경산 양지리 유적 1호 목관묘 출토 칠기의 과학적 조사

Scientific Analysis of Wooden Lacquerware from No.1 Wooden Coffin Burial in Yangji-ri Gyeongsangbuk-do, Republic of Korea

Article information

J. Conserv. Sci. 2022;38(6):632-646
Publication date (electronic) : 2022 December 31
doi : https://doi.org/10.12654/JCS.2022.38.6.06
Cultural Heritage Conservation Science Center, National Research Institute Cultural Heritage, Daejeon 34122, Korea
박수진,, 조아현, 송지애, 송정일, 김한슬
국립문화재연구원 문화재보존과학센터
*Corresponding author E-mail: suzin12@korea.kr Phone: +82-042-860-9427
Received 2022 September 27; Revised 2022 November 29; Accepted 2022 December 2.

Abstract

원삼국 시대의 유적으로 알려진 경산 양지리 1호 목관묘의 요갱 내부에서 출토된 칠기 4점의 과학적 조사를 실시하여 제작기법과 재질을 확인하였다. 1호 목관묘 요갱 내부에서 출토된 칠기는 목재와 금속 등이 복합된 재질이었고, 이에 재질별 특성에 맞는 조사를 실시하였다. X선을 이용한 비파괴조사를 통해서 동모의 모양이 긴세형인 것과 동과초 표면에 장식된 동전이 오수전인 것을 확인하였다. 동모를 포함한 금속금구와 동과초의 표면의 오수전의 주요성분은 모두 납(Pb)을 포함한 청동이었으며, 주조법으로 제작되었다. 4점의 칠기의 표면성분을 분석한 결과 기존에 연구된 옻칠시료에서 나타나는 스펙트럼과 성분들이 일치하여 옻칠을 사용한 것을 알 수 있었다. 칠층의 단면을 조사한 결과 공통적으로 바탕칠층 없이 목재 위에 바로 칠을 한 것으로 나타났으며, 미세한 불순물이 포함되어 있었다. 본 연구는 원삼국 시대 출토 칠기의 과학적 조사를 통해 제작기법을 확인한 것으로 고대칠기법 연구에 기초데이터로 사용될 것으로 보인다.

Trans Abstract

In this paper, the four lacquerware excavated from the burial floor fit of the Yangji-ri No. 1 wooden coffin was analyzed to confirm the manufacturing techniques and materials. The lacquerware was made of wood and metal, therefore, and we analyzed the lacquerware based on the its constituent materials characteristics. We found that the coins decorating the surface of the bronze halberd were Wu Zhu Chinese coins and that the bronze spearhead was long and narrow by X-ray based on non-destructive investigations. Also, Wu Zhu Chinese coins and bronze spearhead are consists of leaded bronze and were produced by casting. The lacquer layer of the surface of four lacquerware was composed of common lacquer ingredients and applied directly to the wood without a base lacquer layer. This study provides basic data for studies on ancient lacquer techniques.

1. 서 론

경산지역에서는 압독국(押督國)이라는 부족국가가 있었다는 기록이 있으며, 진한의 소국 중 하나로 문헌상으로 A.D 102에 신라에 복속된 것으로 알려져 있다(Lee et al., 2015). 이러한 압독국의 실체를 보여주는 유적은 사적 임당 고분군과 조영동 고분군이 있다. 2017년 (재)성림문화재연구원에서 조사한 경산 양지리 유적에서도 주요부장품이 출토되어 압독국 세력과 관련될 가능성이 큰 것으로 보고 있다. 양지리 유적에서는 청동기부터 조선시대까지의 주거 및 생산, 무덤과 관련된 다양한 성격의 유구가 확인되었다(Sunglim research institute of cultural heritage, 2020). 이 중에서도 원삼국시대의 유구로 알려진 Ⅱ-5구역에는 총 6기의 목관이 확인되었고, 이 중 1호 목관묘는 단독으로 조성되었으며, 내부에서 다양한 부장품이 함께 출토되어 학계의 주목을 받았다. 국립문화재연구원 문화재보존과학센터에서는 1호 목관묘 출토유물의 응급수습과 보존처리를 의뢰받아 2018년부터 2020년도까지 출토유물의 보존처리를 진행하였다. 특히 1호 목관묘의 요갱에서는 완전한 형태의 칠기가 출토되어 주목을 받았다. (Figure 1).

Figure 1.

Photo of Yangji-ri No.1 wooden coffin burial excavated statement. (A) Floor plan of feature (B) Condition of excavated the burial floor fit.

한반도에서 비교적 완형의 칠기유물이 출토되는 시기는 B.C 2∼3C 무렵의 초기철기시대 부터이다. 이전 시기의 유적에서는 대부분 옻칠흔이나 옻칠조각의 형태로 나타나고 있다. 칠기유물이 출토된 초기철기시대의 대표적인 유적은 창원 다호리 유적과, 광주 신창동 유적이다. 창원 다호리에서는 칠초철검과 같은 무구류를 비롯하여 도끼자루나 원형두와 같은 목공구와 용기류에도 옻칠을 하였다. 광주 신창동에서는 칠기칼집을 비롯하여 파문원형칠기와 같은 제의구, 원통형칠기 등이 출토되었다. 이후 공주 무령왕 릉이나 경주 안압지 등 삼국시대의 유적에서도 칠기 유물이 출토되었고(Gimhae national museum, 2019), 이에 대한 과학적 조사도 활발하게 이루어졌다.

