[논문]경상북도 청도군 성곡리에서 출토된 4-6세기 토기의 광물학적 특성 연구 및 소성환경 추정

우현동; 김옥순; 장윤득

doi:10.9727/jmsk.2016.29.3.123

초록
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본 연구에서는 경상북도 청도군 성곡리 고분군 일대에서 발견된 4-6세기 토기를 대상으로 암석 광물학적인 특성과 소성온도 및 환경을 추정하고 그 결과를 인접지역인 창녕 토기와 대조하였다. 편광현미경 하에서 석영과 유리질 기질부가 주를 이루었으며 장석, 화산암편, 불투명광물 등이 관찰되었다. 또한, 석영은 대부분 융식된 형태로 나타났고 기공의 일부는 비정질석영으로 채워져 있었다. XRD 분석결과 멀라이트, 적철석, 크리스토발라이트 함량이 추가로 인지되었고, SEM을 통해 관찰한 토기의 내부조직에서 고온을 지시하는 멀라이트가 토기 내 전체적으로 고른 분포를 보였다. 이러한 결과들을 바탕으로 청도 토기는 멀라이트의 결정화가 활발해지면서 스피넬이 없어지는 약 1,100 내지 $1,200^{\circ}C$에서 소성되었음을 추론할 수 있는데, 이는 인접한 지역인 창녕 토기의 약 $1,000^{\circ}C$ 에 비해 높은 수치다. 또한, 멀라이트의 분포특성에서 드러난 두 지역 토기의 차이는 청도 토기가 창녕 토기에 비해 소성시간이 더 길었거나, 가마 내에서 더 균질한 열적 환경이 조성되었을 가능성을 시사한다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study is conducted to estimate the firing temperature and condition of the 4-6th Century earthenwares excavated from the ancient tombs in the Seonggok-ri, Cheongdo through mineralogical approaches, and to contrast to the characteristics of the earthenware from the Changnyeong the adjacent area ...

This study is conducted to estimate the firing temperature and condition of the 4-6th Century earthenwares excavated from the ancient tombs in the Seonggok-ri, Cheongdo through mineralogical approaches, and to contrast to the characteristics of the earthenware from the Changnyeong the adjacent area to the Cheongdo. The Cheongdo earthenware was mainly composed of quartz, pores and vitric matrix with minor parts of feldspars, felsic volcanic fragments and opaque minerals, of which quartz crystals frequently show embayed texture and pores was partly filled with amorphous quartz. Mullite, hematite and cristobalite were found by XRD spectrometer additionally, and in the SEM image the Mullite contents are evenly distributed from the central part to the marginal part. As a result, the firing temperature of the Cheongdo earthenware could be 1,100 to $1,200^{\circ}C$, which is higher than that of the Changnyeong. Distribution characteristics of mullite in the Cheongdo and the Changnyeong earthenware indicate that the Cheongdo earthenware was under the longer firing time or more homogeneous thermal condition in the kiln than the Changnyeong.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이번 연구의 대상은 4세기 말에서 6세기 초에 제작된 토기로서 과거 이서국 영역에서 출토되었다. 따라서 이 연구는 소성온도 및 소성환경으로 대표되는 당시의 토기제작기술의 과학적인 추정을 목적으로 하며, 비록 단편적인 결과일지라도 기록이 많이 남아있지 않은 이서국의 자료가 될 수 있다는 점에서 차후 종합적인 연구의 바탕이 될 수 있다.

