Econ. Environ. Geol. 2024; 57(3): 343-352
Published online June 30, 2024
https://doi.org/10.9719/EEG.2024.57.3.343
© THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY
Correspondence to : *ydkim1@hanyang.ac.kr
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Composition analysis and lead isotope ratio analysis were conducted to determine the coloring machanism on lead glaze used in Gyeongbokgung Palace and the provenance of the lead used as a flux. 31 blue tiles were classified into green, blue, and yellow. The chemical analysis of lead glazes on the blue tiles revealed that Pb, Si, and Cu were the main components, and trace amounts of Fe, Ca, Mg, and Al were detected. The Cu content was high in blue lead glaze, while Cu was not detected in yellow or brown lead glaze which instead had high Fe content. Therefore, it was found that lead was used as a flux and copper oxide as a coloring agent in the production of lead glaze. In addition, the lead isotope ratios of the lead glaze used in the blue tiles of Gyeongbokgung palace were plotted in zone 3 on the distribution map of lead isotope ratios on the Korean Peninsula, which includes Chungcheong-do and Jeolla-do. It is presumed that the flux for the lead glaze was sourced from galena found in these regions.
The lead isotope ratios of the green glaze from the Three Kingdoms and Unified Silla period were mostly located outside the Korean Peninsula, showing that the provenance of lead had changed. In particular, the lead isotope ratios of the green glaze from the Three Kingdoms and Unified Silla period suggest exchange with neighboring countries. Also the lead isotope ratios of the green glazes from the same temple are different, so it is believed that they were made at different times or in different workshops.
Keywords Gyeongbokgung Palace, Blue Tile, lead glaze, chemical composition, lead isotopes ratios
김소진1,2 · 김영도2,*
1국립문화유산연구원 보존과학연구실
2한양대학교 신소재공학과
경복궁 전각 청기와에 사용된 납유의 발색 원리와 용융제로 사용된 납의 산지를 확인하기 위해 성분 분석과 납동위원소비 분석을 실시했다. 청기와 31점을 녹색, 청색, 황색으로 구분하여 표면에 시유된 납유의 성분을 분석한 결과 Pb, Si, Cu가 주성분으로, Fe, Ca, Mg, Al 등이 미량으로 검출되었다. 청색 납유에서는 Cu의 함량이 높았으며 황색 또는 갈색의 납유에서는 Cu는 검출되지 않았고 Fe의 함량이 높게 나타났다. 따라서 납유의 제작에 용융제로 납을, 발색제로 산화동을 사용했음을 알 수 있었다. 또한 경복궁 청기와에 사용된 납유의 납동위원소비는 한반도 납동위원소비 분포도에서 충청도와 전라도를 포함하는 zone 3 영역에 도시되었으며, 납유의 용융제는 이들 지역에서 산출되는 방연석 등을 사용했을 것으로 추정된다. 삼국과 통일신라시대 녹유의 납동위원소비는 대부분 한반도를 벗어나 위치하여 납의 산지가 변화되었음을 알 수 있었다. 특히 녹유 전돌의 납동위원소비를 통해 주변국과의 교류를 추정할 수 있었으며 동일 사찰에서 출토된 녹유 전돌의 납동위원소비가 서로 달라 다른 시기 또는 다른 공방에서 제작된 것으로 판단할 수 있었다.
주요어 경복궁, 청기와, 납유, 화학성분, 납동위원소비
Lead glaze of 31 blue tiles from Gyeongbokgung Palace are classified into green, blue, and yellow colors.
Lead was used as a flux for the glaze, and copper, iron, and lead acted as coloring factors.
The provenances of leads used the glazes on blue tiles in Gyeongbokgung Palace are mines in Chungcheong-do and Jeollado, and show a different trend from the production areas of green glaze in the Three Kingdoms Period and the Unified Silla Period.
지난 1990년부터 시작된 경복궁 발굴조사를 통해 침전권역을 비롯한 주요 건물지에서 많은 양의 청기와가 출토되었다. 청기와는 경복궁 발굴권역에 따라 적게는 몇점, 많게는 수만 점이 출토되었는데, 청기와가 출토된 건물지로는 침전지, 훈국군영소지, 소주방지, 흥복전지, 함화당, 집경당 행각지 등이 있으며 최근 자미당에서도 다량의 청기와가 확인되었다.
청기와는 점토에 염초를 섞어 반죽한 것을 1차로 굽고다시 회회청(回回靑) 등으로 만든 유약을 발라 청색 또는 녹색의 색재가 나도록 번조한 기와이다(Moon and You, 2015). 청기와를 제작하는데 많은 인력과 비용이 소비되었으며 특히 청기와의 제작원료인 염초가 화약을 만든주재료였기 때문에 원료 공급과 기술적인 문제에서 조선왕실의 통제가 존재했다. 청기와의 제작에 대한 논의는1433년 세종 15년에 ‘청와(靑瓦)’로 처음 등장한다. 청기와 건물인 근정전의 추녀머리가 비로 인해 무너져 보수를 해야하는데 청기와의 제작비용이 많이 든다는 이유로다른 것으로 대체한다는 내용이다. 세종 외에 문종, 성종때에도 궁궐 등을 청기와로 장식하고자 했지만 인력과비용적인 측면으로 인해 진행하지 못했다. 청기와는 궁궐 건축 외 불교사찰에서도 사용되었다. 원각사지 법당,과천 관악사지, 영동 영국사지, 보성 개흥사지, 공주 마곡사 대광보전, 부여 무량사 극락전, 구례 화엄사 대웅전등 주불전의 용마루에 청기와가 1~2매 놓여있음을 볼 수있다(Kim, 2020). 이는 사찰이 증축되는 과정에서 왕이나 왕실 등에 의해 청기와가 하사되었을 가능성을 보여준다. 왕실의 권위와 위엄을 보여주는 청기와는 궁궐 이외의 건물에는 사용하는 것이 허용되지 않다가 점차 사찰건축과 그 밖의 건축물로 확대되었으며 조선 전기까지는 청기와 제작기술과 원료 수급에 큰 문제가 없었다. 하지만 조선 후기, 특히 임진왜란 이후에는 청기와 제작기술이 단절되어 어려움을 겪는다. 19세기에 들어 영은문이 무너져 청기와가 파손되었는데 일반기와로 덮었으며(Son, 2010) 광해군대에 여러 번의 제작시험 끝에 건축물에 청기와가 사용된다.
청기와의 표면에는 녹색, 청색, 황색 등의 유약이 시유되어 있다. 일반적으로 납이 포함되어 납유 또는 연유 등으로 불리며 인체에 유해한 성분으로 인해 주로 기와, 도기, 전돌 등의 건축재료로 사용되었다. 한국에서의 납유는 중국 북방 영향을 받아 3세기 전기부터 제작되기 시작했으며 6세기에는 납유가 시유된 그릇받침 등이 출현하기 시작했다(Lee, 2017). 6세기 말~7세기 초에는 납유 도기 등을 제작했으며 특히 통일신라시대에는 경주를 중심으로 사찰 등의 국가 주요 시설의 건축 부재로 녹색의납유를 사용했다(Jeon and Kim, 2023). 이후 조선시대는앞서 언급한 바와 같이 왕실의 권위와 위엄을 보여주는건축물에 납유가 시유된 청기와가 사용되었다.
현재까지 조선시대 청기와에 대한 연구는 고고학, 미술사학, 보존과학적 측면에서 다양하게 진행되었다.『조선왕조실록(朝鮮王朝實錄)』등의 문헌 기록을 통해 청기와에 대한 인식과 사용을 제시(Son, 2010) 하거나, 청기와의 출토 양상과 제작기법을 통해 사용 시기를 추론(Lee, 2012)하기도 했다. 조선시대 청기와의 발생을 중국 유리와에서 유래했다는 연구(Moon and You, 2015)와 조선 후기 일본에서 수입된 청기와를 검토한 논문(Kim, 2019)등이 존재하나 발굴된 청기와의 양에 비해서는 연구논문의 수는 매우 적다. 청기와의 성분 분석 등을 통해 유약과 태토의 제작 원료와 발색 물질에 대해 연구(Hong et al., 2010) 및 유약의 제작과 원료 수급에 대한 문제를 인문학적으로 풀고자 한 논문(Lee, 2022)도 확인된다. 또한통일신라시대의 전돌에 시유된 녹유의 조성비 및 산지에대한 연구(Moon et al., 2002; Kang et al., 2005; Jo et al, 2007; Lee et al., 2011)가 일부 확인되나 조선시대 청기와에 시유된 납유에 대한 연구는 아직 미비하다. 따라서본 연구는 경복궁 출토 청기와의 유약에 대한 성분 분석으로 발색 원소를 확인하고 납동위원소비 분석으로 납유에 사용된 납의 산지를 추정하고자 하였다. 또한 『조선왕조실록(朝鮮王朝實錄)』등의 문헌 기록과의 비교를 통해 납 원료의 유통과 수급에 대해 논의하고자 하였다.
연구대상은 경복궁 발굴조사 시 출토된 청기와 31점으로 출토 유적의 위치는 Fig. 1에 나타냈으며 출토지와 납유의 색상은 Table 1과 같다. 자미당에서 16점, 소주방지에서 7점, 흥복전지 6점, 집경당지에서 2점이 출토되었으며 대부분 파손된 형태이나 수키와로 추정되며 유약의색조는 크게 청색, 녹색, 황색으로 구분된다(Fig. 2).
