• 보존과학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.179-193
• /
• 2018

이 연구는 나주 오량동 가마유적에서 출토된 옹관과 정촌 고분 출토 옹관의 재료적 특성을 비교하여 이들의 재료 산지와 소성온도를 규명하고자 하였다. 두 유적의 옹관시료는 동일한 범위의 전암대자율 값을 가지고 있으며 대부분 회색계열인 반면 정촌 고분의 옹관편인 404와 405는 적황색 계열의 색조를 띠고 있었다. 고온소성된 옹관의 구연부(53R)와 동체부(53B)에서 흡수율이 다르게 나타나는데, 이는 옹관가마에서 열전달과 평형이 이루어지지 않아 구연부와 동체부에 전달되는 열에너지가 달랐음을 의미한다. 편광현미경 관찰 결과, 오량동 유적 출토 옹관에서는 흑운모, 풍화된 석영과 장석이, 정촌 유적 출토 옹관에서는 흑운모, 다결정질의 석영과 장석이 거정질 첨가물로 관찰되었다. 오량동 유적의 경우 첨가물은 구연부보다 동체부에서 더 많이 발견되었다. 주사전자현미경에서 기질이 유리질화된 오량동 옹관편과 정촌 고분 옹관편 일부는 $1,000{\sim}1,100^{\circ}C$ 이상의 고온에서 소성되었을 것으로 추정되며, 나머지 정촌고분 옹관 시료는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소성되었을 것으로 추정된다. 주성분과 미량성분원소의 함량분포에서 오량동 옹관과 정촌 고분의 옹관은 성인적 동일성을 나타내어 정촌 고분 옹관은 오량동에서 생산되어 공급되었을 가능성이 높다. 다만 두 지역 옹관에서 나타나는 일부 미량원소의 차이는 채토 위치에 따른 태토의 선택에서 기인한 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제50권4호
• /
• pp.198-221
• /
• 2017

쪽샘유적은 사적 제512호 대릉원 일원에 속하는 신라고분군으로 학계에서는 월성북고분군의 일부로 여기고 있다. 2007년부터 실시한 발굴조사는 마을이 들어서며 파괴된 신라고분의 현황을 파악하여 고분공원정비를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 이루어 졌다. 조사결과 일제강점기에 확인한 155기 고총고분 외에 700여기 이상의 새로운 고분들이 확인되었으며, 적석목곽묘 이외에 목곽묘, 석곽묘, 옹관묘 등의 소형묘 출토 비율이 70%에 달한다. 쪽샘유적 출토 목곽묘를 분석한 결과 묘광의 모양은 대체로 세장방형에 가까워 기존의 경주식목곽묘의 특징은 인정된다. 또한 묘광의 평면면적을 분석하여 대형, 중형, 소형의 세 그룹으로 나눌 수 있는데, 동일 묘제 내에서의 무덤간 위계 차이로 연결될 가능성이 있다. 목곽묘 중 가장 이른 것은 후기 와질토기가 출토되어 3세기 대까지 올라가는 등 적석목곽묘 축조 이전에 쪽샘유적 곳곳에 목곽묘가 이미 축조되었음을 알 수 있다. 마립간 시기가 되면 선대 무덤들의 정체성은 존중받지 못한 채 파괴되기도 하는데, 이후의 목곽묘들은 적석목곽묘의 등장과 소멸과 궤를 같이 한다. 이들 후대의 목곽묘들은 적석목곽묘의 묘역에 의해 입지가 제한되는데, 죽은이의 신분에 따른 묘역 선정의 차등이 반영된 것으로 보인다. 한편, 적석목곽묘는 미고지에, 목곽묘는 저지대에 입지한다는 기존 견해는 쪽샘유적 발굴조사 결과 선입견에 의한 것으로 밝혀졌다. 적석목곽묘 호석 최하단석과 목곽묘 등의 굴광 어깨선은 유의미한 레벨 차이가 없으며, 44호 적석목곽묘와 같이 해발이 낮은 곳에 입지하는 적석목곽묘나 B지구 목곽묘와 같이 미고지에 위치한 목곽묘등도 다수 확인된다. 목곽묘는 사로국에서 국가단계의 신라로의 발전과정에 대한 필수 연구자료로서 향후 쪽샘유적에서의 발굴조사 성과가 기대된다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제55권4호
• /
• pp.138-164
• /
• 2022

