Scientific Analysis and Conservation of Goryeo Bronze Bell at Buyeo National Museum

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(1)Conservation Science in Museum Vol.10, pp. 1~13(2009). 국립부여박물관 소장 고려시대 동종의 과학적 분석과 보존 이선명·남궁승·김연미·김종오 국립부여박물관 보존과학실. Scientific Analysis and Conservation of Goryeo Bronze Bell at Buyeo National Museum Sunmyung Lee, Seung Namkung, Yeonmi Kim and Jongoh Kim Conservation Science Lab., Buyeo National Museum. 요 약. 국립부여박물관 소장 고려시대 범종은 일부가 결실된 상태이며, 표면은 부식물과 매장당시 고착된 흙, 먼. 지 등으로 곳곳이 오염된 상태이다. 동종의 분석 결과, 주요 성분으로 Cu 74.18%, Sn 9.58%, Pb 15.77%가 검출되 었고 기타 미량성분으로 As, Fe, Sb, Bi, Ag가 확인되었다. 동종의 미세조직은 α 상 기지에 부분적으로 흰색(α +δ )공석 상이 관찰되고 곳곳에서 회색 개재물(S)과 검은색 개재물(Pb 편석)이 분포하였다. 동종의 안정적 보존을 위하여 보존처 리를 실시하였다.. Abstract. A part of the bronze bell from Goryeo (918-1392) in the collection of Buyeo National Museum was. missing, and it was noted to retain corrosion products and burial accretions. Chemical analysis showed that the chemical composition of the bronze bell is Cu (74.18%), Sn (9.58%), Pb (15.77%), and very small amounts of As, Fe, Sb, Bi, and Ag. It was noted that the microstructure of the bronze bell was mainly made up of. phase and +. eutectoid phase, and gray (S) and black (Pb segregation) prevailed. Conservation treatment has been done for the preservation of this bronze bell.. 1 https://doi.org/10.22790/conservation.2009.10.0001.

(2) 박물관 보존과학 제10집. Ⅰ. 서 론. 범종에 대한 과학적 연구는 재질의 성분분석과 미세조 직 관찰 및 납동위원소비의 분석을 바탕으로 전반적인 제. 종(鐘)은 금속으로 주조한 타악기의 일종으로, 경종(警. 작기술, 재료간의 동질성 여부와 산지추정에 대한 연구가. 鍾), 시종(時鐘) 등 그 용도의 범위가 넓지만 우리나라에. 통일신라시대 범종을 중심으로 진전된 상태이지만3) 분석. 서 종이라 함은 동제 범종1)을 말한다. 우리나라 범종은 중. 시료의 확보가 어려운 까닭에 괄목할 만한 연구 성과는 없. 국이나 일본의 범종과는 달리 뛰어난 청동 주조기술을 바. 는 실정이다. 그러나 최근 낙산사 동종이 화재로 소실되는. 탕으로 독특한 양식과 구조를 가지며 소리가 맑고 긴 여운. 사건을 계기로 범종의 보존과 복원을 위한 과학적 조사 연. 을 가지는 특징으로 인해 한국종이라는 학명으로까지 불. 구의 필요성이 요구되면서 많은 연구결과들이 보고되고. 릴 만큼 그 우수성을 인정받고 있다.2). 있다.4). 통일신라시대에 이르러 전형적 동종 양식의 정착을 이. 이 연구에서는 부여박물관에서 소장하고 있는 고려시대. 룬 우리나라 범종은 이후 통일신라 범종을 충실히 계승한. 동종을 대상으로, 보존처리에 앞서 형태적 특징을 살피고. 고려시대와 중국의 영향을 받은 이른바, 조·중 혼합양식. 처리 전 상태를 정밀하게 진단하였다. 또한 비파괴 분석을. 이 만들어진 조선시대에 이르기까지 꾸준히 제작되었으. 통해 성분분석과 미세조직 관찰을 실시하여 동종의 재질. 나, 범종의 제작기술에 대한 기록이 남아있지 않아 범종. 특성을 검토하였으며, 범종의 보존처리 과정을 정리하였. 의 조성 분석과 고대 기술사적 단서 등을 통해 그 제작기. 다. 이 자료가 동종의 보존 관리뿐만 아니라 자료가 미진. 술을 유추하고 있는 실정이다.. 한 고려시대 동종의 제작기술 연구를 위한 기초 자료로 활 용되기를 기대한다.. Fig. 1. Before conservation treatment. Front side (A), back side (B), right side (C) of bronze bell. 1) 범종은 불교사찰에서 사용하는 종으로, 불교 의식에 사용됨은 물론이고 절에서 때를 알리고 대중을 모으는데 사용하기도 한다. 2) 정동찬, 윤용현, 윤대식, 2004,『겨레과학기술 조사연구(ⅩⅡ)-청동 종 주물기술-』 , 국립중앙과학관 학술총서 43, pp. 3~7. 3) 맹선재, 1975; 최주 외, 1986; 염영하, 1991; 강형태, 2004; 김현정, 2007. 4) 황진주 외, 2000; 2005; 권혁남 외, 2005; 조남철 외, 2006; 2008. 2.