Table 1 List of the analysed blue tile samples from Gyeongbokgung Palace
No. | Sample | Site | Color | No. | Sample | Site | Color | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | GB1 | Jamidang | Blue | 17 | S1 | Sojubangji | Green | |
2 | GB2 | Jamidang | Blue | 18 | S9 | Sojubangji | Green | |
3 | GB3 | Jamidang | Blue | 19 | S10 | Sojubangji | Blue | |
4 | GB4 | Jamidang | Blue | 20 | S13 | Sojubangji | Blue | |
5 | GB5 | Jamidang | Blue | 21 | S16 | Sojubangji | Green | |
6 | GB6 | Jamidang | Blue | 22 | S17 | Sojubangji | Green | |
7 | GG1 | Jamidang | Green | 23 | S21 | Sojubangji | Green | |
8 | GG2 | Jamidang | Green | 24 | H3 | Heungbokjeonji | Yellow | |
9 | GG3 | Jamidang | Green | 25 | H6 | Heungbokjeonji | Blue | |
10 | GG4 | Jamidang | Green | 26 | H8 | Heungbokjeonji | Blue | |
11 | GG5 | Jamidang | Green | 27 | H9 | Heungbokjeonji | Green | |
12 | GG6 | Jamidang | Green | 28 | H10 | Heungbokjeonji | Green | |
13 | GY1 | Jamidang | Yellow | 29 | H12 | Heungbokjeonji | Yellow | |
14 | GY2 | Jamidang | Yellow | 30 | J2 | Jipgueongdangi | Green | |
15 | GY3 | Jamidang | Yellow | 31 | J3 | Jipgueongdangi | Green | |
16 | GY4 | Jamidang | Yellow |
청기와의 유약 특성을 확인하기 위해 성분 분석과 납동위원소비 분석을 실시했다. 휴대용 X-선 형광분석기(Tracer 5; Bruker, Germany)를 이용, 유약의 표면 성분을분석했다. 성분 분석은 Geochemical mode에서 15~40kV, 100μA의 조건으로 8mm의 collimeter를 이용하여 70초씩수행했으며, 기와 1점당 3번씩 분석하여 평균값을 산출했다. 납동위원소비 분석은 유약을 일부 채취하여 수행했다. 오염 또는 풍화가 되지 않은 부분을 중심으로 채취했으며 한국기초과학지원연구원의 열이온화질량분석기(Isotobe-T; IsotopX, UK)를 이용했다. 동위원소 분석을위해 유물시료는 질산과 염산(1:3)을 혼합한 시약으로 시료를 완전 용해한 후 음이온 교환수지를 이용한 컬럼화학으로 고순도의 납을 추출하였다. 분석은 정적인 모드(Static mode, N-20, 4s integration time)로 1,200℃ 이내에서 실시하였으며, 외부보정을 위해 NBS981도 함께 분석하였다. 표준시료 NBS981의 평균값은 206Pb/204Pb = 16.929±0.002, 207Pb/204Pb = 15.480±0.002, 208Pb/204Pb = 36.685±0.002, 207Pb/206Pb = 0.9144±0.0004, 208Pb/206Pb = 2.1669±0.0006(N=20, 2σ SE)이고, 2σ % 분석 표준오차는 0.1% 미만이었다.
경복궁 청기와의 표면에 시유된 유약의 성분 분석을 위해 휴대용 X-선 형광분석기를 이용했다. 휴대용 XRF는물질에 X-선을 쬐었을 때 발생하는 형광 X-선의 에너지를 이용한 것으로, 주로 정성 분석에 사용한다. 물질마다고유의 형광 X-선 스펙트럼을 통해 성분을 확인하나, 스펙트럼이 겹치는 원소들이 존재하여 해석에 어려움이 있다. 하지만 시료를 파괴하지 않고 비침습적으로 간편하게 성분을 확인할 수 있어 문화유산 시료의 분석에 많이활용된다. 이번 연구에 사용된 휴대용 XRF로 유약과 유사한 유리 표준시료(NIST 620, Soda-Lime Flat Glass, USA)를 3번씩 분석하여 장비의 신뢰성을 확인했다. 분석에 사용된 장비는 공기 중에서 Na 이하의 원소는 검출되지 않으나 납유의 발색 원소를 분석하기에는 충분하다고 판단된다(Table 2).
Table 2 Handheld XRF analysis of Standard Reference Materials of glass
Sample | SiO2 | Na2O | CaO | MgO | Al2O3 | K2O | SO3 | As2O3 | Fe2O3 | TiO2 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NIST 620 | 72.08 | 14.39 | 7.11 | 3.69 | 1.80 | 0.41 | 0.28 | 0.056 | 0.043 | 0.018 |
Mean | 73.15 | - | 6.30 | 3.40 | 0.76 | 0.29 | 0.15 | 0.054 | 0.040 | LOD |
LOD : Limit of Detection, unit: wt.%
분석 결과 청기와 31점의 유약에서 Pb, Si, Cu가 주로확인되었으며 Fe, Ca, Mg, Al 등의 원소가 미량 검출되었다(Table 3). 31점에서 모두 Pb가 확인되었으며 납의 함량은 최소 16.0 wt.%에서 최대 45.0 wt.% 검출되어 납이 함유된 유약임을 알 수 있다. 유약의 색조를 바탕으로 3개의 그룹으로 나누어 발색 원소와의 관계를 확인해보았다(Fig. 3). 청색(Blue)의 색조를 가진 청기와 A그룹은 Cu의 함량이 5.82 wt.% 이상이며 Fe의 함량은 0.11~0.4 wt.%를 보였다. 녹색(Green)의 색조를 가진 B그룹은 Cu의 함량이 1.25~9.20 wt.%였으며 Fe는 0.06~0.24 wt.%로확인된다. C그룹에 포함된 청기와의 유약은 황색 또는갈색(Yellow)의 색조이며 Cu는 검출되지 않았으며 Fe가1.24~2.86 wt.%를 나타냈다. 이를 통해 청색의 발색에 Cu가, 황색의 발색에는 Pb와 Fe가 기여함을 알 수 있다.
Table 3 Relation of colors and elements of Blue tiles from Gyeonbokgung Palace
No. | Sample | Color | Pb | Cu | Fe | Ca | Mg | Si | Al | K |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | GB1 | Blue | 34.56 | 8.42 | 0.24 | 1.68 | 0.30 | 35.91 | 2.27 | 3.10 |
2 | GB2 | Blue | 29.81 | 8.65 | 0.24 | 2.19 | 0.85 | 36.32 | 0.92 | 3.14 |
3 | GB3 | Blue | 35.30 | 8.12 | 0.11 | 1.17 | 1.00 | 31.84 | 1.50 | 1.55 |
4 | GB4 | Blue | 16.48 | 7.40 | 0.40 | 1.68 | 0.92 | 53.15 | 2.10 | 6.73 |
5 | GB5 | Blue | 32.48 | 7.40 | 0.22 | 1.43 | 0.79 | 37.71 | 2.08 | 2.35 |
6 | GB6 | Blue | 34.47 | 9.08 | 0.19 | 1.11 | 0.64 | 35.14 | 0.20 | 3.31 |
7 | S10 | Blue | 36.66 | 7.27 | 0.20 | 0.83 | 0.55 | 32.84 | 0.50 | 1.71 |
8 | S13 | Blue | 28.74 | 5.82 | 0.14 | 0.95 | 0.30 | 29.95 | 0.94 | 1.51 |
9 | H6 | Blue | 33.70 | 8.26 | 0.21 | 0.74 | 0.58 | 39.11 | 0.83 | 1.64 |
10 | H8 | Blue | 32.22 | 8.19 | 0.18 | 0.52 | 0.30 | 40.79 | 0.10 | 2.27 |
11 | GG1 | Green | 33.81 | 2.43 | 0.13 | 0.76 | ND | 22.19 | 1.25 | 0.06 |
12 | GG2 | Green | 31.57 | 2.79 | 0.07 | 0.82 | ND | 20.57 | 0.97 | 0.01 |
13 | GG3 | Green | 28.85 | 3.38 | 0.09 | 1.40 | ND | 27.55 | 2.58 | 0.03 |
14 | GG4 | Green | 26.13 | 2.23 | 0.10 | 0.50 | ND | 20.78 | 0.77 | 0.05 |
15 | GG5 | Green | 31.11 | 3.60 | 0.08 | 0.68 | 0.26 | 24.66 | 1.73 | 0.06 |
16 | GG6 | Green | 29.87 | 3.60 | 0.06 | 0.27 | ND | 19.46 | 0.78 | 0.04 |
17 | S1 | Green | 27.59 | 2.53 | 0.05 | 0.43 | ND | 19.35 | 1.28 | 0.06 |
18 | S9 | Green | 32.49 | 9.20 | 0.24 | 0.84 | 0.73 | 36.03 | 0.31 | 3.44 |
19 | S16 | Green | 33.30 | 2.20 | 0.08 | 0.64 | ND | 19.06 | 1.61 | 0.07 |
20 | S17 | Green | 30.56 | 2.62 | 0.14 | 0.94 | ND | 20.44 | 0.72 | 0.12 |
21 | S21 | Green | 19.67 | 1.25 | 0.21 | 0.31 | 0.40 | 29.79 | 3.56 | 0.13 |
22 | H9 | Green | 34.92 | 2.52 | 0.25 | 0.60 | 0.27 | 39.18 | 2.37 | 0.45 |
23 | H10 | Green | 23.62 | 2.28 | 1.85 | 0.56 | 1.74 | 44.97 | 9.08 | 2.95 |
24 | J2 | Green | 34.22 | 4.32 | 0.09 | 0.12 | 0.28 | 19.89 | 0.55 | 0.07 |
25 | J3 | Green | 38.76 | 5.35 | 0.10 | 0.37 | 0.30 | 30.02 | 1.26 | 1.28 |
26 | GY1 | Yellow | 45.09 | ND | 1.32 | 3.52 | 0.76 | 18.23 | 0.77 | 0.04 |
27 | GY2 | Yellow | 43.54 | ND | 1.26 | 0.25 | 0.34 | 23.41 | 0.34 | 0.10 |
28 | GY3 | Yellow | 44.93 | ND | 1.24 | 5.40 | ND | 18.74 | 0.22 | 0.05 |
29 | GY4 | Yellow | 45.62 | ND | 1.24 | 5.44 | 0.75 | 12.72 | 0.42 | 0.05 |
30 | H3 | Yellow | 43.22 | ND | 2.86 | 0.52 | 0.61 | 28.19 | 0.36 | 1.65 |
31 | H12 | Yellow | 43.40 | ND | 1.39 | 0.25 | ND | 22.62 | 0.32 | 0.10 |
ND : Not Detected, unit: wt.%
납유는 잿물이나 규산(硅酸)에 용융제로 연단(鉛丹, 황단)을 섞고 발색제로 동(산화동)과 철(산화철)을 사용한다. 동을 산화염(酸化焰)에서 구우면 청록색이 되고 산소가 부족하거나 철분이 많으면 갈색계통이 되며 용융온도가 700~800℃ 정도여서 가마의 온도가 그 이상으로 올라가면 모두 타 없어진다(Moon and You, 2015). 일본 조불소작물장(造佛所作物帳, 정창원 문서)에도 삼채도기의 제작방법이 명시되어 있다. 금속 납을 용해시켜 산화한흑연으로 연단(鉛丹)을 만들고 연단과 함께 유리질을 만드는 재료로 백석, 녹청, 적토, 소금, 아교가 사용된다. 백석은 규석으로 추정되며 이들을 혼합하여 납유리를 만든다. 그리고 녹청(CuO)이 녹색, 적토(Fe2O3)가 갈색을 띄는 색 조절제로 사용되어 투명유, 녹유, 갈유를 만든다(Lee and Kim, 2020). 고대 납유 제작 방법을 통해 경복궁 청기와 납유의 청색 발색에는 산화동을 사용했으며황색 청기와의 제작에 산화동을 사용하지 않았거나, 환원의 분위기에서 철의 함량이 높은 황동석 또는 산화철을 사용한 것으로 판단된다.
