[논문]라만분광현미경을 이용한 흑유자 유약 내 철산화물의 변화 양상 연구 -신안선 출수 흑유자를 중심으로-

박진호; 유혜선; 정용재

doi:10.12654/jcs.2019.35.2.02

라만분광현미경을 이용한 흑유자 유약 내 철산화물의 변화 양상 연구 -신안선 출수 흑유자를 중심으로-
A Study on the Changing Properties of Iron Oxides in Black Glazes using Raman Microscope -Focused on Black Glazes Excavated in Shinan Shipwreck- 원문보기

보존과학회지 = Journal of conservation science, v.35 no.2, 2019년, pp.117 - 129

박진호 (국립중앙박물관 보존과학부) , 유혜선 (국립중앙박물관 보존과학부) , 정용재 (한국전통문화대학교 문화유산전문대학원 문화재수리기술학과)

초록
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신안선에서 발견된 흑유자 중 자주요계, 차양요, 홍당요 등 3곳으로 분류된 6점의 유약에 대해 과학적 분석을 실시하였다. 홍당요는 유약 두께가 얇고 자화가 거의 이루어지지 않았다는 점에서 큰 차이를 보였다. 차양요와 자주요계 흑유자의 경우 단면상으로는 서로 공통점이 확인되었으나 라만 매핑 이미지를 통해 자철석의 분포 범위에서 차이가 있는 것으로 확인되었다. 이러한 차이가 나타나는 원인과 흑유자의 유약 형성 조건을 알아보고자 실시한 소성 실험 결과, 발색제로 사용된 적철석($Fe_2O_3$)은 $1250^{\circ}C$ 보다 높게 소성될 때 자철석($Fe_3O_4$)으로 변하여 흑색을 띠는 것으로 나타났다. 따라서 홍당요 흑유자는 약 $1200^{\circ}C$, 자주요계와 차양요 흑유자는 $1250{\sim}1300^{\circ}C$에서 소성하였을 것으로 추정하였다. 다만 고대 가마의 소성 특성을 고려할 때 자철석의 영역이 유약 표면까지 확장될 수 있을 정도로 오래 소성되었을 가능성도 배제할 수 없다. 향후 흑유자 유약에 대한 라만 스펙트럼 및 매핑 이미지의 데이터베이스 구축과 더불어 추가적인 실험이 이루어진다면 흑유자의 제작 조건을 규명하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, black-glazed porcelain excavated from the Shinan shipwreck is analyzed to distinguish its characteristics. Glazes of Hong-Tang kiln are thin and exhibit little vitrification, whereas the Ci-Zhou-type and Cha-Yang kilns are similar in terms of their cross section. However, Raman mapping images reveal difference in the distribution area of magnetite. In this study, firing experiments are conducted to determine how iron oxides change properties in black glazes. The results show that when hematite is fired to a temperature greater than $1250^{\circ}C$, it becomes magnetite. Therefore, it is estimated that a firing temperature of approximately $1200^{\circ}C$ is suitable for the Hong-Tang kiln. In addition, glazes of the Ci-Zhou-type and Cha-Yang kilns are fired at approximately $1300^{\circ}C$. However, when the characteristics of firing in ancient kilns are considered, porcelain can be fired for a sufficiently long period to extend to glaze surfaces.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 신안선에서 발견된 흑유자를 중심으로 유약내 철산화물의 분포 특성을 알아보았다. 또한 소성 실험을 실시하여 흑유자 유약 내 철산화물 함량과 소성 온도에 따라 나타나는 변화 양상을 통해 도요지별 흑유자 제작 조건을 추정해보고자 하였다.
본 연구는 신안선에서 발견된 흑유자를 중심으로 유약내 철산화물의 분포 특성을 알아보았다. 또한 소성 실험을 실시하여 흑유자 유약 내 철산화물 함량과 소성 온도에 따라 나타나는 변화 양상을 통해 도요지별 흑유자 제작 조건을 추정해보고자 하였다.
본 연구에서는 신안선에서 발견된 도자기 중 흑유자 6점을 선정하였고 유약 분석을 통해 철산화물의 분포 특성을 알아보고자 하였다. 6점 중 2점은 홍당요에서 제작된 것으로 표면이 거친 적갈색 유약이 관찰되었다.
본 연구에서는 신안선에서 발견된 흑유자 유약의 특성과 소성 실험 결과를 비교, 분석하였다. 특히 라만 매핑 이미지를 통해 소성 온도, 발색제 함량 등의 소성 조건과 유약 단면에서 관찰되는 발색제의 분포 양상을 연관지어볼수 있었다.
도자기 미세구조에 대한 단면 관찰은 태토 및 유약에 존재하는 기공, 광물 등의 특징을 파악하여 소성 조건을 추정할 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 특히 유약 내 철산화 물의 분포 양상을 확인하기 위하여 편광현미경(DM2500, Leica, Germany)으로 유약 단면의 미세구조를 관찰하였다. 유약 단면을 취하는 과정에서 발생된 이물질을 제거하고자 초음파 세척기(WUC-A03H, Daihan Scientific, Korea)에서 3회 세척(25℃, 3 min/cycle)하였고, 열풍건조기(SMD-0.
본 연구에서는 흑유자 발색제의 주요 성분인 적철석의 상 변화와 발색 양상에 대해 알아보고자 하였다. 따라서 태토는 미량 성분 및 불순물이 적은 백자토(D1 백자토, 대원 도재, Korea)를 선정하였다.
분석에 앞서 대표적인 유약 구성 물질의 라만 스펙트럼을 조사하여 특징적인 피크를 파악하고자 하였다. 규석은 Si-O-Si에 의한 대칭적인 굽힘 진동이 464 cm^-1에서 강하게 나타나며, 1130 cm^-1에서는 Si-O의 비대칭 신축 진동에 의한 피크가 확인된다.
유약 원료와 같은 조성의 광물 표준 샘플을 분석하여 형상에 따른 특성 피크의 변화가 있는지 검증하고자 하였다. 그결과 규석은 464 cm^-1에서 피크가 확인되었고[Figure 6(A)], 적철석은 1316 cm^-1 , 607 cm^-1 , 492 cm^-1 , 407 cm^-1 , 290 cm^-1, 224 cm^-1에서 특성 피크가 나타났으며[Figure 6(B)], 자철석은 664 cm^-1 , 288 cm^-1에서 확인되었다[Figure 6(C)].