(3) 국립부여박물관 소장 고려시대 동종의 과학적 분석과 보존. 경 24.6㎝, 종 구경 두께 1.4㎝의 소형종으로, 보존처리. Ⅱ. 연구대상 및 방법. 전 무게는 6㎏이었으며, 종신과 종구의 길이 비율은 거의. 2.1. 연구대상. 1:1에 가깝고 종의 복부가 넓은편이어서 시각적 안정감을 보인다(Fig. 1).. 연구대상인 동종은 충남 논산시 벌곡면에서 출토된 발. 동종의 전체적인 구성요소를 보면, 상부는 용뉴, 용통,. 견매장문화재 국가귀속품이다. 이 동종은 높이 34.3㎝, 구. 천판으로 구성 되었고 종신부에는 상대, 유곽, 여래상, 당. Fig. 2. Main arrangement of patterns. Fig. 3. Constituent elements of the bronze bell (A) Acoustic tube that contacts the dragon head (B) Image of 凹 type Yu-Kwack (C) Image of sitting Buddhist saint which looks into the bell body between Yu-Kwack and Yu-Kwack (D) A circle Tang-Chwa (heart circle) with a sitting Buddhist saint (E) Lower band. 3.

(4) 박물관 보존과학 제10집. 좌, 하대가 배치되었으며 명문은 확인되지 않았다. Fig. 2. ArtTAX Basic, Bruker AXS, Germany)를 이용하여. 는 동종의 주요 문양 배치도이며, 유곽 및 여래상과 당좌. 표면 비파괴 분석을 수행하였다.. 의 배치가 전후좌우를 기준하여 약간 틀어진 상태에서 앞 이나 뒤로 조금씩 어긋나게 배치되어 있음을 알 수 있다.. 분석조건은 No filter 상태에서 Target은 몰리브덴 (Mo), 전압 50kV, 전류는 600㎂, 분석시간은 200s이고,. 이를 세부적으로 살펴보면, 종신 정상부에는 역 U자형. 분석 면적 직경은 0.65㎜이다. 조성 분석에 앞서 분석 결. 의 용뉴에 접하여 용통이 있으며, 용두는 여의주를 물고. 과의 신뢰성을 확보하기 위해 검증된 청동 표준시료로 생. 있고 양쪽 발에도 여의주를 움켜진 상태이다. 용통 표면에. 성한 프로그램을 설정하고 이와 동일한 측정조건에서 분. 는 문양요소가 없으며 정상부에는 소주의 주연을 두르고. 석하였다. 분석결과는 이와 같이 표준시료로 생성한 데이. 있고, 천판 상면에도 문양이 없다(Fig. 3A).. 터로 보정한 100% 환산치이며, 표면분석에 의한 분석오. 상대는 너비 약 1.8㎝로 당초문이 조각되어 있고 상대. 차를 감안하여 해석하였다.. 에 접하여 4개소에 凹형 유곽을 배치하고 있으며 유곽대에. 동종의 미세조직 관찰은 보존처리 도중 탈락된 미세편. 는 당초문과 연주문을 장식하였다. 유곽 내부에는 팔엽화. 을 수습하여 시료로 이용하였다. 수습된 시료는 에폭시 수. 문(八葉花文)이 배치되고 그 중심에 돌기한 9개의 유두가. 지로 마운팅 한 후 연마지 #800, #1200, #2000, #2400. 정연하게 배치되었다(Fig. 3B).. 