Making Techniques and Provenance Interpretation for Molding Clay of Four-Guardian Statues in Songgwangsa Temple, Suncheon, Korea

접수 10. 02. 01 / 심사 10. 03. 02 / 승인 10. 03. 03

8

순천 송광사 사천왕상 소조토의 제작기법과 원산지 해석

조영훈* | 조성남** | 이찬희*

^,1

*공주대학교 문화재보존과학과, **(주)엔가드 문화재연구소

Making Techniques and Provenance Interpretation for Molding Clay of Four-Guardian Statues

in Songgwangsa Temple, Suncheon, Korea

Young Hoon Jo* | Seung Nam Jo** | Chan Hee Lee*

^,1

*Department of Cultural Heritage Conservation Sciences, Kongju National University, Gongju, 314-701, Korea

**Research Institute of Cultural Properties, ENGUARD Co. Ltd., Seoul, 134-010, Korea

1

Corresponding Author: [email protected], +82-41-850-8543

초 록 이 연구에서는 송광사 사천왕상 소조토의 정량적이고 객관적인 제작기법을 규명하고, 원료 산지를 추정하여 보존처리시 동일한 재료로 복원할 수 있는 기초 자료를 확보하였다. 이 결과, 사천왕상의 제작에 사용된 소조토는 층위와 대상에 관계없이 성인적으로 거의 동일한 흙으로 확인되었다. 그러나 소조토가 상대적으로 두터운 부위에서는 초벌층과 마감층에서 입도와 유기물의 함량을 달리하였고, 두께가 얇은 부위는 층위의 구분 없이 한 종류의 흙만을 사용하였다.

또한 복원토는 사천왕상의 소조토와 성인적으로 아주 유사한 흙이 사용되었으며, 층위에 따라 정선도의 차이를 보였다.

원산지 해석 결과, 추정산지 일대 흙은 소조토와 동일기원으로 판명되어 보존처리용 재료로 적합할 것으로 판단된다 . 이 결과는 소조사천왕상의 무기재료학적 연구 및 보존처리에 크게 기여를 할 것으로 사료된다.

중심어

:

송광사

,

사천왕상

,

소조토

,

제작기법

,

복원토

,

정선과정

,

산지해석

ABSTRACT This study was investigated quantitative and objective making techniques for molding clay of Four-guardian statues in Songgwangsa temple. Also, basic data about the provenance of molding clay was acquired for the restoration using same materials when the conservation treatment is carried out. As a result, molding clay used the Four-guardian statues was identified the very similar soil regardless of layers and objects. But molding clay differed in particle sizes and contents of organic matters according to the first layer to finish layer in relatively thick parts. Also, it was used one kind of soil without the layer distinction in thin parts. The restoration soil was applied to genetically similar soil as molding clay of the Four-guardian statues, and showed a difference of careful selection degree according to the layers. As a result of the provenance interpretation, the soil distributing presumed provenance was confirmed the same origin as molding clay. Therefore, the soil is appropriate for the materials of conservation treatment. This result will contribute inorganic material research and conservation treatment for the clay molded Four-guardian statues in Korea.

Key Words: Songgwangsa temple, Four-guardian statues, Molding clay, Making techniques, Restoration soil, Careful selection, Provenance interpretation

1. 서 론

문화재의 제작기법에 대한 연구는 해당 문화재가 가지 고 있는 고유의 수단과 목적, 구조 및 외형과의 관계 등을 밝혀 줄 수 있으며, 형태에 대한 감수성적인 시각을 구체화 할 수 있다

¹

. 이러한 제작기법에 대한 연구는 주로 고고학 및 미술사학과 같은 인문학적 분야에서 다루어져 왔다

^2-6

. 그러나 최근에는 다양한 자연과학적 방법들이 적용되어 제작기법에 대한 정량적이고 객관적인 해석이 가능하게 되었다

⁷

.

이 연구의 대상인 순천 송광사 사천왕상(보물 제1255 호)은 흙으로 성형한 다음 자연 건조시켜 완성한 건조식 소 조상으로 조선시대 소조불 문화를 대표하는 문화재이다.

이 사천왕상 중 서방광목천왕은 2007년도에 오른쪽 가슴 과 팔이 붕괴되어 원형의 상당부분이 훼손되었다. 또한 2004년도에 보수되었던 남방증장천왕의 왼쪽 팔은 균열이 발생하여 보존 및 복원을 위한 처리가 불가피한 실정이다.

보존처리가 필요한 현 시점에서 사천왕상의 미술사적

^8,9

및 제작기법

^1,10

에 대한 연구는 일부 진행된 바 있다. 특히 전경미

¹⁰

와 한경순

¹

은 사천왕상의 구조적 특징, 안료분석

및 현상적 관점을 통해 제작기법을 해석하였다. 그러나 이 연구들에서는 사천왕상의 주재료인 소조토의 재료학적 특 성과 과학적인 제작기법 및 복원에 필요한 동질의 흙에 대 한 원산지 해석과 같은 연구는 진행되지 않았다.

따라서 이 연구에서는 송광사 사천왕상 소조토의 물리 적, 광물학적, 입도분포 및 지구화학적 특성을 파악하여 정 량적이고 객관적인 제작기법을 규명하였다. 또한 소조토 의 원료 산지를 추정하여 보존처리 시 동일한 재료로 복원 할 수 있는 기초 자료를 확보하였다. 이 결과는 사천왕상 보존을 위한 과학적 보존처리시스템의 중요한 성과로 국 내에 현존하는 사천왕상의 재료학적 연구 및 보존처리에 크게 기여를 할 것으로 판단된다.

2. 시료선정 및 연구방법

2.1. 현황 및 시료선정

송광사는 전라남도 순천시 조계산에 있는 조계종의 제 21교구 본사로 삼보사찰(三寶寺刹) 중 승보사찰(僧寶寺 刹)에 해당한다. 이 사찰 내에는 일주문과 홍예교 등을 지

Figure 1. Field occurrences and layer sampling points of Four-guardians statues. (A) Guardian statue of the East. (B)

Guardian statue of the South. (C) Guardian statue of the West. (D) Guardian statue of the North. Sampling points of the right arm (E) and hand (F) of Guardian statue of the West.

나 천왕문이 있으며, 이 천왕문 안에는 동서남북의 사방에 서 불법과 가람을 수호하는 사천왕상이 봉안되었다. 이 사 천왕상 중 건물을 향해 오른쪽 바깥 편에는 동방지국천왕 이 있으며(Figure 1A), 이 맞은편에는 남방증장천왕이 있 다(Figure 1B). 또한 남방증장천왕 옆에는 서방광목천왕이 있고(Figure 1C), 이 상과 마주하여 북방다문천왕이 있다 (Figure 1D).

