광주 우산리 백자요지 출토 도편 및 공방지 수습 원료 토양의 재료학적 상관성 연구
A Study on the Material Relationship between Whiteware and Material Soil of White Porcelain Kiln Site in Usan-ri
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Abstract
본 연구는 광주 우산리 4호 및 9호 출토 백자와 갑발, 도침 등 도편 28점과 우산리 9호 내 공방지에서 수습된 원료 토양 14점을 대상으로 물리⋅화학적 분석을 통해 기물의 성격을 규명하고 도편 및 도편-원료 토양 간 재료학적 상관성을 확인하였다. 우산리 백자는 태토의 색상과 단색도에 따라 4개 그룹(W1∼4)과 뮬라이트(Mullite) 피크 강도에 따라 2개(M1∼2)그룹으로 구분되었으며, 출토 가마터와 관계없이 양질-양조질-조질계가 모두 확인되었고, 전체적인 성분조성에 큰차이를 보이지 않았다. 공방지 수습 원료 토양의 입도분석 결과, 대부분 가는모래와 실트, 점토로 구성되었으며, 특히 점토질 원료 토양은 주성분 및 판별분석에서 백자 도편과 유사한 경향을 보였다. 따라서, 광주 우산리 9호 출토 백자는 인접한 공방지에서 수습된 원료 토양을 이용하여 제작하였으며, 우산리 4호와 9호 출토 백자는 제작기술은 유사하나 재료의 차이가 일부 존재하는 것으로 추정하였다.
Trans Abstract
This study identified the nature of objects through physical and chemical analysis of 28 whiteware pieces such as White porcelain, Gapbal, and Dochim excavated in Gwangju Usan-ri 4 and 9 and 14 material soil collected from Usan-ri 9, Gwangju. And confirmed material correlation between whiteware and whiteware-material soil. In the case of white porcelain, it was divided into four groups(W1∼4) according to the color and monochromaticity of the body, and two (M1-2) groups according to the Mullite peak intensity. Regardless of the kiln site, all of the high-middle-low quality white pocelain were identified, and and there was no significant difference in the overall composition. As a result of partic le size analysis, most of the material soil was c omposed of fine sand, silt, and clay. In particular, in the case of clay material soil, the main component and discriminant analysis results showed similar tendency to white porcelain pieces. Therefore, it was estimated that the white porcelain excavated in Usan-ri 9, Gwangju was manufactured using material soil collected from the adjacent klin site and the production techniques of Usan-ri No. 4 and No. 9 were similar, but there were some differences in materials.
1. 서 론
그릇이라는 기물은 선사부터 현대에 이르기까지 인간의 생활에 있어서 저장과 식기용 이외에도 상징적 도구로 사용되는 등 다양한 목적으로 활용되고 있다(Lim, 2018). 이중 도자기는 토기, 도기, 자기, 옹기 등을 모두 지칭하는 넓은 의미로 태토와 유약 그리고 굳기에 따라 구분할 수 있다(Kang, 2012).
백자는 고령토 계통의 백토로 그릇을 빚고 투명한 유약을 입혀 1,200∼1,300oC 이상의 고온에서 구운 치밀한 조직의 자기이다. 백자는 고려 초 10세기 경부터 청자와 함께 만들어지고 있었으나, 본격적으로 제도적인 틀이 갖추어지고 생산품의 규격과 기준이 마련되어 제작이 이루어진 것은 조선 왕실이 경기도 광주에 사옹원 산하의 왕실 및 중앙에서 사용하는 백자를 전문으로 제작하는 분원을 설치한 15세기 후반부터이다. 분원은 민간이 아닌 관에서 운영하는 일종의 관요로, 왕실의 직접적인 관리감독 하에 임금의 식사와 대궐 안 연회의 식사 공급에 관한 모든 기물의 형식과 질, 종류를 정하고 그에 맞는 기명의 제조를 담당하였다(Kim et al., 2022).