제안 방법

의 범위에서 분석을 실시하였다. 또한 소성 시험편에서 확인되는 미용융 결정 분석에는 SEM-EDS(INCA, Olympus, Japan)를 통해 비교 분석하였다.
라만 매핑 분석은 유약 내 철산화물의 변화 양상을 중심으로 살펴보았다(Table 3). 그 결과, 자주요계와 차양요 흑유자는 모두 적철석이 확인되지 않았다.
본 연구에서는 신안선에서 발견된 흑유자 중 자주요계, 차양요, 홍당요 등 3곳의 도요지로 구분한 6점의 유약에 대해 분석을 실시하고 특징을 구분하였다. 이와 동시에 흑유자의 발색 양상을 알아보고자 실시한 소성 실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.
발색제는 소성 과정에서 다른 색상으로 발현되는 경우가 있는데 이는 금속산화 물의 상 변화에 따른 것으로, 도자기 유약의 색상 결정에 영향을 주는 인자로 인식되어 왔다. 본 연구에서는 흑유자 유약의 발색제를 사용하였으며, 흑유자의 발색제는 적철석이 주요 성분인 석간주를 첨가한다(Seo, 2007). 적철석은 소성 과정에서 자철석 등으로 변하면서 흑색이 나타난다고 알려져 있으나, 이는 주로 육안 관찰을 통한 유약 표면의 색상 변화로 파악되어 왔다(Wood, 2007).
분광측색계(NF555, Nippon Denshoku, Japan)를 이용하여 표준 광원 D65, 시야각 2°의 조건에서 각 3회씩 측정하고 평균값을 산출한 후, 객관적으로 발색 양상을 비교하였다.
분석에 앞서 유약 구성 물질의 소성 전‧후 차이를 보고자 유약 원료를 분석하였다. 규석은 대칭적인 굽힘 진동으로 인한 463 cm^-1 피크가 가장 특징적으로 나타났다[Figure 5(A)] 적철석의 라만 스펙트럼에서는 1317 cm^-1을 중심으로 넓은 영역에 걸쳐 밴드가 형성되어 있고 610 cm^-1 , 410 cm^-1 , 292 cm^-1에서는 Fe-O 굽힘 진동, 496 cm^-1 , 225 cm^-1에서는 Fe-O 신축 진동에 의한 특성 피크가 확인되었다[Figure 5(B)].
소성 온도는 천목유를 비롯한 흑유자의 소성 온도로 알려진 1250℃~1300℃ 범위를 기본으로 하고 ±50℃ 범위에 해당 하는 1200℃, 1350℃로 설정하여 산화 소성하였다.
소성 조건에 따른 철산화물의 발색 양상과 특성을 알아보고자 석간주를 발색제로 사용한 소성 시험편을 제작하였다(Table 4). 소성 온도가 높아짐에 따라 유리질화가 진행되어 거친 표면에서 점차 광택이 관찰되었으며 시유 횟수에 따른 색상 변화는 모두 확인되지 않았다.
이를 200 ml 비커에 적당량의 물과 함께 넣고 유리 막대로 교반한후, 1차 소성이 완료된 시편을 담갔다 빼는 방법으로 시유 하였다. 시유 횟수는 각각 1, 2, 3회로 구분하였고 회당 1초간 실시하였다. 2회 이상 시유하는 경우에는 이전 회차의 유약이 완전히 건조된 후에 시유하였다.
이 결정들에 대해 SEM-EDS로성분 조성을 분석하였다. 시험편 단면을 이온코팅기(SPT-20, Coxem, Korea)로 회당 2분, 총 3회에 걸쳐 Gold Coating 하였고, 주사전자현미경(SEM-30AX, Coxem, Korea)에 결합된 에너지 분산형 X선 분광 분석기(INCA, Olympus, Japan)로 분석하였다. 이 결과를 라만분광현미경으로 분석한 결과와 비교하였다.
시험편의 유약 표면에서 확인되는 발색 양상을 확인하기 위하여 색도 분석을 실시하였다. 분광측색계(NF555, Nippon Denshoku, Japan)를 이용하여 표준 광원 D65, 시야각 2°의 조건에서 각 3회씩 측정하고 평균값을 산출한 후, 객관적으로 발색 양상을 비교하였다.