서산 대죽리 패총은 해안선과 접하는 낮은 구릉의 경사지에 분포하며, 기반암은 유색광물이 많은 편암이 주류를 이루나 부분적으로 편마암상을 보인다. 유적은 양토질 표토와 식양질 심토로 구성되며 점토화도는 낮다. 패총 출토 빗살무늬토기의 산출상태는 거의 유사하나 여러 형태와 문양이 공존하며 색과 두께 및 기초물성은 조금씩 다르다. 이들은 태토구성, 비짐의 종류와 함량 및 흑심의 유무에 따라 세 유형으로 세분된다. IA형과 IB형은 각각 무흑심 및 유흑심 무색광물형이며, II형은 유흑심 유색광물형 토기이다. 모든 토기는 비가소성 유색광물을 포함하나, II형은 Mg과 Fe의 함량이 높은 흑운모, 녹니석, 활석, 투각섬석, 투휘석 및 각섬석을 다량 함유한다. 모든 토기는 유기물을 포함하며 광물입자의 입도와 분급 및 원마도가 불량한 것으로 보아, 유적 일대의 풍화토를 수급하여 특별한 수비과정 없이 태토로 사용하고, 특수한 용도를 위해 약간의 정선을 거친 비가소성 비짐을 첨가한 것으로 판단된다. 전체적으로 불완전 소성을 경험하였고, IB형은 산화도가 낮았으며 II형은 적색도와 산화 정도가 가장 높았던 것으로 판단된다. 이는 소성 온도와 비가소성 입자의 함량비에 따라 달라진 것으로, 광물 및 지구화학적 분석과 열이력 등을 종합하여 소성 조건을 해석하면 600~700℃의 범위를 보였다. 대죽리 패총의 빗살무늬토기는 조금씩 다른 산출상태와 광물조성을 가지며 물리적 성질도 약간 다르나, 근본적으로 같은 태토를 바탕으로 유사한 제작과정을 거친 것이다. 이는 대죽리 일대에 분포하는 기반암 및 풍화토의 조성과 거의 동일하다. 현재 대죽리에는 산업단지가 들어서 유적의 태토와 지질분포를 확인하기 어려우나, 신석기시대 토기의 제작에 필요한 재료는 주변에서 자급자족했을 개연성이 충분하다. 따라서 대죽리 패총을 남긴 집단은 유적 인근에 거주하며 패류 채집과 가공을 목적으로 유적을 방문하고, 패각과 함께 부서진 토기를 폐기한 것으로 해석된다.

• 보존과학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.205-217
• /
• 2014

이 연구에서는 서산 신송리유적에서 출토된 청동기시대 석기를 대상으로 재질분석과 석재의 원산지를 검토하였다. 연구대상 석기는 점판암제 석재 1점, 석촉 반제품 2점, 갈판 1점 및 안산암질암 석촉 반제품 1점이다. 점판암은 유적지 일대에서 쉽게 관찰할 수 있는 암석이나, 안산암질암은 10km 이상 떨어진 부석면 간월도와 안면읍 황도리 등에서 산출된다. 석기 구성암석과 추정산지 암석에 대한 비교분석 결과, 점판암제 석기는 재질 및 암석광물학적 특징이 거의 동일하였으나, 안산암질암 석기는 추정산지 암석과 일부 다른 특징이 나타났다. 주원소, 미량원소, 호정 및 불호정원소에 대한 비교에서도 점판암제 석기와 추정산지 암석은 동일한 경향을 보였으나, 안산암질암 석기와 추정산지 암석은 다소 차이가 있다. 따라서 신송리유적에서 출토된 점판암제 석기는 유적 주변에 분포하는 암석을 원료로 제작한 자급형 석기로 해석된다. 그러나 안산암질암 석기는 외래형 석기로 추정되며, 광역적 조사를 비롯한 주변 유적에서 출토된 화산암제석기에 대한 연구를 병행하여 종합적 해석이 필요할 것으로 판단된다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제55권4호
• /
• pp.166-177
• /
• 2022