경복궁 자미당, 소주방지, 흥복전지, 집경당지에서 출토된 청기와 31점 납유에 사용된 납의 원료 산지를 확인하고자 납동위원소비 분석을 실시했다. 앞서 언급한 바와 같이 청기와의 유약에 포함된 납의 함량은 16.4 wt.%이상으로, 납을 의도적으로 첨가했으며 납동위원소비 분석을 수행하기에 충분한 양을 포함하고 있다. 청기와 31점의 납동위원소비 범위는 206Pb/204Pb값이 17.829~18.590, 207Pb/204Pb값이 15.659~15.919였으며, 208Pb/204Pb값이 37.913~39.425로 나타났다(Table 4). 납에 대한 기록은 『조선왕조실록(朝鮮王朝實錄)』, 『신증동국여지승람(新增東國輿地勝覽)』,『승정원일기(承政院日記)』,『연려실기술(燃藜室記述)』등 문헌에 남아있다. 납의 산지로는 황해도서흥·평산·해주·풍천·봉산·문화·수안, 평안도 태천·가산· 성천·은천·은산·곡산·강계·함흥·초산, 함경도 단천·영흥,강원도 정선·금강·안변, 경기도 금천, 경상도 김해·창원· 대구·안동·춘양·안강·사천·청하·경주, 충청도 서산·충주 등이 있다(Kim, 2020). 산지에 대한 기록을 바탕으로 경복궁 청기와의 제작에 한반도 내의 납광석을 사용했을 것이라 판단했으며 한반도 납동위원소비 광역분포도에 적용하여 납 원료 산지를 확인하였다(Fig. 4).
Table 4 Lead isotopes of glazes from Gyeonbokgung Palace in Joseon Dynasty
No. | Sample | Color | 206Pb/204Pb | 207Pb/204Pb | 208Pb/204Pb | 207Pb/206Pb | 208Pb/206Pb |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | GB1 | Blue | 18.439 | 15.719 | 38.865 | 0.8525 | 2.1078 |
2 | GB2 | Blue | 18.385 | 15.727 | 38.824 | 0.8554 | 2.1118 |
3 | GB3 | Blue | 18.167 | 15.668 | 38.451 | 0.8625 | 2.1165 |
4 | GB4 | Blue | 18.514 | 15.775 | 39.077 | 0.8520 | 2.1106 |
5 | GB5 | Blue | 18.224 | 15.712 | 38.629 | 0.8622 | 2.1195 |
6 | GB6 | Blue | 18.458 | 15.766 | 39.038 | 0.8541 | 2.1148 |
7 | GG1 | Green | 18.259 | 15.668 | 38.552 | 0.8581 | 2.1114 |
8 | GG2 | Green | 18.518 | 15.760 | 39.047 | 0.8510 | 2.1085 |
9 | GG3 | Green | 18.524 | 15.763 | 39.069 | 0.8510 | 2.1091 |
10 | GG4 | Green | 18.251 | 15.715 | 38.665 | 0.8610 | 2.1184 |
11 | GG5 | Green | 18.590 | 15.856 | 39.354 | 0.8529 | 2.1174 |
12 | GG6 | Green | 18.504 | 15.750 | 39.010 | 0.8512 | 2.1082 |
13 | GY1 | Yellow | 18.525 | 15.860 | 39.300 | 0.8561 | 2.1213 |
14 | GY2 | Yellow | 18.390 | 15.711 | 38.817 | 0.8543 | 2.1107 |
15 | GY3 | Yellow | 18.429 | 15.767 | 39.005 | 0.8555 | 2.1163 |
16 | GY4 | Yellow | 18.414 | 15.729 | 38.865 | 0.8542 | 2.1106 |
17 | S1 | Green | 18.566 | 15.826 | 39.261 | 0.8524 | 2.1146 |
18 | S9 | Green | 18.545 | 15.919 | 39.425 | 0.8584 | 2.1258 |
19 | S10 | Blue | 18.289 | 15.680 | 38.611 | 0.8573 | 2.1111 |
20 | S13 | Blue | 18.479 | 15.848 | 39.216 | 0.8575 | 2.1224 |
21 | S16 | Green | 18.526 | 15.773 | 39.086 | 0.8514 | 2.1097 |
22 | S17 | Green | 18.289 | 15.741 | 38.760 | 0.8607 | 2.1194 |
23 | S21 | Green | 18.533 | 15.783 | 39.112 | 0.8516 | 2.1105 |
24 | H3 | Yellow | 17.829 | 15.643 | 37.913 | 0.8775 | 2.1261 |
25 | H6 | Blue | 18.126 | 15.683 | 38.442 | 0.8652 | 2.1207 |
26 | H8 | Blue | 18.372 | 15.721 | 38.796 | 0.8557 | 2.1116 |
27 | H9 | Green | 18.230 | 15.706 | 38.623 | 0.8616 | 2.1187 |
28 | H10 | Green | 18.071 | 15.704 | 38.263 | 0.8691 | 2.1173 |
29 | H12 | Yellow | 18.427 | 15.742 | 38.903 | 0.8543 | 2.1111 |
30 | J2 | Green | 18.551 | 15.813 | 39.241 | 0.8524 | 2.1152 |
31 | J3 | Green | 17.940 | 15.659 | 38.047 | 0.8729 | 2.1204 |
한반도 납동위원소비 광역분포도는 한반도 남부의 납광산 101개에서 채취한 방연석 346개의 납동위원소비 결과를 지질학적, 지리학적 특성을 고려하여 zone으로 구분한 도표이다. Zone 1은 지리학적으로는 경상남북도를,지질학적으로는 경상분지를 의미한다. Zone 2는 경상북도 일부와 강원도 남부를 의미하며 태백산분지와 일부영남육괴의 납동위원소비를 대표한다. Zone 3은 전라남북도 및 충청남북도의 옥천변성대, 영남육괴 및 경기육괴에 위치한다. Zone 4는 경기도와 일부 충청북도의 경기육괴를 대표한다(Jeong et al., 2019). 경복궁 출토 청기와 유약 31점은 한반도 납동위원소비 광역분포도 내 zone 3에 위치하여 충청도 및 전라도의 납광석을 사용했음을 알 수 있다.
청기와의 제작에서 납은 유약의 용융제로 사용된다. 용융제는 실리카의 녹는점(1,728℃)을 낮추기 위해 사용된다. 납은『조선왕조실록(朝鮮王朝實錄)』등에서 산지, 채굴, 회취법, 수입 등의 기록으로 확인할 수 있다. 특히1468년『예종실록』에는 “청와(靑瓦)에 쓰이는 금성현의연철(鉛鐵)은 단지 채취한 것만 올리고 다시 캐지 못하게 하라”라 기록되어 있어 납이 청기와에 사용되었음을알 수 있다. 또한 연산군 때는 납에서 은을 분리하고 남은 찌꺼기를 이용하여 청와를 제작했다는 기록이 있다.앞서 언급한 바와 같이 납을 지칭하는 연철은 우리나라에서 많이 산출되어 납유의 제작 원료로 사용되기에 충분했을 것으로 판단된다. 따라서 경복궁 청기와의 납유의 제작에는 충청도와 전라도를 포함하는 zone 3의 방연석을 사용했을 것으로 추정되며, 문헌 기록에 남아있는zone 3 지역 내 납광산으로는 충청도 서산, 충주, 괴산 등이 있다.
납유는 조선시대 청기와 외에 삼국시대 및 통일신라시대 녹유 전돌에서도 확인된다. 이 때의 녹유는 색상으로명명한 것이다. 납유의 제작에 사용된 납의 산지가 시대에 따라 변화되는 양상을 파악하기 위해 이번 연구에서는 기 발표된 납동위원소비 분석결과를 이용하였다(Table 5).
Table 5 Lead isotopes of lead glazes in the three kingdoms and unified silla period
No. | Site | 206Pb/204Pb | 207Pb/204Pb | 208Pb/204Pb | Ref. |
---|---|---|---|---|---|
1 | Wanggung-ri, Iksan | 17.890 | 15.651 | 38.954 | BNRICH, 2007 |
2 | Wanggung-ri, Iksan | 17.234 | 15.513 | 37.935 | BNRICH, 2007 |
3 | Wanggung-ri, Iksan | 17.251 | 15.538 | 38.014 | BNRICH, 2007 |
4 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.415 | 15.622 | 37.889 | BNRICH, 2007 |
5 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.522 | 15.622 | 34.681 | BNRICH, 2007 |
6 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.532 | 15.629 | 34.698 | BNRICH, 2007 |
7 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.371 | 15.612 | 34.933 | BNRICH, 2007 |
8 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.365 | 15.604 | 34.901 | BNRICH, 2007 |
9 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.409 | 15.620 | 34.893 | BNRICH, 2007 |
10 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.377 | 15.605 | 34.879 | BNRICH, 2007 |
11 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.400 | 15.621 | 34.921 | BNRICH, 2007 |
12 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.408 | 15.614 | 34.867 | BNRICH, 2007 |
13 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 14.335 | 12.816 | 31.797 | INM, 2020 |
14 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 16.494 | 14.712 | 36.482 | INM, 2020 |
15 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 16.725 | 15.131 | 37.293 | INM, 2020 |
16 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 16.98/0 | 15.189 | 37.482 | INM, 2020 |
17 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 14.583 | 13.365 | 32.877 | INM, 2020 |
18 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 14.044 | 12.626 | 31.563 | INM, 2020 |
19 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 15.117 | 13.561 | 33.726 | INM, 2020 |
20 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.030 | 15.061 | 37.559 | INM, 2020 |
21 | Buseoksa Temple, Yeongju | 19.738 | 16.157 | 40.258 | Kang et al., 2005 |
22 | Buseoksa Temple, Yeongju | 19.667 | 16.102 | 40.082 | Kang et al., 2005 |
23 | Buseoksa Temple, Yeongju | 26.625 | 16.900 | 41.601 | Kang et al., 2005 |
24 | Cheonryongsa temple site, Gyeongju | 26.021 | 16.760 | 41.318 | Kang et al., 2005 |
25 | Beopqwangsa temple site, Pohang | 26.548 | 16.811 | 41.311 | Kang et al., 2005 |
26 | Beopqwangsa temple site, Pohang | 25.980 | 16.722 | 41.199 | Kang et al., 2005 |
27 | Yeongmyosa temple site, Gyeongju | 25.985 | 16.738 | 41.251 | Jo et al., 2007 |
28 | Yeongmyosa temple site, Gyeongju | 26.677 | 16.847 | 41.519 | Jo et al., 2007 |
29 | Sacheonwangsa temple site, Gyeongju | 20.146 | 15.976 | 39.156 | GNRICH, 2018 |
30 | Sacheonwangsa temple site, Gyeongju | 18.225 | 15.749 | 39.290 | GNRICH, 2018 |
납유의 제작에 사용된 납의 산지가 시대에 따라 변화되는지를 확인하기 위해 기존의 연구자들이 수행한 납동위원소비 분석 결과를 Table 4에 정리했다. 삼국시대(백제)로 추정되는 익산 왕궁리와 미륵사지에서 출토된 녹유도기 및 녹유연목와는 206Pb/204Pb값이 14.044~17.890, 207Pb/204Pb값이 12.626~15.651이었으며, 208Pb/204Pb값이31.563~38.954로 나타났다. 통일신라시대의 영주 부석사,경주 천룡사지·법광사지·영묘사지·사천왕사지에서 출토된녹유 전돌의 납동위원소비는 206Pb/204Pb값이 18.225~26.548, 207Pb/204Pb값이 15.749~16.900이었으며 208Pb/204Pb값이 39.156~41.601로, 익산 왕궁리와 미륵사지에서 출토된 녹유보다 높은 값을 보인다. 삼국 및 통일신라시대 녹유 30점을 한반도 납동위원소비 광역분포도에 적용한 결과, 익산 왕궁리와 미륵사지는 zone 4와 zone 4를 벗어나 위치했으며 통일신라시대 녹유는 zone 2와 zone 3에 일부 분포하고 나머지는 zone 2의 연장선상에 위치했다(Fig. 5).이렇듯 삼국 및 통일신라시대 납유의 납동위원소비는 대부분 한반도 납동위원소비 광역분포도를 벗어나 분포한다. 한반도 납동위원소비 광역분포도는 남한지역 내 납광상의 납동위원소비로 제작한 것으로, 북한지역의 납동위원소비 분석 결과에 따라 분포도의 범위가 달라질 수있다. 삼국 및 통일신라시대 한반도를 벗어나 위치한 녹유의 납동위원소비는 한반도 남부가 아닌 북한을 포함한다른 국가와의 교류를 의미하는 중요한 자료이다.