신안선은 1975년에 발견된 이후, 1984년까지 9년간 총 11차례 발굴을 실시하였다. 이를 통해 다양한 재질의 송‧원대 유물이 발굴되었고 이 중 도자기류는 파편을 포함하여 2만 여 점으로 확인되었다(Cultural Heritage Administration, 2006).
앞서 실시한 분석 결과 시유 횟수는 주목할 만한 인자가 아닌 것으로 판단되어 유약을 1회 시유한 소성 시험편의 단면을 대상으로 라만 매핑 분석을 진행하였다. 적철석은 모든 소성 조건에서 적색 결정이 위치한 영역을 중심으로 나타났다.
본 연구에서는 특히 유약 내 철산화 물의 분포 양상을 확인하기 위하여 편광현미경(DM2500, Leica, Germany)으로 유약 단면의 미세구조를 관찰하였다. 유약 단면을 취하는 과정에서 발생된 이물질을 제거하고자 초음파 세척기(WUC-A03H, Daihan Scientific, Korea)에서 3회 세척(25℃, 3 min/cycle)하였고, 열풍건조기(SMD-0.5, Hansung, Korea)에서 항량 건조(80℃)하였다. 건조된 편을 에폭시 수지로 마운팅하고 경화(24 hr)시킨 후, 시편연마기 (Labopol-5, Struers, Denmark)로 연마하여 시험편 제작을 완료하였다.
단면 관찰 결과, 소성 시험편의 유약 내에서 용융되지 못한 결정이 확인되었다. 이 결정들에 대해 SEM-EDS로성분 조성을 분석하였다. 시험편 단면을 이온코팅기(SPT-20, Coxem, Korea)로 회당 2분, 총 3회에 걸쳐 Gold Coating 하였고, 주사전자현미경(SEM-30AX, Coxem, Korea)에 결합된 에너지 분산형 X선 분광 분석기(INCA, Olympus, Japan)로 분석하였다.
준비한 기본 유약 원료는 전자저울(SI-8001, Denver Instrument, Germany)을 사용하여 소분하였다. 이를 200 ml 비커에 적당량의 물과 함께 넣고 유리 막대로 교반한후, 1차 소성이 완료된 시편을 담갔다 빼는 방법으로 시유 하였다. 시유 횟수는 각각 1, 2, 3회로 구분하였고 회당 1초간 실시하였다.
앞서 실시한 표면 관찰로는 시유 횟수에 따른 색상 변화가 없는 것으로 보였으나, 이를 정량적으로 평가하기에는 한계가 있다. 이에 소성 조건별로 1회, 3회 시유한 시험편의 색도를 측정한 후 색차를 구하였다. 그 결과 거의 모든 경우에서 색차가 3.
흑유자 유약 구성 산화물의 특성 피크 및 분포 양상을 확인하기 위해 라만분광현미경(DXR 2xi, ThermoFisher Scientific, USA)으로 분석하였다. 이에 앞서 신안선 발견 흑유자의 유약 내 구성 산화물과의 비교 분석을 위하여 선행 연구 결과를 조사하였고, 소성 시험편의 경우에는 유약 원료를 분석하여 유약 구성 물질의 특성 피크를 추가로 파악하였다.
표면 관찰을 통해 유약의 색상을 확인하였으나 객관적으로 표현하기에는 어려움이 있어 분광광도계로 색도를 측정하였다. 앞서 실시한 표면 관찰로는 시유 횟수에 따른 색상 변화가 없는 것으로 보였으나, 이를 정량적으로 평가하기에는 한계가 있다.
흑유자 및 소성 시험편의 유약을 대상으로 라만분광현 미경을 사용하여 2000~200 cm ^-1의 범위에서 분석을 실시하였다. 또한 소성 시험편에서 확인되는 미용융 결정 분석에는 SEM-EDS(INCA, Olympus, Japan)를 통해 비교 분석하였다.
흑유자 유약 구성 산화물의 특성 피크 및 분포 양상을 확인하기 위해 라만분광현미경(DXR 2xi, ThermoFisher Scientific, USA)으로 분석하였다. 이에 앞서 신안선 발견 흑유자의 유약 내 구성 산화물과의 비교 분석을 위하여 선행 연구 결과를 조사하였고, 소성 시험편의 경우에는 유약 원료를 분석하여 유약 구성 물질의 특성 피크를 추가로 파악하였다.

