연해주 콕샤로프카-1 평지성 출토 토벽의 물리화학적 특성 및 소성온도 분석

Analysis of Physicochemical Properties and Firing Temperature for the Clay Bricks Excavated from the Maritime Province of Severia

발해의 고구려 계승을 보여주는 중요한 유적인 연해주 콕샤로프카-1 평지성에서 출토된 토벽체 4점을 과학적으로 분석하여 재료의 물리화학적 특성과 소성온도를 추정하고자 하였다. 분석 결과, 단면의 입자구성은 점토질과 석영, 장석 등이 혼재해 있으며, 일부 시편에서는 내부에 탄화된 유기물이 확인되었고, 이는 토벽의 강도를 높이기 위해 첨가된 것으로 판단된다. 결정구조 분석을 통해 주 구성광물을 동정한 결과, 석영(Quartz), 일라이트(Illite) 등이 확인되었으며, 일부 토벽의 표면 단장에 사용된 백색물질은 주 구성광물이 규선석(Silimanite)으로 밝혀졌다. 또한 대부분의 시편에서 적철석(Hematite)이 동정된 것과 다르게 뮬라이트(Mullite)가 존재하는 시편도 있는 것으로 보아 일부는 고온소성된 것으로 판단된다. 열분석에서는 $800{\sim}1,000^{\circ}C$ 사이에서 물라이트로 변화하는 발열피크가 존재하지 않고, $900^{\circ}C$ 이상에서 흡열피크가 존재하는 것으로 보아 $900^{\circ}C$ 이상에서 소성되었음을 추정할 수 있다.

This study aims to estimate firing temperature and physicochemical properties of the four clay bricks excavated from the Maritime Province of Siberia. Analysis result shows that the specimens are composed of clay, quartz and feldspar, and some specimens include carbonized organic materials which were probably added in order to enhance its physical strength in bricks. Major mineral components of the bricks are quartz, illite and clay minerals. The result identifying the existence of silimanite by XRD suggests that white material of the Koc 1 was painted for a certain purpose. Unlike most specimens which contained hematite, several samples contain Mullite. Such result suggests that some bricks were fired at high temperature. Furthermore, the results from TG analysis which does not display exothermic peak which appears at between $800^{\circ}C$ to $1,000^{\circ}C$ but display endothermic peak at $900^{\circ}C$ and it also confirms that they were exposed at $900^{\circ}C$ or higher.