제안 방법

토의

토기 내에 포함되어 있는 광물조합과 각 광물들이 보이는 특성, 미세조직을 중심으로 토기의 소성 온도 범위를 결정하고 소성환경을 추론하였다.
편광현미경으로 관찰하기 어려운 광물들을 검출하기 위하여 선별된 시료들 중 15점을 재선별하여 X선 회절분석기(XRD, X-Ray Diffractometer)를 이용한 분석을 수행하였다. 토기 시편에 불순물이 남아있지 않도록 초음파세척기로 세척하고 상온에서 건조시킨 다음 볼밀 및 막자를 이용하여 분말을 만들어 실험을 수행하였다. 분석에는 한국기초과학지원연구원 대구분소의 Philips X’ Pert-PRO/MRD 모델을 사용하였다.
(2014)에서 참고하였다. 토기편들은 점토로 제작되었으나 소성에 의해 경도가 높고 입자간 결속이 단단하여 습식으로 실험을 수행하였으며, 완성된 박편은 편광현미경으로 관찰하였다.
편광현미경으로 관찰하기 어려운 광물들을 검출하기 위하여 선별된 시료들 중 15점을 재선별하여 X선 회절분석기(XRD, X-Ray Diffractometer)를 이용한 분석을 수행하였다. 토기 시편에 불순물이 남아있지 않도록 초음파세척기로 세척하고 상온에서 건조시킨 다음 볼밀 및 막자를 이용하여 분말을 만들어 실험을 수행하였다.
토기의 미세조직과 각 광물의 산출상태를 관찰하기 위하여 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)을 이용하였다. 해머를 이용하여 토기 시료를 파쇄 시킨 후 파단면이 가장 편평한 조각을 선정하여 관찰하였으며 표면코팅에는 오스뮴이 사용되었다. 분석기기는 한국기초과학지원연구원 대구분소의 Perkin Elmer Spectrum GX모델이 쓰였다.

대상 데이터

해머를 이용하여 토기 시료를 파쇄 시킨 후 파단면이 가장 편평한 조각을 선정하여 관찰하였으며 표면코팅에는 오스뮴이 사용되었다. 분석기기는 한국기초과학지원연구원 대구분소의 Perkin Elmer Spectrum GX모델이 쓰였다.
이번 연구의 대상은 4세기 말에서 6세기 초에 제작된 토기로서 과거 이서국 영역에서 출토되었다. 따라서 이 연구는 소성온도 및 소성환경으로 대표되는 당시의 토기제작기술의 과학적인 추정을 목적으로 하며, 비록 단편적인 결과일지라도 기록이 많이 남아있지 않은 이서국의 자료가 될 수 있다는 점에서 차후 종합적인 연구의 바탕이 될 수 있다.
청도 성곡리 고분군에서 출토된 창녕 양식의 토기편들 가운데 토기의 주구성광물과 조직 및 기질 특성을 알아보기 위하여 육안으로 총 31점의 시편을 선별하여 표준연마박편으로 제작하였다. 분석에 사용된 각 토기편들에 관한 제반정보들은 Table 1에 정리하였다.
출토지는 경상북도 청도군 풍각면 성곡리 일대의 고분군이며(Fig. 1), 창녕 양식의 토기가 대량으로 출토되어 학계의 관심을 모았다. 지금까지 청도지역에서 창녕 양식의 토기가 존재한다는 사실이 단편적으로 알려지긴 했으나 이처럼 정식 발굴조사에서 대량의 창녕 양식 토기가 발견된 것은 처음이며, 창녕에서조차 이러한 대규모 유적이 조사된 예가 없었기 때문이다.

이론/모형

분석에 사용된 각 토기편들에 관한 제반정보들은 Table 1에 정리하였다. 또한, 비교연구를 위해 사용된 청도토기에 관한 제반사항들은 Woo et al. (2014)에서 참고하였다. 토기편들은 점토로 제작되었으나 소성에 의해 경도가 높고 입자간 결속이 단단하여 습식으로 실험을 수행하였으며, 완성된 박편은 편광현미경으로 관찰하였다.
분석에는 한국기초과학지원연구원 대구분소의 Philips X’ Pert-PRO/MRD 모델을 사용하였다.
토기의 미세조직과 각 광물의 산출상태를 관찰하기 위하여 주사전자현미경(SEM, Scanning Electron Microscope)을 이용하였다. 해머를 이용하여 토기 시료를 파쇄 시킨 후 파단면이 가장 편평한 조각을 선정하여 관찰하였으며 표면코팅에는 오스뮴이 사용되었다.