칠기유물의 과학적 조사는 대부분 칠단면 관찰을 통한 제작기법 확인과 함께 SEM-EDS로 칠에 포함된 무기성분을 조사하는 것을 중심으로 이루어 졌(Kim, 2007; Yi, 2010), 또한 FT-IR, py-GC/MS 등의 분석기기를 이용한 칠 성분의 조사도 꾸준하게 진행되었다(Kim, 2007). 최근에는 다양한 옻칠시료를 py-GC/MS를 이용하여 분석한 연구가 진행되면서, 옻칠 내에 포함된 건성유의 성분도 검출할 수 있는 자료도 축적되었다(Park et al., 2018).

본 연구에서는 1호 목관묘의 요갱 내부에서 출토된 4점의 칠기유물의 보존처리 과정에서 수행한 과학적 조사 결과를 통해 밝혀진 재질별 성분들과 제작기법을 소개하고자 한다.

2. 연구 대상

연구대상은 경산 양지리 유적 1호 목관묘의 요갱부에서 출토된 4점의 칠기이다(Figure 2). 요갱부는 구유형 목관의 바닥면과 맞닿는 토층에 형성되어 있었고, 장방형으로 크기는 80 x 46 x 20 cm이었다. 이 요갱의 내부에서 칠초동모(漆鞘銅矛) 2점과, 동과초(東戈鞘), 자귀가 출토되었다. 양지리 출토 칠기는 유기질인 목재와 칠, 무기질인 금속이 함께 구성되어있는 복합재질 유물이었고, 공통적으로 표면에 검정색 칠이 되어 있었다.

Figure 2.

Photo of Yangji-ri excavated lacquerware (A) Big bronze spearhead with scabbard (B) Small bronze spearhead with scabbard (C) Bronze halberd scabbard (D) Adze.

칠초동모(대)는 칠초의 모양이 긴세형으로 하부에는 삼각형 금구가 존재하며, 상부의 삽입구 가까이에서 곡선을 나타내는 형태이었다. 동모의 공부(孔部)에는 1개의 돌대가 달려 있었다(Figure 2A). 칠초동모(대)의 동모는 보존처리 과정에서 분리하였다. 칠초동모(소)의 칠초는 칠초동모(대)와 전체적인 양식이 동일한 편이나 동모의 공부에 돌대의 개수가 2개이었다(Figure 2B). 동과초는 앞⋅뒷면에 각각 동전이 13개씩 총 26개가 부착되어 있었고, 상부가 뾰족하고 중간이 오목한 형태이다(Figure 2C). 자귀는 동과초와 함께 수습된 토양 내부에서 발견하였고, 태부(台部)와 손잡이(柄部)의 일부가 결실된 상태이었다(Figure 2D). 4점의 칠기는 장기간 매장상태로 존재하여, 함수율이 높아진 상태였고 토압으로 인하여 형태가 변형되어 있었다. 특히 칠층에는 전체적으로 균열과 수축이 발생한 상태였다. 또한 칠초동모(대)의 측면과, 동과초의 신부 중앙부에는 균열이 관찰되었다.

3. 연구 방법

칠기를 구성하고 있는 재질의 특성에 맞는 과학적 조사를 하여 구성성분과 제작기법 등을 확인하였다. 각 재질별 조사는 보존처리 전⋅후 과정에서 실시하였다.

3.1. 방사선 조사

X선을 이용한 비파괴조사를 실시하여, 칠기의 내부구조와 보존상태를 파악하였다. 방사선 조사는 국립문화재 연구원의 X-ray CR 장비(Toshiba EX-220GH-3, softex M150, GE CR x-vision)와 충남대학교 병원의 X-ray CT 장비(Definition AS open 20, SIEMENS, DEU)를 사용하였다.

3.2. p-XRF

칠초의 금속장식과 동모, 동과초 표면에 부착된 동전 등 금속성 재질의 구성성분을 파악하기 위하여 p-XRF(Olympus, DELTA, USA)를 이용하여 분석하였다.

3.3. 칠성분 분석

표면의 칠 성분분석을 위해서 적외선분광분석(FT-IR)과 열분해 가스크로마토그라피(py-GC/MS)분석을 실시하였다. FT-IR은 적외선분광분석기(Nicolet iS5, Thermo Fisher Scientific, USA)를 이용하여 ATR법으로 4000∼600 cm-1 범위에서 분해능 4 cm-1로 32회 스캔하여 측정하였다.

py-GC/MS는 열분해 장비(PY3030D, Frontier Lab, JPN)를 이용하여, 550℃에서 1분간 열분해 시켰으며, GC/MS 분석조건은 Table 1과 같다.