대상 데이터

6점 중 2점은 홍당요에서 제작된 것으로 표면이 거친 적갈색 유약이 관찰되었다. 나머지 4점은 각각 화남 지방의 차양요, 화북 지방의 자주요계 흑유자로 소성이 충분히 진행되어 매끄러운 표면의 흑색 유약을 가진 편을 2점씩 선정하였다(Figure 1).
본 연구에서는 흑유자 발색제의 주요 성분인 적철석의 상 변화와 발색 양상에 대해 알아보고자 하였다. 따라서 태토는 미량 성분 및 불순물이 적은 백자토(D1 백자토, 대원 도재, Korea)를 선정하였다. 유약은 철산화물을 제외한 미량 성분을 최소화하기 위하여 부여장석, 부여규석, 석회석, 합천카올린, 활석 등을 기본 유약 원료로 사용하였고, 석간주를 발색제로 사용하였다.
백자토를 가로 20 mm, 세로 30 mm, 높이 50 mm 의 크기로 성형 및 음건하여 시험편을 제작하였다. 전기 가마(KK80, Linn High Therm GmbH, Germany)에서 승온 속도를 2℃ /min 로 하여 900℃까지 1차 소성한 후 자연 냉각하였다.
따라서 태토는 미량 성분 및 불순물이 적은 백자토(D1 백자토, 대원 도재, Korea)를 선정하였다. 유약은 철산화물을 제외한 미량 성분을 최소화하기 위하여 부여장석, 부여규석, 석회석, 합천카올린, 활석 등을 기본 유약 원료로 사용하였고, 석간주를 발색제로 사용하였다.
이러한 차이는 자주요와 차양요의 지리적 특징에서 찾을 수 있다. 자주요계는 화북 지방에서 발달하였는데, 이 지역은 화남 지방과 다르게 알루미나가 많고 내화도가 높아 충분히 자화되려면 소성 온도가 1250~1300℃의 고온이 요구되는 원료를 사용하였다(Koh, 1992). 또 다른 연구에서는 같은 흑유라도 소성 온도는 북쪽이 높으며, 태토도 화남 지방에서는 철분과 실리 카가 많이 함유되어 있다고 언급하였다(Robert, 1997).
준비한 기본 유약 원료는 전자저울(SI-8001, Denver Instrument, Germany)을 사용하여 소분하였다. 이를 200 ml 비커에 적당량의 물과 함께 넣고 유리 막대로 교반한후, 1차 소성이 완료된 시편을 담갔다 빼는 방법으로 시유 하였다.

