Korean Journal of Heritage: History & Science (헤리티지:역사와 과학)

National Research Institute of Cultural Heritage (국립문화유산연구원)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Analysis of characteristics of natural resins using organic residue analysis organic materials attached on wooden coffins from Singok-dong Site, Uijeongbu

유기잔존물 분석을 활용한 천연 수지 특성 분석 - 의정부 신곡동 유적 출토 목관 부착 유기물을 중심으로 -

  • YUN, Eunyoung (Research Division of Conservation Science, National Research Institute of Cultural Heritage)
  • 윤은영 (국립문화재연구소 보존과학연구실)
  • Received : 2021.07.23
  • Accepted : 2021.10.31
  • Published : 2021.12.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Organic residues analysis is an analysis method that reveals the types of organic material samples by using the characteristic that main components constituting substances are different depending on the species of animals and plants. In this study, scientific analysis of the organic residues attached to wood coffins in the Joseon Dynasty Hoemyo excavated from the site of Singok-dong, Uijeongbu was used to identify the types of remnants and to use them as information to restore the uses of organic materials and the way they lived in the past. As a result of FT-IR analysis of the residue attached to the inside of the wood, it was estimated to be a natural plant resin material. In addition, as a result of analysis by GC-MS to confirm the characteristic factors of natural resins, diterpenoids (abietane) and pimaran (pimarane), such as dehydroabietic acid and pimaric acid (diterpenoid) compounds, and saturated and unsaturated fatty acid components were detected together. Diterpenoid compounds are components mainly found in Pinaceae resins. It is confirmed in the literature that rosin, a representative material of Pinaceae resin, was used as an adhesive material. Considering the situation where an organic material remained at the joint of the wood, the organic material attached to the wood is judged to be an adhesive material made of Pinaceae resin. In addition, the fatty acid component detected together is a component derived from plant oil, and it is presumed to be made by mixing rosin and oil as recorded in previous studies. This study confirms that organic residues remain in the burial environment without losing their characteristics. It is expected that scientific analysis of organic residues will be conducted in the future to accumulate information necessary for the interpretation of past living culture.

유기잔존물 분석(organic residues analysis)은 동식물의 종에 따라 물질을 구성하고 있는 주요 성분이 다르다는 특성을 이용하여 유기물 시료의 종류를 밝혀내는 분석 방법이다. 본 연구에서는 의정부 신곡동 유적에서 출토된 조선시대 회묘 내 목관 부착 유기잔존물과 현대 재료에 대한 과학적 분석을 적용하여 유기잔존물의 주성분을 확인하고 유기물의 용도를 추정하여 과거 생활 모습을 밝힐 수 있는 자료를 확보하고자 하였다. 목관 부착 유기물과 현대 재료는 적외선 분광 분석(FT-IR)과 기체 크로마토그래피-질량 분석(GC-MS)을 수행하였다. 목관 내부에 부착된 유기물의 FT-IR 분석 결과 식물성 천연 수지 물질로 확인되었다. 또한 천연 수지의 특성 인자를 확인하기 위해 GC-MS 분석 결과 디하이드로아비트산(dehydroabietic acid), 피마릭산(pimaric acid) 등 아비탄(abietane)과 피마란(pimarane)의 디터페노이드(diterpenoid) 화합물과 포화·불포화지방산 성분이 함께 검출되었다. 디터페노이드 화합물은 주로 소나무과 수지에서 나타나는 성분이다. 소나무과 수지에서 기인하는 송진은 문헌에 접착제 재료로 사용된 기록이 있으며, 유기물 시료가 목관 이음새 부분에 잔존하고 있었던 점을 고려한다면 목관에 부착되어 있던 유기물은 소나무과 수지로 만들어진 접착 물질로 추정된다. 또한 디터페노이드 화합물과 함께 검출된 지방산은 식물성 기름에서 유래된 성분으로, 문헌의 기록처럼 송진과 기름을 혼합하여 만든 것으로 추정할 수 있다. 본 연구를 통해 고고자료에 남아 있는 유기물이 매장 환경에서도 그 특성이 남아 있는 것을 확인할 수 있었고, 당시 사용되었던 천연 수지의 종류와 용도를 밝힘으로써 과거 생활 모습 복원에 중요한 정보를 확보하였다는 점에서 큰 의미가 있다고 본다.

Keywords

Acknowledgement

이 논문은 국립문화재연구소(RNICH-2105-A53F-1)의 지원을 받아 수행되었으며, 한울문화재연구원이 발간한 『의정부 신곡동 유적 - 의정부 추동근린공원 비공원시설 2블럭 부지 내 유적 발굴조사』 부록에 수록된 「1호 회묘 출토 목관 내부 유기물질 분석」 논고를 바탕으로 재구성하였다. 연구의 기반이 되는 시료 관련 자료를 협조해주신 한울문화재연구원에 감사드린다.