삼국 및 통일신라시대 녹유의 납동위원소비와 조선시대 경복궁 청기와에 사용된 납유의 납동위원소비를 비교한 결과, 조선시대에는 납유에 사용된 납의 생산지가 비교적 일정하나 삼국 및 통일신라시대의 경우, 조선에 비해 납의 수급방법이 다양했음을 알 수 있다(Fig. 6). 특히영주 부석사와 사천왕사지에서 출토된 녹유 전돌의 경우,동일지역에서 출토되었지만 각 녹유 전돌이 갖는 납동위원소비가 달라서 서로 다른 시기 또는 다른 공방에서 제작되었음을 추정할 수 있다.
경복궁 자미당, 소주방지, 흥복전지, 집경당지에서 출토된 청기와 31점의 납유의 화학 성분과 납동위원소비를분석하여 청색, 녹색, 황색 발색 원인과 용융제로 사용된납의 원료 산지를 확인하고자 했다.
1. 경복궁에서 출토된 청기와에는 납유가 시유되어 있으며 Pb는 16.48~45.62 wt.% 포함되어 있다. 청색 납유에서 Cu가 높게 검출되었으며 황색 납유에서는 Cu가 검출되지 않고 Pb의 함량이 높아, 납유의 제작에 용융제로납(황단)을, 청색의 발색에 산화동을 사용했음을 알 수 있다.
2. 경복궁 자미당, 소주방지, 흥복전지, 집경당지에서 출토된 청기와 납유의 납동위원소비는 31점 모두 충청도와 전라도를 포함하는 zone 3에 위치했으며 『조선왕조실록』등 문헌 기록을 바탕으로 납유의 용융제로 사용된납 원료 산지는 충청도 서산, 충주, 괴산으로 추정된다.
3. 삼국(백제)시대의 익산 왕궁리와 미륵사지, 통일신라시대의 영주 부석사, 경주 천룡사지·법광사지·영묘사지· 사천왕사지 녹유와의 납동위원소비 비교를 통해 시대별납 원료 산지의 변화 및 주변국과의 교류를 확인할 수 있다.
4. 동일 장소에서 출토된 녹유 전돌일지라도 납동위원소비의 분포 위치가 서로 다르게 나타나 다른 시기 또는다른 공방에서 제작된 녹유임을 알 수 있다.
본 연구는 국가유산청 국립문화유산연구원 문화유산조사연구(R&D) 사업의 지원을 받아 수행되었으며 분석시료를 협조해주신 국립서울문화유산연구원에 감사드린다.
Econ. Environ. Geol. 2024; 57(3): 343-352
Published online June 30, 2024 https://doi.org/10.9719/EEG.2024.57.3.343
Copyright © THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY.
So Jin Kim1,2, Young Do Kim2,*
1Conservation Science Division, National Research Institute of Cultural Heritage, Daejeon, 34122, Korea
2Department of Materials Science and Engineering, Hanyang University, Seoul, 04763, Korea
Correspondence to:*ydkim1@hanyang.ac.kr
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.
Composition analysis and lead isotope ratio analysis were conducted to determine the coloring machanism on lead glaze used in Gyeongbokgung Palace and the provenance of the lead used as a flux. 31 blue tiles were classified into green, blue, and yellow. The chemical analysis of lead glazes on the blue tiles revealed that Pb, Si, and Cu were the main components, and trace amounts of Fe, Ca, Mg, and Al were detected. The Cu content was high in blue lead glaze, while Cu was not detected in yellow or brown lead glaze which instead had high Fe content. Therefore, it was found that lead was used as a flux and copper oxide as a coloring agent in the production of lead glaze. In addition, the lead isotope ratios of the lead glaze used in the blue tiles of Gyeongbokgung palace were plotted in zone 3 on the distribution map of lead isotope ratios on the Korean Peninsula, which includes Chungcheong-do and Jeolla-do. It is presumed that the flux for the lead glaze was sourced from galena found in these regions.
The lead isotope ratios of the green glaze from the Three Kingdoms and Unified Silla period were mostly located outside the Korean Peninsula, showing that the provenance of lead had changed. In particular, the lead isotope ratios of the green glaze from the Three Kingdoms and Unified Silla period suggest exchange with neighboring countries. Also the lead isotope ratios of the green glazes from the same temple are different, so it is believed that they were made at different times or in different workshops.
Keywords Gyeongbokgung Palace, Blue Tile, lead glaze, chemical composition, lead isotopes ratios
김소진1,2 · 김영도2,*
1국립문화유산연구원 보존과학연구실
2한양대학교 신소재공학과
경복궁 전각 청기와에 사용된 납유의 발색 원리와 용융제로 사용된 납의 산지를 확인하기 위해 성분 분석과 납동위원소비 분석을 실시했다. 청기와 31점을 녹색, 청색, 황색으로 구분하여 표면에 시유된 납유의 성분을 분석한 결과 Pb, Si, Cu가 주성분으로, Fe, Ca, Mg, Al 등이 미량으로 검출되었다. 청색 납유에서는 Cu의 함량이 높았으며 황색 또는 갈색의 납유에서는 Cu는 검출되지 않았고 Fe의 함량이 높게 나타났다. 따라서 납유의 제작에 용융제로 납을, 발색제로 산화동을 사용했음을 알 수 있었다. 또한 경복궁 청기와에 사용된 납유의 납동위원소비는 한반도 납동위원소비 분포도에서 충청도와 전라도를 포함하는 zone 3 영역에 도시되었으며, 납유의 용융제는 이들 지역에서 산출되는 방연석 등을 사용했을 것으로 추정된다. 삼국과 통일신라시대 녹유의 납동위원소비는 대부분 한반도를 벗어나 위치하여 납의 산지가 변화되었음을 알 수 있었다. 특히 녹유 전돌의 납동위원소비를 통해 주변국과의 교류를 추정할 수 있었으며 동일 사찰에서 출토된 녹유 전돌의 납동위원소비가 서로 달라 다른 시기 또는 다른 공방에서 제작된 것으로 판단할 수 있었다.
주요어 경복궁, 청기와, 납유, 화학성분, 납동위원소비
Lead glaze of 31 blue tiles from Gyeongbokgung Palace are classified into green, blue, and yellow colors.
Lead was used as a flux for the glaze, and copper, iron, and lead acted as coloring factors.
The provenances of leads used the glazes on blue tiles in Gyeongbokgung Palace are mines in Chungcheong-do and Jeollado, and show a different trend from the production areas of green glaze in the Three Kingdoms Period and the Unified Silla Period.
지난 1990년부터 시작된 경복궁 발굴조사를 통해 침전권역을 비롯한 주요 건물지에서 많은 양의 청기와가 출토되었다. 청기와는 경복궁 발굴권역에 따라 적게는 몇점, 많게는 수만 점이 출토되었는데, 청기와가 출토된 건물지로는 침전지, 훈국군영소지, 소주방지, 흥복전지, 함화당, 집경당 행각지 등이 있으며 최근 자미당에서도 다량의 청기와가 확인되었다.
청기와는 점토에 염초를 섞어 반죽한 것을 1차로 굽고다시 회회청(回回靑) 등으로 만든 유약을 발라 청색 또는 녹색의 색재가 나도록 번조한 기와이다(Moon and You, 2015). 청기와를 제작하는데 많은 인력과 비용이 소비되었으며 특히 청기와의 제작원료인 염초가 화약을 만든주재료였기 때문에 원료 공급과 기술적인 문제에서 조선왕실의 통제가 존재했다. 청기와의 제작에 대한 논의는1433년 세종 15년에 ‘청와(靑瓦)’로 처음 등장한다. 청기와 건물인 근정전의 추녀머리가 비로 인해 무너져 보수를 해야하는데 청기와의 제작비용이 많이 든다는 이유로다른 것으로 대체한다는 내용이다. 세종 외에 문종, 성종때에도 궁궐 등을 청기와로 장식하고자 했지만 인력과비용적인 측면으로 인해 진행하지 못했다. 청기와는 궁궐 건축 외 불교사찰에서도 사용되었다. 원각사지 법당,과천 관악사지, 영동 영국사지, 보성 개흥사지, 공주 마곡사 대광보전, 부여 무량사 극락전, 구례 화엄사 대웅전등 주불전의 용마루에 청기와가 1~2매 놓여있음을 볼 수있다(Kim, 2020). 이는 사찰이 증축되는 과정에서 왕이나 왕실 등에 의해 청기와가 하사되었을 가능성을 보여준다. 왕실의 권위와 위엄을 보여주는 청기와는 궁궐 이외의 건물에는 사용하는 것이 허용되지 않다가 점차 사찰건축과 그 밖의 건축물로 확대되었으며 조선 전기까지는 청기와 제작기술과 원료 수급에 큰 문제가 없었다. 하지만 조선 후기, 특히 임진왜란 이후에는 청기와 제작기술이 단절되어 어려움을 겪는다. 19세기에 들어 영은문이 무너져 청기와가 파손되었는데 일반기와로 덮었으며(Son, 2010) 광해군대에 여러 번의 제작시험 끝에 건축물에 청기와가 사용된다.
청기와의 표면에는 녹색, 청색, 황색 등의 유약이 시유되어 있다. 일반적으로 납이 포함되어 납유 또는 연유 등으로 불리며 인체에 유해한 성분으로 인해 주로 기와, 도기, 전돌 등의 건축재료로 사용되었다. 한국에서의 납유는 중국 북방 영향을 받아 3세기 전기부터 제작되기 시작했으며 6세기에는 납유가 시유된 그릇받침 등이 출현하기 시작했다(Lee, 2017). 6세기 말~7세기 초에는 납유 도기 등을 제작했으며 특히 통일신라시대에는 경주를 중심으로 사찰 등의 국가 주요 시설의 건축 부재로 녹색의납유를 사용했다(Jeon and Kim, 2023). 이후 조선시대는앞서 언급한 바와 같이 왕실의 권위와 위엄을 보여주는건축물에 납유가 시유된 청기와가 사용되었다.