경기도 광주는 백자 제작의 여건인 태토, 땔감 등이 풍부했고 지형적 환경이 유리하여 관요가 세워지기에 충분한 조건을 가지고 있었다. 이 지역에서만 도마리, 우산리, 건업리, 번천리, 선동리, 송정동, 분원리 등에서 발굴조사가 이루어졌고, 각 지역별 활동시기는 15∼19세기로 조선시대 전반에 걸쳐 요업활동이 이루어졌다(Kang, 2005). 특히 우산리의 경우, 발굴조사가 이루어진 2호, 9호, 17호 가마터 3곳 외에도 지표조사를 통해 확인된 가마터만 22곳에 달하며, 양질과 조질백자들이 함께 확인되고 있다. 또한 출토 도편에 사(司), 내용(內用) 등의 명문이 있어 많은 정보를 얻을 수 있다(Kang, 2012).
경기도 광주 소재 관요에 대한 연구는 비교적 다양하게 진행되어왔다. 우산리 관요는 20여곳의 가마터가 확인되어 이들 중에서 2호, 9호, 17호 가마터 세 곳이 발굴되었으며(Kang, 2005), 우산리를 포함한 경기도 광주 소재 관요에서 출토된 도편을 대상으로 태토와 유약의 성분, 미세구조 등을 분석하는 연구도 진행되었다(Gyeonggi Provincial Museum, 2008).
관요를 대상으로 한 기존 연구는 출토 도편을 대상으로 하여 도편의 성격을 규명하는 연구가 주를 이루었으나, 도편이 출토된 요지나 가마터에서 함께 확인이 되는 원료 토양을 대상으로 한 연구는 미비한 실정이다. 기존 도편과 관련된 연구에 더하여 공방지에서 수습된 원료 토양나 수비공에서 확인되는 태토와 같은 원료를 대상으로 연구를 진행하여 비교한다면 도편-원료 간 더욱 명확한 상관성을 밝혀낼 수 있다.
따라서, 본 연구는 광주 우산리 4호 및 9호 요지에서 수습된 백자, 갑발 및 도침 등 도편 28점과 우산리 9호 내 1호와 3호 공방지에서 수습된 원료 토양 14점을 대상으로 물리⋅화학적 분석을 통해 각각 기물의 성격을 규명하고 도편 및 도편-원료 토양 간 재료학적 상관성을 확인하고자 한다.
2. 연구대상 및 방법
2.1. 연구대상
분석 대상은 경기도 광주 우산리에서 수습된 광주 조선백자요지 9차 발굴조사 출토유물로, 우산리 4호 및 9호 백자와 갑발, 도침 등 도편 28점과 우산리 9호 내 1⋅3호 공방지에서 수습된 원료 토양 14점 등 총 42점이다. 대상 유물의 목록과 외형적 특성 정보는 아래 Table 1과 2에 제시하였다.
List of whiteware and material soil form Usan-ri, Gwangju
Picture of whiteware and material soil form Usan-ri, Gwangju
2.2. 연구방법
미세조직 관찰은 도편을 절단한 후 마운팅 시편으로 가공하고, 광학현미경(LV100N POL, Nikon, JPN)으로 층위별 구성입자와 상태를 관찰하였다.
색도측정은 휴대용 색채색차계(CM-700d, Minolta, JPN)를 이용하였으며, 도편의 경우 정확한 측정을 위해 증류수로 세척한 후 측정하였다. 수습된 원료 토양은 마일러 필름을 이용하여 시료를 고정한 후 측정하였다.
겉기공률, 흡수율 및 비중 측정은 정밀전자저울(GR-200, A&D, JPN)과 비중측정용 키트(AD-1653, A&D, JPN)를 이용하여 건조무게(W1), 침적무게(W2), 수중무게(W3)를 측정한 후 아래 공식에 대입하여 측정값을 확인하였다.
공방지에서 수습된 원료 토양의 입도분포를 확인하고자 레이저입도분석기(SLAD-2300, Shimadzu, JPN)를 이용하여 입도분석을 실시하였으며, 미국농무부(United States Department of Agriculture)에서 제시한 기준을 참고하여 입도를 자갈(>2.00 mm), 굵은모래(2.00 mm-0.375 mm), 가는모래(0.375 mm-0.05 mm), 실트(0.05-0.002 mm), 점토(<0.002 mm)로 분류하였다.
