1. 서 언
라오스의 남부는 역사와 문화적으로 고대 크메르 제국의 영향을 받았던 지역으로서 당시의 중요한 석조건축물들이 분포한다. 크메르 제국의 대표적인 유적으로는 캄보디아 앙코르와 베트남 미썬 및 태국 파마이 등이 있으며, 라오스에서는 참파삭과 왓푸가 잘 알려져 있다. 왓푸 유적은 라오스 최남단의 참파삭주에 위치하며 2001년에 ‘참파삭 문화경관 내 왓푸 사원과 고대 주거지’로 유네스코 세계문화유산에 등재되었다(Figure 1).
참파삭 문화경관 내에 있는 홍낭시다 사원(Figure 1B)은 국가유산진흥원에서 2013년부터 기초조사, 해체, 발굴, 보존과학적 연구 및 보수정비 등 체계적으로 보존관리사업을 진행하고 있다. 왓푸와 홍낭시다 사원은 라오스의 대표적인 석조문화유산으로 전반적인 보존현황과 석재의 종류 및 원산지를 비롯하여 구조적 변형 등에 대한 연구는 이미 보고된바 있다(Lee et al., 2017; Park et al., 2021).
홍낭시다는 ‘시다공주의 방’이라는 뜻으로 왓푸 사원에서 앙코르 유적으로 이어지는 고대 길의 출발점에 자리하는 석조건축물이다(Figure 2A). 2022년에는 사원의 중앙 성소에 대한 해체와 발굴과정(Figure 2B, C)에서 금반지, 금박판, 금박편, 금속제 불상류, 유리류 및 보석류 등을 포함하여 총 317점의 유물이 출토되어(Figure 2D∼ F), 당시의 공예와 기술에 대한 국제적인 관심이 집중되었다(Korea Heritage Agency, 2023).
라오스를 비롯한 크메르 제국의 영역에서 발굴을 통해 다량의 금속제 불상과 금제 및 장신구류 유물이 출토된 것은 매우 드문 사례이다. 특히 고대 유리는 라오스에서 발견된 경우나 생산지 또는 제작기술도 알려진 것이 거의 없어, 고대 크메르 문화를 이해하기 위해서는 이들에 대한 정밀 분석과 연구가 필수적이다.
따라서 이 연구에서는 홍낭시다 사원 출토 유물 중 녹색 계열을 보이는 고대 유리 5점에 대해 산출상태와 색도 분석 및 화학조성을 면밀하게 분석하였으며, 이들의 의미를 검토하였다. 또한 이를 바탕으로 캄보디아와 베트남을 포함한 동남아시아의 고대 유리구슬에 대한 자료와 비교해 홍낭시다 사원 출토 유리의 특성을 해석하고 추정 가능한 제작기법과 기원을 고찰하여 라오스 고대 유리에 대한 중요한 자료를 확보하였다.
2. 연구대상 및 방법
2.1. 연구대상
홍낭시다 사원 일대의 지리적 좌표는 14°44’N에 105°42’E이며, 유적의 성격과 보존상태 및 석재에 대한 연구는 비교적 상세히 보고된바 있다(Park et al., 2021). 연구대상은 홍낭시다 사원의 중앙 성소에서 출토된 다양한 재질과 형태를 갖는 유물 300여 점 중에 고대 유리 5점이다(Table 1 및 Figure 3).
홍낭시다는 9∼15세기에 인도차이나 반도에서 번영하던 크메르 제국이 건설한 힌두교 사원이다. 그러나 중앙 성소에서 출토된 유물 중 다량의 금속제 불상이 확인되어 라오스가 불교를 받아들인 14세기 이후의 공예품이 확실하나, 매장 유물의 다양성과 불상의 양식으로 보아 미술 사학적으로는 17세기경 전후의 것으로 해석도 가능한 것으로 알려져 있다(Korea Heritage Agency, 2023). 따라서 이 유리의 제작연대는 9∼17세기까지 넓은 범위로 추정할 수밖에 없는 상태이다.