이 사천왕상은 조선 세조 때에 처음으로 조성된 것으로 추정하고 있으나 아직까지 정확한 초창연대는 밝혀지지 않았다. 그러나 이 사천왕상은 선조조 정유재란으로 크게 훼손되어 인조 6년(1628년)부터 2004년까지 총 8차례의 보수공사가 있었다

⁸

. 이중 2004년도에는 남방증장천왕의 왼쪽 팔이 절단되어 복원된 바 있다. 2007년도에는 서방광 목천왕의 오른쪽 가슴과 팔이 붕괴되어 현재 9번째 보존처 리가 진행 중에 있다. 특히 붕괴되어 떨어져 나온 소조토는 훼손이 매우 심각하여 재사용이 불가능한 상태였다.

따라서 이 연구에서는 사천왕상의 제작기법과 동일원 료 산지를 규명하기 위해 붕괴된 소조토에서 시료를 채취 하였다. 우선 층위별 제작기법을 알아보기 위해 서방광목 천왕 오른쪽 팔과 손을 안쪽 층에서 마감층까지 각각 5개 층(WG-A1~A5)과 3개층(WG-H1~H3)으로 구분하여 소 조토를 채취하였다(Figure 1E, 1F). 또한 각 사천왕상의 제 작기법을 비교하기 위해 훼손되어 보존처리해야 할 부분 에서 대표성 있는 시료를 획득하였다. 특히 동방지국천왕

에서는 시료채취 지점이 용이하지 않아 마감층의 특성을 대표할 수 있는 가장 바깥쪽에서 탈락된 시편을 이용하였 다. 한편 남방증장천왕의 복원(2004년)에 사용된 소조토의 제작기법도 파악하기 위해 복원 부위의 안쪽과 바깥쪽에 서 미량의 시료를 수습하였다(Table 1).

2.2. 연구방법

이 연구에서는 송광사 사천왕상에서 채취한 층위 및 대 상별 소조토를 대상으로 광물학적, 토양학적 및 지구화학 적 특성을 파악하여 제작기법과 이들의 원료 산지를 규명 하였다. 이를 위해 우선 먼셀 토색첩과 색도계(Minolta Chroma Meter; CR-300)를 이용하여 각 시료의 색도를 측정하였 다. 또한 각 소조토의 자화강도를 알아보기 위해 전암대자 율을 측정하였으며, 측정기기는 10

^-7

SI 단위의 측정한계를 가진 ZH Instruments 사의 SM30 모델이다.

이 연구의 소조토 비중시험은 한국산업규격 KS F 2308 의 규정에 따라 흙의 밀도 시험 방법을 토대로 수행하였으 며, 분석용 시료는 시료 당 3개씩 제작하여 평균값을 산출 하였다. 이 소조토의 광물학적 및 조직적 특징은 실체현미 경(Nikon SNZ100)과 편광현미경(Nikon Eclipse E 600W) 관찰을 통해 파악되었고, 이때 시편은 제작이 용이하지 않 아 강화처리를 실시 한 후 이용하였다.

사천왕상 소조토의 유기물 분포 현황을 살펴보기 위해

No. Sample name Location Object Remarks

1 WG-A1

Right arm

Guardian statue of the West Layer analysis

2 WG-A2

3 WG-A3

4 WG-A4

5 WG-A5

6 WG-H1

Right hand

7 WG-H2

8 WG-H3

9 EJ-C Left clothes part

Guardian statue of the East

Object analysis

10 EJ-B Back

11 SJ-L Left leg Guardian statue of the South 12 WG-S Right shoulder

Guardian statue of the West

13 WG-W Right wing

14 ND-B Back part Guardian statue of the North 15 SJ-AI Inside of left arm

Guardian statue of the South Restoration soil 16 SJ-AO Outside of left arm

전계주사전자현미경(FE-SEM; JEOL JSM 6335)을 사용 하였고, 구성광물의 정밀한 동정을 위해 XRD 분석을 수행 하였다. XRD 분석에 이용된 분석기는 Riagku제 D/Max-

ⅡB X-선 회절분석기이고, 타겟으로 사용된 X-선은 CuK α이며 양극의 가속전압 및 필라멘트의 전류는 각각 40㎸

와 40㎃이다.

소조토의 주성분, 미량 및 희토류 원소의 정량분석은 유 도결합플라즈마분광분석기(ICP-AES, ICP-MS) 및 중성 자방사화분석기(INAA)가 활용되었다. 결과는 분석과정 중 필수적인 신뢰도 측정을 이용하여 평가되었다. 또한 사 천왕상의 입도분석은 과산화수소를 이용하여 전처리를 실 시한 후 1㎜ 이상의 입도분은 습식체질법으로 구분하였고, 1㎜ 이하의 입도분은 레이저 회절법(Malvern instrument;

Mastersizer 2000)으로 분류하였다.

3. 소조토의 재료학적 특성

3.1. 물리적 특성

일반적으로 토양의 색에 영향을 끼치는 주요인은 구성 광물의 종류와 토양의 수분 함량 및 배수성 등이다. 그러나 사천왕상을 구성하는 소조토의 색도는 이러한 요인뿐만

아니라 소조토의 강도를 높이기 위해 인위적으로 첨가된 유기물에 의해서도 좌우된다. 따라서 이 연구에서는 먼셀 토색첩과 색차계를 이용하여 층위 및 대상별 소조토의 색 도를 분석하였다. 특히 색차계로 측정된 값은 국제조명위 원회에서 규정한 L

^*

(명도), a

^*

(색상), b

^*

(채도) 색공간에 표 시하였다.

측정 결과, 층위 및 대상별 소조토의 L

^*

값은 54.17~

67.14로 평균 57.40을 나타냈고, a

^*

값은 3.80~6.17로 평균 5.22, b

^*

값은 23.02~28.78로 평균 24.73으로 분석되었다 (Table 2). 전반적으로 L

^*

, a

^*

, b

^*

값은 좁은 범위를 나타냈 으며, 모든 시료에서 b

^*

가 높은 것으로 보아 황색 계열임을 알 수 있다. 이를 기초로 층위와 대상별로 자세히 살펴보 면, 층위별 소조토에서는 WG-H3의 명도가 상대적으로 높 은 것을 제외하고는 모든 시료에서 거의 유사한 색도를 보 였다. 그러나 대상별 시료 중 마감층에서 채취한 EJ-C와 EJ-B는 다른 소조토에 비해 상대적으로 명도가 높고 노란 색의 색도가 높은 것을 알 수 있다. 이는 흰색의 닥종이와 같은 유기물이 마감층에 다량 함유되었기 때문인 것으로 판단된다(Figure 2).