X선회절분석기(Empyrean, Malvern PANalytical, GBR)를 이용하여 구성광물의 결정구조를 확인하였으며, 한국기초과학지원연구원 대구센터에 의뢰하여 파장분산형X-선형광분석기기(X-ray Fluorescence Sequential Spectrometer, S8 Tiger Series, Bruker, USA)를 통해 태토와 원료 토양의 주성분을 분석하였다.
또한, 한국기초과학연구원 오창본원에 의뢰하여 유도결합플라즈마질량분석기(OPTIMA 4300DV, PerkinElmer, USA)를 통해 미량성분의 함량을 분석하였으며, SPSS 프로그램(Version.25)을 이용하여 판별분석(Discriminant Analysis)을 실시하였다.
3. 연구결과
3.1. 단면 미세조직 관찰 결과
경기 광주 우산리 출토 도편을 대상으로 광학현미경을 이용하여 단면관찰을 실시하였다. 백자의 경우, 태토의 색상과 단색도에 따라 ‘W1(태토 색상: 회백색-백색, 단색도: 높음)’, ‘W2(태토 색상: 회백색-백색, 단색도: 낮음)’, ‘W3(태토 색상: 황색-회색, 단색도: 높음)’, ‘W4(태토 색상: 황색-회색, 단색도: 낮음)’ 등 총 4개 그룹으로 구분되었다.
W1 그룹의 경우, 태토의 색상이 회백색-백색계열로 밝은 색상을 띠고 있으며, 기질이 일정하고 불순물이 거의 확인되지 않았다. W2 그룹의 경우, 태토의 색상은 W1과 같은 성격을 띠고 있으나, 검은색의 입자들이 다수 확인되어 단색도가 상대적으로 떨어지는 것을 확인하였다. W3 그룹의 경우, 태토의 단색도는 높으나 태토의 색상이 황색-회색으로 W1, W2 그룹에 비해 백색도가 떨어진 것을 확인하였으며, W4 그룹의 경우, 태토의 색상은 W3과 같은 성격을 띠고 있으나, 다른 그룹에 비해 기공의 크기가 크고 검은색의 입자들이 다소 확인되어 단색도가 낮은 것을 확인하였다. 또한, 일부 도편에서 흑상감토를 사용하여 상감기법이 적용된 것을 확인하였다.
갑발과 도침의 경우, 전체적으로 기본적인 태토 색상 외에 백색, 황색, 검은색 등의 다양한 입자들이 관찰되어 단색도가 떨어지는 것을 확인하였다. 전체적인 기질이 백자의 W2, W4 그룹에서 확인되는 양상과 유사하였으나, 우4-36과 같이 매우 상이한 특성을 보이는 경우도 확인하였다(Table 3, Figure 1, 2).
Characteristics of optical microscope observation results of white porcelain excavated from Usan-ri No. 4 and No. 9 in Gwangju
Classification of cross-sectional microstructure patterns of white porcelain excavated in Usan-ri, Gwangju.
Cross-sectional observation of Gapbal and Dochim excavated from Usan-ri, Gwangju.
3.2. 색도측정 결과
광주 우산리 출토 도편 및 공방지 수습 원료 토양을 대상으로 색도 측정을 실시하였으며, 표면(유약)층과 태토층을 구분하여 측정하였다.
백자의 유약층은 L*값 57.19∼86.72, a*값 –4.58∼0.95, b*값 1.42∼8.60의 분포를 나타내었고, 갑발 및 도침의 표면층은 L*값 37.43∼72.56, a*값 1.94∼10.59, b*값 6.46∼21.93의 분포를 나타내었다. 백자는 갑발 및 도침과 비교하여 상대적으로 명도(L*)값이 높고, 채도(a*, b*)값이 낮은 영역에 분포하는 것을 확인하였으며, 도침의 경우 단면관찰 결과에서 태토의 색상이 회색-백색까지 다양하게 확인되어 백자보다 채도(a*, b*)값의 분포가 넓게 나타나는 것을 확인하였다.