2.2. 연구방법
이 연구에서는 홍낭시다 사원 출토 고대 유리의 화학 조성과 제작기술을 밝히기 위해 비파괴 분석법을 적용하였다. 사용한 기기는 휴대용 디지털 실체현미경(Dino-Lite, AD7013MZT, TWN)으로 파단면의 상태와 불순물 및 기포를 관찰하였다.
또한 각 유리의 정량적 색도분석을 위해 색도계(Konica Minolta, CR-300, JPN)를 활용하였다. 연구대상 유리의 표면은 심하게 오염되어 있으나 인위적인 처리가 불가하여 측정값에 부분적인 영향이 발생할 수 있는 상태였다.
화학분석은 휴대용 X-선 형광분석기(Oxford Instruments, X-MET7500)를 사용하였다. 측정조건은 전압 15∼40 kV, 전류 10∼50 μA, 분석면적 10 mm 및 30초이며 분석에는 mining-LE mode를 적용하였다. 한편 일부 유리에서 박락된 극미량의 시료는 X-선 에너지 분산형 분광분석기(Bruker, Quantax, USA)가 부착된 주사전자현미경(TESCAN, MIRA3, CZE)으로 미세조직 관찰 및 성분분석을 수행하였다.
3. 결과 및 해석
3.1. 산출상태와 조직적 특징
3.2. 색도 분석
3.3. 화학성분 분석
일반적으로 유리의 주제인 SiO2는 약 1,850℃의 높은 용융온도를 가지고 있어 이를 낮추기 위해 알칼리 성분의 Na2O와 K2O 및 PbO 등을 융제로 사용한다. 그러나 알칼리 원소는 잘 용해되고 결정을 형성할 수 있어 이를 제어하기 위해 Al2O3와 CaO 및 MgO 등의 안정제가 첨가되며, 색을 결정하기 위해 Ti, Co, Mn, Fe, Cu 등의 착색제를 활용한다(Carter et al., 2016; Yi et al., 2021).
연구대상 유리의 성분과 차이를 검토하기 위해 P-XRF 분석을 수행하였다(Table 3 및 Figure 6). 이 결과, 모든 유리에서 주제, 융제, 안정제 및 착색제 성분이 검출되었다. 주제인 Si는 13.01∼40.81 wt.%로 다소 넓은 분포를 보였으며 안정제 성분인 Al은 1.27∼5.58 wt.%의 범위를 가졌다. 그러나 일부 유리에서는 Pb의 함량이 26.39∼40.79 wt.%로 다량 포함되어 있다(Figure 6).
그러나 융제 성분인 Na은 검출되지 않았으며 K은 0.57∼3.68 wt.%로 확인되었다. 이는 P-XRF의 측정한계가 반영된 것으로 판단된다. 또한 매장환경에서 알칼리 성분은 H+로 치환되어 수화되는 현상이 발생하므로 표면에 대한 성분분석에서는 융제의 함량이 비교적 낮게 나타나기도 한다(Kim and Kim, 2015).
또한 Fe(0.27∼5.96 wt.%)과 Cu(0.01∼0.55 wt.%)가 미량 검출되었다. 이들은 극미량만으로도 색상을 발현할 수 있는 착색제 성분이다. 특히 암녹색 유리(HNS-2)에서 Fe의 함량(5.96 wt.%)이 높으며 HNS-3 유리에서는 Cu(0.54 wt.%)가 청록색에 복합적으로 작용한 것으로 보인다.
HNS-4와 HNS-5는 Pb(26.39∼32.32 wt.%)의 함량이 높고 주제와 안정제 성분이 거의 동일하게 검출되었다. 따라서 산출상태와 화학조성으로 보아 하나였던 것이 두 조각으로 분리된 것으로 보인다. 이 유리의 암녹색 발색은 Fe(2.87∼3.32 wt.%)과 Cu(0.36∼0.48 wt.%)가 영향을 준것으로 판단된다(Table 3).
3.4. 미세조직 및 조성
유리를 구성하는 경원소의 P-XRF 분석에는 부분적인 한계가 있다. 따라서 이를 보충하기 위해 박락되어 극미량의 시료 확보가 가능한 일부 유리(HNS-1, HNS-2 및 HNS-3)에 대하여 주사전자현미경(SEM) 관찰과 검출한계가 더 낮은 SEM-EDS 분석을 병행하였다.