현재까지 조선시대 청기와에 대한 연구는 고고학, 미술사학, 보존과학적 측면에서 다양하게 진행되었다.『조선왕조실록(朝鮮王朝實錄)』등의 문헌 기록을 통해 청기와에 대한 인식과 사용을 제시(Son, 2010) 하거나, 청기와의 출토 양상과 제작기법을 통해 사용 시기를 추론(Lee, 2012)하기도 했다. 조선시대 청기와의 발생을 중국 유리와에서 유래했다는 연구(Moon and You, 2015)와 조선 후기 일본에서 수입된 청기와를 검토한 논문(Kim, 2019)등이 존재하나 발굴된 청기와의 양에 비해서는 연구논문의 수는 매우 적다. 청기와의 성분 분석 등을 통해 유약과 태토의 제작 원료와 발색 물질에 대해 연구(Hong et al., 2010) 및 유약의 제작과 원료 수급에 대한 문제를 인문학적으로 풀고자 한 논문(Lee, 2022)도 확인된다. 또한통일신라시대의 전돌에 시유된 녹유의 조성비 및 산지에대한 연구(Moon et al., 2002; Kang et al., 2005; Jo et al, 2007; Lee et al., 2011)가 일부 확인되나 조선시대 청기와에 시유된 납유에 대한 연구는 아직 미비하다. 따라서본 연구는 경복궁 출토 청기와의 유약에 대한 성분 분석으로 발색 원소를 확인하고 납동위원소비 분석으로 납유에 사용된 납의 산지를 추정하고자 하였다. 또한 『조선왕조실록(朝鮮王朝實錄)』등의 문헌 기록과의 비교를 통해 납 원료의 유통과 수급에 대해 논의하고자 하였다.
연구대상은 경복궁 발굴조사 시 출토된 청기와 31점으로 출토 유적의 위치는 Fig. 1에 나타냈으며 출토지와 납유의 색상은 Table 1과 같다. 자미당에서 16점, 소주방지에서 7점, 흥복전지 6점, 집경당지에서 2점이 출토되었으며 대부분 파손된 형태이나 수키와로 추정되며 유약의색조는 크게 청색, 녹색, 황색으로 구분된다(Fig. 2).
Table 1 . List of the analysed blue tile samples from Gyeongbokgung Palace.
No. | Sample | Site | Color | No. | Sample | Site | Color | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | GB1 | Jamidang | Blue | 17 | S1 | Sojubangji | Green | |
2 | GB2 | Jamidang | Blue | 18 | S9 | Sojubangji | Green | |
3 | GB3 | Jamidang | Blue | 19 | S10 | Sojubangji | Blue | |
4 | GB4 | Jamidang | Blue | 20 | S13 | Sojubangji | Blue | |
5 | GB5 | Jamidang | Blue | 21 | S16 | Sojubangji | Green | |
6 | GB6 | Jamidang | Blue | 22 | S17 | Sojubangji | Green | |
7 | GG1 | Jamidang | Green | 23 | S21 | Sojubangji | Green | |
8 | GG2 | Jamidang | Green | 24 | H3 | Heungbokjeonji | Yellow | |
9 | GG3 | Jamidang | Green | 25 | H6 | Heungbokjeonji | Blue | |
10 | GG4 | Jamidang | Green | 26 | H8 | Heungbokjeonji | Blue | |
11 | GG5 | Jamidang | Green | 27 | H9 | Heungbokjeonji | Green | |
12 | GG6 | Jamidang | Green | 28 | H10 | Heungbokjeonji | Green | |
13 | GY1 | Jamidang | Yellow | 29 | H12 | Heungbokjeonji | Yellow | |
14 | GY2 | Jamidang | Yellow | 30 | J2 | Jipgueongdangi | Green | |
15 | GY3 | Jamidang | Yellow | 31 | J3 | Jipgueongdangi | Green | |
16 | GY4 | Jamidang | Yellow |
청기와의 유약 특성을 확인하기 위해 성분 분석과 납동위원소비 분석을 실시했다. 휴대용 X-선 형광분석기(Tracer 5; Bruker, Germany)를 이용, 유약의 표면 성분을분석했다. 성분 분석은 Geochemical mode에서 15~40kV, 100μA의 조건으로 8mm의 collimeter를 이용하여 70초씩수행했으며, 기와 1점당 3번씩 분석하여 평균값을 산출했다. 납동위원소비 분석은 유약을 일부 채취하여 수행했다. 오염 또는 풍화가 되지 않은 부분을 중심으로 채취했으며 한국기초과학지원연구원의 열이온화질량분석기(Isotobe-T; IsotopX, UK)를 이용했다. 동위원소 분석을위해 유물시료는 질산과 염산(1:3)을 혼합한 시약으로 시료를 완전 용해한 후 음이온 교환수지를 이용한 컬럼화학으로 고순도의 납을 추출하였다. 분석은 정적인 모드(Static mode, N-20, 4s integration time)로 1,200℃ 이내에서 실시하였으며, 외부보정을 위해 NBS981도 함께 분석하였다. 표준시료 NBS981의 평균값은 206Pb/204Pb = 16.929±0.002, 207Pb/204Pb = 15.480±0.002, 208Pb/204Pb = 36.685±0.002, 207Pb/206Pb = 0.9144±0.0004, 208Pb/206Pb = 2.1669±0.0006(N=20, 2σ SE)이고, 2σ % 분석 표준오차는 0.1% 미만이었다.
경복궁 청기와의 표면에 시유된 유약의 성분 분석을 위해 휴대용 X-선 형광분석기를 이용했다. 휴대용 XRF는물질에 X-선을 쬐었을 때 발생하는 형광 X-선의 에너지를 이용한 것으로, 주로 정성 분석에 사용한다. 물질마다고유의 형광 X-선 스펙트럼을 통해 성분을 확인하나, 스펙트럼이 겹치는 원소들이 존재하여 해석에 어려움이 있다. 하지만 시료를 파괴하지 않고 비침습적으로 간편하게 성분을 확인할 수 있어 문화유산 시료의 분석에 많이활용된다. 이번 연구에 사용된 휴대용 XRF로 유약과 유사한 유리 표준시료(NIST 620, Soda-Lime Flat Glass, USA)를 3번씩 분석하여 장비의 신뢰성을 확인했다. 분석에 사용된 장비는 공기 중에서 Na 이하의 원소는 검출되지 않으나 납유의 발색 원소를 분석하기에는 충분하다고 판단된다(Table 2).
Table 2 . Handheld XRF analysis of Standard Reference Materials of glass.
Sample | SiO2 | Na2O | CaO | MgO | Al2O3 | K2O | SO3 | As2O3 | Fe2O3 | TiO2 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NIST 620 | 72.08 | 14.39 | 7.11 | 3.69 | 1.80 | 0.41 | 0.28 | 0.056 | 0.043 | 0.018 |
Mean | 73.15 | - | 6.30 | 3.40 | 0.76 | 0.29 | 0.15 | 0.054 | 0.040 | LOD |
LOD : Limit of Detection, unit: wt.%.
분석 결과 청기와 31점의 유약에서 Pb, Si, Cu가 주로확인되었으며 Fe, Ca, Mg, Al 등의 원소가 미량 검출되었다(Table 3). 31점에서 모두 Pb가 확인되었으며 납의 함량은 최소 16.0 wt.%에서 최대 45.0 wt.% 검출되어 납이 함유된 유약임을 알 수 있다. 유약의 색조를 바탕으로 3개의 그룹으로 나누어 발색 원소와의 관계를 확인해보았다(Fig. 3). 청색(Blue)의 색조를 가진 청기와 A그룹은 Cu의 함량이 5.82 wt.% 이상이며 Fe의 함량은 0.11~0.4 wt.%를 보였다. 녹색(Green)의 색조를 가진 B그룹은 Cu의 함량이 1.25~9.20 wt.%였으며 Fe는 0.06~0.24 wt.%로확인된다. C그룹에 포함된 청기와의 유약은 황색 또는갈색(Yellow)의 색조이며 Cu는 검출되지 않았으며 Fe가1.24~2.86 wt.%를 나타냈다. 이를 통해 청색의 발색에 Cu가, 황색의 발색에는 Pb와 Fe가 기여함을 알 수 있다.
Table 3 . Relation of colors and elements of Blue tiles from Gyeonbokgung Palace.
No. | Sample | Color | Pb | Cu | Fe | Ca | Mg | Si | Al | K |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | GB1 | Blue | 34.56 | 8.42 | 0.24 | 1.68 | 0.30 | 35.91 | 2.27 | 3.10 |
2 | GB2 | Blue | 29.81 | 8.65 | 0.24 | 2.19 | 0.85 | 36.32 | 0.92 | 3.14 |
3 | GB3 | Blue | 35.30 | 8.12 | 0.11 | 1.17 | 1.00 | 31.84 | 1.50 | 1.55 |
4 | GB4 | Blue | 16.48 | 7.40 | 0.40 | 1.68 | 0.92 | 53.15 | 2.10 | 6.73 |
5 | GB5 | Blue | 32.48 | 7.40 | 0.22 | 1.43 | 0.79 | 37.71 | 2.08 | 2.35 |
6 | GB6 | Blue | 34.47 | 9.08 | 0.19 | 1.11 | 0.64 | 35.14 | 0.20 | 3.31 |
7 | S10 | Blue | 36.66 | 7.27 | 0.20 | 0.83 | 0.55 | 32.84 | 0.50 | 1.71 |
8 | S13 | Blue | 28.74 | 5.82 | 0.14 | 0.95 | 0.30 | 29.95 | 0.94 | 1.51 |
9 | H6 | Blue | 33.70 | 8.26 | 0.21 | 0.74 | 0.58 | 39.11 | 0.83 | 1.64 |
10 | H8 | Blue | 32.22 | 8.19 | 0.18 | 0.52 | 0.30 | 40.79 | 0.10 | 2.27 |
11 | GG1 | Green | 33.81 | 2.43 | 0.13 | 0.76 | ND | 22.19 | 1.25 | 0.06 |
12 | GG2 | Green | 31.57 | 2.79 | 0.07 | 0.82 | ND | 20.57 | 0.97 | 0.01 |
13 | GG3 | Green | 28.85 | 3.38 | 0.09 | 1.40 | ND | 27.55 | 2.58 | 0.03 |
14 | GG4 | Green | 26.13 | 2.23 | 0.10 | 0.50 | ND | 20.78 | 0.77 | 0.05 |
15 | GG5 | Green | 31.11 | 3.60 | 0.08 | 0.68 | 0.26 | 24.66 | 1.73 | 0.06 |
16 | GG6 | Green | 29.87 | 3.60 | 0.06 | 0.27 | ND | 19.46 | 0.78 | 0.04 |
17 | S1 | Green | 27.59 | 2.53 | 0.05 | 0.43 | ND | 19.35 | 1.28 | 0.06 |
18 | S9 | Green | 32.49 | 9.20 | 0.24 | 0.84 | 0.73 | 36.03 | 0.31 | 3.44 |
19 | S16 | Green | 33.30 | 2.20 | 0.08 | 0.64 | ND | 19.06 | 1.61 | 0.07 |
20 | S17 | Green | 30.56 | 2.62 | 0.14 | 0.94 | ND | 20.44 | 0.72 | 0.12 |
21 | S21 | Green | 19.67 | 1.25 | 0.21 | 0.31 | 0.40 | 29.79 | 3.56 | 0.13 |
22 | H9 | Green | 34.92 | 2.52 | 0.25 | 0.60 | 0.27 | 39.18 | 2.37 | 0.45 |
23 | H10 | Green | 23.62 | 2.28 | 1.85 | 0.56 | 1.74 | 44.97 | 9.08 | 2.95 |
24 | J2 | Green | 34.22 | 4.32 | 0.09 | 0.12 | 0.28 | 19.89 | 0.55 | 0.07 |
25 | J3 | Green | 38.76 | 5.35 | 0.10 | 0.37 | 0.30 | 30.02 | 1.26 | 1.28 |
26 | GY1 | Yellow | 45.09 | ND | 1.32 | 3.52 | 0.76 | 18.23 | 0.77 | 0.04 |
27 | GY2 | Yellow | 43.54 | ND | 1.26 | 0.25 | 0.34 | 23.41 | 0.34 | 0.10 |
28 | GY3 | Yellow | 44.93 | ND | 1.24 | 5.40 | ND | 18.74 | 0.22 | 0.05 |
29 | GY4 | Yellow | 45.62 | ND | 1.24 | 5.44 | 0.75 | 12.72 | 0.42 | 0.05 |
30 | H3 | Yellow | 43.22 | ND | 2.86 | 0.52 | 0.61 | 28.19 | 0.36 | 1.65 |
31 | H12 | Yellow | 43.40 | ND | 1.39 | 0.25 | ND | 22.62 | 0.32 | 0.10 |
ND : Not Detected, unit: wt.%.