까지 순차적으로 연마하고 연마포 (MD-Dur, MD-. 유곽과 유곽 사이의 종복에는 여래상이 1구씩 2구가 대. Nap)에 연마제(DP-suspension 6㎛, 3㎛, 1㎛)를 뿌리. 칭으로 배치되었고 원형의 당좌 1좌가 여래상과 교차되게. 면서 시료에 스크래치가 없을 때까지 연마하였다. 사용한. 배치되어 있다. 종신의 결실부에는 앞의 당좌와 대칭되는. 연마기는 Topmet Minipol이다. 연마가 끝난 시편은 표. 당좌 1좌가 배치되었던 것으로 추정된다. 여래상은 연화대. 면에 연마제가 남아있지 않도록 초음파세척기를 이용하여. 좌에 결가부좌한 채 두광과 신광을 갖추고 합장한 모습이. 세척한 후 건조시켰다.. 다. 원형당좌는 중앙부에 원형의 자방을 갖추고 둘레를 당. 건 조 된 시 편 은 에 칭 액 (FeCl 3+HCl+Ethyl. 초문으로 장식하였으며 연주문대의 외곽선을 돌렸다(Fig.. Alcohol)을 이용하여 부식시켰으며 자동계수기가 장착된. 3C, D).. Nikon Eclipse E 600W 편광/반사 겸용 현미경으로 칼. 하대는 약 3.8㎝의 너비로 당초와 연주문으로 장식하였. 라상 조직을 관찰하였다. 또한 표면을 금(Au) 코팅한 후. 으며, 상대 폭에 비하여 하대 폭이 넓다(Fig. 3E). 이와. 미세조직의 산출상태를 관찰하기 위해 주사전자현미경. 같은 종의 형식, 문양 등을 통하여 연구 대상 동종이 고려. (TESEM, VEGAⅡ LMH, TESCAN, Czech)을 이용. 시대 후기 종의 특징을 보이는 것을 알 수 있다.. 하였고 여기에 장착된 에너지 분산형 성분분석기(EDS X Flash detector, Bruker AXS, Germany)를 이용하여. 2.2. 연구방법. 미소부위의 화학조성을 분석하였다.. 이 연구에서는 동종의 전체적인 형상을 정밀하게 관찰 하기 위해 이동식 실체현미경(Leica M651)을 이용하였 고, 육안으로 관찰할 수 없는 내부구조는 X-ray투과탐상. Ⅲ. 처리 전 상태조사. 조사(TVX-1160)를 통해 확인하였다. 또한 파단면 중 바탕금속이 잘 남아 있는 부분을 대표지. 이 동종은 우측과 후면에 이르는 부분의 1/4 정도가 결. 점으로 선정하고 범종을 이루는 금속재료의 화학조성을. 실된 상태이나 전체적인 형태는 확인 가능하며, 표면은 부. 분석하기 위해 이동형 X-선형광분석기(P-XRF,. 식물과 매장당시 고착된 흙, 먼지 등으로 인해 변질된 상. 4.

(5) 국립부여박물관 소장 고려시대 동종의 과학적 분석과 보존. Fig. 4. State before treatment of the bronze bell (A) Confirmed molding sand in acoustic tube (B) Hole that look in bell cover (C) Defects image of hole form that is observed in bell body (D) Attached pollutant on surface (E, F) Bending, crack, sheeting exfoliation of surface corrosion material that is broken part. 5.