Analysis condition of py-GC/MS.

3.4. 칠기법 조사

표면 칠층의 단면을 관찰하여, 칠도막의 구조와 칠층에 포함된 성분을 확인하였다. 칠기법 조사에 사용된 시편은 보존처리 과정에서 탈락된 것을 이용하였고, 원활한 관찰을 위해 시편을 에폭시 수지(Epofix)로 고정하거나, 박편으로 제작하여 미시적인 관찰을 하였다.

칠층의 단면은 광학현미경(Nikon NI-E, Japan)을 이용하여 관찰하였고, 칠층에 포함된 무기성분을 파악하기 위하여 SEM-EDS (JSM –IT300, JEOL, Japan)을 사용하였다.

4. 연구 결과

4.1. 방사선 조사

4.1.1. 칠초동모(대)

방사선 조사를 통해서 칠초에 끼워진 동모의 형태와 금속 가공법, 내부의 균열 등 보존상태 등을 확인 할 수 있었다(Figure 3).

Figure 3.

Radiograph of Big bronze spearhead with scabbard (A) X-ray image of before conservation (B) X-ray CT image of before conservation (C) X-ray image of scabbard (D) X-ray image of bronze spearhead (E) X-ray CT 3D image (F) X-ray CT 3D image of side.

칠초에 끼워진 동모의 모양은 긴세형이었고, 전체 길이는 약 47 cm이었다. 이중 인부의 길이는 약 29 cm이었다(Figure 3A, B). 칠초의 하부와 상부에 존재하는 금속장식과 동모에서 기공이 확인되었고, 동모를 단독으로 조사한 결과에서 더욱 뚜렷하게 관찰할 수 있었다(Figure 3D-arrow). 이러한 형태의 기공은 주조법으로 제작된 금속에서 쉽게 관찰할 수 있다(Kim et al., 2012). 칠초 하부의 삼각형 금구에서는 균열을 확인할 수 있었다(Figure 3B-arrow). 칠초에서는 섬유방향으로 나타난 목리를 관찰 할 수 있었다(Figure 3C). 목리는 칠초의 하부에서 더욱 선명하게 나타났는데, 이는 칠초의 하부가 상부에 비해 목질부가 더 두껍기 때문인 것으로 보인다(Figure 3E-arrow). 이를 통해 칠초는 2매의 목재를 동모의 인부 모양에 맞추어 가공한 뒤에, 앞⋅뒤로 연결하는 방식으로 제작한 것을 알 수 있었다. 목재와 목재를 연결하기 위하여 외면에서 3개의 금구를 사용하였으며, 외면의 금구 이외에 다른 연결구가 사용된 흔적은 확인되지 않았다. 또한 측면의 균열부를 통해서 이물질이 유입되어 있고, 칠초가 상부를 향해 살짝 휘어진 형태로 변형된 것이 관찰되었다(Figure 3F).

4.1.2. 칠초동모(소)

칠초동모(소)는 칠초에서 동모가 분리되지 않아 방사선 조사를 통해서만 동모의 형태를 파악할 수 있었다. 동모의 인부의 모양은 세형이었고, 전체 길이는 약 30.8 cm, 칠초 내부에 끼워진 인부의 길이는 약 17.5 cm이었다. 동모의 전체적인 형태는 칠초동모(대)와 유사하였다(Figure 4A, B).

Figure 4.

Radiograph of Small bronze spearhead with scabbard (A) X-ray CT 3D image (B) X-ray image of before conservation (C) X-ray image of after conservation (D) X-ray CT image of before conservation.

동모와 칠초 금속장식의 표면에서 원형의 기공이 관찰되어, 주조법으로 제작된 것을 알 수 있었다(Figure 4C-arrow). 칠초의 하부에서는 섬유방향의 목리를 뚜렷하게 관찰 할 수 있었다(Figure 4D-arrow). 또한 칠초 내부의 동모에서 발생한 부식물이 고착되어 있는 것을 확인하였다(Figure 4B-arrow). 칠초동모(소)의 칠초 제작기법 역시 칠초동모(대)와 같이 목재 2매를 동모의 형태에 맞게 가공한 뒤에 외면에서 금속연결금구를 이용하여 고정한 것으로 확인되었다.

4.1.3. 동과초

동과초의 표면을 장식하고 있던 동전은 부식물과 이물질이 고착되어 있어 육안으로 종류를 파악하기 어려웠으나 X-선 조사를 통해서 오(五)와 수(銖)가 새겨져 있는 것을 확인하였다.(Figure 5A, B). 이를 통해 동과초 표면을 장식하고 있는 동전이 오수전(五銖錢)임을 알 수 있었다. 내부에는 동과가 잔존하고 있었다. 동과 인부의 모양은 세형인 것으로 보이나 표면에 부착된 오수전의 간섭으로 인하여 인부의 정확한 모양과 문양, 혈구 등은 자세히 확인할 수 없었다(Figure 5C). 동과초의 상부 한쪽 측면에는 동과의 삽입구가 존재하였는데, 이 삽입구를 중심으로 CT로 조사한 결과 ‘ㄱ’자 형태의 동과인 것으로 확인되었다(Figure 5D). 또한 동과초의 하부에서도 섬유방향의 목리를 관찰 할 수 있었고(Figure 5F), 중앙부에 균열이 발생된 것을 확인하였다. 측면에서 관찰하였을 때 동과초가 휘어져 있는 것을 알 수 있었다(Figure 5E).

