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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 조남철
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 공주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
이 논문의 연구 히스토리 (3)
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본 연구는 6세기 말∼7세기 초 관북리 유적의 나 지구에서 출토된 철재, 노벽, 덩이쇠 등 9점의 제철 관련 유물에 대한 화학조성, 화합물 및 미세조직 관찰을 실시하여 유적의 성격을 확인하고자 하였다.
관북리 유적의 나 지구는 2002∼2003년에 걸쳐 발굴 조사가 이루어진 곳으로, 근세 이후의 퇴적층을 제거하자 나 지구 거의 전면에서 백제 사비기의 유구들이 노출되었으며, 그 중 남동구역 동쪽에 금속공방과 관련된 노 시설이 북동구역 남동쪽 끝까지 존재한다. 그러나 유적의 일부만 조사되어 불명확한 부분이 많으므로, 금속학적 분석을 통해 이 유적에서 실행된 제철 조업에 대하여 알아보았다.
연구결과, 철괴형 철재로 추정했던 GB1과 GB6은 높은 전철량과 미세조직에서 관찰되는 철광석의 환원과정을 보여주는 특징이 관찰되어, 철괴형 철재보다는 제련철괴계 유물인 반환원괴로 보여진다. 또한, 유출재로 추정하였던 GB2, GB3, GB4, GB5는 높은 전철량과 Wustite가 주상이고 소형인 점으로 볼때, 유출재가 아닌 정련 과정에서 생성된 단야재로 확인되었다.
또한 GB7 노벽에서 검출되는 양보다 더 많은 양의 Ca와 P가 철재에서 검출되는 점에서 제철 조업 시 인위적으로 조제재를 첨가했을 가능성이 있으며, 조제재는 Ca 외에도 P가 함유된 물질이었을 것으로 추정된다.
노벽의 내측에서 고온 지시광물인 Mullite, Cristobalite가 확인되며 FeO-Al2O3-SiO2(FAS) 삼원상태도에 대입한 철재의 정출온도가 1200～1300°C사이로 확인된 점을 종합해 볼 때, 노의 제련 온도는 1200～1300°C 부근으로 추정된다.
GB8 덩이쇠는 조직과 탄소량이 균일하지 못하고 다량의 비금속개재물이 입계에 걸쳐 형성되는 특징이 있는 괴련강계 단조철기로 확인되었다. 이 덩이쇠는 철기를 제작하기 위한 중간소재로, 덩이쇠 내에서 관찰되는 비금속 개재물은 단야재로 확인된 철재의 미세조직 형태와 성분이 유사함을 알 수 있다.
앞서 언급한 반환원괴와 단야재의 존재로 보아 관북리 유적 나 지구의 제철시설은 괴련철의 제련과 정련과정이 실행되었던 곳으로, 소규모의 제철시설을 갖추었던 것으로 추정된다.
이상의 연구로 부여 관북리 유적의 나 지구에서 실시된 제철시설의 성격과 생산체계에 대해 확인해 보았다. 그러나 이 연구결과로 당시 이 지역에서 실행된 제철기술과 그 성격에 대해 종합적으로 이해하기에는 한계가 있었다. 앞으로도 관북리 유적에 대한 지속적이고 종합적인 연구가 필요할 것이다.
관북리 유적의 나 지구는 2002∼2003년에 걸쳐 발굴 조사가 이루어진 곳으로, 근세 이후의 퇴적층을 제거하자 나 지구 거의 전면에서 백제 사비기의 유구들이 노출되었으며, 그 중 남동구역 동쪽에 금속공방과 관련된 노 시설이 북동구역 남동쪽 끝까지 존재한다. 그러나 유적의 일부만 조사되어 불명확한 부분이 많으므로, 금속학적 분석을 통해 이 유적에서 실행된 제철 조업에 대하여 알아보았다.
연구결과, 철괴형 철재로 추정했던 GB1과 GB6은 높은 전철량과 미세조직에서 관찰되는 철광석의 환원과정을 보여주는 특징이 관찰되어, 철괴형 철재보다는 제련철괴계 유물인 반환원괴로 보여진다. 또한, 유출재로 추정하였던 GB2, GB3, GB4, GB5는 높은 전철량과 Wustite가 주상이고 소형인 점으로 볼때, 유출재가 아닌 정련 과정에서 생성된 단야재로 확인되었다.
또한 GB7 노벽에서 검출되는 양보다 더 많은 양의 Ca와 P가 철재에서 검출되는 점에서 제철 조업 시 인위적으로 조제재를 첨가했을 가능성이 있으며, 조제재는 Ca 외에도 P가 함유된 물질이었을 것으로 추정된다.
노벽의 내측에서 고온 지시광물인 Mullite, Cristobalite가 확인되며 FeO-Al2O3-SiO2(FAS) 삼원상태도에 대입한 철재의 정출온도가 1200～1300°C사이로 확인된 점을 종합해 볼 때, 노의 제련 온도는 1200～1300°C 부근으로 추정된다.
GB8 덩이쇠는 조직과 탄소량이 균일하지 못하고 다량의 비금속개재물이 입계에 걸쳐 형성되는 특징이 있는 괴련강계 단조철기로 확인되었다. 이 덩이쇠는 철기를 제작하기 위한 중간소재로, 덩이쇠 내에서 관찰되는 비금속 개재물은 단야재로 확인된 철재의 미세조직 형태와 성분이 유사함을 알 수 있다.
앞서 언급한 반환원괴와 단야재의 존재로 보아 관북리 유적 나 지구의 제철시설은 괴련철의 제련과 정련과정이 실행되었던 곳으로, 소규모의 제철시설을 갖추었던 것으로 추정된다.
이상의 연구로 부여 관북리 유적의 나 지구에서 실시된 제철시설의 성격과 생산체계에 대해 확인해 보았다. 그러나 이 연구결과로 당시 이 지역에서 실행된 제철기술과 그 성격에 대해 종합적으로 이해하기에는 한계가 있었다. 앞으로도 관북리 유적에 대한 지속적이고 종합적인 연구가 필요할 것이다.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 연구 배경 31. 유적현황 31) 백제시대의 부여 32) 부여 관북리 유적 32. 고대 제철기술 81) 고대의 제철 82) 제철기술 93) 제철공정 104) 원료광석 145) 철재 16Ⅲ. 연구 방법 231. 시료 선정 232. 연구방법 231) 주성분 분석 232) 화합물 분석 233) 미세조직 관찰 23Ⅳ. 연구 결과 261. 화학조성 261) 철재 262) 노벽 262. 화합물 301) 철과형 철재 302) 유출재 303) 노벽 303. 미세조직 331) 철괴형 철재 332) 유출재 433) 노벽 604) 덩이쇠 63Ⅴ. 고찰 661. 철괴형 철재 661) 철재의 분류 662) 철재 내에서 발견된 목탄의 수종과 산지 해석 662. 유출재 671) 철재의 분류 672) 제련공정 추정 683. 노벽 694. 덩이쇠 705. 부여 관북리 유적의 성격 701) 연구비교 712) 부여 관북리 유적의 성격 72Ⅵ. 결론 80참고문헌 82ABSTRACT 87
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