• 박물관보존과학
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• 제24권
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• pp.17-36
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• 2020

본 연구는 2018년 고창 무장현 관아와 읍성에서 발굴된 비격진천뢰 11점의 보존처리 과정과, 컴퓨터단층촬영(CT)과 감마선(γ-ray)투과조사·금속 조직 분석을 통한 제작기법을 수록하였다. 보존처리는 2019년 국립진주박물관에서 진행한 특별전 '비격진천뢰'(07.16.~08.25.) 전시를 위한 1차 보존처리 과정인 이물질제거와 강화처리를 진행 하였고, 이 과정에서 비격진천뢰 뚜껑(개철, 蓋鐵)을 최초로 확인 할 수 있었다. 제작기법의 경우 11점의 CT와 γ-ray촬영 결과 본체 내부에 많은 기공과 측면에 형틀받침쇠(chaplet, 型持)가 사용되었음을 확인하였으며, 기벽의 두께는 위아래에 비해 측면이 비교적 얇게 설계되었다. 또한 아래 부분 중앙에 쇳물주입구 흔적이 관찰되어 본체를 뒤집은 상태에서 쇳물이 주입되었음을 확인하였다. 금속 조직 분석은 본체 2점과 뚜껑 1점의 분석을 실시하였다. 분석 결과 본체는 시멘타이트(cementite)조직과 펄라이트(pearlite)조직이 관찰되어 주조로 만들어졌고, 뚜껑은 페라이트(ferrite) 조직에 일부 펄라이트가 끼어있으며 비금속 개재물이 일직선으로 관찰되어 단조로 만들었다는 것을 확인하였다.

• 과학과기술
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• 3호통권454호
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• pp.30-35
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• 2007

• 박물관보존과학
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• 제7권
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• pp.25-31
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• 2006

경남 창녕군 화왕산성에서 발굴된 비격진천뢰의 보존처리를 실시하였다. 비격진천뢰는 일부 결실된 상태였다. 단, 결실된 부분은 내부를 관찰할 수 있도록 복원처리를 실시하지 않았다. X-선 투과검사 및 C.T(Computed Tomography)촬영 결과 주조과정에서 주형선 주위에 기공이 많이 발생한 것을 확인할 수 있었고, 표면에는 주조시 내범을 유지하기 위한 형지공이 확인되었으며, 이 부분에 다시 철판을 덧대어 보강한 흔적도 확인할 수 있었다. 표면에 존재하는 청색 부식물의 주성분은 SEM/EDS 분석결과 산소(O), 철(Fe), 인(P), 규소(Si), 알루미늄(Al)이라는 것을 확인하였으며, XRD 분석결과 청색 부식물은 비비아나이트[vivianite, Fe₃(PO₄)₂·8H₂O]로 확인되었다. 그리고 미세조직 분석결과 전형적인 회주철조직으로 판명되었다.

• 박물관보존과학
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• 제26권
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• pp.161-182
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• 2021

완구(碗口)란 유통식 화기로 발사체 장전 부분이 사발(碗) 형태인 화포이다. 발사체로는 비격진천뢰(飛擊震天雷)나 단석(團石) 등을 사용하였다. 『화포식언해(火砲式諺解)』(이서(李曙), 1635)에 의하면, 대·중·소·소소완구 등 총 4종으로 구분되며, 실물은 대완구 1점(보물 제857호), 중완구 2점(보물 제858호, 제859호) 등 총 3점이 전한다. 본 연구에서는 임진왜란기에 제작된 국립진주박물관 소장 중완구(보물 제858호)와 해군사관학교 박물관 소장 중완구(보물 제859호)의 과학적 조사를 토대로 제작 기술을 확인하였다. 첫 번째로 국내 현전하는 중완구가 단 두점인 만큼 정밀 3D 스캐닝 정보를 바탕으로 세부 제원을 서로 비교하고, 동 시기의 문헌 기록 수치와 함께 검토하였다. 전체 크기차는 근소하나 중량에서 5,507g의 차이를 보이고, 세부적으로 심지구멍 위치와 손잡이 길이가 상이하다. 한편 현전 중완구는 『화포식언해』의 중완구 제원과 가장 유사하다. 두 번째로는 중완구의 성분을 분석하고 기존 청동제 화약 무기와 함께 검토하였다. 표면 성분 분석결과, 중완구는 Cu-Sn-Pb의 삼원계 합금이며, 평균 함량(wt%)은 Cu 85.24 : Sn 10.16 : Pb 2.98이다. 중완구의 재료 성분은 기존에 조사된 조선 청동 화약 무기의 평균 성분과 매우 유사하며, 중세 유럽의 청동제 화포 재료(Gun-metal)와도 유사한 경향임을 확인하였다. 마지막으로 중완구 표면의 주조 결함(casting defect)과 CT 상을 토대로 주조 기법을 추정하였다. 측면의 주조분할선으로 보아 주형을 반으로 나눈 분할 제작(piece mold)이며, 용탕의 주입은 약실끝 부분으로 포구가 바닥에 오는 수직 주형 설계로 추정한다. 특히 포신 기벽에서 주형과 코어를 고정하는 보조 장치인 채플릿(chaplets)이 확인되므로 이는 기벽을 일정하게 형성하는 역할을 했을 것이다. 한편 보물 제858호와 제859호 중완구 두 점은 외형이 매우 유사하지만, 채플릿의 수량과 배치가 상이하여 주형 설계 일부가 달랐을 것으로 예상한다.