Figure 5.

Radiograph of Bronze halberd with scabbard (A) X-ray image (B) Detail x-ray image of wuzhu chinese coin (C) Detail image of halberd (D) X-ray CT image of insertion part (E) X-ray CT image of side (F) Detail image of wood grain.

4.1.4. 자귀

자귀는 바탕재료인 목재가 전체적으로 수축되어 표면의 칠층과 목재사이에 이격이 발생한 것을 확인하였다(Figure 6). 자귀의 목질부는 결구된 흔적 없이 일체형으로 제작되었고, 이를 통해 자연목의 가지 부분을 이용하여 제작한 것을 알 수 있었다. 인부(刃部)는 결실된 상태였고, 태부(台部)와 손잡이 부분만 남아있었다. 태부 표면의 일부는 주변보다 밝게 나타났는데, 이는 태부에 체결되었던 인부의 영향으로, 부식물의 일부가 표면에 얇게 고착되어 나타난 현상으로 보인다.

Figure 6.

Radiograph of Adze (A)X-ray CT image of before conservation (B)X-ray image of after conservation.

4.2. p-XRF 분석

동모와 오수전의 구성성분을 확인하기 위하여 p-XRF 분석을 실시한 결과, 구리(Cu), 주석(Sn), 납(Pb) 등 이 주요 원소로 검출되었다(Table 2). 이를 통해서 2점의 동모와 오수전의 재료는 청동이며, 납을 포합한 삼원계 합금인 것을 알 수 있었다. 일부에서 철(Fe)성분도 함께 검출되었는데, 이는 상부에 놓여 있던 철제유물의 부식화합물이 유입된 것으로 추정된다.

Result of p-XRF analysis

4.3. 칠성분 분석

4.3.1. FT-IR 분석

적외선 분광분석 결과 4개의 시료에서 유사한 흡수띠 모양을 관찰 할 수 있었다(Figure 7, 8). 4개의 시료의 스펙트럼에서는 공통적으로 3,700∼3,200 cm-1에서 수산기(O-H)에 기인하는 넓은 흡수대가 나타났고, 2,920∼2,850 cm-1에서 메틸린기의 C-H 신축 및 굽힘 진동에 기인하는 강한 흡수대가 나타났다. 1,560∼1,394 cm-1영역에서 C = O 신축진동, 이중결합, 방향족 고리에 의한 이중결합을 관찰할 수 있었다. 1,030 cm-1근처에서도 다소 예리한 흡수대가 관찰되는데, 이는 옻칠도막의 산화물에 의한 것으로 추정된다(Lee et al., 2017; Lee et al., 2017). 이러한 스펙트럼은 기존에 연구된 옻칠의 스펙트럼과 유사하며(Cho et al., 2010; Kim et al., 2010; Park et al., 2018; Lee et al., 2017) 이를 통해 표면의 칠성분은 옻칠인 것으로 판단된다.

Figure 7.

FT-IR spectrum (A)Big bronze spearhead with scabbard (B) Small bronze spearhead with scabbard.

Figure 8.

FT-IR spectrum (A)Bronze halberd with scabbard (B)Adze.

4.3.2. py-GC/MS분석결과

주요한 peak의 라이브러리 검색을 통해 시편에서 공통적으로 검출되는 성분들을 Figure 9Table 3에 나타냈다. 연구 대상인 양지리 출토 칠기의 4개의 시료 모두에서 공통적으로 검출된 성분은 CYCLODODECANE[9], 1-TRIDECENE[11], Tridecane[12], Tetradecane[15], PENTADECANE[18], Hexadecanoic acid, methyl ester[24]이다. 이 중 Tridecane[12], Tetradecane[15], PENTADECANE[18]는 옻을 열분해 했을 때 검출되는 성분들이며(park et al., 2021), 옻칠의 지방족탄화수소로부터 기인하는 성분이다(National research institute of cultural heritage, 2012). Hexadecanoic acid, methly ester[24]는 건성유의 주요성분인 것으로 알려져 있다. 칠초동모(대)와 칠초동모(소)에서는 toluene[1], Nonane[2], DECANE[6], Undecane[8], 1-Pentadecene[ 17]이 공통적으로 검출되었다. 이 성분들은 기존에 한국산 건조 옻에서 검출된 열분해 산물과 일치한다(Park and Ahn,2018). Octadecanoic acid,methyl ester[27]는 건성유의 주요성분으로(Park et al., 2021) 칠초동모(대)를 제외한 3개의 시료에서 공통적으로 검출되었다. 이를 통해 양지리 출토 칠기에 옻칠이 사용된 것을 확인 할 수 있었다.