또한 2004년도에 복원된 남방증장천왕의 왼쪽 팔(SJ- AI)은 비교적 최근에 복원되고, 제작기법상의 차이가 있어 원형 부분의 소조토에 비해 높은 명도와 낮은 적색도를 나

Table 2. Chromaticity, magnetic susceptibility and specific gravity of molding clay for the Four-guardian statues.

Sample

name Munsell soil color

Chromaticity Magnetic susceptibility

(×10

^-3

Si uint) Specific gravity L* a* b* ⊿E* Min. Max. Mean

WG-A1 Pale yellow 54.64 5.33 23.94 2.88 0.01 0.16 0.12 2.69 WG-A2 Pale yellow 56.85 5.41 24.45 0.65 0.19 0.31 0.25 2.70 WG-A3 Pale yellow 57.90 5.79 25.52 1.09 0.32 0.37 0.34 2.72 WG-A4 Pale yellow 55.69 5.40 23.20 2.31 0.21 0.33 0.27 2.71 WG-A5 Pale yellow 54.89 5.71 23.20 2.98 0.14 0.20 0.16 2.76 WG-H1 Pale yellow 54.92 4.88 23.50 2.79 0.18 0.31 0.22 2.73 WG-H2 Pale yellow 55.79 5.47 24.18 1.73 0.23 0.41 0.30 2.72 WG-H3 Pale yellow 61.61 4.94 25.37 4.27 0.09 0.16 0.13 2.70 EJ-C Pale yellow 67.14 4.25 27.56 10.18 0.07 0.19 0.10 2.68 EJ-B Yellow 59.50 6.17 28.78 4.66 1.10 1.28 1.22 2.74 SJ-L Pale yellow 54.17 4.65 23.02 3.70 0.25 0.45 0.37 2.65 WG-S Pale yellow 57.81 5.21 24.28 0.61 0.25 0.38 0.32 2.68 WG-W Pale yellow 55.60 5.64 24.75 1.85 0.17 0.37 0.27 2.63 ND-B Pale yellow 55.82 5.69 24.50 1.67 0.40 0.56 0.49 2.71 SJ-AI Pale yellow 58.72 3.80 24.77 1.94 0.07 0.14 0.09 -

Mean 57.40 5.22 24.73 2.89 0.25 0.37 0.31 2.70 Minimum 54.17 3.80 23.02 0.61 0.01 0.14 0.09 2.63 Maximum 67.14 6.17 28.78 10.18 1.10 1.28 1.22 2.76

타냈다. 한편 아래 식(1)을 이용하여 각 시료별 색도차(⊿

E

^*

)를 정량적으로 비교하였다. 이 결과, 앞의 색도 결과와 유사하게 EJ-C와 EJ-B 소조토에서 높은 색차를 보였다.

이를 통해 사천왕상은 닥종이와 같은 첨가물이 함유된 마 감층이 존재했다는 것을 알 수 있다.

ΔE

^* ab =

( ΔL

^*

)

²

+( Δa

^*

)

²

+( Δb

^*

)

²

(1) 층위 및 대상별로 채취한 소조토의 미세자기적 동질성 을 파악하기 위해 전암대자율을 측정하였다. 이 결과, 평균 1.22(×10

^-3

SI unit)의 대자율 값을 갖는 동방지국천왕의 EJ-B를 제외하고, 모든 시료들은 평균 0.50(×10

^-3

SI unit) 이하의 유사한 대자율 값을 나타냈다(Table 2). 이를 통해 사천왕상의 제작에 사용된 소조토는 기본적으로 모두 아 주 유사한 흙이라는 것을 알 수 있으며, 마감층에서 채취한 EJ-B만 대자율 값을 높이는 광물이 인위적으로 첨가된 것 으로 판단된다. 이 광물의 종류에 대해서는 뒤의 광물학적 및 지구화학적 특성에서 자세히 살펴보겠다.

한편, 복원부위인 SJ-AI의 대자율 값은 평균 0.09(×10

^-3

SI unit)로 앞의 층위 및 대상별 소조토의 대자율 특성과 비 슷한 경향을 나타냈다(Figure 3). 이는 복원 당시에 사용된 흙이 원래의 소조토와 성인적으로 유사한 흙이었다는 것 을 입증해준다. 층위 및 대상별 소조토의 비중 산출 결과, 모든 시료의 비중은 2.63~2.76(평균 2.71)의 좁은 범위 내 에서 미세한 차이를 보였다(Table 2). 이러한 시료별 미세

한 비중 차이는 소조토 내에 함유되어 있는 유기물의 함량 및 입도분포와 관련이 있을 것으로 판단된다. 그러나 전체 비중 값들은 범위가 상당히 작아 층위 및 대상별 제작기법 을 파악하기에는 다소 무리가 있는 것으로 사료된다.

3.2. 미세조직 및 광물학적 특성

송광사 사천왕상을 구성하고 있는 층위 및 대상별 소조 토의 구성광물, 입도, 기질상태 및 유기물 분포 등을 파악 하고자 실체 및 편광현미경 관찰을 실시하였다. 이 결과, 서방광목천왕의 층위별 시료는 전체적으로 은미정질의 기 질에 다양한 입도분포를 보이는 석영, 장석 및 운모가 입상 으로 존재하였다. 이중 가장 안쪽 층(WG-A1)에서는 입상 광물들의 대부분이 약 1~2㎜ 크기로 분포하였고, 일부에 서는 2㎜ 이상의 크기를 갖는 석영도 관찰되었다. 특히 석 영의 대부분은 원마도가 떨어지는 각형을 띠고 있으며, 흑 운모는 벽개를 따라 길게 늘어져 있는 판상형이 두드러진 다(Figue 4A).

나머지 층위(WG-A2~A5)는 약 0.5~1㎜ 크기의 현정질 입자들이 고르게 분포하였고, 층위별 입도 차이는 크게 나 타나지 않았다. 이 시료들의 일부에서는 유기물이 유실되 어 빠져나간 흔적도 확인되었다(Figure 4B~4E). 이를 통 해 서방광목천왕 팔의 소조토는 상대적으로 입도가 큰 광 물로 구성된 안쪽의 초벌층과 층위별 입도가 유사한 바깥 쪽의 중벌층으로 구성된 것을 알 수 있다.

Figure 3. Magnetic susceptibilities of molding clay for the

Four-guardian statues.

Figure 2. Chromaticity results of molding clay for the

Four-guardian statues.

Figure 4. Microtextural characteristics of molding clay for the Four-guardian statues. The right arm (A~E) and hand

(F~H) of Guardian statue of the West for layer analysis. The back of Guardian statue of the East (I), the leg of Guardian statue of the South (J), the right shoulder (K) and wing (L) of Guardian statue of the West and the back of Guardian statue of the North (M) for object analysis. (N) The left arm of Guardian statue of the South for restoration soil analysis.