데이터처리

시험편 단면을 이온코팅기(SPT-20, Coxem, Korea)로 회당 2분, 총 3회에 걸쳐 Gold Coating 하였고, 주사전자현미경(SEM-30AX, Coxem, Korea)에 결합된 에너지 분산형 X선 분광 분석기(INCA, Olympus, Japan)로 분석하였다. 이 결과를 라만분광현미경으로 분석한 결과와 비교하였다.

성능/효과

이외에도 유약 표면을 뒤덮은 적색 결정에 의해 1350℃에서 소성된 15 wt.% 시험편은 모든 시험편 중에서 적색도가 가장 높게 확인되었다.
0 이상으로 나타난 조건은 15 wt.% 시험편을 1350℃에서 소성한 것으로 적색 입자가 표면으로 침출되면서 유약 표면의 색도에 영향을 준 것으로 보이나, 다른 조건보다 큰 폭으로 증가하지는 않았다.
단면 관찰 결과, 시험편의 유약 내에서 녹지 않은 결정들이 확인되었는데 크게 적색, 황색, 은백색 등 3가지로 구분되었다. EDS 분석을 통해 적색 입자는 철 함량이 상대적으로 높고, 은백색 결정은 규소 함량이 높은 것으로 확인되었고, 라만 분광 분석을 통해서도 각각 적철석과 규석의 특성 피크가 나타났다. 황색 결정은 226 cm^-1, 470 cm^-1 등 앞서 확인된 결정들의 특성 피크가 동시에 확인되어 소성 과정에서 적철석과 규석이 용융되면서 결합된 결정일 것으로 추정된다.
SEM-EDS 분석 결과 대부분 규석이 주성분이며, 일부 영역에서 상대적으로 철이 높게 나타났다. 라만분광현미경을 통해서 미용융 입자를 크게 적색, 황색, 은백색으로 구분할 수 있었고, 이를 분석한 결과 적색 결정은 적철석, 은백색 결정은 462 cm^-1 등에서 특성 피크가 나타나 규석으로 판단된다.
이에 소성 조건별로 1회, 3회 시유한 시험편의 색도를 측정한 후 색차를 구하였다. 그 결과 거의 모든 경우에서 색차가 3.0 이하로 나타나 시유 횟수에 따른 색상 변화는 육안으로 구분하기 어려운 것으로 확인되었다 (Figure 3). 유일하게 색차가 3.
라만 매핑 분석은 유약 내 철산화물의 변화 양상을 중심으로 살펴보았다(Table 3). 그 결과, 자주요계와 차양요 흑유자는 모두 적철석이 확인되지 않았다. 반면에 자철석은 유약과 태토 사이의 침상형 또는 장방형 결정 영역을 중심으로 관찰되었다.
단면 관찰 결과, 시험편의 유약 내에서 녹지 않은 결정들이 확인되었는데 크게 적색, 황색, 은백색 등 3가지로 구분되었다. EDS 분석을 통해 적색 입자는 철 함량이 상대적으로 높고, 은백색 결정은 규소 함량이 높은 것으로 확인되었고, 라만 분광 분석을 통해서도 각각 적철석과 규석의 특성 피크가 나타났다.
라만 매핑 분석 결과, 적철석과 자철석의 분포 양상은 소성 조건에 따라 다소 다르게 나타났다. 발색제의 주요 성분인 적철석이 용융되지 못하여 결정이 존재하는 부위를 중심으로 분포도가 높게 나타났고, 소성 온도가 높아짐에 따라 영역이 점차 줄어드는 것을 확인하였다.
SEM-EDS 분석 결과 대부분 규석이 주성분이며, 일부 영역에서 상대적으로 철이 높게 나타났다. 라만분광현미경을 통해서 미용융 입자를 크게 적색, 황색, 은백색으로 구분할 수 있었고, 이를 분석한 결과 적색 결정은 적철석, 은백색 결정은 462 cm^-1 등에서 특성 피크가 나타나 규석으로 판단된다. 황색 결정은 적철석과 규석의 특성 피크가 함께 확인되었는데 이는 소성 중에 두 결정이 용융되면서 결합 되었다가 냉각 과정에서 이와 같이 형성된 것으로 추정된다(Figure 7).