References

  1. 공우석, 2006, 「한반도에 자생하는 소나무과 나무의 생물 지리」, 「대한지리학회지」 41, pp.73~93.
  2. 곽승기.신숙정, 2019, 「토기 내 잔존 유기물을 활용한 한반도 선사.고대의 토기 사용과 식생활에 관한 연구」, 「문화재」 52, pp.146~159. https://doi.org/10.22755/KJCHS.2019.52.3.146
  3. 변성문.황현성, 2008, 「청백자인각화훼문은구완과 백자은구대접의 금속 테두리 재질 성분 및 제작 방법 연구」, 「박물관보존과학」 9, pp.1~15. https://doi.org/10.22790/conservation.2008.9.0001
  4. 서명응 저, 농촌진흥청 역, 2011, 「고사십이집(攷事十二集) II」, 농촌진흥청, p.515.
  5. 서호수 저, 농촌진흥청 역, 2013, 「해동농서(海東農書) II」, 농촌진흥청, p.183.
  6. 송홍근.김재광, 1994, 「소나무와 잣나무의 잎과 수지에 함유된 정유 성분」, 「목재공학」 22, pp.59~67.
  7. 우인숙.윤은영, 2018, 「북한산성 행궁지 내 고고학적 토양의 분변성 잔존물 분석」, 「보존과학회지」 39, pp.73~85.
  8. 유중림 저, 농촌진흥청 역, 2004, 「증보산림경제(增補山林經濟)」, 농촌진흥청, pp.305~306.
  9. 유혜선, 2003, 「고고 자료의 잔존 지방 분석 연구」, 경희대학교 대학원 박사학위논문.
  10. 윤은영, 2018, 「1호 회묘 출토 목관 내부 유기 물질 분석」, 「의정부 신곡동 유적 - 의정부 추동근린공원 비공원시설 2블럭 부지 내 유적 발굴조사」, pp.472~477.
  11. 이규경 저, 최주 역, 2008, 「오주서종박물고변(五洲書種博物考辨)」, 학연문화사, pp.151, 155, 191.
  12. 이상수.안병찬.유혜선, 1988, 「부여 능산리 출토 등잔 기름 분석」, 「고고학지」 9, pp.159~190
  13. 이선명.권오영.박종서.한우림, 2019, 「국보 제326호 청자 '순화4년'명 항아리의 과학적 보존 처리」, 「보존과학회지」 35, pp.453~469. https://doi.org/10.12654/JCS.2019.35.5.07
  14. 정약용, 「경세유표(經世遺表)」, 제9권, 지관수제(地官修制) 전제별고(田制別考) 결부고변(結負考辨).
  15. 정약용, 「목민심서(牧民心書)」, 병전(兵典) 6조, 수병(修兵).
  16. 장성윤, 2016, 「접착제로서의 옻 : 역사성과 현대적 활용」, 「문화재」 49, pp.114~125. https://doi.org/10.22755/KJCHS.2016.49.4.114
  17. 조남철.김수철.김우현.신연식, 2010, 「평택 대추리 유적 출토 원삼국시대 대형 옹(甕)에 사용된 접착 재료 연구」, 「보존과학회지」 26, pp.371~376.
  18. 한울문화재연구원, 2018, 「의정부 신곡동 유적 - 의정부 추동근린공원 비공원시설 2블럭 부지 내 유적 발굴조사」, pp.21~22.
  19. Alessandra Pecci, RuthSmadar Gabrieli, Fernanda Inserra, Miguel Angel Cau, Sylvie Yona Waksman, 2016,「Preliminary results of the organic residue analysis of 13th century cooking wares from a household in Frankish Paphos(Cyprus)」, 「Science and Technology of Archaeological Research」 1, pp.99-105.
  20. Brettell, R.C., Schotsmans, E.M.J., Rogers, P.W., Reifarth, N., Redfern, R.C., Stern,B., Heron,C.P., 2014, 「'Choicest unguents': molecular avidence for the use of resinous plant exudates in late Roman mortuary rites in Britain」, 「Journal of Archaeological Science」 53, pp.1-10. https://doi.org/10.1016/j.jas.2014.10.003
  21. Buckley, S.A., Clark, K.A., Evershed, R.P., 2004, 「Complex organic chemical balms of Pharaonic animal mummies」,「Nature」 431, pp.294-299. https://doi.org/10.1038/nature02849
  22. Derrick, M.R., Stulik, D., Landry, J.M., 1999,「Infrared spectroscopy in conservation science」, The getty conservation institute, pp.100-107.
  23. Evershed, R.P., Dudd, S.N., Berstan, C.R.,Stott, A.W., Mottram, H., Buckley, S.A., Crossman, Z., 2002,「Chemistry of archaeological animal fats」, 「American Chemical Society」 35, pp.660-668.
  24. Han, H., Wei, S., Yang, J., Li,W., 2019,「Characterization of the residues in Han Dynasty bronze lamps by pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry」, 「Heritage Science」 7, pp.1-9. https://doi.org/10.1186/s40494-018-0244-8
  25. Historic England, 2017, 「Organic residue analysis and archaeology」, Historic England, pp.1-5.
  26. Mills, J.S., White, R., 1994,「The organic chemistry of museum objects」, 2nd, pp.100-102.
  27. Regert, M., Garnier, N., Decavallas, Olive, C.C., Rolando, C., 2003,「Structural characterization of lipid constituents from natural substances preserved in archaeological environments」, 「Measurement science and technology」14, pp.1620-1630. https://doi.org/10.1088/0957-0233/14/9/313