(6) 박물관 보존과학 제10집. Fig. 5. X-ray photo of the bronze bell (A) Crack surrounding hole (B) Cracks that do not appear to be a result of surface corrosion or contaminants (C) Image that shows lower density than other areas of surrounding hole. 태이다. 종신 최상부의 용통에서는 주물사가 고착되어 막. 매장당시 고착된 흙으로 인해 보이지 않았던 균열을 확인. 혀있는 상태이다(Fig. 4A). 천판상에는 주물결함으로 보. 할 수 있었다(Fig. 5B). 종신의 곳곳에서 보이는 구멍의. 이는 비교적 큰 구멍이 있다(Fig. 4B).. 주변은 조사결과 다른 부분에 비해 밀도가 낮은 상태를 나. 종신의 전면은 표면이 전체적으로 매끈하지 못하고 횡. 타냈다(Fig. 5C).. 선이 여러 줄 보이며 문양도 투박한 모습을 보인다. 또한 곳곳에서 주조 후 응고되면서 형성된 것으로 보이는 구멍 형태의 결함들이 관찰되며 가공 시 묻어난 것으로 보이는 이물질이 고착된 모습도 관찰된다(Fig. 4C, D). 종신의. Ⅳ. 과학적 분석 결과. 일부가 결실된 곳의 파단면에서는 응력이 집중되어 종신 의 기벽이 구부러지거나 균열이 발생한 모습을 보이며 이. 4.1. 성분분석 결과. 부분을 중심으로 표면의 부식산화물이 층상으로 박락되는 현상을 보인다.(Fig. 4E, F).. 범종은 옛부터 靑銅(Bronze), 즉 Cu와 Sn의 합금으. 한편, 육안으로 확인하기 힘든 범종의 부식정도와 내부. 로 주조되었다. 이는 용도 및 시대적인 요구에 따라 이 두. 구조 및 결함상태를 파악하기 위해 X-ray 투과탐상조사를. 원소 외에 Pb, Zn 및 기타 원소가 첨가되기도 했다. 이 같. 실시하였다. 이 결과, 천판상의 구멍 주변에서 육안으로. 은 성분조성은 범종의 주조성과 기계적 성질 및 종의 음향. 볼 수 없었던 불규칙한 균열이 발생하여 재질이 약화된 모. 과도 깊은 연관성이 있으므로 범종의 조사 연구에 있어 성. 습을 볼 수 있었다(Fig. 5A). 또한 표면의 부식산화물과. 분확인은 필수적이다.. 6.

(7) 국립부여박물관 소장 고려시대 동종의 과학적 분석과 보존. 분석대상 동종은 소형종으로, 위치에 따른 조성비의 차 를 고려하지 않고 최대한 바탕금속이 잘 드러난 부분을 선 정하여 재료의 성분분석을 수행하였다. 측정위치는 Fig 6 과 같으며, 3지점에 대하여 실시하고 각 측정결과에 대한 평균을 내었다(Table 1). 측정결과, 동종을 구성하고 있는 주요 성분으로 Cu가 74.18%, Sn이 9.58%, Pb가 15.77% 검출되었고 기타 미량성분으로 As, Fe, Sb, Bi, Ag가 확인되었다. 범종의 경우 타종 시 특유의 맑고 여운이 긴 소리가 나 고 충격에 있어 적합한 강도와 경도 및 연성을 지니기 위 해서 Sn이 약 13~15%정도 함유되어야 하는데, 종을 제 작할 때 Sn 함량이 많아지면 경도는 높아지고 종소리도 맑아진다. Sn이 20%이상 되면 취성이 생겨 타종 등 규칙 적으로 반복되는 충격에 따른 피로에 취약하게 되어 파괴 되기 쉽다. 또한 주물이 응고할 때 편석이 나타나므로 재 Fig. 6. XRF analysis area of the bronze bell. 질의 균질성을 갖기 어려운 단점도 있으나 그 양이 적으면. Table 1. XRF results of the bronze bell. Element(wt %). Total. No. Cu. Sn. Pb. As. Fe. Sb. Bi. Ag. 1. 73.14. 9.56. 16.77. 0.03. 0.06. 0.40. 0.01. 0.03. 100.00. 2. 73.51. 9.62. 16.43. 0.04. 0.06. 0.31. 0.01. 0.03. 100.00. 3. 75.90. 9.54. 14.12. 0.03. 0.03. 0.35. 0.01. 0.02. 100.00. Average. 74.18. 9.58. 15.77. 0.03. 0.05. 0.36. 0.01. 0.02. 