시베트 하이르한 유적은 알타이지역 바양 울기 아이막 가운데 쳉겔 솜에 위치하며 다양한 유적이 확인된 유라시아 초원의 중요한 지역이다. 본 연구에서는 몽골 시베트 하이르한 유적의 1~3세기 선비 시기 고분에서 출토된 직물의 섬유와 염료의 특성을 조사하였다. 섬유 식별을 위해 현미경 관찰과 감쇠전반사 푸리에 변환 적외선 분광기를 이용해 분석한 결과, 녹색과 황색 직물은 견직물로 확인되었다. 염료의 분석은 비파괴 분석이 가능한 자외-가시광분광광도계를 이용하여 염직물의 표면 반사도를 측정하였다. 그 결과 녹색 직물은 인디고 염료의 반사스펙트럼과 유사하게 나타났다. 또한 기체 크로마토그래피-질량분석기를 이용한 성분 분석 결과에서도 인디고 염료의 이사틴과 인디고틴이 검출되었다. 이사틴과 인디고틴은 인디고 염료의 특성 성분으로 선비 시기 고분의 녹색 직물은 인디고 염료를 사용하여 염색한 것을 알 수 있었다. 황색 직물은 반사스펙트럼과 기체 크로마토그래피-질량분석 결과 염료의 종류를 규명하기 어려웠다. 인디고 식물은 수천 년 전부터 청색계 염색에 사용하는 염료이자 전 세계에 다수 종이 분포한다. 선비 시기 고분에서 출토된 직령의(直領衣)는 약 1,800년의 시간이 지났음에도 녹색 직물에서 인디고 염료 성분인 인디고틴과 이사틴이 잘 남아있음을 확인할 수 있었다. 직물 문화재에 대한 과학적 조사는 보존처리, 원형 복원, 전시 및 보존환경 조성 등을 위해 필수적인 과정이다. 앞으로도 관련 연구가 활성화되어 당시 생활 문화 해석과 직물 문화재의 보존처리 및 보존환경 조성에 도움이 되길 기대한다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제38권
• /
• pp.387-419
• /
• 2005

전북 완주군 이서면 반교리의 갈등유적에서 출토된 세형동검 용범 1조를 대상으로 재질특성 분석과 원료의 산지를 해석하였다. 이 용범은 주로 조립질 각섬석으로 구성된 등립의 완정질 조직을 갖는 화성기원의 각섬석암으로서 녹회색 내지 암녹색에 부드러운 지방광택을 띤다. 이 용범의 전암대자율 값은 19.2~71.0(평균; $39.2{\times}10^{-3}$ SI unit)의 범위를 보인다. 높은 대자율 값은 강자성 광물인 자철석의 높은 함량을 반영하며, 측정값의 넓은 분포는 자철석 함량의 불균질성 때문으로 판단된다. 이는 일반적인 염기성 화성암류의 특징과 유사하다. 이 용범 구성암석의 조암광물은 각섬석, 사장석, 흑운모가 주성분을 이루며 휘석, 녹니석 및 불투명 광물이 소량 존재한다. 용범 표면의 흑색 피각 물질에서는 다량의 탄소가 검출되었다. 이 용범과 동일한 재료의 산지를 추정하기 위해 유적 주변의 광역적인 암석분포를 조 사한 결과, 유적지로부터 직선거리로 약 50km 떨어진 장수군 장수읍 대성리, 식천리 및 번암면 교동리, 남원시 아영면 일대리에서 용범과 동일한 각섬석암 또는 반려암질암의 산출지를 확인하였다. 이 암석들의 전암대자율 값도 용범의 범위와 비슷한 16.1~72.4 (평균; $39.9{\times}10^{-3}$ SI unit)를 나타내었다. 이는 두 암석 간에 재질적 유사성을 뒷받침 하는 것이다. 이 중에서 장수 교동의 각섬석암이 용범의 암석학적 특성과 가장 유사하다. 용범을 구성하는 암석과 장수지역 각섬석암의 주성분원소, 미량원소 및 희토류원소 함량을 표준화하여 비교한 결과, 이들의 지구화학적 진화경향과 거동특성이 매우 유사하게 나타났다. 이는 두 암석이 성인적으로 동일 종류의 마그마에서 생성된 것임을 입증하는 것이다. 이 암석은 재질이 부드러워 표면에 활자나 미세한 문양을 조각하고 매끈한 표면을 만들기에 용이한 물성을 가지고 있으며 열전도율 또한 우수하다. 장수군 식천리 일대의 각섬석암은 현재까지도 채석되어 석제 식기제품으로 생산되고 있다. 따라서 완주 갈등 유적에서 출토된 세형동검 용범의 원료는 전북 장수 지역의 대성리, 식천리 및 교동리 부근에서 공급하였을 가능성이 매우 높다. 그러나 남원시 아영면 일대리와 같이 소규모로 노출된 동일 종류의 암석에서 공급되었을 가능성을 완전히 배제할 수는 없다. 이와 같은 원료의 도입과정에 대하여는 여러 가지 가능성을 명확히 규명할 수 있는 고고학적 연구가 필요하다.