Figure 9.

py-GC/MS chromatogram (A) Big bronze spearhead with scabbard (B) Small bronze spearhead with scabbard (C) Bronze halberd with scabbard (D) adze.

Components of by py-GC/MS

4.4. 칠기법 조사

4.4.1. 칠초동모(대)

칠층의 전체 두께는 약 125 μm이었고 목질층 위에 4∼5회의 칠을 한 것으로 나타났다. 최상위의 층(Figure 10B-L5)은 하위칠층에서 분리된 상태로 관찰되어, 다소 불분명한 상태이기 때문에 도장횟수를 4∼5회로 추정하였다. 목재 표면 위에 바로 칠을 하였고, 골분이나 토분을 이용한 바탕칠의 흔적은 보이지 않았다. 육안으로 관찰되는 칠층의 색상은 전체적으로 검정색을 띠었으나, 광학현미경으로 관찰한 결과 갈색을 띠었다(Figure 10A, B). 또한 각 칠층마다 색상의 차이가 있었다. 특히 상위층(Figure 10B-L4)과 최하층(Figure 10B-L1)의 색상이 짙은 편이었다. 각 칠층의 두께는 일정하지 않았고, 공통적으로 검정색의 미립자가 포함되어 있었다. 검정색 미립자의 모양과 크기는 불규칙하였다. 이는 칠이 충분히 정제되지 않아서 나타난 현상으로 보인다(Figure 10B).

Figure 10.

Micrograph of big bronze spearhead scabbard (A) Falling light (B) Transmitted light.

SEM-EDS로 분석 한 결과, Cu가 미량으로 검출되었고, 이외에 Ca도 검출되었다. 특히 짙은 갈색을 나타내는 칠층에서 Cu의 분포도가 높은 것으로 나타났다. 색상이 보다 밝은 중간칠층에서는 Cu와 Ca의 분포가 낮은 편이었다. 이를 통해 짙은 색상을 나타내기 위하여 옻칠에 인위적으로 특정성분의 물질을 혼합한 것으로 판단된다. 전체적으로 혼합되어 있는 검정색 미립자에서는 무기성분이 검출되지 않았다(Table 4). 또한 광학현미경에서 흰색의 입자상 물질로 보이는 부분은 Si와 O가 높게 검출되었는데, 이는 토양 내의 광물성 물질이 혼합된 것으로 추정할 수 있다.

SEM-EDS mapping result of big bronze spearhead scabbard

4.4.2. 칠초동모(소)

칠초동모(소)는 목질층 위에 총 4회의 칠을 하였고, 총 두께는 약 98 μm이었다. 바탕칠 없이 목재 표면 위에 바로 칠을 하여, 목재 세포 내에 칠이 흡수되어 있었다. 육안상으로 보이는 칠도막의 색상은 검정색이었으나 광학현미경으로 관찰한 결과 전체적으로 갈색을 띠었다. 또한 각 칠층마다 색상의 차이가 있었으며, 최상층(Figure 11B-L4)과 최하층(Figure 11B-L1)의 색상이 짙은 편 이었다. 최상위 칠층의 두께는 8.9 μm이었다(Figure 11B-L4). 각 칠층의 두께는 일정하지 않았으며, 짙은 갈색을 띠는 층위의 두께가 얇은 편이었다. 두께가 가장 두꺼운 칠층은 위에서 두 번째층으로 약 38 μm이었고, 내부에는 검정색 미립자들이 포함되어 있었다(Figure 11B-L3). 이 미립자의 크기와 모양은 불규칙한 편이었다. 또한 목질부를 포함한 하위층에는 흰색 입자가 일부 포함되어 있었다(Figure 11A-arrow).

Figure 11.

Micrograph of small bronze spearhead scabbard. (A) Falling light (B) Transmitted light.

SEM-EDS를 이용하여 분석한 결과 전체 칠층에서 Ca, Cu성분들이 검출되었고, 최하층에 존재하는 흰색 입자의 주성분은 Si와 O인 것으로 나타났다. 특히 최상층과 같이 짙은 갈색을 띠는 부분에서 Cu가 많이 검출되었다. 이를 통해서 최상층과 최하층에는 인위적으로 성분을 추가한 것으로 보인다(Table 5).

SEM-EDS mapping result of small bronze spearhead

4.4.3. 동과초

동과초는 총 3회의 칠을 한 것으로 나타났으며, 전체 두께는 약 115 μm이었다. 목재의 표면을 메우기 위한 바탕칠층은 관찰되지 않았고, 목재표면 위에 바로 칠을 하였다. 각 칠층의 색상은 차이가 나지 않았고 갈색으로 일정한 편이다(Figure 12). 칠층의 두께는 불균일하였고 각 층의 칠면은 칠초동모의 칠층에 비하여 평활도가 떨어졌다. 칠층에는 전체적으로 검정색 입자상 물질이 포함되어 있었다(Figure 12B).

Figure 12.