또한 서방광목천왕 손(WG-H1~H3)의 소조토는 앞의 팔부위와는 달리 모든 층위에서 약 0.5~1㎜ 크기의 입상광 물이 유사하게 분포하는 것으로 보아 층위별 입도 차이는 없는 것으로 확인되었다(Figure 4F~4H). 이를 종합해보 면, 약 25㎝ 두께의 서방광목천왕 팔은 상대적으로 두껍기 때문에 초벌바름 후 중벌바름을 실시했던 것으로 보인다.

그러나 약 8㎝ 두께의 손은 상대적으로 두께가 얇아 중벌 층 입도를 가지는 소조토를 이용하여 한 번에 제작된 것으 로 판단된다.

한편 대상별 소조토의 현미경 관찰 결과, 동방지국천왕 등 부위의 마감층(EJ-B)은 비현정질 점토질 기질에 미립의 광물들이 분포하며, 이 광물들은 대개 0.2㎜ 이하의 크기 를 보였다. 특히 이 소조토에서는 약 5㎜ 크기의 유기물이 존재하였는데, 이는 점토만 사용했을 때 발생할 수 있는 균 열 등을 방지하기 위한 보강제로 판단된다(Figure 4I).

남방증장천왕(SJ-L), 서방광목천왕(WG-S, WG-W) 및 북방다문천왕(ND-B)은 중벌층의 입도분포와 유사한 특징 을 보이며, 입상 광물로는 석영뿐만 아니라 녹니석화 되어 있는 흑운모가 상당수 관찰되었다(Figure 4J~4M). 또한 복원된 남방증장천왕의 왼쪽 팔(SJ-AI)은 약 1㎜ 크기의 원마도가 낮은 석영과 작은 판상의 흑운모가 규칙적으로 배열되고 있다. 특히 입자경계가 뚜렷한 것으로 보아 최근 에 제작된 특징을 보인다(Figure 4N).

이러한 층위 및 대상별 소조토들의 유기물 분포 현황을 살펴보기 위해 주사전자현미경(SEM) 관찰을 실시하였다.

이 결과, 모든 시료들은 점토와 유기물이 엉켜 있는 것을 관찰할 수 있으며, 이 유기물은 두께에 따라 크게 1㎛와 10

㎛로 구분되었다(Figure 5A~5F). 이중 전자는 닥종이로 추정되고, 후자는 짚여물로 판단된다. 이러한 닥종이와 짚 여물의 보강은 소조토의 건조 시 균열방지와 분산작용을 돕고, 흙을 바를 때 끈기를 주어 처지거나 떨어짐을 방지하 는 역할을 한다

¹

.

이 사천왕상에서 채취한 소조토들의 구성광물을 비교 하기 위해 X-선 회절분석을 실시하였다. 분석 결과, 모든 소조토에서 석영, 운모, 미사장석 및 사장석과 점토광물인 카올리나이트가 공통적으로 검출되었다(Figure 6). 또한 각 시료별 회절피크의 강도와 패턴도 거의 일치하는 것으 로 보아 근본적으로 한 가지 종류의 흙을 사용했던 것으로 판단된다. 그러나 마감층인 EJ-B에서는 특이하게 방해석 이 검출되었는데, 이 원인은 크게 두 가지로 추정할 수 있 다.

첫 번째는 마감을 위해 첨가한 백토와 같은 기타 무기물 질에 의한 것이고, 두 번째는 채색하기 전 바탕칠에 주로 사용되는 호분이나 석회에 의한 것이다. 이중 전자에 의한 것이라면 같은 마감층 시료인 EJ-C와 다른 소조토들에서 도 일부 검출되어야 한다. 그러나 EJ-B에서만 검출된 것으

Figure 5. Scanning electron microphotographs showing the organic matters distributing molding clay. (A~C) Organic

matters observing about 1㎛ thickness are presumed mulberry fibers. (D~F) Organic matters appearing about 10㎛ thick- ness are presumed straw fibers.

로 보아 바탕칠에 사용된 호분이나 석회가 원인인 것으로 판단된다. 실제 송광사 사천왕상을 자세히 살펴보면 일부 채색층 밑에 흰색의 호분이나 석회층이 관찰된다.

이를 종합해보면, 송광사 사천왕상은 각 층위와 대상별 로 모두 동일한 광물조성을 갖는 흙을 이용하여 제작된 것 으로 판단된다. 또한 모든 소조토에서 무기첨가물에 의한 광물이 동정되지 않은 것으로 보아 사천왕상의 기본재료 인 흙과 보강재의 역할을 하는 유기물 이외에는 별도의 무 기물질이 첨가되지 않은 것으로 사료된다.

3.3. 입도 특성

앞의 현미경 관찰 결과, 소조토의 입도분포는 초벌층에 서 마감층으로 갈수록 차이가 있음을 알 수 있었다. 따라서 이 연구에서는 층위 및 대상별 소조토의 입도분포를 정량

적으로 파악하기위해 입도분석을 수행하였다(Table 3, Figure 7). 이 결과, 서방광목천왕 팔의 가장 안쪽 층 (WG-A1)은 자갈 10.35%, 모래 57.15%, 미사 22.27%, 점 토 9.22%의 입도를 나타냈다. 그러나 바깥층에서는 자갈 0.10~0.40%, 모래 42.82~49.94%, 미사 34.13~39.66%, 점토 15.31~17.37%로 층위에 따라 거의 유사한 입도분포 를 보였다. 이를 통해 가장 안쪽층에서는 상대적으로 자갈 과 모래가 많은 초벌층의 특성을, 바깥층에서는 미사와 점 토가 많은 중벌층의 특성을 가지고 있음을 알 수 있다.

서방광목천왕의 손은 가장 안쪽 층(WG-H1)부터 마감 층(WG-H3)까지 모두 중벌층의 입도분포를 나타내는 것 으로 보아 제작당시 동일한 입도를 갖는 흙을 사용했던 것 으로 판단된다. 또한 대상별 소조토의 입도를 보면, 마감층 에서 채취한 EJ-C와 EJ-B는 앞의 초벌 및 중벌층과는 달 리 미사(49.45%, 31.34%)와 점토(31.34%, 25.09%)의 함 량이 높게 산출되었다. 이는 마감층의 경우 정선과정을 통 해 미사와 점토의 함량을 높였다는 것을 입증해준다.

남방증장천왕의 다리(SJ-L), 서방광목천왕의 어깨(WG-S) 와 날개(WG-W), 북방다문천왕의 등(ND-B)에서 채취한 시료는 모두 중벌층의 입도분포와 유사한 특성을 보였다.

