- 또한 주성분원소의 부화 및 결핍정도를 파악하기 위하여 Nockolds(1594)이 제시한 화강암의 기준치로 표준화하여 도시하였다(Fig. 7). 비교분석 결과, 낙가산 북동사면 일대의 화강암이 박석과 가장 유사한 조성을 보였다.
- 박석과 원산지 화강암류의 지구화학적 거동특성 및 동질성 여부를 파악하기 위하여 X-선 형광분석기(XRF)와 유도결합 플라즈마 분광 및 질량분석기(TD-ICP, ICP-MS), 중성자방사화분석기(INAA)를 이용하여 주성분, 미량 및 희토류원소를 정량분석하였다. 그리고 분석 결과를 표준화하여 진화경향과 동질성을 검토하였다.
- 박석의 원산지 및 수송경로를 추적하기 위해 ‘조선왕조실록’과 ‘승정원일기’ 및 한양과 중서부 지역의 고지도와 조선시대 후기의 사진자료를 분석하였다.
- 원소의 분석결과 중 호정성 및 불호정성을 띄는 일부 원소는 마그마의 정출과정에서 유사한 거동특성을 가지게 되므로 이에 대하여 원시 맨틀 조성(Pearce, 1983)으로 표준화하였다. 해명산 화강암은 박석의 표준화 값에 비해 Y와 Yb이 결핍되고 Cr은 부화경향을 보였다(Fig.
- 2E). 채석량은 단일 공사 당 2,000~4,000장이며, 필요한 물량이 많을 경우 채석지를 강화 석모도와 황해도로 나누어 확보하였다.
- 경복궁(사적 제117호)은 조선 건국 직후 한양으로 천도하며 세운 조선왕조의 정궁이다. 풍수지리 사상에 의해 도읍 및 궁궐의 입지를 선정하고, 좌묘우사 전조후시로 왕경을 배치하였다. 이에 따라 북한산의 남쪽 지맥인 북악산을 주산으로 삼고 사신사를 갖추었으며, 경복궁 남쪽으로는 객수인 한강이 동서로 관류하여 한양의 조운로 역할을 하였다(Cho, 2007).
- 또한 근정전 박석의 재질분석을 위하여 육안관찰 및 전암대자율 측정을 실시하고, 지구화학적 분석을 위해 파손된 박석에서 극미량의 시료를 수습하였다. 한편 근정전 박석의 원산지로 기록된 석모도에 대한 정밀 지질조사를 통하여 암석분포를 파악하고 박석과의 비교분석을 위한 암석시료를 확보하였다.
대상 데이터
- Table 2. Major element (wt.%), some trace and rare earth element (ppm) contents of Bakseok in Geunjeongjeon Hall and provenance granites of the southern pluton in Seokmodo Island. Sample numbers are the same as those of Table 1
- 근정전 박석에서 수습한 시료(GB)의 조암광물은 세립 내지 중립의 사장석, 정장석 및 석영과 세립의 흑운모이다(Fig. 3A~3H). 정장석은 반자형 내지 타형이며 포이킬리틱 조직을 보인다.
- 근정전 박석의 암석학적 분석을 위해 상부월대와 조정의 탈락된 지점에서 총 2점의 미량시료를 수습하였다. 전암대자율 측정 대상은 크게 월대와 조정 영역으로 구분하고 시료 수습지점 이외에도 물리적 손상이 두드러진 박석에 대하여 50회씩 측정하여 신뢰도를 높혔다.
- 근정전 박석이 있는 경복궁과 산지인 강화 석모도는 직선거리로 약 58 km이며, 육로와 수로를 겸해야 운송이 가능하다. 따라서 이번 연구에서 밝혀진 박석의 채석지점은 석모도의 낙가산 북동사면으로 남부 화강암체의 동쪽에 위치한 선착장(현재 석포리 선착장)까지 육로로 운송하고, 한강의 조운로를 통해 석재를 운반한 것으로 추정된다(Fig. 8B).