이 결과, 모든 시편에서 매끈한 비정질 표면과 유리질 특유의 패각상 파단면을 볼 수 있다(Figure 7). 대부분의 파단면에는 극미립의 유리파편이 산재하며 일부 시료(HNS-3)에는 약 50 μm 직경의 명확한 기포흔이 확인되었다(Figure 7G). 그러나 유리질 이외의 불순물은 관찰되지 않았다.
화학조성으로 볼 때 SiO2가 P-XRF 분석에 비해 다소 높은 함량으로 나타나며, 일부 시료(HNS-1)에서 Na2O(14.63∼19.86 wt.%)와 MgO(4.40∼6.33 wt.%)가 비교적 많이 검출되었다. HNS-2 시료는 10.28∼11.97 wt.%의 K2O를 포함하며 상당히 높은 Al2O3 함량(33.50∼36.99 wt.%)을 보였다. 또한 HNS-3 시료에서는 PbO의 함량이 49.85∼61.10 wt.%로 아주 높았다(Table 4).
따라서 이들은 융제의 조성으로 보아 각각 소다유리와 고알루미나 포타쉬유리 및 납유리 등으로 분류할 수 있다. 이와 같이 홍낭시다 사원에서는 같은 장소에서 동시에 출토되었고 동일 계열의 색상을 보이지만, 화학조성과 제작공정이 서로 다른 고대 유리가 공존하는 것으로 나타나 특별한 의미가 있다.
한편 고대 유리는 안정제 성분인 CaO와 Al2O3의 5 wt.%를 기준으로 LCA(low CaO, Al2O3), LCHA(low CaO, high Al2O3), HCLA(high CaO, low Al2O3) 및 HCA(high CaO, Al2O3)로 구분한다. 또한 LCA는 Al2O3 함량이 높은 LCA-A(low CaO<Al2O3)와 CaO가 많은 LCA-B(low CaO> Al2O3)로 세분하기도 한다(Newton and Davison, 1989; Lee, 1989; Robertshaw et al., 2010; Smit et al., 2012; Yi et al., 2021).
이를 근거로 연구대상 유리의 SEM-EDS 결과를 분류하면, 소다유리 HNS-1은 HCLA의 영역에 포타쉬유리 HNS-2는 LCHA에 도시되었다(Figure 8). 납유리로 나타난 HNS-3은 LCA-A 영역에 해당한다. 일반적으로 유리에서 안정제 성분인 CaO와 Al2O3는 거의 5 wt.% 미만으로 검출되지만, 홍낭시다 사원 출토 유리는 HNS-1에서 CaO 함량이 5.13∼5.89 wt.%였고 HNS-2의 Al2O3 함량은 33.50∼36.99 wt.%로 매우 높게 검출되어 아주 특징적이다.
SEM-EDS 분석에서도 유리의 착색제 성분은 P-XRF와 동일하게 Fe, Mn, Ti 및 Cu 등의 금속성분이 검출되었다(Figure 9). TiO2는 HNS-3을 제외한 모든 시료에서 0.08∼1.45 wt.%로 MnO는 모든 시료에서 0.02∼0.55 wt.%의 함량을 보였다. FeO와 CuO는 각각 0.09∼2.56 wt.% 및 0.02∼1.07 wt.%로 포함되어 있다. 그러나 P-XRF에서는 검출되지 않았던 Cr2O3와 CoO가 부분적으로 최대 2.47 wt.% 및 0.67 wt.%로 검출되어 청록색의 발색에 영향을 준 것으로 해석된다.
4. 고 찰
4.1. 조성 다양성 및 제작기법
이 연구에서 제시된 홍낭시다 사원 출토 유리의 조성에 대하여 라오스와 인접한 동시대 크메르 제국의 문화권에 해당하는 캄보디아 등 동남아시아에서 보고된 고대 유리의 분석결과를 바탕으로 화학조성의 다양성을 검토하였다. 캄보디아 앙코르 톰 사원 및 인근 유적에서 출토된 고대 유리 81점에 대한 연구에서는 LA-ICP-MS 분석을 통해 화학조성에 따라 3개의 그룹으로 분류하였다(Carter et al., 2019; 2021).