한편 2004년도에 복원된 남방증장천왕의 팔의 안쪽층 (SJ-AI)은 미사(42.68%), 점토(30.24%), 모래(27.03%) 순 으로 높은 함량을 나타내는 것으로 보아 소조토의 마감층 과 유사한 것을 알 수 있다. 그러나 바깥층(SJ-AO)은 특이 하게 점토(47.55%)의 함량이 매우 높았다. 이와 같이 복원 된 부분은 원형의 소조토보다 정선도가 높은 흙을 이용한 것을 알 수 있으며, 복원 당시에도 안쪽층과 마감층에 따라 입도분포에 차이를 주었던 것으로 해석된다.

이러한 소조토를 미국 농무성(USDA)에서 제안한 모 래, 미사, 점토의 삼각도표에 도시해본 결과, 층위별 시료 는 사질 양토인 WG-A1을 제외하고 모두 양토로 분류되었 다. 또한 대상별 시료의 경우, EJ-C는 미사질 식양토, EJ-B 는 미사질 식양토와 점토질 양토에 가까운 양토로 확인되 었다. 이 외에 SJ-L, WG-S, WG-W, ND-B는 전형적인 양 토로 나타났고, 복원된 SJ-AI와 SJ-AO는 각각 점토질 양 토와 실트질 점토로 구분되었다(Figure 8A).

이를 종합해보면, 초벌층은 사질 양토에 해당되었고, 중 벌층은 양토, 마감층은 양토 또는 미사질 식양토의 토성에 해당됨을 알 수 있다. 한편 삼각좌표의 3성분을 자갈, 모래, 미사+점토로 구분하여 도시해보았다. 이 결과, 초벌층만 자갈이 포함되어 있고, 중벌층과 마감층에서는 자갈의 함

Figure 6. X-ray diffraction patterns of molding clay. M;

mica, K; kaolinite, Q; quartz, Mi; microcline, P; plagio- clase, Ca; calcite.

T able 3. Re sult of the p artic le size a na lysis of molding clay fo r the Four -Guardian statues. Particle size( ㎜ ) WG-A1 WG-A2 WG-A3 WG-A4 WG-A5 WG-H1 WG-H2 WG-H3 EJ -C EJ -B SJ -L WG-S WG-W ND-B SJ -AI SJ -AO Gravel Pebble 8 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0. 00 0. 00 0.00 0.00 0.0 0 0.0 0 0. 00 0. 00 4 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0. 00 0. 00 0.00 0.00 0.0 0 0.0 0 0. 00 0. 00 Gran ule 2 10 .35 0.15 0.25 0.10 0.40 0.30 0.25 0.25 0. 05 0. 05 0.00 0.10 3.0 5 0.0 0 0. 05 0. 00 Sa nd

V ery coars e sa nd 1 25 .65 6.15 5.85 5.45 10 .70 6.80 8.30 3.80 0. 25 1. 05 5.00 9.25 12 .45 5.9 5 4. 20 0. 55

Coarse sa 0. 5 17 .40 17 .40 20 .20 18 .55 20 .60 19 .00 22 .55 13 .50 1. 00 1. 70 16 .75 28 .60 16 .40 19 .00 13.50 1. 55 nd

Medium sa 0.2 5 2.43 2.66 3.83 3.64 3.44 3.24 3.15 2.91 3. 27 2. 64 3.87 2.30 2.1 5 2.9 6 1. 27 0. 43 nd

Fine sa 0.125 4.98 6.54 6.90 8.07 6.37 6.32 7.40 6.81 6. 20 7. 68 7.1 1 4.77 4.9 6 5.5 0 2. 73 1. 27 nd V ery fine 0.063 6.69 10 .07 9.66 11 .1 6 8.84 9.30 10 .90 12 .23 8. 76 12.53 9.40 7.64 8.6 4 7.9 8 5. 34 3. 17 sa nd Silt

Coarse silt

0.0 5 2.21 3.48 3.41 3.69 3.08 3.24 3.64 4.60 3. 22 4. 32 3.21 2.81 3.1 7 2.9 2 2. 29 1. 59 0.035 3.04 4.99 4.80 5.10 4.36 4.56 4.97 4.49 4. 98 6. 13 4.58 4.1 1 4.5 0 4.3 4 3. 80 3. 06

Medium silt

0.0 2 4.43 7.73 6.90 7.37 6.39 6.80 7.01 8.84 8. 71 9. 43 7.02 6.32 6.6 6 6.9 2 7. 22 7. 02 0.015 2.52 4.42 3.90 4.07 3.62 3.99 3.87 4.64 5. 42 5. 44 4.1 1 3.62 3.8 6 4.0 7 4. 74 4. 96

Fine silt

0.0 1 3.93 6.75 6.24 6.21 5.72 6.43 5.92 7.17 8. 81 8. 37 6.62 5.64 6.2 1 6.4 6 7. 97 8. 61 V ery fine silt 0.005 7.16 12 .30 11 .9 7 11 .2 8 10 .96 12 .45 10 .47 13 .12 18.00 15.57 13 .10 10 .49 11 .9 0 12 .71 16.68 20.32 Clay

0.002 9.02 16 .95 15 .71 14 .95 15 .15 17 .12 11 .5 6 15 .33 27.53 22.40 18 .74 14 .00 15 .66 18 .72 25.58 38.02 0.001 0.20 0.42 0.37 0.35 0.38 0.43 0.00 0.32 3. 81 2. 69 0.48 0.34 0.3 8 2.4 7 4. 66 9. 53 0. 00 05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0. 00 0. 00 0.00 0.00 0.0 0 0.0 0 0. 00 0. 00 To ta l 100 .00 100 .00 100 .00 100 .00 100 .00 100 .00 100 .00 100 .00 10 0.0 0 10 0.0 0 100 .00 100 .00 100.00 100.00 10 0.0 0 10 0.0 0

량이 거의 없는 것으로 확인되었다(Figure 8B). 이처럼 초 벌층에만 자갈이 함량이 높다는 것은 기초 뼈대 역할을 하 는 초벌층의 강도 증진과 관련이 높을 것으로 판단된다.

이상의 분석 결과를 토대로 좀 더 정밀한 입도경향을 살 펴보기 위해 Udden-Wentworth법에 의한 입도 세분류를 실시하였다. 이 결과, 초벌층에서는 과립사질과 조립사질 에서 높은 함량을 나타냈다. 그러나 중벌층에서는 과립사

질의 함량이 0%에 가까운 반면에 조립사질과 점토에서 높 은 함량을 보였다(Figure 9A).