- 전암대자율 측정 대상은 크게 월대와 조정 영역으로 구분하고 시료 수습지점 이외에도 물리적 손상이 두드러진 박석에 대하여 50회씩 측정하여 신뢰도를 높혔다. 석모도에서 시료 수습지는 박석과 유사한 암상을 보이는 남부 심성암체로 한정하고 조암광물과 조직에 따라 암상의 변화양상 및 마그마 분화 경향을 파악할 수 있도록 총 8점의 시료를 확보하여 분석하였다(Table 1, Fig. 3).
- 이 연구에서는 경복궁 근정전 영역에 포장된 박석과 고문헌에 원산지로 기록된 석모도의 남부 심성암체를 연구대상으로 설정하였다(Fig. 1A). 박석의 원산지 및 수송경로를 추적하기 위해 ‘조선왕조실록’과 ‘승정원일기’ 및 한양과 중서부 지역의 고지도와 조선시대 후기의 사진자료를 분석하였다.
- 근정전 박석의 암석학적 분석을 위해 상부월대와 조정의 탈락된 지점에서 총 2점의 미량시료를 수습하였다. 전암대자율 측정 대상은 크게 월대와 조정 영역으로 구분하고 시료 수습지점 이외에도 물리적 손상이 두드러진 박석에 대하여 50회씩 측정하여 신뢰도를 높혔다. 석모도에서 시료 수습지는 박석과 유사한 암상을 보이는 남부 심성암체로 한정하고 조암광물과 조직에 따라 암상의 변화양상 및 마그마 분화 경향을 파악할 수 있도록 총 8점의 시료를 확보하여 분석하였다(Table 1, Fig.
이론/모형
- 근정전 박석과 석모도 화강암류의 재질분석, 조암광물의 조성 및 함량, 조직특성을 파악하기 위하여 Nickon사의 Eclipse E600W 편광/반사 겸용 현미경을 사용하였다. 구성광물의 동정에는 Rigaku제 D/Max-Ⅱb X-선 회절분석기를 이용하였고, 암석의 자화강도 특성을 파악하기 위하여 ZH Instrument사의 SM30 모델로 전암대자율을 측정하였다.
성능/효과
- 2. 근정전 영역의 박석은 포이킬리틱 및 미약한 미르메카이트 조직과 이방성을 띤 중립질 흑운모화강암이다. 고문헌에 주요 산지로 기록된 석모도의 남부 심성암체는 화강암 및 화강섬록암으로 구성되며 정상부에 박리돔이 발달한다.
- 3. 근정전 박석과 석모도 남부 심성암체의 지구화학적 분석 결과, 양자는 동일 마그마 기원암의 분포패턴을 보였다. 주성분, 미량 및 희토류 원소를 표준화하여 살펴본 지구화학적 진화경향은 낙가산 동북사면의 이방성을 띤 흑운모화강암에서 가장 높은 동질성을 보였다.
- 한편 본래 동일 암체였던 것으로 보이는 해명산 일대의 흑운모 화강암류는 FeO(t), MnO, MgO 등 고철질 광물의 구성원소가 부화되는 경향을 보였다. 각섬석화강섬록암은 전체적인 거동 특성이 기준치보다 고철질암의 경향으로 부화하여 암상과 잘 일치하는 경향을 보였다.
- O는 비교적 일정하게 유지되는 경향을 보였다. 또한 미량원소는 SiO2의 함량 증가에 따라 Co, Ni, S, Sr, V, Zr은 증가하고, Pb과 Rb은 감소하는 선상의 배열을 보였다.
- 석재의 구성암석은 중립질의 흑운모화강암으로 대개 입자가 선구조를 가져 이방성을 보이는 것이 특징이다. 박석의 석재에서 관찰되는 조암광물의 이방성은 균열의 발달 방향과 일치하는 경향을 보여 석재의 물리적 풍화과정에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
- 7). 반면 박석 내 경희토류의 표준화 수치 범위에 비하여 해명산 일대의 화강암류는 부화하고, 낙가산 일대의 화강암은 중복되었으며, 각섬석화강섬록암은 결핍되는 경향을 보였다.