이 중에서 26점은 인도-태평양 유리로 알려진 고알루미나 소다유리(m-Na-Al)로, Na2O의 함량이 10 wt.% 이상이며 Al2O3는 5 wt.% 보다 높고 MgO의 함량은 1.5 wt.%보다 낮은 것으로 알려져 있다. 또한 식물 재 소다유리 그룹(v-Na-Ca 및 v-Na-Al)으로 분류한 유리 33점이 있다.
이 유리들은 중앙아시아 및 중국의 북부와 관련이 있으며(Park, 2016), 8세기 이후 이슬람 문화권에서 나타나는 재료학적 변화에 따른 특징적인 조성변화로 해석하였다. 화학조성은 Na2O의 함량이 비교적 높고 MgO가 1.5 wt.% 이상에 Al2O3의 함량이 1∼3 wt.%로 나타난다.
홍낭시다 사원과 크메르 제국보다 앞선 시기인 기원전부터 기원후 초기에 속하는 앙코르 보레이 출토 유리에서는 소다유리(m-Na-Al 및 m-Na-Ca-Al)와 납유리가 보고되었지만 포타쉬유리는 발견되지 않았다(Carter et al., 2021). 크메르 제국보다 후대인 15∼17세기 캄보디아 카다몬(Cardamon) 산의 유적에서 출토된 유리에서도 포타쉬유리는 발견되지 않았으나 K2O가 높은 납유리를 납-포타쉬유리로 분류한 바 있다(Carter et al., 2016).
이 납-포타쉬유리의 K2O는 5∼15 wt.%이며 MgO의 함량은 낮았다. 이를 홍낭시다 사원 출토 유리의 K2O 및 MgO 함량과 비교하면 카다몬산 유적 출토 유리 3개 그룹(납-포타쉬유리, 고알루미나 소다유리, 소다유리)의 어디에도 해당하지 않는 독특한 조성을 보인다(Figure 10).
홍낭시다 사원 출토 소다유리(HNS-1)는 MgO(4.40∼6.33 wt.%)와 CaO(5.13∼5.89 wt.%) 및 Al2O3(2.77∼3.99 wt.%) 함량으로 보아 식물 재 소다유리(v-Na-Ca)와 가장 유사하다. 납유리(HNS-3, HNS-4, HNS-5)에 속하는 것은 PbO의 함량이 26.39∼61.10 wt%이며 K2O가 2.37∼3.68 wt.%로 앙코르 유적의 납유리와 유사한 범위를 보였다. 따라서 이들은 마그네슘 소다유리와 포타쉬 납유리로 서로 계통이 다른 것을 알 수 있다.
한편 납(PbO)의 함량이 30 wt.% 이상인 납유리 그룹으로 19점이 보고되었다. 앙코르 유적의 납유리는 K2O 함량이 1∼10 wt.%로 비교적 높은 것이 특징이며 늘임기법(drawn)보다는 중국의 전형적인 유리구슬 제작기술인 감는기법(wound)을 사용한 것으로 해석하였다(Francis, 2002).
홍낭시다 사원 출토 유리 중 제작기법이 드러나는 유물은 구슬의 형태로 나타나는 HNS-4 및 HNS-5로 실체현미경 관찰에서 다수의 기포가 관찰되었다(Figure 4). 늘임기법을 사용할 경우, 기포는 종의 방향으로 나타나지만 HNS-4 및 HNS-5 유리는 기포의 방향이 불규칙하다(Figure 4). 따라서 이는 거푸집을 사용하여 주조할 때 나타나는 양상과 유사하였다(Park, 2016).
4.2. 유통 및 유입경로 검토
홍낭시다 사원의 중앙 성소에서 출토된 고대 유리는 모두 5점으로 같은 장소에서 동시에 발굴되었다. 이들은 모두 동일계열의 색상을 보이나, 조성은 전혀 다른 소다 유리와 포타쉬유리 및 납유리가 공존한다. 홍낭시다 사원 일대에서 유물로 유리가 출토된 것은 이번이 처음이며 ‘참파삭 문화경관 내 왓푸 사원과 고대 주거지’에서도 고대 유리는 알려진 바 없다.