또한 대상별 시료의 EJ-C와 EJ-B는 잔자갈부터 미립사 질까지 낮은 함량을 보이다가 극미립사질과 점토에서 함 량이 급격히 증가하였고, 모든 사천왕상의 대표시료는 앞 의 중벌층 입도경향과 유사하였다(Figure 9B). 이를 통해, 초벌층과 중벌층은 과립사질과 조립사질 및 점토의 함량 차이로 구분되는 것을 알 수 있고, 중벌층과 마감층은 조립 사질과 점토의 함량으로 구분되었다.

최근에 복원된 SJ-AI는 전체적으로 중벌층과 마감층 사 이의 입도분포 경향을 보이고 있으나 상대적으로 조립사 질의 함량이 높은 것으로 보아 중벌층의 입도와 유사한 것 으로 해석된다. 그러나 SJ-AO는 전형적인 마감층의 입도 분포 경향과 일치하였다. 이는 복원 당시에도 소조토의 안 쪽층과 마감층에 따라 정선도의 차이가 존재하였음을 입 증해준다.

사천왕상에서 채취한 층위 및 대상별 소조토의 입자 크 기 분포상태를 파악하기위해 입도분포곡선을 작성하였다.

이 결과, 층위별 소조토는 모두 불균형한 입도(gap grading) 를 가지는 계단식 형태를 보였다(Figure 10A). 또한 대상 별 시료의 경우, SJ-AO는 전형적인 불량한 입도(poor grading) 를 나타냈으며, EJ-C, EJ-B 및 SJ-AI는 불량에 가까운 불 균형한 입도를 가졌고, 나머지 소조토들은 앞의 층위별 시 료와 유사하게 불균형한 입도로 확인되었다(Figure 10B).

이처럼 층위 및 대상별 소조토에서 불량 또는 불균형한 입도가 뚜렷이 관찰되는 것은 제작 당시 자연상태의 흙을

Figure 8. Ternary diagrams showing relative contents of sand-silt-clay (A) and gravel-sand- silt+clay (B) of molding

clay.

Figure 7. Contents of gravel, sand, silt and clay of molding

clay.

그대로 사용한 것이 아니라 사천왕상의 각 부위에 맞게 흙 을 정선하여 사용했기 때문이다. 특히 초벌층의 소조토는 원료의 흙에서 자갈을 조금 섞거나 제거하지 않은 것으로 판단되며, 중벌층은 자갈을, 마감층은 자갈과 모래를 인위 적으로 제거한 것으로 사료된다.

3.4. 지구화학적 특성

송광사 사천왕상에서 채취한 시료를 대상으로 주성분, 미량 및 희토류원소의 함량과 거동특성을 살펴보았다 (Table 4). 일반적으로 점토광물은 모광물의 풍화, 유출, 침 적 및 퇴적 등에 의해 형성되며, 풍화가 진행되면서 규산염

류가 산에 분해되어 가용성인 Al

2

O

3

, Fe

2

O

3

가 증대된다

¹¹

. 따라서 SiO

2

함량을 기준으로 상대적으로 Al

2

O

3

, Fe

2

O

3

의 함량을 비교하면 층위 및 대상별 소조토의 점토화 정도를 파악할 수 있다.

우선 층위별 시료 중 서방광목천왕의 팔을 살펴보면, 가 장 안쪽에서 채취한 초벌층은 중벌층에 비해 SiO

2

의 함량 이 높으나 Al

2

O

3

와 Fe

2

O

3

의 함량은 낮게 나타났다. 이는 앞의 현미경 관찰 결과에서도 알 수 있듯이 초벌층은 입도 가 큰 현정질 규산염 광물들의 점유율이 높은 반면에 상대 적으로 점토질 기질의 점유율이 낮았기 때문이다. 또한 서 방광목천왕의 손(WG-H1~H3)은 팔의 중벌층(WG-A2~A5) 과 화학조성이 거의 일치하였다.

Figure 9. Diagrams showing particle size distributions of layer samples and object samples.

Figure 10. Particle size distribution curves of layer samples and object samples.