100.00. 경도가 낮아지며 종소리도 둔탁해진다.5) 이는 고대 중국 춘추시대(BC770~475)말『周禮』「考工. 11.4%로 상대적으로 낮은 함량을 보여 일반적인 범종에 비 해 소리가 둔탁했을 것으로 추정하였다.. 記」 에서 청동제품의 용도별 합금비율을 정해놓은 金有六齊. 특히 이 동종은 Pb가 15.77%로, 우리나라 타 동종의 성. 를 통해서도 알 수 있다. 여기서 제시한 종의 합금비율은. 분분석 결과(Table 2)와 비교해 보면 상대적으로 높은 함. Cu와 Sn이 6:1로, Sn이 약 14%에 해당하며, 우리나라의. 량을 보인다. 일반적으로 납은 청동주물에 있어 용융점을. 대표적인 통일신라시대 범종에서 이 함량에 가까운 수치를. 낮추고 주조성을 향상시켜 문양을 좋게 하며, Sn으로 인해. 나타내는 것을 알 수 있다(Table 2). 반면, 이번 분석대상. 높아진 경도와 인장강도를 낮출 수 있어 연신율을 높게 할. 인 동종을 합금비를 통해 백분율로 환산한 결과, Sn이. 수 있다. 그러나 이는 청동 합금에서 편석되기 쉬우며, 소리 를 둔탁하게 만든다.. 5) 염영하, 1991,『한국의 종』 , 서울대학교출판사, pp. 39~48.. 7.

(8) 박물관 보존과학 제10집. Table 2. Chemical composition of Korean bronze bells. Element(wt%). Name(origin). Period Cu. Sn. Pb. Zn. As. Fe. Sb. Ni. Bi. Co. Ag. SW(염영하, 1991). 83.87. 13.26. 2.12. 0.32. -. -. -. -. -. -. -. Unified Silla(725). BD(강형태, 2004). 86.07. 12.83. 0.22. -. 0.14. 0.16. 0.04. 0.06. -. -. -. Unified Silla(771). SR(맹선재, 1975). 87.7. 8.76. 1.64. 0.01. 0.01. 0.16. 0.18-0.25. 0.07. 0.12. -. 0.39. Unified Silla(804). SS(최 주, 1986). 76.07. 17.76. 0.34. 0.21. 0.15. 0.48. 0.05. 0.05. -. -. 0.15. Unified Silla(9C). UC(김현정, 2007). 82.23. 12.83. 1.8. 0.06. 1.44. 0.11. -. 0.04. -. 0.02. 0.33. Unified Silla(9C). GR1(황진주, 2000). 83.3. 13.4. 1.4. 0.01. 0.73. 0.32. 0.18. 0.11. -. 0.01. 0.22. Goryeo(10C). OO(조남철, 2008). 74.1. 10.5. 13.1. 0.01. 0.1. 0.23. 0.15. 0.05. -. -. 0.09. Goryeo(1216). GR2(부여박물관, 근간). 74.18. 8.58. 15.77. -. 0.03. 0.05. 0.36. -. 0.01. -. 0.02. Goryeo(13C). NS(황진주, 2005). 81.8. 15.8. 0.07. 0.01. 0.04. 0.1. -. 0.07. -. 0. 0.32. Joseon(1469). SW : Sangwonsa temple bell BD: Bongdeaksa temple bell SR: Seollimwon temple bell SS: Silsangsa temple bell UC: Bell excavated from Uncheon-dong, GR1: Goryeo bronze bell donated by Takahara Himiko OO: Oeosa temple bell GR2: Goryeo bronze bell in the collection of Buyeo National Museum NS: Naksansa temple bell. 이를 종합하면 분석대상 동종은 범종에 적합한 Sn의 함. 냉각된 조직 형태를 보였다. 또한 가공 시 형성된 전위slip. 량이 상대적으로 적을 뿐만 아니라 높은 Pb의 함량을 나타. 으로 보이는 결정구조 결함이 strain line형태로 관찰된다. 