Micrograph of bronze halberd with scabbard (A) Falling light, (B) Transmitted light.

SEM-EDS로 분석한 결과 Cu, Ca, S가 미량으로 검출되었다. 각 성분은 전체 칠층에서 고르게 분포되어 있었다. 투과광에서 흰색으로 보이는 입자(Figure 12B-arrow)의 주성분은 Si와 O이었으며, 목질층과 가까운 층위에서는 Fe가 검출되었다(Table 6).

SEM-EDS mapping result of bronze halberd with scabbard

4.4.4. 자귀

자귀의 칠층은 총 2개이었으며, 전체 두께는 약 118 μm이었다(Figure 13A). 목질층 위에 바로 칠을 하였으며, 바탕칠의 흔적은 관찰되지 않았다. 각 칠층의 두께는 약 50∼60 μm로 일정한 편이었으며, 칠층별로 색상의 차이가 나지 않았다(Figure 13B). 칠층 내부에는 검정색과 흰색 입자상 물질들이 포함되어 있었다.

Figure 13.

Micrograph of adze (A) Falling light, (B) Transmitted light.

SEM-EDS로 분석한 결과 칠층에서 Ca, Cu, S 등이 매우 미량으로 검출되었다. 특히 S는 칠층 전체에서 균일하게 검출되었다. Ca는 최상층과 목질층에서 많이 검출되었다. 흰색 입자에서는 Si, O, Al 등이 검출되어 토양내의 광물성 물질인 것으로 추정된다(Table 7).

SEM-EDS mapping result of adze

5. 고찰 및 결론

양지리 유적의 1호 목관묘에서는 칠초동검, 칠초철검, 칠선자 등의 위세품이 출토되어 당시 압독국 지역의 지배자계급의 무덤으로 추정하고 있다. 이 중 요갱부에서 출토된 칠기 유물들은 목재와 옻칠, 금속을 이용하여 제작한 복합재질의 유물이며, 특히 칠초동모의 칠초가 온전한 형태로 출토되어 주목을 받았다. 본 연구에서는 양지리 1호 목관묘에서 출토된 4점의 칠기유물을 대상으로 과학적 조사를 실시하여 유물의 제작기법과 재질을 조사하였다.

조사결과 육안으로 확인되지 않았던 동모와 동과의 모양과 동과초에 장식된 동전의 종류를 확인 하였다. 동모 2점의 형태는 인부가 세형인 것으로 확인되었고, 주조기공이 관찰되어 주조법으로 제작된 것을 알 수 있었다. 칠초는 목심칠기인 것으로 확인되었으며, 목질부는 2매의 목재를 이용하여 동모의 모양에 맞게 내면을 가공한 뒤 접착하여 전체적인 형태를 제작하고, 외면은 옻칠로 마감하고 금속금구를 이용하여 마무리 한 것으로 나타났다. 동과초 역시 X선 조사를 통해서 목리가 확인되어 목심칠기인 것으로 나타났다. 동과의 모양은 ‘ㄱ’ 자 형태인 것으로 보이나 향후 더욱 더 면밀한 조사가 필요할 것으로 보이며, 표면의 동전의 종류는 오수전으로 확인되었다. 자귀는 자연목을 이용하여 일체형으로 제작한 뒤에 옻칠을 한 것으로 나타났다.

칠초동모의 장식금구와 동모, 오수전의 주성분은 Cu, Sn, Pb으로, 납을 포함한 청동인 것을 확인하였다. 칠층의 성분을 확인한 결과 FT-IR에서는 기존의 옻칠을 조사한 스펙트럼의 피크와 유사한 것으로 나타났으며, py-GC/MS 분석결과에서도 Tridecane, Tetradecane 등 옻칠의 주요 구성물질인 우르시올에서 기인하는 성분과, octadecanoic acid,methyl ester 등 건성유에서 나타나는 성분들이 검출되어 옻칠을 사용한 것을 알 수 있었다.

칠층의 단면구조를 확인한 결과 공통적으로 바탕칠을 사용하지 않고 목재 위에 바로 칠을 한 것으로 나타났으며, 미세한 검정색 분순물이 포함되어 있었다. 안료가 사용된 흔적은 관찰되지 않았다. 옻칠의 도장횟수는 각 유물 별로 차이가 있었다. 2점의 칠초동모는 약 4∼5회의 칠을 하였고, 칠층의 층위별로 색상차이가 났으며, 어두운 색을 나타내는 칠층에서 Cu와 Ca의 분포도가 높은 것이 특징이다. 동과초와 자귀의 칠층은 색상의 차이가 뚜렷하게 나타나지 않았으며, 도장횟수는 각각 3회, 2회 이었다. 이를 통해 칠초동모의 제작에는 옻칠의 색상을 나타내기 위하여 인위적으로 물질을 첨가 한 것을 알 수 있었다. 또한 동과초와 자귀의 칠층은 2점의 칠초동모에 비하여 평활도가 떨어지고, 더 많은 분순물을 포함하고 있었다. 이를 통해, 제작공정이 달랐을 것으로 추정되며, 칠초동모의 제작에 보다 세심한 공정을 거쳤을 것으로 보인다.