T able 4. Contents of ma jor(wt. %), some minor an d rare ea rth ele m ent(pp m) of mold ing clay for th e Fou r-g uardian statues. E lem ent WG-A1 WG-A2 WG-A3 WG-A4 WG-A5 WG-H1 WG-H2 WG-H3 EJ -C EJ -B SJ -L WG-S WG-W ND-B SJ -AI SJ -AO SiO 2 67 .93 59.19 59 .87 60.85 58 .75 59.91 60 .48 58.28 63 .17 48 .35 59 .62 59 .20 60.28 60.42 59 .42 57 .63 Al 2 O 3 15 .01 19.02 19 .01 17.78 18 .33 18.40 18 .24 19.66 18 .4 2 18.3 7 15 .97 18 .80 18.06 18.1 1 18 .5 0 14.8 5 Fe 2 O 3 5.6 4 7. 05 7.7 3 6. 26 6.5 6 7. 08 6.5 9 5. 85 3.99 9.17 7.8 7 6.4 7 7. 00 7. 07 6.86 6.09 MnO 0.0 6 0.07 0.0 7 0.07 0.0 7 0.07 0.0 6 0. 07 0.02 0.15 0.0 9 0.0 7 0. 06 0. 06 0.06 0.07 MgO 1.1 5 1.39 1.4 0 1.22 1.3 1 1.40 1.3 2 1. 19 0.60 2.05 1.5 6 1.3 8 1. 38 1. 38 1.36 1.82 CaO 0.2 1 0.33 0.3 0 0.19 0.2 5 0.21 0.2 3 0. 28 0.34 3.04 0.2 4 0.3 0 0. 29 0. 25 0.32 1.37 Na 2 O 0.3 7 0.55 0.5 3 0.41 0.4 4 0.42 0.4 5 0. 59 0.43 1.35 0.3 4 0.5 2 0. 52 0. 48 0.52 0.38 K 2 O 3.6 6 4.16 4.2 3 4.28 4.5 1 4.26 4.0 1 5. 22 2.68 2.98 3.7 1 4.1 3 4. 20 4. 41 4.29 2.72 TiO 2 0.6 5 0. 78 0.7 8 0. 74 0.8 0 0. 82 0.7 9 0. 76 0.82 0.98 0.9 8 0.7 9 0. 78 0. 79 0.77 0.93 P 2 O 5 0.0 9 0. 09 0.0 9 0. 09 0.1 0 0. 08 0.0 8 0. 07 0.07 0.09 0.1 2 0.0 8 0. 08 0. 09 0.10 0.07 LOI 5.0 0 7. 24 6.9 8 7. 05 7.4 3 6. 67 6.7 9 7. 19 8.51 11 .8 0 7.9 0 6.8 6 6. 54 6. 54 7.04 11 .3 6 Total 99 .47 99.88 101.00 98.83 98 .54 99.32 99 .04 99.13 99 .05 98 .32 98 .41 98 .60 99.20 99.60 99 .24 97 .27 As 6 9 10 10 17 7 6 15 9 45 12 10 9 9 8 87 B a 53 6 549 56 6 619 67 1 588 60 4 81 6 528 553 417 583 55 5 61 3 589 435 B e 33 33 33 3 3 3823 3333 Cd < 0.5 <0 .5 < 0.5 <0 .5 7.8 < 0.5 < 0.5 <0 .5 < 0. 5 0.8 3.4 < 0.5 <0 .5 <0 .5 < 0. 5 5.1 Co 10 13 13 15 12 15 12 19 8 27 161 31 21 4 12 14 Cr 54 75 71 62 59 59 61 57 54 54 59 74 65 65 65 63 Cu 25 28 51 10 4 37 25 20 32 12 11 0 372 62 22 4 27 20 4 H f 78 98 98 8 9 849 11 9 10 98 Ni 24 29 28 25 26 28 24 29 19 16 27 26 28 28 29 36 Pb 33 41 49 64 120 0 35 31 1370 56 302 0 36 7 38 37 117 38 22 0 R b 17 0 220 18 0 170 17 0 200 18 0 20 0 120 160 200 170 17 0 18 0 190 160 Sc 15.8 20.0 19.9 18.1 18.9 20.6 19.4 12 .0 12 .0 29 .6 21.9 20.2 20.3 21.2 20 .4 18 .3 Sr 48 54 53 51 54 49 52 63 77 21 1 415 35 15 4 53 53 V 587 0 716 3 656 6 60 59 81 162 70 67 71 68 69 79 Z n 10 5 137 12 2 116 12 2 124 11 5 14 7 74 114 146 120 12 0 12 3 122 151 Zr 22 4 29 2 32 9 27 3 28 2 27 4 28 5 26 3 221 129 25 5 29 2 29 8 32 0 283 246 La 66.4 90 .9 81.3 76 .6 81.5 78 .9 67.7 81 .5 48 .9 42 .0 68.4 93.7 82 .8 81 .5 86 .1 59 .1 C e 12 6 181 17 4 152 18 0 144 14 1 15 2 99 77 142 180 17 0 17 1 176 126 Nd 58 65 74 52 65 64 46 73 38 38 58 70 70 71 74 38 Sm 8. 1 11.5 8.8 9.1 9.9 8.7 7.7 8.8 5.0 5.7 8. 0 10.0 8.8 8.7 9.8 7.2 E u 1. 3 2.2 1. 5 1.9 1. 9 2.0 1. 5 2.5 1.5 2.0 1. 9 1.9 1.7 2.0 2.0 1.5 T b 1. 6 1.9 1. 6 1.6 1. 9 < 0. 5 < 0. 5 0.7 <0.5 0.9 1.7 <0.5 1.9 1.8 1.7 1.1 Yb 5. 1 9.1 10.9 6.8 10.0 9.0 10.4 3.2 3.0 4.7 9. 1 8.0 10 .6 10 .5 11 .3 5.4 Lu 0.7 3 1. 31 1.5 5 0. 97 1.4 6 1. 32 1.4 2 0. 45 0.47 0.71 1.3 3 1.1 6 1. 51 1. 49 1.61 0.83

또한 대상별 소조토의 화학조성을 앞의 층위별 소조토 와 비교해보면, EJ-B는 SiO

2

의 함량이 가장 낮고, Al

2

O

3

와 Fe

2

O

3

의 함량이 가장 높은 것으로 보아 마감층의 특성을 대별하는 것으로 해석된다. 이를 통해 동방지국천왕의 등 은 팔처럼 상대적으로 두껍기 때문에 안쪽은 초벌과 중벌 바름을 실시하고, 표면에는 점토화가 많이 진행된 고운 흙 으로 마감바름을 수행하여 소조상을 완성한 것으로 판단 된다. 이 외에 남방증장천왕 다리, 서방광목천왕의 어깨와 날개, 북방다문천왕의 등에서 채취한 소조토의 화학조성 은 모두 중벌층을 구성하는 소조토와 유사하였다.

한편 이 사천왕상에서 채취한 시료들의 CaO는 전반적 으로 1wt.% 미만을 함유하고 있다. 그러나 동방지국천왕 등(EJ-B)과 복원토의 마감층(SJ-AO)은 각각 CaO의 함량 이 3.04wt.%와 1.37wt.%로 다른 소조토에 비해 높은 함량

았듯이 방해석에 의한 것으로, 이 방해석은 채색을 하기 전 바탕칠에 주로 사용하는 호분이나 석회가 마감층에 일부 섞여서 영향을 준 것으로 판단된다.

그러나 복원된 SJ-AO는 XRD 결과에서 방해석이 동정 되지 않았고, 채색흔적이 없는 것으로 보아 바탕칠에 사용 되는 호분이나 석회가 원인이 아님을 알 수 있다. 따라서 SJ-AO의 소조토는 Ca의 함량이 높은 무기물질이 첨가된 것으로 추정된다. 특히 안쪽층(SJ-AI)에 비해 마감층(SJ- AO)에서만 CaO의 함량이 높은 것으로 보아 이 무기물질 은 소조토의 점성을 높이는 역할을 했던 것으로 사료된다.

송광사 사천왕상을 구성하고 있는 소조토의 주성분, 희 토류, 호정 및 불호정원소를 각각 화강암의 평균함량

¹²

, 운 석의 초생치

¹³

, 원시의 맨틀조성

¹⁴

으로 표준화하여 지구화 학적 거동특성과 진화경향을 검토하였다. 이 결과는 층위 및 대상별 소조토에서 전반적으로 유사한 거동특성을 나 타내는 것으로 보아 동일 종류의 기반암에서 생성된 흙을 이용하여 제작된 것을 지시할 것이다. 또한 남방증장천왕 의 복원토 역시 사천왕상의 소조토와 지구화학적 진화경 향이 일치한다는 것은 성인적으로 거의 동일한 흙을 이용 하여 복원했다는 것을 말해준다(Figure 11).

3.5. 유기물 함량

작열감량법(loss on ignition method)은 흙을 고온으로 가열한 후 가열 전·후의 무게차이를 통해 유기물의 함량을 측정하는 방법이다

¹⁵

. 따라서 이 연구에서는 작열감량법을 이용하여 소조토에 함유된 유기물의 함량을 측정하였다 (Table 4). 우선 층위별 소조토의 유기물 함량을 측정한 결 과, 함량에 따라 크게 초벌층과 중벌층으로 구분되었다. 이 중 초벌층은 5.00wt.%의 유기물 함량을 나타냈고, 중벌층 에서는 6.67~7.43wt.%의 범위을 보였다.