납유는 잿물이나 규산(硅酸)에 용융제로 연단(鉛丹, 황단)을 섞고 발색제로 동(산화동)과 철(산화철)을 사용한다. 동을 산화염(酸化焰)에서 구우면 청록색이 되고 산소가 부족하거나 철분이 많으면 갈색계통이 되며 용융온도가 700~800℃ 정도여서 가마의 온도가 그 이상으로 올라가면 모두 타 없어진다(Moon and You, 2015). 일본 조불소작물장(造佛所作物帳, 정창원 문서)에도 삼채도기의 제작방법이 명시되어 있다. 금속 납을 용해시켜 산화한흑연으로 연단(鉛丹)을 만들고 연단과 함께 유리질을 만드는 재료로 백석, 녹청, 적토, 소금, 아교가 사용된다. 백석은 규석으로 추정되며 이들을 혼합하여 납유리를 만든다. 그리고 녹청(CuO)이 녹색, 적토(Fe2O3)가 갈색을 띄는 색 조절제로 사용되어 투명유, 녹유, 갈유를 만든다(Lee and Kim, 2020). 고대 납유 제작 방법을 통해 경복궁 청기와 납유의 청색 발색에는 산화동을 사용했으며황색 청기와의 제작에 산화동을 사용하지 않았거나, 환원의 분위기에서 철의 함량이 높은 황동석 또는 산화철을 사용한 것으로 판단된다.
경복궁 자미당, 소주방지, 흥복전지, 집경당지에서 출토된 청기와 31점 납유에 사용된 납의 원료 산지를 확인하고자 납동위원소비 분석을 실시했다. 앞서 언급한 바와 같이 청기와의 유약에 포함된 납의 함량은 16.4 wt.%이상으로, 납을 의도적으로 첨가했으며 납동위원소비 분석을 수행하기에 충분한 양을 포함하고 있다. 청기와 31점의 납동위원소비 범위는 206Pb/204Pb값이 17.829~18.590, 207Pb/204Pb값이 15.659~15.919였으며, 208Pb/204Pb값이 37.913~39.425로 나타났다(Table 4). 납에 대한 기록은 『조선왕조실록(朝鮮王朝實錄)』, 『신증동국여지승람(新增東國輿地勝覽)』,『승정원일기(承政院日記)』,『연려실기술(燃藜室記述)』등 문헌에 남아있다. 납의 산지로는 황해도서흥·평산·해주·풍천·봉산·문화·수안, 평안도 태천·가산· 성천·은천·은산·곡산·강계·함흥·초산, 함경도 단천·영흥,강원도 정선·금강·안변, 경기도 금천, 경상도 김해·창원· 대구·안동·춘양·안강·사천·청하·경주, 충청도 서산·충주 등이 있다(Kim, 2020). 산지에 대한 기록을 바탕으로 경복궁 청기와의 제작에 한반도 내의 납광석을 사용했을 것이라 판단했으며 한반도 납동위원소비 광역분포도에 적용하여 납 원료 산지를 확인하였다(Fig. 4).
Table 4 . Lead isotopes of glazes from Gyeonbokgung Palace in Joseon Dynasty.
No. | Sample | Color | 206Pb/204Pb | 207Pb/204Pb | 208Pb/204Pb | 207Pb/206Pb | 208Pb/206Pb |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | GB1 | Blue | 18.439 | 15.719 | 38.865 | 0.8525 | 2.1078 |
2 | GB2 | Blue | 18.385 | 15.727 | 38.824 | 0.8554 | 2.1118 |
3 | GB3 | Blue | 18.167 | 15.668 | 38.451 | 0.8625 | 2.1165 |
4 | GB4 | Blue | 18.514 | 15.775 | 39.077 | 0.8520 | 2.1106 |
5 | GB5 | Blue | 18.224 | 15.712 | 38.629 | 0.8622 | 2.1195 |
6 | GB6 | Blue | 18.458 | 15.766 | 39.038 | 0.8541 | 2.1148 |
7 | GG1 | Green | 18.259 | 15.668 | 38.552 | 0.8581 | 2.1114 |
8 | GG2 | Green | 18.518 | 15.760 | 39.047 | 0.8510 | 2.1085 |
9 | GG3 | Green | 18.524 | 15.763 | 39.069 | 0.8510 | 2.1091 |
10 | GG4 | Green | 18.251 | 15.715 | 38.665 | 0.8610 | 2.1184 |
11 | GG5 | Green | 18.590 | 15.856 | 39.354 | 0.8529 | 2.1174 |
12 | GG6 | Green | 18.504 | 15.750 | 39.010 | 0.8512 | 2.1082 |
13 | GY1 | Yellow | 18.525 | 15.860 | 39.300 | 0.8561 | 2.1213 |
14 | GY2 | Yellow | 18.390 | 15.711 | 38.817 | 0.8543 | 2.1107 |
15 | GY3 | Yellow | 18.429 | 15.767 | 39.005 | 0.8555 | 2.1163 |
16 | GY4 | Yellow | 18.414 | 15.729 | 38.865 | 0.8542 | 2.1106 |
17 | S1 | Green | 18.566 | 15.826 | 39.261 | 0.8524 | 2.1146 |
18 | S9 | Green | 18.545 | 15.919 | 39.425 | 0.8584 | 2.1258 |
19 | S10 | Blue | 18.289 | 15.680 | 38.611 | 0.8573 | 2.1111 |
20 | S13 | Blue | 18.479 | 15.848 | 39.216 | 0.8575 | 2.1224 |
21 | S16 | Green | 18.526 | 15.773 | 39.086 | 0.8514 | 2.1097 |
22 | S17 | Green | 18.289 | 15.741 | 38.760 | 0.8607 | 2.1194 |
23 | S21 | Green | 18.533 | 15.783 | 39.112 | 0.8516 | 2.1105 |
24 | H3 | Yellow | 17.829 | 15.643 | 37.913 | 0.8775 | 2.1261 |
25 | H6 | Blue | 18.126 | 15.683 | 38.442 | 0.8652 | 2.1207 |
26 | H8 | Blue | 18.372 | 15.721 | 38.796 | 0.8557 | 2.1116 |
27 | H9 | Green | 18.230 | 15.706 | 38.623 | 0.8616 | 2.1187 |
28 | H10 | Green | 18.071 | 15.704 | 38.263 | 0.8691 | 2.1173 |
29 | H12 | Yellow | 18.427 | 15.742 | 38.903 | 0.8543 | 2.1111 |
30 | J2 | Green | 18.551 | 15.813 | 39.241 | 0.8524 | 2.1152 |
31 | J3 | Green | 17.940 | 15.659 | 38.047 | 0.8729 | 2.1204 |
한반도 납동위원소비 광역분포도는 한반도 남부의 납광산 101개에서 채취한 방연석 346개의 납동위원소비 결과를 지질학적, 지리학적 특성을 고려하여 zone으로 구분한 도표이다. Zone 1은 지리학적으로는 경상남북도를,지질학적으로는 경상분지를 의미한다. Zone 2는 경상북도 일부와 강원도 남부를 의미하며 태백산분지와 일부영남육괴의 납동위원소비를 대표한다. Zone 3은 전라남북도 및 충청남북도의 옥천변성대, 영남육괴 및 경기육괴에 위치한다. Zone 4는 경기도와 일부 충청북도의 경기육괴를 대표한다(Jeong et al., 2019). 경복궁 출토 청기와 유약 31점은 한반도 납동위원소비 광역분포도 내 zone 3에 위치하여 충청도 및 전라도의 납광석을 사용했음을 알 수 있다.
청기와의 제작에서 납은 유약의 용융제로 사용된다. 용융제는 실리카의 녹는점(1,728℃)을 낮추기 위해 사용된다. 납은『조선왕조실록(朝鮮王朝實錄)』등에서 산지, 채굴, 회취법, 수입 등의 기록으로 확인할 수 있다. 특히1468년『예종실록』에는 “청와(靑瓦)에 쓰이는 금성현의연철(鉛鐵)은 단지 채취한 것만 올리고 다시 캐지 못하게 하라”라 기록되어 있어 납이 청기와에 사용되었음을알 수 있다. 또한 연산군 때는 납에서 은을 분리하고 남은 찌꺼기를 이용하여 청와를 제작했다는 기록이 있다.앞서 언급한 바와 같이 납을 지칭하는 연철은 우리나라에서 많이 산출되어 납유의 제작 원료로 사용되기에 충분했을 것으로 판단된다. 따라서 경복궁 청기와의 납유의 제작에는 충청도와 전라도를 포함하는 zone 3의 방연석을 사용했을 것으로 추정되며, 문헌 기록에 남아있는zone 3 지역 내 납광산으로는 충청도 서산, 충주, 괴산 등이 있다.