양지리 출토 칠기와 같이 목재 위에 바로 옻칠을 한 사례는 다호리 출토 칠기와 신창동 출토 칠기, 경주 사리리 출토 칠초동검 등이 있다(Yi, 2010). 이들의 유적은 공통적으로 초기철기 시대에 해당한다. 현재까지 연구된 초기철기 시대의 칠기는 바탕칠층 없이 바로 칠을 한 사례가 많은 편이고, 연매나 산화철을 안료로 사용하는 것으로 나타나고 있다. 옻칠의 도장횟수는 평균 2∼3회인 것으로 나타난다. 결과적으로 양지리 출토 칠기의 제작기법도 지금까지 연구된 초기철기 시대의 칠기의 제작기법과 유사하며, 이는 한반도의 고대칠기법이라고 말할 수 있다. 이번 연구에서는 짙은갈색을 나타내는 칠층에서 Cu의 분포도가 높게 나타났는데, 이를 통해 짙은 색상을 나타내기 위해 인위적으로 Cu성분을 혼합한 것으로 판단되다. 실제로 무령왕릉 출토 목관재의 칠층에서도 Cu와 Ca가 검출된 사례가 있다(Gongju national museum, 2007; Kim et al., 2010). 향후 고대칠기를 연구하는 과정에서 칠층에서 나타나는 검출성분에 대하여 면밀하게 조사해 볼 필요가 있을 것이다.

본 연구를 통해서 초기철기시대에 제작된 칠기의 제작기법을 자세하게 알 수 있었다. 특히 칠초의 제작기법은 현재까지 연구된 검초의 제작방식과 일치하였으며, 옻칠 기법도 고대칠기에서 나타나는 기법과 유사한 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 향후 고대 칠기를 연구하기 위한 비교자료로 사용될 수 있을 것이라 본다. 다만 양지리 출토 칠기의 옻칠층 중 짙은 갈색층위에서 Cu, Ca의 분포도가 높게 나타난 결과는 향후 더 많은 시료와 비교를 통해 추가적인 연구의 필요성이 제기된다.

Acknowledgements

본 연구는 국립문화재연구원 문화유산조사연구 사업의 일환으로 수행되었으며, 이에 감사한다.

References

Cho N.C., Kim S.C., Kim W.H., Shin Y.S.. 2010;A study on the bonding materials used for the grate jar of the pro-three kingdoms period form Deachuri site, pyeongtaek. Journal of Conservation Science 26(4):371–376. (in Korean with English Abstract).
Gimhea National Museum. 2019. Ottchil lacquer, the color and light of ancient artifacts p. 28–34. (in Korean).
Gongju National Museum. 2007. Analysis report of relics excavated from the tomb of King Muryeong p. 210–231. (in Korean).
Kim H.N., Lee H.J., Kim S.K.. 2012;Studies on coservation and methallographic manufacturing technique of iron mirror in the korean christian museum at soongsil university collections. Journal of Conservation Science 28(3):257–264. (in Korean with English Abstract).
Kim, S.C., 2007, Analysis and conservation of lacquer wares from archaeological site in korea. Doctor’s thesis. Chungbuk National University, Cheongju. (in Korean with English Abstract).
Kim S.C., Lee K.H., Kang H.T., Shin S.P., Han M.S.. 2010;Lacquer manufacturing method for king Muryeong’s tomb based on the scientific analysis. Journal of Conservation Science 26(3):247–258. (in Korean with English Abstract).
National research institute of cultural heritage. 2012. Conservation wooden object p. 170–173. (in English).
Lee K.H., Han K.S.. 2017;Study on applying techniques of wooden lacquerware artifacts excavated from Imdang-dong site, Gyensan, Korea. Journal of Conservation Science 22(2):61–73. (in Korean with English Abstract).
Lee H.Y., Kim K.M., Kim D.W., Kim D.H., Kim S.K., Kim Y.S., Kim Y.S., Kim J.Y., Park S.K., Park J.S., Jang Y.S., Joen Y.K., Jung M., Ha J.H., Hwang J.H.I.. 2015. Brilliant ancient Abdok culture, Yeungnam university published division (in Korean).
Park J.S., Ahn S.A.. 2018;Analysis of dried asian lacquer by pyrolysis/GC/MS. Analytical science and technology 31(2):78–87. (in Korean with English Abstract).
Park J.S., Cho H.N., Lee J.S.. 2018;Organic material analysis of a lacquered wooden sheath of long sword with ting pommel excavated in Imdang ancient tomb. Journal of Conservation Science 34(5):369–377. (in Korean with English Abstract).
Sunglim research institute of cultural heritage. 2020. Gyeongsan Hayang Yangji-ri site (in korean).
Park J.S., Lee S.M., Moon S.W., Kang Y.S.. 2021;Analysis of binding media in dancheong sample from unhangak hall of hwaryeongjeon shrine, suwon. Journal of Conservation Science 37(3):245–254. (in Korean with English Abstract).
Yi, Y.H., 2010, A study of techniques of the ancient Korean lacquerware. Master’s thesis. Kongju National University, Gougju. (in Korean with English Abstract).