백자의 태토층은 L*값은 72.72∼88.36, a*값 –2.16∼0.47, b*값 –0.94∼7.84의 분포를 나타내었으며, 유약층과 비교하여 명도(L*)와 채도(a*, b*)값의 분포 영역이 감소하고, 분포 범위가 매우 비슷해지는 경향성을 나타내었다. 이는 표면의 유약층을 제거하는 과정에서 표면 오염물이 함께 제거되고 비교젹 일정한 기질의 태토층이 노출되었기 때문으로 보인다(Figure 3).
Colorimetry measurement of the whiteware excavated in Usan-ri, Gwangju.
3.3. 겉보기기공률, 흡수율 및 비중 측정 결과
광주 우산리 출토 도편을 대상으로 겉보기기공률과 흡수율, 비중 측정을 실시하였다. 백자의 경우, 겉기공률 0.57∼11.55%, 흡수율 0.25∼5.50%, 비중 2.06∼2.37, 갑발과 도침은 겉기공률이 0.61∼17.43%, 흡수율 0.29∼8.45%, 비중 2.06∼2.20의 분포를 나타내었다. 백자와 갑발 및 도침 모두 겉보기기공률과 흡수율, 비중에서 분포 범위의 차이는 존재하나 유사한 양상을 나타내어 비슷한 물성을 가지는 것으로 보인다(Figure 4).
Apparent porosity, Water absorption ratio and Bulk specific gravity measurement of the whiteware excavated in Usan-ri, Gwangju.
3.4. 입도분석 결과
광주 우산리 9호 요지 내에서 수습된 원료 토양을 대상으로 입도분석을 실시한 결과, 모든 원료 토양에서 자갈은 확인되지 않았고, 대부분 가는모래, 실트, 점토로 구성된 것을 확인하였다.
점토질 원료 토양인 0710-우9-1, 0716-우9-1, 0716-우9-2-1, 0716-우9-2-3, 0716-우9-2-5는 점토와 실트가 전체의 88% 이상을 차지하여 매우 고운 입경분포를 나타내었으며, 특히 0716-우9-1, 0716-우9-2-1, 0716-우9-2-3, 0716-우9-2-5는 가는모래가 포함되어 있지 않거나 1% 내외로 매우 적은 분포를 나타내어 대부분의 입경이 실트와 점토로 이루어진 것으로 보아 해당 지점에서 수습된 원료 토양들이 실제 도자기 제작에 사용되었을 가능성이 높은 것으로 보인다. 사질 점토와 굵은 모래인 원료 토양들은 점토질 원료 토양과 비교하여 모래의 분포가 40.82∼88.87%를 차지하여 상대적으로 거친 입경분포를 나타냈다(Figure 5).
Particle size analysis of material soil form workshop in Usan-ri No.9, Gwangju.
3.5. 결정구조 분석 결과
광주 우산리 출토 도편 및 공방지 수습 원료 토양을 대상으로 결정구조 분석을 실시하였다.
백자의 경우, 모든 도편에서 석영(Quartz)과 뮬라이트(Mullite)가 확인되었으며, 우4-10의 경우 크리스토발라이트(Cristobalite)가 함께 확인되었다. 또한, 뮬라이트(Mullite)의 피크 강도에 따라서 M1(상대적으로 뮬라이트(Mullite)의 피크 강도가 높음)과 M2(상대적으로 뮬라이트(Mullite)의 피크 강도가 낮음) 그룹으로 구분되었다(Figure 6, 7).
X-ray diffraction patterns of whiteware(group M1) from Usan-ri, Gwangju.
X-ray diffraction patterns of whiteware(group M2) from Usan-ri, Gwangju.
M2 그룹의 경우 M1 그룹과 비교하여 뮬라이트(Mullite) 피크의 강도가 낮아 M1 그룹과 비교하여 상대적으로 낮은 소성온도를 경험하였을 것으로 보인다.
