선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 강릉지역에서 출토된 청동기의 분석 사례가 없어 굴산사지에서 출토된 청동제유물의 분석을 통해 굴산사 및 12∼13세기 고려시대 청동기의 연구에 기여하고자 하였다.
제안 방법
- 성분분석은 전자탐침X선분석(Electron Probe X-ray Microanalyzer, JXA-8230, JEOL, JPN)을 이용하여 청동유물의 정량분석을 실시해 주었다. 20 kV, probe current는 100 nA의 조건으로 분석하였으며 시료당 5번의 면 분석을 수행하였다. 결과값은 최솟값과 최댓값을 뺀 평균값을 계산하여 정리하였다.
- 분석은 크게 제작기술을 확인할 수 있는 금속학적 미세조직 관찰과 성분 분석, 원료의 산지를 확인할 수 있는 납 동위원소비 분석으로 구분하여 시행하였다. 23점의 청동기에 대해 납 동위원소비를 실시하였으며, 그 중 금속심이 남아 있는 8점의 청동기에 대해 미세조직 관찰 및 성분분석을 수행하였다(arrows in Figure 1).
- 납동위원소비 분석은 한국기초과학지원연구원에 의뢰하여 분석했으며, 열이온화질량분석기(Isoprobe-T, IsotopX, GBR)와 레이저삭막 유도결합플라즈마질량분석기(NWR193UC, ESI, USA)를 이용하였다. 열이온화질량분석기의 경우 시료는 질산(HNO3)과 염산(HCl)을 1:3 비율로 혼합한 용액으로 완전히 용해시킨 후, 건조하여 음이온 교환수지로 순도높은 납(Pb)을 추출하였다.
- 미세조직을 관찰하기 위해서 금속심이 남아있는 시편을 채취하여 초음파 세척기를 이용해 세척한 후, 에폭시 수지를 이용하여 마운팅을 실시하였다. 마운팅한 시편은 연마지를 이용하여 #200, #500, #800, #1200 순으로 연마한 뒤, 3 ㎛, 1 ㎛의 diamond suspension을 이용하여 표면을 경면과 같이 폴리싱하였다. 연마가 완료된 시편은 ethyl alcohol(99.
- 미세조직 관찰을 위해 시료 채취한 7점의 청동기 중 부식이 심한 2점(925, 936)을 제외한 5점(924, 927, 941, 947, 949)의 주성분과 미량성분을 분석하였다. 성분분석 결과, 청동기 3점(924, 927, 949)은 Cu-Sn-Pb의 3원계이며, 청동숟가락과 불명청동기(941, 947)는 Cu-Sn의 2원계 합금으로 판단된다.
- 건조가 완료된 시편은 염화철(FeCl3)을 염산(HCl)과 증류수(H2O)에 용해시킨 에칭액을 이용하여 에칭하였다. 미세조직은 광학현미경(Carl Zeiss, Axiotech 100HD, DEU)을 사용해 관찰하였으며, 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, JSM-IT300LV, JEOL, JPN)을 사용하여 미소 부위의 정밀한 관찰을 시행하였다.
- 미세조직을 관찰하기 위해서 금속심이 남아있는 시편을 채취하여 초음파 세척기를 이용해 세척한 후, 에폭시 수지를 이용하여 마운팅을 실시하였다. 마운팅한 시편은 연마지를 이용하여 #200, #500, #800, #1200 순으로 연마한 뒤, 3 ㎛, 1 ㎛의 diamond suspension을 이용하여 표면을 경면과 같이 폴리싱하였다.
- , 2015). 본 연구는 강릉 굴산사지의 중심공간으로 추정되는 건물지 등의 주변에서 출토된 청동기 25점의 분석을 통해 제작기술 및 납원료산지를 추정하였다. 강릉지역에서 출토된 청동기의 분석 사례가 없어 굴산사지에서 출토된 청동제유물의 분석을 통해 굴산사 및 12∼13세기 고려시대 청동기의 연구에 기여하고자 하였다.
- 열이온화질량분석기의 경우 시료는 질산(HNO3)과 염산(HCl)을 1:3 비율로 혼합한 용액으로 완전히 용해시킨 후, 건조하여 음이온 교환수지로 순도높은 납(Pb)을 추출하였다. 분석 조건은 정적인 모드(staticmode, N=20, 4s intergration)로 1,200℃에서 분석하였으며,외부 보정을 위해 NBS 981 시료도 같이 분석하였다. 납동위원소비의 분석데이터는 한반도 납동위원소비 광역분포도를 이용하여 해석하였다.
- 분석에 활용된 청동기 시료의 외형은 Figure 1과 같으며, 출토 시료의 상세 정보는 Table 1에 정리하였다. 분석은 크게 제작기술을 확인할 수 있는 금속학적 미세조직 관찰과 성분 분석, 원료의 산지를 확인할 수 있는 납 동위원소비 분석으로 구분하여 시행하였다. 23점의 청동기에 대해 납 동위원소비를 실시하였으며, 그 중 금속심이 남아 있는 8점의 청동기에 대해 미세조직 관찰 및 성분분석을 수행하였다(arrows in Figure 1).
- 성분분석은 전자탐침X선분석(Electron Probe X-ray Microanalyzer, JXA-8230, JEOL, JPN)을 이용하여 청동유물의 정량분석을 실시해 주었다. 20 kV, probe current는 100 nA의 조건으로 분석하였으며 시료당 5번의 면 분석을 수행하였다.
- 시료 채취가 가능한 청동기 8점에 대하여 미세조직 관찰을 실시하였다. 청동 고리(919)는 전체적으로 부식이 진행되어 금속심이 거의 남아있지 않았다.
