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문제 정의
- 이를 위해서는 제작 당시에 사용된 재료와 기술을 과학적으로 분석하는 과정이 필수적으로 요구된다. 그리하여 석암리 출토 금제띠고리의 제작 방법을 알아내기 위한 과학적 분석 연구를 진행하게 되었다.
제안 방법
- 금알갱이의 접합 부위 등 미소 부분의 분석은 분광분석기 부착 주사전자현미경(SEM-EDS)을 이용하였으며, 분석 조건은 표4와 같다. SEM-EDS 분석에서 금 순도 확인을 위해 사용한 표준시료는 ERM(European Reference Materials)사에서 제작한 EB506(Au 58.56wt%, Ag 3.90wt%, Cu 35.65wt%, Zn 1.89wt%)와 EB507(Au 75.10wt%, Ag 3.02wt%, Cu 14.69wt%, Ni 4.99wt%, Zn 2.11wt%), EB508(Au 75.12wt%, Ag 24.90wt%)이며, 이를 사용하여 각 원소별 검량곡선을 작성한 다음 100%로 표준화하였다. 표준시료의 분석 결과는 표5와 같다.
- 과정을 살펴보면, 우선 엑스선형광분석(XRF: X-ray Fluorescence Spectrometer)을 실시하여 금판, 금선, 금알갱이, 감입물질 등의 성분 조성을 확인하였다. 다음은 엑스선투과조사(Radiography)로 금제띠고리의 내부 상태 및 결합 구조 등을 확인하였고, 실체현미경조사로 금제띠고리의 표면 상태 및 미세 구조를 확인하였다.
- 이 현미경은 시료를 5배~100배까지 확대할 수 있어 육안으로 확인하기 어려운 부분을 관찰하는 데 용이하다. 관찰 부위에 따라 배율을 달리하여 조사를 진행하였다.
- 금 순도를 확인하기 위하여 사용한 표준시료는 브루커 AXS 코리아에서 제작한 Gold1(Au 84.71wt%, Ag 10.30wt%, Cu 4.99wt%)와 Gold2(Au 89.80wt%, Ag 9.13wt%, Cu 1.07wt%), Gold3(Au 76.83wt%, Ag 20.25wt%, Cu 2.92wt%)으로 이를 사용하여 각 원소별 검량곡선(Calibration curve)을 작성한 다음 100%로 표준화(Normalization)하였다. 표준시료의 분석 결과는 표2와 같다.
- 금알갱이의 접합 부위 등 미소 부분의 분석은 분광분석기 부착 주사전자현미경(SEM-EDS)을 이용하였으며, 분석 조건은 표4와 같다. SEM-EDS 분석에서 금 순도 확인을 위해 사용한 표준시료는 ERM(European Reference Materials)사에서 제작한 EB506(Au 58.
- 금제띠고리의 내부 상태 및 결합 구조 등을 확인하기 위하여 엑스선조사(EX300GH-3, Toshiba, Japan)를 실시하였으며, 촬영 조건은 표3과 같다.
- 금제띠고리의 표면 상태 및 미세 구조 확인을 위하여 실체현미경조사(M205-A, Leica, Germany)를 실시하였다. 이 현미경은 시료를 5배~100배까지 확대할 수 있어 육안으로 확인하기 어려운 부분을 관찰하는 데 용이하다.
- 과정을 살펴보면, 우선 엑스선형광분석(XRF: X-ray Fluorescence Spectrometer)을 실시하여 금판, 금선, 금알갱이, 감입물질 등의 성분 조성을 확인하였다. 다음은 엑스선투과조사(Radiography)로 금제띠고리의 내부 상태 및 결합 구조 등을 확인하였고, 실체현미경조사로 금제띠고리의 표면 상태 및 미세 구조를 확인하였다. 분광분석기 부착 주사전자현미경(SEM-EDS: Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer)으로는 금알갱이의 접합 부위 등 미소 부분의 분석을 진행하였다.
- 다음은 엑스선투과조사(Radiography)로 금제띠고리의 내부 상태 및 결합 구조 등을 확인하였고, 실체현미경조사로 금제띠고리의 표면 상태 및 미세 구조를 확인하였다. 분광분석기 부착 주사전자현미경(SEM-EDS: Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer)으로는 금알갱이의 접합 부위 등 미소 부분의 분석을 진행하였다. 이런 과정에서 알아낸 금제띠고리의 성분 조성값과 미세 구조 분석 결과를 종합적으로 검토하였다.
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1. 엑스선형광분석
엑스선형광분석기(XRF)를 이용하여 비파괴적인 방법으로 금제띠고리 제작에 사용된 금판, 금사, 감입 광물의 성분 조성을 분석하였으며, 분석 조건은 표1에 나타내었다.
- 8K 순도로 분석되었다. 용 일곱 마리의 모습은 금판을 두드려 문양을 표현하는 타출기법으로 만든 후, 다음으로 금선과 금알갱이로 용의 몸통, 윤곽선 및 테두리를 장식하였다. 금제띠고리 일부분(옆면)에는 23.
- 용의 코 등과 같은 미소 부분은 XRF 분석이 불가능하였기 때문에 SEM-EDS로 금선의 순도 분석을 실시하였다(도2). 그 결과 용 일곱 마리의 코를 표현하는데 사용된 금선의 평균 함유량은 Au 97.