갑발 및 도침의 결정구조 분석 결과, 모든 시편에서 석영(Quartz)과 뮬라이트(Mullite)가 확인되었으며, 일부 시편에서 크리스토발라이트(Cristobalite)가 함께 확인되었다. 백자와 비교하여 갑발 및 도침의 뮬라이트(Mullite)의 피크강도가 상대적으로 높게 확인되었으며, 이는 여러번 재사용되는 갑발의 특성상 백자와 비교하여 더 많은 피열량을 받았기 때문으로 보인다.(Figure 8).
X-ray diffraction patterns of Gapbal and Dochim from Usan-ri, Gwangju.
공방지 수습 원료 토양의 결정구조 분석 결과, 모든 시편에서 석영(Quartz), 운모(Mica), 정장석(Microcline), 조장석(Albite)이 확인되었으며, 0715-우9-2의 경우에는 카올리나이트(Kaolinite)가 함께 확인되었다. 토양의 성격에 따라 구분되는 특징적인 광물이 확인되지 않아 모든 시편이 유사한 특성을 나타내었다(Figure 9).
X-ray diffraction patterns of material soil from Usan-ri No. 9, Gwangju.
3.6. 주성분 분석 결과
도편과 원료 토양의 WD-XRF 분석 결과, 모든 시료에서 실리카(SiO2)와 알루미나(Al2O3) 성분이 높게 확인되어 도자기 원료 중 골격재료(산성산화물:RO2)와 가소성재료(중성산화물: R2O3)가 대부분을 차지하는 것으로 나타났다. 주요성분 분석결과를 제게르식(Seger formula)을 이용하여 각 산화물 성분을 산성산화물 RO2(SiO2 + TiO2 + P2O5)와 중성산화물 R2O3 (Al2O3 + Fe2O3 + Cr2O3), 염기성 산화물 RO(MgO + CaO + MnO), R2O(Na2O + K2O)로 나누고, 태토에서는 R2O3 몰의 합을 1로 놓았을 때 RO2와 RO + R2O의 몰(mole)비를 구하여 다음의 그래프와 같이 도시하였다.
백자의 경우, 앞서 연구한 결정구조 분석 결과에서 구분되는 바와 같이 M1, M2 그룹으로 구분되었다. M1 그룹의 경우에는 RO2가 3.22∼4.79 몰(mole) 비, RO + R2O 0.13∼0.27 몰(mole) 비의 분포를 보였으며, M2 그룹의 경우에는 RO2가 4.73∼7.53 몰(mole) 비, RO + R2O 0.30∼0.50 몰(mole) 비의 분포를 보여 두 그룹 사이의 몰(mole) 비 차이를 확인할 수 있었다.
갑발 및 도침의 경우, RO2는 4.86∼5.60 몰(mole) 비, RO + R2O 0.30∼0.31 몰(mole) 비의 분포를 보였으며, 백자의 M2 그룹과 비교적 유사한 경향을 나타내었다.
공방지 수습 원료 토양의 경우, 점토질과 사질점토, 유색점토 및 굵은 모래, 도석 등 3개 그룹으로 나누어 도시하였다. 점토질의 경우에는 RO2가 5.67 ~ 6.98 몰(mole) 비, RO+R2O 0.39 ~ 0.44 몰(mole) 비의 분포를 보였으며, 사질점토의 경우에는 RO2가 7.61 ~ 31.20 몰(mole) 비, RO+R2O 0.47 ~ 0.58 몰(mole) 비의 분포를 보였으며, 유색 점토(미색, 백색, 갈색)⋅굵은 모래⋅도석의 경우에는 RO2가 6.53 ~ 8.19 몰(mole) 비, RO+R2O 0.43 ~ 0.55 몰(mole) 비의 분포를 보였다. 원토 중에서 점토질과 백색⋅유색 점토가 도편의 몰비 분포와 유사한 양상을 보였다(Table 4, Figure 10).
Principal component analysis result of whiteware and material soil from Usan-ri, Gwangju
Principal component analysis of whiteware and material soil from Usan-ri, Gwangju.
3.7. 미량성분 분석 결과
광주 우산리 출토 도편과 원료 토양의 상관성을 확인하고자 미량성분 분석을 실시하였으며, 안정성, 비거동성을 가지는 희토류 원소와 전이금속 및 산지 추정 연구에서 효율성이 좋은 12개 원소(La, Tb, Sm, Yb, Eu, Lu, Sc, Co, Cr, Ba, Rb, Cs)를 선정하여 해석하였다(Han, 2006) (Table 5).