대상 데이터
- 분석 조건은 정적인 모드(staticmode, N=20, 4s intergration)로 1,200℃에서 분석하였으며,외부 보정을 위해 NBS 981 시료도 같이 분석하였다. 납동위원소비의 분석데이터는 한반도 납동위원소비 광역분포도를 이용하여 해석하였다. 이는 기존에 사용되던 馬淵久夫의 분포도(Mabuchi, 1985)의 단점을 보완하고자 한반도남부의 방연석 시료를 채취⋅분석하여 제작되었으며, 국내 지역별 추정작업이 가능하다는 장점이 있다.
- 국립중원문화재연구소의 3차례에 걸친 발굴조사 결과를 통해 굴산사는 중심공간, 생활공간, 선종공간의 3개 이상의 단위공간으로 구성되었던 것(Moon, 2015)으로 추정되며, 5번의 변화과정이 있었던 것으로 보인다(Jungwon National Research Institute of Cultural Heritage, 2015). 발굴조사를 통해 금속유물은 총 161점이 출토되었으며 청동유물은 31점이 확인되었다. 대다수의 금속유물은 건물지를 중심으로 출토되었으며, 그 외에는 담장, 배수로, 축대 등에서 확인되었다(Jungwon National Research Institute of Cultural Heritage, 2015).
데이터처리
- 20 kV, probe current는 100 nA의 조건으로 분석하였으며 시료당 5번의 면 분석을 수행하였다. 결과값은 최솟값과 최댓값을 뺀 평균값을 계산하여 정리하였다. 전자탐침X선분석을 이용하여 총 12종의 원소 (Cu, Sn, Pb, Zn, As, Ag, Sb, Bi, Ni, S, Co)를 분석하였으며, 결과값은 전체 함량이 100±3 wt%로, 신뢰성 있는 분석 값을 얻을 수 있었다.
성능/효과
- 2 wt% 미만에서 비슷한 경향을 보이며 As는 941을 제외한 나머지 4점에서 높은 경향성을 보임을 알 수 있다. Sb, Bi, Co는 모든 시료에서 거의 검출되지 않으며 Ag는 924와 927에서 0.2 wt% 이상으로 검출됨을 확인할 수 있다. S는 927에서 1.
- 특히 청동다리(924)와 불명청동기(949)의 경우, Cu-Sn-Pb의 3원계 합금이며 미량원소 부화패턴이 유사하여(Figure 4) 제작 시 사용한 광석의 산출지 및 제작에 대해 판단할 수 있다. 납동위원소비를 분석한 결과, Zone 3에 위치하여 동일한 지역의 광석을 사용하였음을 추정할 수 있다.
- 청동숟가락(941)은 전체적으로 급랭 조직인 담금질조직과 원형의 α상으로 구성되어 있으며, 일부 α영역내에는 열처리과정에서 생성된 재결정 조직인 쌍정이 확인된다. 또한 담금질조직 내에 비금속개제물이 횡 방향으로 길게 늘어진 형태를 관찰할 수 있는데, 쌍정과 비금속개재물의 형태로 판단해 볼 때 두드림 작업을 통해 청동숟가락의 얇은 편을 만들어주었으며, 응력을 제거하기 위한 annealing을 반복한 것으로 추정된다. 불명청동기(947)의 경우 전체적으로 α상이 조대하게 분포되어 있으며, 입자내에서 slip line이 관찰된다.
- 성분분석 결과, 청동기 3점(924, 927, 949)은 Cu-Sn-Pb의 3원계이며, 청동숟가락과 불명청동기(941, 947)는 Cu-Sn의 2원계 합금으로 판단된다. 미량원소 분석을 통해 5점의 Fe, Zn, As, Ag, Bi, Ni, S, Co 등의 성분이 1 wt% 이하로 검출되는 것을 확인할 수 있다(Table 2). 분석된 8종의 미량원소의 분포도를 보면(Figure 4), Fe와 Zn은 0.
- 미량원소 분석을 통해 5점의 Fe, Zn, As, Ag, Bi, Ni, S, Co 등의 성분이 1 wt% 이하로 검출되는 것을 확인할 수 있다(Table 2). 분석된 8종의 미량원소의 분포도를 보면(Figure 4), Fe와 Zn은 0.2 wt% 미만에서 비슷한 경향을 보이며 As는 941을 제외한 나머지 4점에서 높은 경향성을 보임을 알 수 있다. Sb, Bi, Co는 모든 시료에서 거의 검출되지 않으며 Ag는 924와 927에서 0.
- 전자탐침X선분석을 이용하여 총 12종의 원소 (Cu, Sn, Pb, Zn, As, Ag, Sb, Bi, Ni, S, Co)를 분석하였으며, 결과값은 전체 함량이 100±3 wt%로, 신뢰성 있는 분석 값을 얻을 수 있었다.
- , 2010). 전체적인 분석 결과 청동 고리(919)의 주변 부식층에서는 Cu 부식물만 검출되는 것으로 보아 합금하지 않은 구리유물에 도금한 것으로 판단된다.
- 출토된 청동제유물은 크게 장식부재, 의식 및 생활용구류, 기타 유물로 구분된다. 청동제유물 중 가장 많은 수량이 출토된 의식 및 생활용구류는 접시, 발과 같은 용기류가 대다수 차지하며, 정병 및 마개, 초받침, 촛대받침, 청동숟가락 및 젓가락이 소수 확인되었다.
후속연구
- 청동기의 원료 산지 연구는 다양한 변수(합금의 정도, 혼합의 정도, 재활용 등)로 인해 정확한 추정이 어렵다. 하지만 원료 및 청동기에 대한 분석 데이터가 축적된다면 정확한 결과를 얻을 수 있을 것이다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.