- 분광분석기 부착 주사전자현미경(SEM-EDS: Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometer)으로는 금알갱이의 접합 부위 등 미소 부분의 분석을 진행하였다. 이런 과정에서 알아낸 금제띠고리의 성분 조성값과 미세 구조 분석 결과를 종합적으로 검토하였다.
대상 데이터
- 2㎜이다. 용의 귀 및 몸통, 표면 장식 등에는 0.3~0.5㎜크기의 소형 금알갱이를 사용하였다(도9).
- 용의 몸통과 파도치는 모양의 표면 장식[6]은 순도 23.8K의 금선을 사용하였다(도8
성능/효과
- . 그 결과 용 일곱 마리의 코를 표현하는데 사용된 금선의 평균 함유량은 Au 97.18wt%, Ag 2.37wt%로 다른 부위에 사용된 금선보다 순도가 조금 낮았다(표7).
- 용의 눈에 적색 물질이 남아 있다는 사실은 이미 알려진 바 있으나 큰 용 아래의 작은 용 한 마리에서만 확인된 것으로 알려져 있었다[6]. 그러나 이번 연구를 통해 용 일곱 마리의 눈 모두에서 적색 안료가 감입되어 있는 사실을 확인할 수 있었다. 이 적색 안료는 XRF 분석 결과 Hg와 S가 검출되어, 진사/주(HgS)로 추정할 수 있었다.
- 8K)를 보였다. 그리고 푸른색 광물을 둘러싸고 있는 얇고 납작한 금선도 금알갱이, 금선의 함유량과 유사한 것으로 확인되었다. 걸쇠의 순도는 약 22.
- 금제띠고리의 금알갱이 접합 부위 및 박락 흔적을 관찰하고 SEM-EDS로 분석한 결과, 접합 부분의 성분 조성을 확인할 수 있었다(도10, 표8). 금알갱이의 접합 부분은 모금(母金)과 비교했을 때 Au와 Ag의 성분 차이가 크지 않았으나 Cu의 함유량이 0.43~1.51wt%로 금판이나 금알갱이, 금선보다 더 높은 특징을 보였다. 그리고 땜의 흔적이 관찰된 것으로 보아 금제띠고리에 사용된 접합 방법은 구리 확산법일 가능성이 높은 것으로 추정되었다[12].
- 이 알려져 있으며, SEM-EDS를 사용한 미소 분석으로 금알갱이의 접합 방법을 확인할 수 있다. 금제띠고리의 금알갱이 접합 부위 및 박락 흔적을 관찰하고 SEM-EDS로 분석한 결과, 접합 부분의 성분 조성을 확인할 수 있었다(도10, 표8). 금알갱이의 접합 부분은 모금(母金)과 비교했을 때 Au와 Ag의 성분 차이가 크지 않았으나 Cu의 함유량이 0.
- 금제띠고리의 제작에 사용된 금판, 금알갱이, 금선, 푸른색 광물의 성분 분석 위치를 도1에 표시하였고, 각 위치별 분석 결과는 표6에 수록하였다. 먼저 금판의 평균 함유량은 Au 94.87wt%, Ag 5.08wt%으로 금 순도가 약 22.8K이나, 일부 덧대어진 금판의 경우는 Au 99.31wt%, Ag 0.60wt%으로 금 순도가 약 23.8K로 높았다. 순도가 높은 금판이 덧대어진 사실은 엑스선조사 및 현미경 촬영으로 확인이 가능하였다(2.
- 현미경 및 엑스선투과조사로 금제띠고리 측면 일부분에 금판이 덧대어져 있는 사실을 확인할 수 있었으며(도3), 덧대어져 있는 금판(분석 위치 17)의 순도는 23.8K이다. 이 덧댄 부분 위에 장식을 위한 금선이 둘러져 있는 것으로 보아 제작 당시에 발생된 결함을 보완하기 위해서 행해진 것으로 추정되었다.
후속연구
- 금공품에 적색 안료가 감입된 경우는 주로 백제권역의 왕과 관련된 유적 출토품에서 확인된 바 있어 앞으로 이 부분에 대한 연구가 지속된다면 흥미로운 결과를 얻을 수 있을 것으로 여겨진다.
- 첫째는 아직까지 명확하게 알 수 없는 금제띠고리의 제작지를 밝히는데 기초가 될 수 있는 자료를 제공하였다는데 의미가 있다. 앞으로 이 금제띠고리의 제작지로 추정되는 지역의 금공(金工)문화와 제작 기술에 대한 연구 자료를 축적하고 유사한 형태의 금제띠고리에 대한 과학적 조사가 진행된다면 석암리 출토 금제띠고리의 제작지를 밝힐 수 있을 것으로 기대된다.
- 두 번째는 금제띠고리의 금알갱이 접합 방법으로 구리 확산법이 사용되었을 가능성을 확인한 점이다. 특히 구리 확산법을 이용한 접합 방법은 몽골 출토 금제장식에서도 확인된 바 있어 금제띠고리의 제작지를 밝히는 데 객관적 자료로 활용할 수 있을 것으로 보인다.
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