Minor element composition analysis of whiteware and material soil from Usan-ri, Gwangju
광주 우산리 출토 도편 및 원료 토양의 미량성분을 대상으로 주요 2개 성분에 대한 산점도를 도시한 결과 백자, 갑발 및 도침, 원료 토양이 넓은 영역에 걸쳐 연속적으로 분포하고 있는 양상을 확인하였다. 백자의 경우 출토지(우산리 4호, 9호) 성분 분포 영역은 큰 차이가 없으나 우산리 4호 출토 백자 분포 영역 내에 우산리 9호 출토 백자가 특정 범위에 모여있는 것을 확인하였다.
미량성분 결과를 이용하여 판별분석을 실시한 결과, 전체 데이터 분산의 경우 주성분 1의 기여도는 46.924%, 주성분 2의 기여도는 19.717%로 확인되었으며, 주성분 1⋅2의 누적기여도가 66.094%로 기여도가 다소 높은 것을 확인하였다. 이를 바탕으로 판별함수를 적용하여 상관성을 확인하고자 하였다.
판별분석 결과 백자, 갑발 및 도침, 원료 토양의 분포가 연속되면서 다소 넓게 분포하였다. 수습된 원료 토양 중 점토질 원료 토양이 백자와 유사한 경향을 보였으며, 출토 권역 기준에서는 우산리 4호보다 9호가, 성분 구분(M1, M2)에서는 M2 그룹이 점토질 원료 토양과 유사한 경향을 보였다(Figure 11).
Scatter plot distribution and Discriminant analysis of whiteware and material soil from Usan-ri, Gwangju.
4. 고찰 및 결론
본 연구는 경기 광주 우산리 백자 요지 출토 도편 및 공방지 수습 원료 토양을 대상으로 과학적 분석을 실시하여 출토 도편과 도편-원료 토양 사이의 재료학적 상관성을 확인하고자 하였다.
출토 도편을 대상으로 단면관찰을 실시한 결과, 백자는 태토의 색상과 단색도를 기준으로 하여 4개의 그룹(W1, W2, W3, W4)으로 구분되었다. W1 그룹의 경우 태토의 색상은 회백색-백색을 띠고, 태토층에서 다른 이물질이 거의 발견되지 않아 단색도가 높은 경향을 나타내었다. W2 그룹의 경우, W1 그룹과 비교하여 태토의 색상은 비슷한 경향을 보이나 태토층에서 중간중간 검은색의 입자들이 관찰되어 상대적으로 단색도가 낮은 경향을 나타내었다. W3 그룹의 경우, 태토의 색상이 황색-회색 계열을 띠어 W1, W2 그룹과 비교하여 태토의 색상이 탁한 것을 확인하였으며, W4 그룹은 태토의 색상이 W3 그룹과 동일하고 중간중간 검은색 입자들이 관찰되어 낮은 단색도를 나타내었다. 갑발 및 도침은 우4-36을 제외하고 전체적인 기질이 백자 도편의 단면관찰 결과에서 확인되는 양상과 비슷하여 백자 도편과 큰 차이를 보이지 않았다.
이러한 경향성은 물리적 특성 분석 결과에서도 유사하게 확인되었으며, 태토층의 명도(L*)와 채도(a*, b*)값과 겉보기기공률 및 흡수율, 비중 결과 값에서 도편의 종류와 관계없이 모두 비슷한 분포를 나타내었다.
결정구조 분석 결과, 뮬라이트(Mullite) 피크의 강도에 따라 광주 우산리 출토 백자가 2개 그룹(M1, M2)으로 구분되었으며, M1 그룹은 앞서 연구한 단면관찰 결과에서 구분되는 W1∼W2 그룹과 일치도가 높았으나, M2 그룹은 단면관찰 결과에서 구분되는 모든 그룹(W1∼W4)의 도편이 혼재된 것을 확인하였다. 갑발 및 도침의 경우, 뮬라이트(Mullite)의 피크 강도가 높아 백자의 M2 그룹과 유사한 경향을 나타내었다. 또한, 백자에서 확인되지 않았던 크리스토발라이트(Cristobalite) 피크가 갑발에서 존재하는 것은 여러번 재사용되는 갑발의 특성상 백자보다 더 많은* 피열량을 받았기 때문으로 보인다.