라만 매핑 분석 결과, 적철석과 자철석의 분포 양상은 소성 조건에 따라 다소 다르게 나타났다. 발색제의 주요 성분인 적철석이 용융되지 못하여 결정이 존재하는 부위를 중심으로 분포도가 높게 나타났고, 소성 온도가 높아짐에 따라 영역이 점차 줄어드는 것을 확인하였다. 자철석은 1250℃ 이상으로 소성한 시험편에서 확인되기 시작하였고, 소성 온도가 높아짐에 따라 분포 영역이 넓어졌다.
일반적으로 도자기가 소성될 때 점토광물 내의 구조수가 증발되고 석영, 장석 등의 광물이 용융되어 유리질화가 진행되는 과정에서 새로운 결정이 생성 또는 소멸된다고 알려져 있다. 본 연구의 소성 시험편 단면에서도 소성 온도의 상승에 따라 유리질화가 진행되고 결정의 크기가 감소하여 점차 덜 녹은 광물 없이 단면이 깨끗해지는 양상이 공통적으로 관찰되었다. 소성 온도가 같은 조건에서는 발색제 함량이 높은 경우에 유약 내의 광물이 더 많이 녹아 있었다.
소성 조건에 따른 철산화물의 발색 양상과 특성을 알아보고자 석간주를 발색제로 사용한 소성 시험편을 제작하였다(Table 4). 소성 온도가 높아짐에 따라 유리질화가 진행되어 거친 표면에서 점차 광택이 관찰되었으며 시유 횟수에 따른 색상 변화는 모두 확인되지 않았다.
시유 횟수에 따른 색상 변화는 크게 드러나지 않았으며, 특히 색차가 거의 모든 경우에서 3 이하로 확인되어 유약 발색에 큰 영향을 미치는 인자가 아닌 것으로 판단된다.
반면에 홍당요 흑유자의 적색 유약에서는 자철석이 확인되지 않았고, 전 영역에 걸쳐 적철석이 높은 분포를 보였다. 유약 내에서 녹지 못한 방형의 각진 결정에서 적철석 특성 피크의 강도가 더 높게 확인되었다. 이는 유약 내의 적철석이 자철석으로 변하기에 충분치 않았고, 홍당요 흑유자가 상대적으로 저온에서 소성이 이루어졌다는 것을 의미한다.
태토는 황색, 회색이고 그 위로 화장토로 보이는 백색층이 확인되었다. 유약과 태토 사이에는 적갈색, 고동색의 침상형 또는 장방형 결정이 밀집되어 있는 중간층이 관찰되었다.
다만 자주요계 흑유자 유약은 유리질 층에서 자철석이 분포하였으나, 차양요의 경우에는 거의 나타나지 않는 차이를 보였다. 이를 통해 단면 구조가 유사하더라도 유약 내 산화물의 분포가 다를 수 있음을 확인하였다.
이와 달리 홍당요 흑유자의 유약은 단일층으로 관찰되었고, 유약층은 소성 과정에서 완전히 녹지 못한 결정이 전체적으로 분포하고 있었다. 태토에서도 자주요계, 차양요 흑유자와 달리 부정형의 미세 기공이 굉장히 많이 있는 것으로 관찰되었다.
자주요계와 차양요 흑유자 유약은 모두 덜 녹은 광물 없이 깨끗한 흑색이었다. 태토는 황색, 회색이고 그 위로 화장토로 보이는 백색층이 확인되었다.
적철석은 모든 소성 조건에서 적색 결정이 위치한 영역을 중심으로 나타났다. 자철석은 1200℃에서 소성한 시험편에서는 확인되지 않았고, 1250℃에서 확인되기 시작하여 소성 온도가 1300℃와 1350℃인 시험편의 흑색 부분을 중심으로 모든 영역에 걸쳐 확인되었다(Table 6). 자철석으로 변화되기 시작하는 온도는 약 1250℃로 추정할 수 있었으며, 온도 간격을 좁혀 실험한다면 더 근접한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
차양요와 자주요계 흑유자 유약은 단면 관찰을 통해 황색 또는 회색의 태토 위에 백색의 화장토가 있고, 그 위로 흑색 유약층이 확인되었다. 화장토와 유약 사이에는 침상형 또는 장방형 결정이 밀집되어 층을 형성한 중간층이 확인되었다.