내는 것으로, 일반적인 다른 동종들에 비하여 음색이 둔탁. (Fig. 7A, Fig. 8A).. 했을 것으로 판단된다. 또한 소형종이면서 Pb가 많이 첨가. 조직 내에서 보이는 회색의 개재물을 SEM-EDS로 분. 된 것을 볼 때 소리보다는 주조성을 높여 문양을 좋게 하는. 석한 결과(Fig. 7B, C), S가 15.13%로 비교적 높은 함. 장식적 의도로 제작된 것으로 생각된다. 이 같은 결과는 동. 량을 나타냈다. 또한 Sn이 검출되지 않고 Fe가 소량. 시대 범종인 오어사 동종의 분석(조남철 외, 2008)결과에. (0.75%) 함유되어 있는 것으로 보아 구리광석 중 황(S). 서도 확인된다.. 과 철(Fe)을 포함하는 황동석(CuFeS2)이나 반동석 (Cu5FeS4)과 같은 원광석을 사용하였을 것으로 추정하였. 4.2. 미세조직 분석. 다.6) 또한 곳곳에서 부정형의 검은색 개재물이 관찰되어. 보존처리 중 탈락된 미세편을 수습하여 전처리 후, 현미. SEM-EDS분석을 통해 살펴보았다. 이 결과(Fig. 7B,. 경을 통해 미세조직 관찰을 하였다. 관찰 결과 동종의 미세. D, 8B, C, D, E), Pb가 모두 약 45% 이상의 높은 함량. 조직은 구리빛의 α 상 기지에 부분적으로 흰색(α +δ )공석상. 을 나타내어 Pb 편석물이거나 Pb 편석물이 빠져나간 부. 이 관찰되는 것으로 특별한 열처리 없이 주조되어 서서히. 분으로 해석하였다.. 6) 구리는 천연으로도 금속으로서 산출되지만 주로 황화물, 산하물 또는 탄산염으로 산출되며 제련법도 비교적 간단한 금속이다. 구 리광물은 황동석(CuFeS2), 반동석(Cu5FeS4), 휘동석(Cu2S), 적동석(Cu2O) 등 현재 165종 정도가 알려져 있다. 일반적으로 황화물이 많고 아연, 카드뮴, 몰리브덴, 비소, 납, 안티몬, 금, 은 등의 불순물을 포함하고 있다. 우리나라에서는 황동석이 주요광 물로 산출되는 것으로 알려져있다.. 8.

(9) 국립부여박물관 소장 고려시대 동종의 과학적 분석과 보존. C. D. S-1. S-2. (A) Optical microscope photo of microstructure (B) SEM-EDS analysis of inclusions that show gray and black (C) SEM-EDS result of inclusion that show gray (D) SEM-EDS result of inclusion that show black. [wt%] Spectrum. C. O. S. Fe. Cu. As. Ag. Sn. Pb. Total. S-1. 0.71. 1.52. 15.13. 0.75. 68.99. 0.51. 0.9. -. 11.49. 100. S-2. 0.41. 12.82. 6.46. 0.84. 25.49. 0.43. 3.52. 2.32. 47.7. 100. Fig. 7. Optical microscope photo of microstructure and SEM-EDS results of inclusions that show gray and black. 9.

(10) 박물관 보존과학 제10집. C. D. E. S-1. S-2. S-3. (A) Optical microscope photo of microstructure (B) SEM-EDS analysis of inclusions that show black (C, D, E) SEM-EDS result of inclusions that show black. [wt%] Spectrum. C. O. S. Fe. Cu. As. Ag. Sn. Pb. Total. S-1. 4.32. 11.52. 9.96. 1.15. 8.31. 2.1. 10.45. -. 52.2. 100. S-2. 5.82. 22.99. 15.38. 0.81. 7.84. -. 2.46. -. 44.71. 100. S-3. 0.65. 11.81. 6.18. 1.26. 21.6. 3.14. 7.16. 2.21. 45.99. 100. Fig. 8. Optical microscope photo of microstructure and SEM-EDS result of inclusions that show black. 10.