후속연구

지금까지 청도지역에서 창녕 양식의 토기가 존재한다는 사실이 단편적으로 알려지긴 했으나 이처럼 정식 발굴조사에서 대량의 창녕 양식 토기가 발견된 것은 처음이며, 창녕에서조차 이러한 대규모 유적이 조사된 예가 없었기 때문이다. 또한, 창녕 양식을 보이는 토기와는 달리 이 성곡리의 고분 양식은 창녕에서도 확인된 바 없는 이 지역 고유의 특징을 가지는 것으로 확인되어, 토기의 제작과정에 있어서도 창녕 토기들과 차이를 보일지 여부가 청도지역 고대사회의 문화상을 복원하는 데에 중요한 단서가 될 것으로 판단된다.
따라서 다음과 같은 여러 가지 원인들을 생각해볼 수 있다. 태토의 공급지가 다원적이었을 경우, 태토에 첨가된 비짐의 종류 혹은 기원지가 달랐을 경우, 크리스토발라이트가 특정 기원의 비짐에만 포함되어 있어서 분석한 시료의 부분에 따라 크리스토발라이트가 포함되었거나 그렇지 못했을 경우 등 다양한 접근이 가능한데, 이를 판단하기 위해서는 토기 내의 각 입자들과 출토지 인근의 지질에 대한 추가적인 조사가 이루어져야 할 것으로 보인다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	토기는 어떤 과정을 거쳐 제작되는가?	토기는 수비, 성형, 건조 그리고 소성과정을 거쳐 제작되며, 소성과정에서 가해지는 열에 의해 그 재료인 태토를 구성하는 광물들이 변질되고 토기 내에 여러 가지 조직들이 나타난다. 따라서 토기는 색, 경도, 구성광물, 형태 등에서 태토와 다른 특성을 가지게 되지만 이 각각의 특성들은 제작과정을 반영하기 때문에 자연과학적인 연구방법에 의해 그 과정을 추적할 수 있다(Jang et al.
	약 1,140℃에서부터 장석이 녹기 시작하면서 나오는 유리질 장석에 의해 어떤 현상이 일어나는가?	가마 내의 온도가 상승함에 따라 500-700℃의 온도에서 태토에 포함된 점토 내부의 구조수가 빠져나가고 약 1,140℃에서부터 장석이 녹기 시작한다. 이때 녹아나오는 유리질 장석에 의해 석영의 용융점이 낮아지면서 약 1,250℃에서는 석영의 융식이 시작된다. 온도의 상승으로 점토 내 가스가 빠져나가면서 기공이 형성되지만 약 1,300℃에서는 기공이 거의 없어지고 강도도 높아지며, 1,400℃에 이르면 모든 석영이 녹아 토기는 유리질로 변한다.
	토기 내 여러 가지 조직들이 나타나는 이유는 무엇인가?	토기는 수비, 성형, 건조 그리고 소성과정을 거쳐 제작되며, 소성과정에서 가해지는 열에 의해 그 재료인 태토를 구성하는 광물들이 변질되고 토기 내에 여러 가지 조직들이 나타난다. 따라서 토기는 색, 경도, 구성광물, 형태 등에서 태토와 다른 특성을 가지게 되지만 이 각각의 특성들은 제작과정을 반영하기 때문에 자연과학적인 연구방법에 의해 그 과정을 추적할 수 있다(Jang et al.

참고문헌 (14)

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Palanivel, R. and Kumar, U.R. (2009) Thermal and Spectroscopic Analysis of Ancient Potteries, Romanian Journal of Physics, 56, 195-208.
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Rutherford, J.S., Almond, M.J., and Nunn, P.D. (2012) Analysis of pottery samples from Bourewa, the earliest known Lapita site in Fiji. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 85, 155-159.

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Velraj, G. et al. (2008) Estimation of firing temperature of some archaeological pottery shreds excavated recently in Tamilnadu, India, Spectrochimica Acta Part A. Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 72, 730-733.
Woo, H.D., Kim, O.S., and Jang, Y.D. (2014) Petrological and Mineralogical Characteristics and Firing temperature of Pottery in the 5-6th Century from Changnyeong, Gyeongsangnamdo. Journal of Mineralogical Society of Korea, 27, 63-72.

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