• 보존과학회지
• /
• 제26권1호
• /
• pp.1-12
• /
• 2010

초 록 부여 쌍북리 유적에서 출토된 백제시대 도가니는 유리와 금속의 용융에 사용했던 것으로서, 기질은 대체로 경질이며 담갈색, 회청색 및 회갈색의 색조를 보인다. 태토에는 다량의 석영과 파쇄된 토기가 혼입되어 있으며, 외부에는 정선된 석영입자를 도포하여 도가니에 내화성을 부여하였다. 이 도가니는 운모류의 분해와 뮬라이트의 형성 및 장석류의 관찰여부로 볼 때, 공통적으로 $1,000^{\circ}C$ 이상의 소성을 경험한 것으로 판단되며 일부 도가니는 $1,100^{\circ}C$ 이상에서 열적 변화가 수반된 것으로 사료된다. 그러나 검출된 광물상의 특성을 고려할 때 소성 및 용융시 최대 상한 온도는 $1,200^{\circ}C$를 넘지 않았을 것으로 판단된다. 전암대자율 측정과 지구화학적 특성 분석에서 도가니 시료는 크게 두 그룹으로 분류되었으며, 이는 적어도 두 종류 이상의 성인이 다른 태토로 제작되었음을 지시한다. 그러나 도가니의 태토와 유적을 구성하는 토양의 풍화정도가 유사하고 주성분원소의 분포 또한 대체로 동일한 것으로 보아 유적이 위치한 이 일대의 충적층은 두 암종의 풍화산물이 혼재할 가능성이 매우 높다. 따라서 도가니를 구성하는 태토는 모암이 다른 쌍북리 일대의 풍화토로 구성되었던 것으로 판단된다.

• 보존과학회지
• /
• 제36권5호
• /
• pp.405-420
• /
• 2020

본 연구는 세종 합강리 유적을 중심으로 발굴 유적과 유물을 조사한 고고학적 접근과 주구토광묘 15호에서 유일하게 출토된 유리구슬의 표면, 단면, 조성 특성을 분석한 보존과학적 접근으로 구분하여 융합적 연구를 시도하였다. 묘의 형태와 출토유물을 통한 고고학적 연구에서 합강리 유적은 주구토광묘의 등장 시기가 2세기 후엽부터이고 유리구슬이 출토된 주구토광묘 15호 편년은 2세기 후엽~3세기 초엽으로 추정할 수 있다. 유리구슬 완형은 형태, 색상 및 제작기법을 파악하고 유리구슬편 16점은 단면관찰과 화학 조성을 분석한 결과에서 청색 계통은 감청색과 자색으로, 적색 계통은 적갈색으로 구분되며 세부 색상에서 청색 계통은 광택과 명도에 따라 다양하게 분포하나 적색 계통은 균일도가 높게 나타난다. 제작기법은 표면의 줄무늬와 기포배열에서 늘인기법으로 확인되며 구슬 양 끝부분에서 열처리나 연마 흔적도 관찰된다. 유리구슬 편 16점의 화학 조성은 포타쉬유리군 3점과 소다유리군 13점으로 분류된다. 소다유리군 13점에 대한 안정제 특성은 청색과 적색 계통에 따라 구분된다. 이중에서 적색 계통의 안정제 특성은 지금까지 다른 지역에서 확인된 적갈색 유리구슬과 다른 조성으로 구분되는 점이 특이하다. 착색제는 청색 계통이 MnO 성분을 함유한 코발트(Co), 그리고 적색 계통은 구리(Cu)와 철(Fe)이다.