제게르식(Seger formula)을 통한 주성분 분석 결과, 산화물의 몰(mole)비 분포 양상이 결정구조 분석 결과에서 구분되는 M1, M2 그룹과 비슷한 양상을 보이며 구분되었다. 갑발 및 도침은 결정구조 분석 결과와 마찬가지로 백자의 M2 그룹과 유사한 몰비 분포를 나타내었다.
우산리 9호 요지 내 공방지에서 수습된 원료 토양의 입도분석 결과, 대부분 가는모래, 실트, 점토로 이루어진 것을 확인하였으며, 사질과 굵은 모래인 원료 토양은 모래의 분포가 전체의 약 40∼88%를 차지하여 상대적으로 거친 입경분포를 보인 반면, 점토질 원료 토양은 점토와 실트가 전체의 약 88% 이상을 차지하여 매우 고운 입경 분포를 나타내었다. 특히, 0716-우9-1, 0716-우9-2-1, 0716-우9-2-3, 0716-우9-2-5는 전체의 약 98% 이상이 실트와 점토로 구성되어 공방지 수습 원료 토양 중에서 가장 고운 입경분포를 나타냈다.
제게르식(Seger formula)을 통한 주성분 분석 결과 위에서 언급한 4점의 점토질 원료 토양이 우산리 4호 및 9호 출토 도편과 유사한 경향을 나타내었으며, 미량원소 성분을 통한 판별분석 결과 또한 주성분 분석 결과와 비슷한 경향을 나타내어 해당 지점에서 수습된 원료 토양이 실제 도자기 제작에 사용되었을 가능성이 높은 것으로 보인다.
위의 연구 결과를 종합하여 고찰한 결과, 우산리 4호 및 9호 출토 백자를 외형적 특성에 따라 양질, 양조질, 조질로 구분하였으며, 색도 측정 결과에서 확인되는 바와 같이 양질-양조질-조질 순으로 명도(L*)값이 감소하고 채도(a*, b*)값이 증가하는 경향을 보였다. 주성분 분석 결과 양질의 도편과 비교하여 조질 도편의 실리카(SiO2) 함량이 높아지고 알루미나(Al2O3) 함량이 감소하는 경향을 보였으나, 양질-조질 백자 사이의 전체적인 성분 조성에서 큰 차이를 보이지 않았다. 또한, 우산리 4호와 9호의 백자를 비교하였을 때 단면관찰에서 구분된 4개 그룹(W1∼W4)이 성분학적 기준으로 구분된 M1, M2 그룹에서 혼재되어 나타나 일정한 경향성이 확인되지 않았다. 출토 권역(우산리 4호 및 9호)에 따라서도 단면관찰에서 구분되는 그룹과 성분학적 기준으로 구분되는 그룹이 혼재하여 나타난 것을 확인하였으며, 이러한 경향은 미량원소 함량을 통한 판별분석 결과에서도 비슷한 양상으로 확인되었다. 따라서, 광주 우산리 출토 백자는 인접한 공방지에서 수습된 원료 토양을 이용하여 제작하였으며, 우산리 4호와 9호 출토 백자는 제작기술은 유사하나 재료의 차이가 일부 존재하는 것으로 추정된다. 이는 백자 도편의 단면 관찰에서 보이는 불순물의 함량에 따라 약간의 차이가 발생하나, 원토의 기원은 유사하기 때문에 나타나는 특징으로 보인다.
본 연구를 통해 광주 우산리 출토 도편 및 수습 원료 토양을 대상으로 과학적 분석을 실시하여 재료의 특성 및 소성 환경 등 유물의 특징과 제작환경, 기법 등을 파악할 수 있었다. 이를 통해서 본 연구 결과가 향후 경기도 광주 관요와 관련된 연구에 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