(11) 국립부여박물관 소장 고려시대 동종의 과학적 분석과 보존. (A) SEM-EDS mapping area (D) Pb. (B) Cu (E) S. (C) Sn (F) As. Fig. 9. Component distributions by microstructure of the bronze bell. Pb 편석물은 Cu 또는 Sn과의 고용도가 거의 없고 용. Ⅴ. 보존처리. 융점이 낮아 응고되는 과정에서 다양한 불순물이 혼입된 다.7) 이는 Fig 9의 미세조직별 성분 분포도를 통해 가시적. 동종은 부분적으로 결실되었으며, 표면이 부식물로 덮인. 으로 확인할 수 있다. 이 같은 편석부분은 외기에 접촉되. 상태에서 출토 후, 즉시 보존처리가 이뤄지지 않아 흙, 먼지. 어 있으면 불순물 함량이 높기 때문에 다른 부분보다 부식. 등의 이물질이 고착되어 있는 상태이다. 따라서 동종의 안. 진행이 촉진되어 범종의 재질을 약화시키는 요인이 된다.. 정적인 보존 관리를 위하여 보존처리를 실시하였다.. 7) H. Schumann, 1996,『金屬組織學』 , 학문사, pp. 236~240.. 11.

(12) 박물관 보존과학 제10집. Fig. 10. Photo after conservation treatment of the bronze bell Front side (A), back side (B), right side (C) of the bronze bell. 보존처리는 동종의 처리 전 상태 진단을 통해 표면에. 해 강화처리를 실시하였다. 강화처리는 아크릴계 합성수. 생성된 부식물이 안정화된 상태임을 확인하여 표면 이물. 지인 Paraloid B-72(in Acetone) 8wt% 용액을 사용하. 질을 제거하고 더 이상 부식이 진행되지 않도록 안정화처. 여 유화 붓으로 도포한 후, 자연건조 하였다. 처리과정에. 리 및 강화처리를 실시하였다(Fig. 10). 처리 후 동종의. 서 강화제가 한 곳에 집중되지 않고 골고루 표면에 도포되. 무게는 5.72㎏이다.. 도록 아세톤을 스프레이와 붓을 사용하여 정리하였다.. 5.1. 표면 이물질 제거. Ⅵ. 결 론. 동종 표면은 에탄올로 2차에 걸쳐 정밀하게 세척하고 마지막으로 아세톤으로 세척한 후, 자연건조 하였다. 세척 은 분무 세척으로 유화붓, 대나무, 헤라 등의 소도구를 이 용하여 표면의 이물질을 제거하였다.. 1. 조사·연구대상인 동종은 종의 형식, 문양 등으로 볼 때 제작 시기는 고려시대 후기의 것으로 추정된다. 처리 전 정밀 상태조사 결과, 1/4 정도가 결실되었으며, 표면은. 5.2. 안정화 처리. 부식물과 매장당시 고착된 흙, 먼지 등의 이물질로 인하여 오염된 상태였다. 또한 곳곳에서 주조 결함으로 보이는 구. 부식의 진행을 억제하기 위해서 B.T.A. (in Ethyl. 멍들이 관찰되며 이를 중심으로 발달한 균열을 비롯하여. Alcohol) 3wt% 용액을 유화붓을 이용하여 표면에 도포. 금속의 재질이 약화된 모습을 X-ray 투과탐상조사로 확인. 하고 일주일 간 자연건조 하였다. 건조 후 나타나는 흰색. 할 수 있었다.. B.T.A. 결정은 붓, 면봉, 에탄올 등을 이용하여 제거하 였다.. 2. 비파괴 분석을 통해 동종의 화학조성을 살펴 본 결 과, 주요 성분으로 Cu가 74.18%, Sn이 9.58%, Pb가. 5.3. 강화처리. 15.77% 검출되었고 기타 미량성분으로 As, Fe, Sb, Bi, Ag가 확인되었다. 이 중 Sn의 비율은 소리 위주의 범종제. 안정화 처리 후, 산화를 방지하고 표면강도를 높이기 위. 12. 작에 적합한 Sn 함량보다 상대적으로 낮은 반면, Pb의 함.