후속연구

, 2014). 그러나 차양요와 자주요계 흑유자의 중간층에서 회장석과 멀라이트의 라만 특성 피크가 특징적으로 나타난다고 보기에 어려움이 있었고, 본 연구에서는 철 산화물의 변화 양상에 초점을 두었기 때문에 이 부분에 대해서는 추가적인 분석이 필요할 것으로 생각된다.
이를 본 연구의 라만 매핑 이미지와 연관 지어 보면 적철석은 중간층에서부터 자철석으로 변하기 시작하여 소성 온도가 높아짐에 따라 점차 유약 표면 쪽으로 확장된다고 추정해 볼 수 있다. 다만 고대 가마의 소성 특성을 고려할때, 자철석이 충분히 확장될 수 있을 정도로 오랜 시간 소성되었을 가능성을 배제할 수 없기 때문에 추가 연구가 필요하다고 사료된다.
표면 관찰을 통해 유약의 색상을 확인하였으나 객관적으로 표현하기에는 어려움이 있어 분광광도계로 색도를 측정하였다. 앞서 실시한 표면 관찰로는 시유 횟수에 따른 색상 변화가 없는 것으로 보였으나, 이를 정량적으로 평가하기에는 한계가 있다. 이에 소성 조건별로 1회, 3회 시유한 시험편의 색도를 측정한 후 색차를 구하였다.
자철석은 1250℃ 이상으로 소성한 시험편에서 확인되기 시작하였고, 소성 온도가 높아짐에 따라 분포 영역이 넓어졌다. 이는 앞서 소성 실험 결과에서 언급한 내용과 연관 지어 보면, 1250~1300℃ 범위 내에서 온도 간격을 좁혀 실험한다면 더욱 유의미한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
자철석은 1200℃에서 소성한 시험편에서는 확인되지 않았고, 1250℃에서 확인되기 시작하여 소성 온도가 1300℃와 1350℃인 시험편의 흑색 부분을 중심으로 모든 영역에 걸쳐 확인되었다(Table 6). 자철석으로 변화되기 시작하는 온도는 약 1250℃로 추정할 수 있었으며, 온도 간격을 좁혀 실험한다면 더 근접한 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
특히 라만 매핑 이미지를 통해 소성 온도, 발색제 함량 등의 소성 조건과 유약 단면에서 관찰되는 발색제의 분포 양상을 연관지어볼수 있었다. 향후 흑유자 유약에 대한 라만 스펙트럼 및 매핑 이미지의 데이터베이스 구축과 더불어 추가적인 실험이 이루어진다면 흑유자의 제작 조건을 규명하는 데 일조할 수 있을 것으로 기대된다.

질의응답

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	유약(釉藥, glaze)의 특징은?	도자기 표면에서 관찰되는 유약(釉藥, glaze)은 태토 위에 형성된 유리질의 피막으로 기물의 강도(剛度), 내수성(耐水性), 내약품성(耐藥品性) 등의 물리화학적 성질을 향상시킨다고 알려져 있다. 기본적으로 유리 형성 요소, 융제, 내구 요소 등 3가지 물질로도 만들 수 있지만, 다양한 화합물을 사용하여 목적에 따라 조성을 복잡하고 정교하게 하여 제작된다(Kim, 2003).
	유약의 색상이나 성상의 변화에 미치는 요소는?	그러나 유약은 구성 산화물의 조성, 발색제로 사용되는 석간주의 함유량 등에 따라 색상이나 성상의 변화가 많다 (Kim, 1999). 또한 유약 내의 구성 산화물은 결정이 완전히 녹아들지 않고 불균질한 콜로이드로 유약 내에 분산되어 있거나 유약 표면에 솟아올라 석출된 상태로 존재한다 (Min, 2008; Jung, 2010).
	라만 매핑 분석을 통해 유약 내 철산화물의 변화 양상을 확인한 결과는?	라만 매핑 분석은 유약 내 철산화물의 변화 양상을 중심으로 살펴보았다(Table 3). 그 결과, 자주요계와 차양요 흑유자는 모두 적철석이 확인되지 않았다. 반면에 자철석은 유약과 태토 사이의 침상형 또는 장방형 결정 영역을 중심으로 관찰되었다.

참고문헌 (32)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

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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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