납유는 조선시대 청기와 외에 삼국시대 및 통일신라시대 녹유 전돌에서도 확인된다. 이 때의 녹유는 색상으로명명한 것이다. 납유의 제작에 사용된 납의 산지가 시대에 따라 변화되는 양상을 파악하기 위해 이번 연구에서는 기 발표된 납동위원소비 분석결과를 이용하였다(Table 5).
Table 5 . Lead isotopes of lead glazes in the three kingdoms and unified silla period.
No. | Site | 206Pb/204Pb | 207Pb/204Pb | 208Pb/204Pb | Ref. |
---|---|---|---|---|---|
1 | Wanggung-ri, Iksan | 17.890 | 15.651 | 38.954 | BNRICH, 2007 |
2 | Wanggung-ri, Iksan | 17.234 | 15.513 | 37.935 | BNRICH, 2007 |
3 | Wanggung-ri, Iksan | 17.251 | 15.538 | 38.014 | BNRICH, 2007 |
4 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.415 | 15.622 | 37.889 | BNRICH, 2007 |
5 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.522 | 15.622 | 34.681 | BNRICH, 2007 |
6 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.532 | 15.629 | 34.698 | BNRICH, 2007 |
7 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.371 | 15.612 | 34.933 | BNRICH, 2007 |
8 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.365 | 15.604 | 34.901 | BNRICH, 2007 |
9 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.409 | 15.620 | 34.893 | BNRICH, 2007 |
10 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.377 | 15.605 | 34.879 | BNRICH, 2007 |
11 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.400 | 15.621 | 34.921 | BNRICH, 2007 |
12 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.408 | 15.614 | 34.867 | BNRICH, 2007 |
13 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 14.335 | 12.816 | 31.797 | INM, 2020 |
14 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 16.494 | 14.712 | 36.482 | INM, 2020 |
15 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 16.725 | 15.131 | 37.293 | INM, 2020 |
16 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 16.98/0 | 15.189 | 37.482 | INM, 2020 |
17 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 14.583 | 13.365 | 32.877 | INM, 2020 |
18 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 14.044 | 12.626 | 31.563 | INM, 2020 |
19 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 15.117 | 13.561 | 33.726 | INM, 2020 |
20 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.030 | 15.061 | 37.559 | INM, 2020 |
21 | Buseoksa Temple, Yeongju | 19.738 | 16.157 | 40.258 | Kang et al., 2005 |
22 | Buseoksa Temple, Yeongju | 19.667 | 16.102 | 40.082 | Kang et al., 2005 |
23 | Buseoksa Temple, Yeongju | 26.625 | 16.900 | 41.601 | Kang et al., 2005 |
24 | Cheonryongsa temple site, Gyeongju | 26.021 | 16.760 | 41.318 | Kang et al., 2005 |
25 | Beopqwangsa temple site, Pohang | 26.548 | 16.811 | 41.311 | Kang et al., 2005 |
26 | Beopqwangsa temple site, Pohang | 25.980 | 16.722 | 41.199 | Kang et al., 2005 |
27 | Yeongmyosa temple site, Gyeongju | 25.985 | 16.738 | 41.251 | Jo et al., 2007 |
28 | Yeongmyosa temple site, Gyeongju | 26.677 | 16.847 | 41.519 | Jo et al., 2007 |
29 | Sacheonwangsa temple site, Gyeongju | 20.146 | 15.976 | 39.156 | GNRICH, 2018 |
30 | Sacheonwangsa temple site, Gyeongju | 18.225 | 15.749 | 39.290 | GNRICH, 2018 |
납유의 제작에 사용된 납의 산지가 시대에 따라 변화되는지를 확인하기 위해 기존의 연구자들이 수행한 납동위원소비 분석 결과를 Table 4에 정리했다. 삼국시대(백제)로 추정되는 익산 왕궁리와 미륵사지에서 출토된 녹유도기 및 녹유연목와는 206Pb/204Pb값이 14.044~17.890, 207Pb/204Pb값이 12.626~15.651이었으며, 208Pb/204Pb값이31.563~38.954로 나타났다. 통일신라시대의 영주 부석사,경주 천룡사지·법광사지·영묘사지·사천왕사지에서 출토된녹유 전돌의 납동위원소비는 206Pb/204Pb값이 18.225~26.548, 207Pb/204Pb값이 15.749~16.900이었으며 208Pb/204Pb값이 39.156~41.601로, 익산 왕궁리와 미륵사지에서 출토된 녹유보다 높은 값을 보인다. 삼국 및 통일신라시대 녹유 30점을 한반도 납동위원소비 광역분포도에 적용한 결과, 익산 왕궁리와 미륵사지는 zone 4와 zone 4를 벗어나 위치했으며 통일신라시대 녹유는 zone 2와 zone 3에 일부 분포하고 나머지는 zone 2의 연장선상에 위치했다(Fig. 5).이렇듯 삼국 및 통일신라시대 납유의 납동위원소비는 대부분 한반도 납동위원소비 광역분포도를 벗어나 분포한다. 한반도 납동위원소비 광역분포도는 남한지역 내 납광상의 납동위원소비로 제작한 것으로, 북한지역의 납동위원소비 분석 결과에 따라 분포도의 범위가 달라질 수있다. 삼국 및 통일신라시대 한반도를 벗어나 위치한 녹유의 납동위원소비는 한반도 남부가 아닌 북한을 포함한다른 국가와의 교류를 의미하는 중요한 자료이다.
삼국 및 통일신라시대 녹유의 납동위원소비와 조선시대 경복궁 청기와에 사용된 납유의 납동위원소비를 비교한 결과, 조선시대에는 납유에 사용된 납의 생산지가 비교적 일정하나 삼국 및 통일신라시대의 경우, 조선에 비해 납의 수급방법이 다양했음을 알 수 있다(Fig. 6). 특히영주 부석사와 사천왕사지에서 출토된 녹유 전돌의 경우,동일지역에서 출토되었지만 각 녹유 전돌이 갖는 납동위원소비가 달라서 서로 다른 시기 또는 다른 공방에서 제작되었음을 추정할 수 있다.
경복궁 자미당, 소주방지, 흥복전지, 집경당지에서 출토된 청기와 31점의 납유의 화학 성분과 납동위원소비를분석하여 청색, 녹색, 황색 발색 원인과 용융제로 사용된납의 원료 산지를 확인하고자 했다.
1. 경복궁에서 출토된 청기와에는 납유가 시유되어 있으며 Pb는 16.48~45.62 wt.% 포함되어 있다. 청색 납유에서 Cu가 높게 검출되었으며 황색 납유에서는 Cu가 검출되지 않고 Pb의 함량이 높아, 납유의 제작에 용융제로납(황단)을, 청색의 발색에 산화동을 사용했음을 알 수 있다.
2. 경복궁 자미당, 소주방지, 흥복전지, 집경당지에서 출토된 청기와 납유의 납동위원소비는 31점 모두 충청도와 전라도를 포함하는 zone 3에 위치했으며 『조선왕조실록』등 문헌 기록을 바탕으로 납유의 용융제로 사용된납 원료 산지는 충청도 서산, 충주, 괴산으로 추정된다.
3. 삼국(백제)시대의 익산 왕궁리와 미륵사지, 통일신라시대의 영주 부석사, 경주 천룡사지·법광사지·영묘사지· 사천왕사지 녹유와의 납동위원소비 비교를 통해 시대별납 원료 산지의 변화 및 주변국과의 교류를 확인할 수 있다.
4. 동일 장소에서 출토된 녹유 전돌일지라도 납동위원소비의 분포 위치가 서로 다르게 나타나 다른 시기 또는다른 공방에서 제작된 녹유임을 알 수 있다.
본 연구는 국가유산청 국립문화유산연구원 문화유산조사연구(R&D) 사업의 지원을 받아 수행되었으며 분석시료를 협조해주신 국립서울문화유산연구원에 감사드린다.
Table 1 . List of the analysed blue tile samples from Gyeongbokgung Palace.
No. | Sample | Site | Color | No. | Sample | Site | Color | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | GB1 | Jamidang | Blue | 17 | S1 | Sojubangji | Green | |
2 | GB2 | Jamidang | Blue | 18 | S9 | Sojubangji | Green | |
3 | GB3 | Jamidang | Blue | 19 | S10 | Sojubangji | Blue | |
4 | GB4 | Jamidang | Blue | 20 | S13 | Sojubangji | Blue | |
5 | GB5 | Jamidang | Blue | 21 | S16 | Sojubangji | Green | |
6 | GB6 | Jamidang | Blue | 22 | S17 | Sojubangji | Green | |
7 | GG1 | Jamidang | Green | 23 | S21 | Sojubangji | Green | |
8 | GG2 | Jamidang | Green | 24 | H3 | Heungbokjeonji | Yellow | |
9 | GG3 | Jamidang | Green | 25 | H6 | Heungbokjeonji | Blue | |
10 | GG4 | Jamidang | Green | 26 | H8 | Heungbokjeonji | Blue | |
11 | GG5 | Jamidang | Green | 27 | H9 | Heungbokjeonji | Green | |
12 | GG6 | Jamidang | Green | 28 | H10 | Heungbokjeonji | Green | |
13 | GY1 | Jamidang | Yellow | 29 | H12 | Heungbokjeonji | Yellow | |
14 | GY2 | Jamidang | Yellow | 30 | J2 | Jipgueongdangi | Green | |
15 | GY3 | Jamidang | Yellow | 31 | J3 | Jipgueongdangi | Green | |
16 | GY4 | Jamidang | Yellow |
Table 2 . Handheld XRF analysis of Standard Reference Materials of glass.
Sample | SiO2 | Na2O | CaO | MgO | Al2O3 | K2O | SO3 | As2O3 | Fe2O3 | TiO2 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
NIST 620 | 72.08 | 14.39 | 7.11 | 3.69 | 1.80 | 0.41 | 0.28 | 0.056 | 0.043 | 0.018 |
Mean | 73.15 | - | 6.30 | 3.40 | 0.76 | 0.29 | 0.15 | 0.054 | 0.040 | LOD |
LOD : Limit of Detection, unit: wt.%.
Table 3 . Relation of colors and elements of Blue tiles from Gyeonbokgung Palace.