(13) 국립부여박물관 소장 고려시대 동종의 과학적 분석과 보존. 량은 높게 나타나고 있어 일반적인 다른 동종들에 비해 종 소리가 둔탁했을 것으로 판단되며, 소리 보다는 장식적 의 도로 제작한 동종일 것으로 추정하였다.. 3. 동종의 미세조직은 구리빛의 α 상 기지에 부분적으로 흰색(α +δ )공석상이 관찰되며 가공 당시 형성된 전위slip 이 strain line형태로 관찰된다. 조직 내에서 관찰되는 회 색의 개재물을 분석한 결과, S가 15.13%로 비교적 높은 함량을 나타냈으며 Sn이 검출되지 않고 Fe가 소량 (0.75%) 함유됨을 확인하였다. 따라서 구리광석 중 황. 참고문헌. (S)과 철(Fe)을 포함하는 황동석(CuFeS2) 혹은 반동석 (Cu5FeS4)을 원광석으로 사용하였을 것으로 추정하였다. 또한, 곳곳에서 관찰되는 검은색 개재물은 Pb 편석물이거 나 Pb 편석물이 빠져나간 부분으로, Cu 또는 Sn과의 고 용도가 거의 없고 용융점이 낮아 응고되는 과정에서 다양 한 불순물이 혼입되었음을 확인하였다.. 1. 강형태, 김종오, 유혜선, 권혁남, 2004,「성덕대왕신종(국보 제29호)의 성분조성과 납동위원소비」 ,『박물관보존과학』 , vol. 5, pp.49~57. 2. 김현정, 김수기, 2007,「보물 제1167호 청주 운천동 출토 통일신라 범종의 형태와 보존과학적 특성 고찰」 ,『문화재』 , 제40호, pp.357~386.. 4. 동종은 과학적 분석을 수행 한 후, 안정적인 보존관 리를 위하여 보존처리를 실시하였다. 처리는 표면의 이물 질을 제거하고 부식 진행을 억제하기 위해 안정화처리 및 표면 강화처리를 실시하였다.. 3. 권혁남, 유혜선, 2005,「보신각종의 비파괴조사」 ,『박물관 보존과학』 , vol. 6, pp.3~10. 4. 맹선재, 1975,「신라범종에 대한 금상학적 연구」 ,『대한금 속학회지』 , vol. 13, No. 4, pp.454~458. 5. 염영하, 1991,『한국의 종』 , 서울대학교출판부. 6. 정동찬, 윤용현, 윤대식, 2004,『겨레과학기술 조사연구 (Ⅶ) 청동 종 주물기술』 , 국립중앙과학관 학술총서 43. 7. 조남철, 허일권, 강형태, 2006,「익산 미륵사지 출토 동종의 금속학적 연구」 ,『보존과학연구』 , 27집, pp.6~22. 8. 조남철, 강형태, 2008,「포항 오어사 동종(보물1280호)의 성분조성과 납동위원소비 분석」 ,『한국상고사학회』 , 제16 호, pp.85~97. 9. 최주, 김수철, 馬淵久夫, 平尾良光, 1986,「옛 한국 청동기 에 대한 소고」 ,『대한금속학회지』 , vol. 24, No. 4, pp. 540~547. 10. 황진주, 조남철, 이명희, 강대일, 2000,「기증 고려범종의 금 속 학 적 고 찰 」, 『 고 려 범 종 』, 국 립 문 화 재 연 구 소 , pp.48~53. 11. 황진주, 한민수, 2005,「낙산사 동종의 성분분석 및 금속학 적 고찰」 ,『보존과학연구』 26집, pp.27~40. , 학문사. pp.236~240. 12. H. Schumann, 1996,『金屬組織學』. 13.

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