Article information Continued

Figure 1.

Photo of Yangji-ri No.1 wooden coffin burial excavated statement. (A) Floor plan of feature (B) Condition of excavated the burial floor fit.

Figure 2.

Photo of Yangji-ri excavated lacquerware (A) Big bronze spearhead with scabbard (B) Small bronze spearhead with scabbard (C) Bronze halberd scabbard (D) Adze.

Figure 3.

Radiograph of Big bronze spearhead with scabbard (A) X-ray image of before conservation (B) X-ray CT image of before conservation (C) X-ray image of scabbard (D) X-ray image of bronze spearhead (E) X-ray CT 3D image (F) X-ray CT 3D image of side.

Figure 4.

Radiograph of Small bronze spearhead with scabbard (A) X-ray CT 3D image (B) X-ray image of before conservation (C) X-ray image of after conservation (D) X-ray CT image of before conservation.

Figure 5.

Radiograph of Bronze halberd with scabbard (A) X-ray image (B) Detail x-ray image of wuzhu chinese coin (C) Detail image of halberd (D) X-ray CT image of insertion part (E) X-ray CT image of side (F) Detail image of wood grain.

Figure 6.

Radiograph of Adze (A)X-ray CT image of before conservation (B)X-ray image of after conservation.

Figure 7.

FT-IR spectrum (A)Big bronze spearhead with scabbard (B) Small bronze spearhead with scabbard.

Figure 8.

FT-IR spectrum (A)Bronze halberd with scabbard (B)Adze.

Figure 9.

py-GC/MS chromatogram (A) Big bronze spearhead with scabbard (B) Small bronze spearhead with scabbard (C) Bronze halberd with scabbard (D) adze.

Figure 10.

Micrograph of big bronze spearhead scabbard (A) Falling light (B) Transmitted light.

Figure 11.

Micrograph of small bronze spearhead scabbard. (A) Falling light (B) Transmitted light.

Figure 12.

Micrograph of bronze halberd with scabbard (A) Falling light, (B) Transmitted light.

Figure 13.

Micrograph of adze (A) Falling light, (B) Transmitted light.

Table 1.

Analysis condition of py-GC/MS.

column DB-1HT(30 m × 250 μm, 0.1 μm)
car ier gas He(0.4 ml/min)
spilt ration 10:1
oven program 50℃ for 3min, 10℃/min to 300℃ for 5min
ion source temp. 230℃
quadrupole temp. 150℃
mass range 29∼600

Table 2.

Result of p-XRF analysis

Table 3.

Components of by py-GC/MS

NO. Compound Retention Time
Big bronze spearhead Small bronze spearhead Bronze halberd Adze
1 toluene 5.09 5.06
2 2,2,4,4,6,6-HEXAMETHYL-1,3,5,2,4,6-TRIOXATRISILINANE - 5.92 5.99
3 Cyclotrisiloxane, hexamethyl- 5.95 5.94
4 NONANE 7.25 7.25
5 BENZENE, (1-METHYLETHYL)- 8.42 8.42
6 DECANE 9.00 9.00
7 2,2,4,4,6,6,8,8-OCTAMETHYL-1,3,5,7,2,4,6,8-TETRAOXATETRASILOCANE 9.11 9.10
8 Undecane 10.67 10.67
9 CYCLODODECANE 12.03 12.03 12.03 12.05
10 DODECANE 12.19 12.19
11 1-TRIDECENE 13.44 13.43 13.44 13.45
12 Tridecane 13.58 13.59 13.58 13.60
13 1,13-Tetradecadiene 14.55 14.56
14 1-TETRADECENE 14.75 14.76
15 Tetradecane 14.88 14.88 14.88 14.89
16 8-Methylenecyclooctene-3,4-diol 15.20
17 1-Pentadecene 15.97 15.97
18 PENTADECANE 16.09 16.09 16.08 16.09
19 Benzoic acid, 3,4,5-trimethoxy-, methyl ester 18.16 18.18
20 TETRADECANOIC ACID, METHYL ESTER 18.41 18.41
21 Pentadecanoic acid, methyl ester 19.43 19.43
22 Methyl 9-methyltetradecanoate 19.43 19.44
23 Methyl hexadec-9-enoate 20.18
24 Hexadecanoic acid, methyl ester 20.40 20.41 20.40 20.41
25 HEXADECANOIC ACID 20.81 20.82
26 9-Octadecenoic acid (Z)-, methyl ester 21.96 22.01
27 Octadecanoic acid, methyl ester 22.21 22.21 22.21

Table 4.

SEM-EDS mapping result of big bronze spearhead scabbard

Table 5.

SEM-EDS mapping result of small bronze spearhead

Table 6.

SEM-EDS mapping result of bronze halberd with scabbard

Table 7.

SEM-EDS mapping result of adze