No. | Sample | Color | Pb | Cu | Fe | Ca | Mg | Si | Al | K |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | GB1 | Blue | 34.56 | 8.42 | 0.24 | 1.68 | 0.30 | 35.91 | 2.27 | 3.10 |
2 | GB2 | Blue | 29.81 | 8.65 | 0.24 | 2.19 | 0.85 | 36.32 | 0.92 | 3.14 |
3 | GB3 | Blue | 35.30 | 8.12 | 0.11 | 1.17 | 1.00 | 31.84 | 1.50 | 1.55 |
4 | GB4 | Blue | 16.48 | 7.40 | 0.40 | 1.68 | 0.92 | 53.15 | 2.10 | 6.73 |
5 | GB5 | Blue | 32.48 | 7.40 | 0.22 | 1.43 | 0.79 | 37.71 | 2.08 | 2.35 |
6 | GB6 | Blue | 34.47 | 9.08 | 0.19 | 1.11 | 0.64 | 35.14 | 0.20 | 3.31 |
7 | S10 | Blue | 36.66 | 7.27 | 0.20 | 0.83 | 0.55 | 32.84 | 0.50 | 1.71 |
8 | S13 | Blue | 28.74 | 5.82 | 0.14 | 0.95 | 0.30 | 29.95 | 0.94 | 1.51 |
9 | H6 | Blue | 33.70 | 8.26 | 0.21 | 0.74 | 0.58 | 39.11 | 0.83 | 1.64 |
10 | H8 | Blue | 32.22 | 8.19 | 0.18 | 0.52 | 0.30 | 40.79 | 0.10 | 2.27 |
11 | GG1 | Green | 33.81 | 2.43 | 0.13 | 0.76 | ND | 22.19 | 1.25 | 0.06 |
12 | GG2 | Green | 31.57 | 2.79 | 0.07 | 0.82 | ND | 20.57 | 0.97 | 0.01 |
13 | GG3 | Green | 28.85 | 3.38 | 0.09 | 1.40 | ND | 27.55 | 2.58 | 0.03 |
14 | GG4 | Green | 26.13 | 2.23 | 0.10 | 0.50 | ND | 20.78 | 0.77 | 0.05 |
15 | GG5 | Green | 31.11 | 3.60 | 0.08 | 0.68 | 0.26 | 24.66 | 1.73 | 0.06 |
16 | GG6 | Green | 29.87 | 3.60 | 0.06 | 0.27 | ND | 19.46 | 0.78 | 0.04 |
17 | S1 | Green | 27.59 | 2.53 | 0.05 | 0.43 | ND | 19.35 | 1.28 | 0.06 |
18 | S9 | Green | 32.49 | 9.20 | 0.24 | 0.84 | 0.73 | 36.03 | 0.31 | 3.44 |
19 | S16 | Green | 33.30 | 2.20 | 0.08 | 0.64 | ND | 19.06 | 1.61 | 0.07 |
20 | S17 | Green | 30.56 | 2.62 | 0.14 | 0.94 | ND | 20.44 | 0.72 | 0.12 |
21 | S21 | Green | 19.67 | 1.25 | 0.21 | 0.31 | 0.40 | 29.79 | 3.56 | 0.13 |
22 | H9 | Green | 34.92 | 2.52 | 0.25 | 0.60 | 0.27 | 39.18 | 2.37 | 0.45 |
23 | H10 | Green | 23.62 | 2.28 | 1.85 | 0.56 | 1.74 | 44.97 | 9.08 | 2.95 |
24 | J2 | Green | 34.22 | 4.32 | 0.09 | 0.12 | 0.28 | 19.89 | 0.55 | 0.07 |
25 | J3 | Green | 38.76 | 5.35 | 0.10 | 0.37 | 0.30 | 30.02 | 1.26 | 1.28 |
26 | GY1 | Yellow | 45.09 | ND | 1.32 | 3.52 | 0.76 | 18.23 | 0.77 | 0.04 |
27 | GY2 | Yellow | 43.54 | ND | 1.26 | 0.25 | 0.34 | 23.41 | 0.34 | 0.10 |
28 | GY3 | Yellow | 44.93 | ND | 1.24 | 5.40 | ND | 18.74 | 0.22 | 0.05 |
29 | GY4 | Yellow | 45.62 | ND | 1.24 | 5.44 | 0.75 | 12.72 | 0.42 | 0.05 |
30 | H3 | Yellow | 43.22 | ND | 2.86 | 0.52 | 0.61 | 28.19 | 0.36 | 1.65 |
31 | H12 | Yellow | 43.40 | ND | 1.39 | 0.25 | ND | 22.62 | 0.32 | 0.10 |
ND : Not Detected, unit: wt.%.
Table 4 . Lead isotopes of glazes from Gyeonbokgung Palace in Joseon Dynasty.
No. | Sample | Color | 206Pb/204Pb | 207Pb/204Pb | 208Pb/204Pb | 207Pb/206Pb | 208Pb/206Pb |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | GB1 | Blue | 18.439 | 15.719 | 38.865 | 0.8525 | 2.1078 |
2 | GB2 | Blue | 18.385 | 15.727 | 38.824 | 0.8554 | 2.1118 |
3 | GB3 | Blue | 18.167 | 15.668 | 38.451 | 0.8625 | 2.1165 |
4 | GB4 | Blue | 18.514 | 15.775 | 39.077 | 0.8520 | 2.1106 |
5 | GB5 | Blue | 18.224 | 15.712 | 38.629 | 0.8622 | 2.1195 |
6 | GB6 | Blue | 18.458 | 15.766 | 39.038 | 0.8541 | 2.1148 |
7 | GG1 | Green | 18.259 | 15.668 | 38.552 | 0.8581 | 2.1114 |
8 | GG2 | Green | 18.518 | 15.760 | 39.047 | 0.8510 | 2.1085 |
9 | GG3 | Green | 18.524 | 15.763 | 39.069 | 0.8510 | 2.1091 |
10 | GG4 | Green | 18.251 | 15.715 | 38.665 | 0.8610 | 2.1184 |
11 | GG5 | Green | 18.590 | 15.856 | 39.354 | 0.8529 | 2.1174 |
12 | GG6 | Green | 18.504 | 15.750 | 39.010 | 0.8512 | 2.1082 |
13 | GY1 | Yellow | 18.525 | 15.860 | 39.300 | 0.8561 | 2.1213 |
14 | GY2 | Yellow | 18.390 | 15.711 | 38.817 | 0.8543 | 2.1107 |
15 | GY3 | Yellow | 18.429 | 15.767 | 39.005 | 0.8555 | 2.1163 |
16 | GY4 | Yellow | 18.414 | 15.729 | 38.865 | 0.8542 | 2.1106 |
17 | S1 | Green | 18.566 | 15.826 | 39.261 | 0.8524 | 2.1146 |
18 | S9 | Green | 18.545 | 15.919 | 39.425 | 0.8584 | 2.1258 |
19 | S10 | Blue | 18.289 | 15.680 | 38.611 | 0.8573 | 2.1111 |
20 | S13 | Blue | 18.479 | 15.848 | 39.216 | 0.8575 | 2.1224 |
21 | S16 | Green | 18.526 | 15.773 | 39.086 | 0.8514 | 2.1097 |
22 | S17 | Green | 18.289 | 15.741 | 38.760 | 0.8607 | 2.1194 |
23 | S21 | Green | 18.533 | 15.783 | 39.112 | 0.8516 | 2.1105 |
24 | H3 | Yellow | 17.829 | 15.643 | 37.913 | 0.8775 | 2.1261 |
25 | H6 | Blue | 18.126 | 15.683 | 38.442 | 0.8652 | 2.1207 |
26 | H8 | Blue | 18.372 | 15.721 | 38.796 | 0.8557 | 2.1116 |
27 | H9 | Green | 18.230 | 15.706 | 38.623 | 0.8616 | 2.1187 |
28 | H10 | Green | 18.071 | 15.704 | 38.263 | 0.8691 | 2.1173 |
29 | H12 | Yellow | 18.427 | 15.742 | 38.903 | 0.8543 | 2.1111 |
30 | J2 | Green | 18.551 | 15.813 | 39.241 | 0.8524 | 2.1152 |
31 | J3 | Green | 17.940 | 15.659 | 38.047 | 0.8729 | 2.1204 |
Table 5 . Lead isotopes of lead glazes in the three kingdoms and unified silla period.
No. | Site | 206Pb/204Pb | 207Pb/204Pb | 208Pb/204Pb | Ref. |
---|---|---|---|---|---|
1 | Wanggung-ri, Iksan | 17.890 | 15.651 | 38.954 | BNRICH, 2007 |
2 | Wanggung-ri, Iksan | 17.234 | 15.513 | 37.935 | BNRICH, 2007 |
3 | Wanggung-ri, Iksan | 17.251 | 15.538 | 38.014 | BNRICH, 2007 |
4 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.415 | 15.622 | 37.889 | BNRICH, 2007 |
5 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.522 | 15.622 | 34.681 | BNRICH, 2007 |
6 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.532 | 15.629 | 34.698 | BNRICH, 2007 |
7 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.371 | 15.612 | 34.933 | BNRICH, 2007 |
8 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.365 | 15.604 | 34.901 | BNRICH, 2007 |
9 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.409 | 15.620 | 34.893 | BNRICH, 2007 |
10 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.377 | 15.605 | 34.879 | BNRICH, 2007 |
11 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.400 | 15.621 | 34.921 | BNRICH, 2007 |
12 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.408 | 15.614 | 34.867 | BNRICH, 2007 |
13 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 14.335 | 12.816 | 31.797 | INM, 2020 |
14 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 16.494 | 14.712 | 36.482 | INM, 2020 |
15 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 16.725 | 15.131 | 37.293 | INM, 2020 |
16 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 16.98/0 | 15.189 | 37.482 | INM, 2020 |
17 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 14.583 | 13.365 | 32.877 | INM, 2020 |
18 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 14.044 | 12.626 | 31.563 | INM, 2020 |
19 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 15.117 | 13.561 | 33.726 | INM, 2020 |
20 | Mireuksa Temple Site, Iksan | 17.030 | 15.061 | 37.559 | INM, 2020 |
21 | Buseoksa Temple, Yeongju | 19.738 | 16.157 | 40.258 | Kang et al., 2005 |
22 | Buseoksa Temple, Yeongju | 19.667 | 16.102 | 40.082 | Kang et al., 2005 |
23 | Buseoksa Temple, Yeongju | 26.625 | 16.900 | 41.601 | Kang et al., 2005 |
24 | Cheonryongsa temple site, Gyeongju | 26.021 | 16.760 | 41.318 | Kang et al., 2005 |
25 | Beopqwangsa temple site, Pohang | 26.548 | 16.811 | 41.311 | Kang et al., 2005 |
26 | Beopqwangsa temple site, Pohang | 25.980 | 16.722 | 41.199 | Kang et al., 2005 |
27 | Yeongmyosa temple site, Gyeongju | 25.985 | 16.738 | 41.251 | Jo et al., 2007 |
28 | Yeongmyosa temple site, Gyeongju | 26.677 | 16.847 | 41.519 | Jo et al., 2007 |
29 | Sacheonwangsa temple site, Gyeongju | 20.146 | 15.976 | 39.156 | GNRICH, 2018 |
30 | Sacheonwangsa temple site, Gyeongju | 18.225 | 15.749 | 39.290 | GNRICH, 2018 |
Il Kyu Choi, Hye Ri Yang, Chan Hee Lee
Econ. Environ. Geol. 2022; 55(5): 447-463Chan Ho Jeong, Jong Gun Kim and Jae Young Lee
Econ. Environ. Geol. 2001; 34(2): 227-241Chan Ho Jeong
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