- 7). 비교분석 결과, 낙가산 북동사면 일대의 화강암이 박석과 가장 유사한 조성을 보였다. 한편 본래 동일 암체였던 것으로 보이는 해명산 일대의 흑운모 화강암류는 FeO(t), MnO, MgO 등 고철질 광물의 구성원소가 부화되는 경향을 보였다.
- 상봉산과 낙가산 일대에 분포하는 중립질 흑운모화강암(NMG)의 X-선 회절분석 결과, HMG와 유사한 회절패턴을 보였다(Fig. 4). 그러나 조직은 HMG보다 세립화 경향이 있는 등립질이고, 구성광물들이 탁월한 이방성을 띄고 있다.
- 5B). 석모도 화강암체 대자율 측정치의 평균값을 동심원의 크기로 지도에 도시한 결과, 낙가산 정상부를 경계로 북사면에서 대자율 값이 눈에 띄게 감소하는 특징을 보였다(Fig. 5C).
- 따라서, 희토류원소의 분석결과를 운석의 초생값(Taylor and Mclennan, 1985)으로 표준화하여 비교분석하였다. 이 결과, 박석시료 내 중희토류의 도시 범위가 넓어 모든 시료의 중희토류가 거의 동일한 범주에 속했다(Fig. 7). 반면 박석 내 경희토류의 표준화 수치 범위에 비하여 해명산 일대의 화강암류는 부화하고, 낙가산 일대의 화강암은 중복되었으며, 각섬석화강섬록암은 결핍되는 경향을 보였다.
- 근정전 박석과 석모도 남부 심성암체의 지구화학적 분석 결과, 양자는 동일 마그마 기원암의 분포패턴을 보였다. 주성분, 미량 및 희토류 원소를 표준화하여 살펴본 지구화학적 진화경향은 낙가산 동북사면의 이방성을 띤 흑운모화강암에서 가장 높은 동질성을 보였다. 또한 조선시대 석모도 선착장까지의 육로 이동경로를 고려하였을 경우에도 낙가산 동북사면이 채석 지점일 가능성이 높다.
- 주성분원소 및 일부 미량원소에 대하여 SiO2의 함량에 따른 분포경향을 파악한 결과, 모든 분석 시료의 주성분원소는 SiO2 함량의 증가에 따라 Al2O3, TiO2, FeO(t), MgO, CaO, MnO, P2O5는 감소하는 경향을, Na2O와 K2O는 비교적 일정하게 유지되는 경향을 보였다. 또한 미량원소는 SiO2의 함량 증가에 따라 Co, Ni, S, Sr, V, Zr은 증가하고, Pb과 Rb은 감소하는 선상의 배열을 보였다.
- 표준화한 원소의 진화경향을 살펴보면, 근정전 박석의 화학조성을 기준으로 할 때 해명산 화강암은 유사한 거동 경향을 보이나 부분적으로 부화 및 결핍현상이 나타났다(Fig. 7A). 낙가산 화강암은 한 시료의 Cr 이상을 제외한 나머지 측정값이 근정전 박석의 화학분석치와 동일한 범주에 포함되어 두드러진 지구화학적 동질성을 보였다(Fig.
- 화학분석 자료를 TAS도에 도시한 결과, 근정전 박석과 석모도의 흑운모화강암류는 모두 화강암 영역에 도시되었고, 각섬석화강섬록암은 화강섬록암 영역에 도시되었다. 박석을 포함한 흑운모화강암 시료의 SiO2의 함량은 68.
후속연구
- 또한 조선시대 고문헌 및 고지도 연구를 통해 석재의 생산 및 조달 경로를 추적하여 당대의 박석과 관련된 영건과정을 고찰하였다. 이 결과는 경복궁 근정전 박석의 채석지점 및 석공원리를 밝혀 복원용 대체석의 적합지와 조선시대 석재조달 및 석역과정 해석에 대한 자료로 활용할 수 있을 것이다.
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