• 헤리티지:역사와 과학
• /
• 제51권1호
• /
• pp.4-31
• /
• 2018

영종도 중산동 신석기시대 토기를 광물조합에 따라 크게 4유형(I-형; 장석질 토기, II-형; 운모질 토기, III-형; 활석질 토기, IV-형; 석면질 토기)으로 구분하였다. 토기는 전반적으로 불완전 소성을 경험하였으며, 상대적으로 점토함량이 높은 I-형에서 산화도가 낮은 것으로 나타났다. 활석이 다량 포함된 III-형은 스멕타이트 군에 속하는 사포나이트를 포함하여 탄소제거 속도가 다소 느렸던 것 으로 판단된다. IV-형 토기는 적색도가 가장 높고 균일한 특성을 보여 산화정도가 가장 좋았다. 특히 I-형 토기의 기벽 안쪽에는 약 1mm 두께의 유기질 기원 고착 탄화물(C; 33.7 wt.%)이 검출되었으며, 외면에 방사상 균열이 깊게 형성되어 있는 것으로 보아 조리용 토기의 반복적 열 충격의 영향으로 해석된다. I-형을 제외한 토기를 모두 저장용으로 볼 때, 활석과 투각섬석을 포함한 토기는 액체 저장에 용이한 재료적 특성을 가진다. 한편 광물조성이 다양하고 물성이 약한 II-형은 단순 저장용으로 이용되었을 것으로 보았다. 국내 활석 및 석면광산은 경기 및 강원, 충북 일부와 충남지역에 집중적으로 분포하며 활석과 투각섬석은 서로 수반광물로 산 출 될 가능성이 높다. 중산동 유적과 이들 광산의 거리 및 지형적 분포를 고려할 때 원료채취의 가능성은 있으나 개연성은 높지 않은 것으로 판단된다. 중산동 일대에는 활석 및 투각섬석을 형성시킬만한 사문암과 같은 초염기성암체가 확인되지 않는다. 한편 영종도 북서측에 운모편암을 협재한 석회암과 흑운모화강암이 분포하고 있어 과거 소규모 암체가 형성되었을 가능성도 배재할 수 없다. 따라서 중산동 유적 외에 활석 및 투각섬석을 포함하는 토기에 대한 자료를 축적하고 주변지역에 대한 보다 정밀한 암석 및 토양조사가 이루어져야 할 것으로 판단된다. 중산동 유적 토기의 소성온도는 유형별 구성광물의 안정범위를 통해 해석하였으며, I-형 토기는 $550{\sim}800^{\circ}C$, II-형, III-형, IV-형 토기는 모두 $550{\sim}700^{\circ}C$로 추정된다. 이들의 물성 및 소성도에 영향을 미친 요소는 온 도뿐만 아니라 점토의 종류와 입도 및 소성유지 시간 등이다.

• 보존과학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.171-182
• /
• 2010

공주 계실리, 청원 연제리, 원주 법천사지 유적에서 출토된 철재의 화학조성 및 미세조직을 X-선형광분석, 금속현미경 및 주사전자현미경-에너지분산형분광기 등을 이용하여 각 유적별 사용된 원료광석과 제철 기법에 대하여 알아보았다. 우선 각 유적별 주성분을 분석한 결과 공주 계실리 유적 출토 철재는 보통 고대에서 발견되는 철재의 전철량인 30~50% 범위에 속하는 39~44%로 나타났다. 조재량은 15~21%로 고대에 나타나는 보통의 양이다. 청원 연제리 유적은 제철로가 확인되었고, 수습된 철재의 전철량은 41~43%이며, 조재량도 18~30%로 일반적인 전철 및 조재량을 보였다. 그러나 원주 법천사지 유적의 경우 주거지내에서 철재만이 수습되었고, 제철 유적은 확인되지 않았다. 또한 주성분 분석결과 전철량은 52~57%, 조재량은 8~14%이다. 이 함유량은 공주 계실리와 청원 연제리보다 전철량이 높고, 조재량이 낮은 것으로서 철재와 철의 분리가 다른 지역에 비해 원활하게 이루어지지 못했음을 보여준다. 또한 미량성분 분석결과 공주 계실리 유적은 Ti과 V, Zr의 함량이 다른 유적들에 비하여 높게 나타나며, 미세조직에서는 magnetite와 ulvospinel이 나타나는 것으로 보아 원재료로서 사철을 사용했음을 확인 할 수 있었으며 청원 연제리와 원주 법천사지는 철광석으로 제련된 철재로 확인되었다. 미세 조직 관찰 결과 청원 연제리 출토 철재는 회색장주상의 fayalite가 나타나고, 원주 법천사지는 거상의 wustite가 주상으로 확인되었다. 즉, 청원 연제리 출토 철재는 제련 작업 시 생성된 철재이고, 원주 법천사지는 출토 지점과 분포된 조직 양상을 보아 단야 작업 과정에서 생성된 철재임을 확인할 수 있었다.