캄보디아 앙코르 유적에서는 포타쉬유리가 나타나지 않는 것으로 보아 홍낭시다 사원 출토 HNS-2와 유사한 화학조성을 가진 유리는 없었다. 포타쉬유리는 중국의 한대(漢代)에 동남아시아를 비롯해 동아시아에서도 성행한 유리로 추정산지로는 남아시아와 동남아시아 및 중국의 남부로 알려져 있다(Lankton and Dassubieux, 2006). 이 포타쉬유리의 생산지는 모두 해안에 있어 수운교통 네트워크를 통해 동남아시아 전역에 널리 확산되었을 것으로 해석하였다.
그러나 이 시기의 포타쉬유리는 Al2O3의 함량 3 wt.%를 기준으로하면 하위그룹에 속하지만 홍낭시다 사원의 유리(HNS-2)는 Al2O3의 함량(33.50∼36.99 wt.%)이 현저히 높게 나타났다. 이는 주성분으로 볼 때 석재구슬일 가능성도 있으나, 주사전자현미경의 미세조직으로 보아 광물 또는 석재와는 다른 전형적인 비정질의 유리이다. 따라서 이 고알루미나 포타쉬유리는 정량분석을 통해 명확하게 검증할 필요가 있을 것이다.
한편 홍낭시다 사원과 인근의 참파삭 일대에서는 유리를 생산한 유적이 발견되지 않았다. 따라서 이와 같은 고대 유리는 현시점에서 명확하게 특정하기는 어려우나 각각 다른 장소에서 제작되어 서로 다른 교역로를 거쳐 유입된 것으로 판단할 수 있다. 특히 이 유리는 다양한 금속제 유물과 보석류가 함께 같은 장소에서 혼재된 상태로 발굴된 것으로 볼 때 14세기 이후 특정 시기에 불상을 모시면서 행해졌던 의식의 공양유물로 해석할 수 있다.
5. 결 언
1. 라오스 홍낭시다 사원은 세계유산으로 등재된 ‘참파삭 문화경관 내 왓푸 사원과 고대 주거지’로 9∼15세기 크메르 제국의 문화와 변천과정을 알 수 있는 중요한 유적이다. 국가유산진흥원에서는 2022년 홍낭시다 사원의 보수정비 과정에서 중앙 성소의 발굴을 통해 고대 유리를 비롯한 다량의 금속제 불상과 함께 금제류와 은제류 및 보석류 유물을 발굴하였다.
2. 홍낭시다 사원과 왓푸 유적에서 유리가 출토된 것은 이번이 처음으로, 이를 대상으로 화학조성과 고고과학적 의미를 검토하였다. 연구대상 유리는 모두 5점으로 5∼15 mm의 크기와 0.16∼1.45 g의 무게를 갖는 소형유물로 유리구슬 및 유리편으로 출토되었다. 이들의 색상은 연한 청록색에서 암녹색 계열을 보이며 육안으로는 유사한 색상이 띠지만 색도에서는 다소 차이가 있다.
3. 이들은 화학조성으로 보아 소다유리와 포타쉬유리 및 납유리로 동정되었으며 모든 유리에서 착색제 성분으로 Fe, Mn, Ti 및 Cu가 검출되었다. 포타쉬유리에서는 Al2O3의 함량이 아주 높게 나타나 상세한 검토가 필요한 것으로 해석되었다. 특히 두 점의 유리구슬은 산출상태와 기포 및 미세조직으로 보아 거푸집을 이용한 주조기법을 사용한 것으로 판단되었다.
4. 이 고대 유리들은 유사한 색을 보이며 같은 곳에서 발굴되었으나 화학조성이 전혀 다른 것으로 볼 때 서로 다른 기원을 가진 별개의 유물로 판단된다. 그러나 동시대 캄보디아 앙코르 유적 출토 고대 유리와 유사한 그룹임을 확인할 수 있다. 따라서 특정하기는 어려우나 홍낭시다 사원의 불교의식에 사용한 공양유물로서 각각 다른 장소에서 제작되어 서로 다른 교역로를 거쳐 유입된 것으로 해석된다.
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