또한 대상별 시료 중 EJ-C의 유기물 함량은 8.51wt.%

를, EJ-B는 11.80wt.%로 초벌층과 중벌층에 비해 상대적 으로 높게 산출되었다. 이 밖의 대상별 소조토들의 유기물 함량은 6.54~7.90wt.%로 중벌층의 유기물 함량과 유사하 였다. 한편 2004년도에 복원된 남방증장천왕 팔의 안쪽층 (SJ-AI)은 7.04wt.%의 유기물을 함유하고 있는 것으로 보 아 원형 소조토의 중벌층과 유사한 것을 알 수 있으며, 11.36wt.%의 유기물이 들어있는 복원토의 마감층(SJ-AO) 은 원형 소조토의 마감층과 유사한 특성을 나타냈다(Figure 12).

이러한 소조토에 첨가된 유기물의 층위별 절대적 함량

Figure 11. Diagrams showing normalized patterns of

major (A), rare earth (B), compatible and incompatible (C) elements of molding clay.

을 파악하기 위해 원료 산지로 추정되는 흙의 유기물 함량 도 측정하였다. 이 결과, 원료 산지 흙의 유기물 함량은 3.46~4.95wt.%로 산출되었다(Table 5). 따라서 이 결과를 사천왕상의 층위별 소조토의 유기물 함량과 비교해보면, 초벌층은 약 1wt.%, 중벌층은 약 3wt.%, 마감층은 약 7wt.%의 유기물이 인위적으로 첨가되었을 것으로 판단된다.

4. 소조토의 산지추정

4.1. 지질분포 및 원료물질 탐색

순천 송광사 일대의 지질은 반상변정화강암질 편마암 과 화강암질 편마암을 기반암으로 곳곳에 흑운모화강암의 관입을 받았다. 특히 송광사 주변 반경 1.5㎞ 이내에는 반 상변정화강암질 편마암으로만 구성되어 있으며, 이 암석 의 주구성광물은 석영, 사장석, 미사장석 및 흑운모로 사천 왕상과 동일한 광물학적 특성을 보였다. 따라서 이 연구에 서는 사천왕상의 제작에 사용된 소조토의 원산지는 반경 1.5㎞ 이내에 있을 가능성이 높다고 판단하여 야외 정밀조 사를 수행하였다.

이 결과, 송광사 경내에서 조계산 정상 남쪽 방향으로 400m 떨어진 지점에 반상변정화강암질 편마암의 풍화토 사면을 확인하였다. 이 사면에는 암반풍화토, 퇴적토 및 붕 적토가 복합적으로 산출되었고, 전체적인 외형은 인위적 으로 형성된 토층사면으로 보였다(Figure 13). 이 연구에 서는 이러한 추정산지와 사천왕상 소조토의 토양학적 및 지구화학적 동질성을 파악하기 위해 시료를 채취하여 다 양한 분석을 수행하였다.

Figure 12. Contents of the organic matters of molding clay.

Figure 13. Geological map around Songgwangsa temple and field occurrences of the presumed provenance of molding

clay.

4.2. 전암대자율, 광물학적 및 지구화학적 특성

추정산지에서 채취한 암반풍화토(SK-1), 퇴적토(SK-2) 및 붕적토(SK-3)에 대하여 전암대자율 분석을 실시하였 다. 이 결과, SK-1은 0.12~0.24(10

^-3

SI unit), SK-2는 0.24~

0.41(10

^-3

SI unit), SK-3은 0.23~0.48(10

^-3

SI unit)로 모두 사천왕상의 대자율 값 범위 내에 분포하였다(Figure 14A).

이를 통해 추정산지와 사천왕상을 구성하고 있는 흙은 대 자율 특성이 유사한 동일계열임을 알 수 있다.

추정산지에서 채취한 시료를 대상으로 사천왕상과 광 물학적 조직의 유사성을 밝히고자 편광현미경 관찰을 수 행하였다. 이 결과, 모든 시료에서 석영, 사장석, 흑운모 및 백운모 등의 구성광물이 확인되었다. 이중 암반풍화토인 SK-1은 군집형태의 흑운모가 다양한 입자크기를 보이고 있으며, 일부에서는 석영보다도 큰 입자를 나타냈다.

SK-2와 SK-3에서는 사천왕상과 유사하게 사장석과 점 토질 기질에 석영 및 흑운모가 입상으로 관찰되었다(Figure 14B). 또한 동일한 시료를 대상으로 X-선 회절분석을 실시 한 결과, 모든 시료에서 사천왕상과 동일하게 석영, 운모, 사장석, 미사장석 및 카올리나이트가 동정되었다(Figure 14C). 따라서 송광사 사천왕상의 제작에 사용된 소조토는 이러한 퇴적토와 붕적토를 채취하여 체거름과 정선과정을 수행한 후 완성한 것으로 판단할 수 있다.

송광사 사천왕상 소조토의 원산지를 규명하기 위해 추 정산지에서 채취한 3개의 시료를 대상으로 주성분, 희토 류, 호정 및 불호정원소 분석을 실시하였고, 이를 층위 및

대상별 결과와 비교하였다. 분석결과는 Table 5와 같으며, 이를 토대로 각 분류 원소들이 해당하는 기준으로 표준화 하여 원소의 상대적인 증감과 진화경향에 따른 동일 기원 의 유무를 판단하였다.

분석 결과, 소조토와 추정산지의 주성분원소와 희토류 원소는 부화와 결핍 양상이 유사하였고, 호정 및 불호정원 소는 상대적 호정성과 불호정성이 동일한 경향을 나타냈 다(Figure 15). 이처럼 사천왕상의 소조토와 추정산지의 시료들이 주성분, 희토류, 호정 및 불호정원소에서 지구화 학적 거동특성이 일치한다는 것은 동일한 진화과정을 겪 은 토양임을 지시하는 결정적 증거이다.

5. 제작기법 해석 및 고찰

5.1. 사천왕상의 제작기법

이 연구에서는 순천 송광사 사천왕상을 구성하고 있는 소조토의 색도, 입도, 물리적 및 지구화학적 특성을 통해 제 작기법을 살펴보았다. 우선 사천왕상의 제작에 사용된 소조 토는 층위와 대상에 관계없이 성인적으로 동일한 흙이 사용 되었으나 이 흙은 사천왕상의 부위에 따라 정선 과정을 달 리하여 적용되었다. 사천왕상의 팔과 등처럼 상대적으로 두 터운 부위는 초벌층에서 마감층에 따라 입도와 유기물의 함 량을 달리하였고, 손이나 옷자락처럼 두께가 얇은 부위는 층위의 구분 없이 한 종류의 흙만을 사용하여 제작하였다.

대표적으로 서방광목천왕 팔에서는 초벌층과 중벌층이

Figure 14. Magnetic susceptibilities (A), polarizing microphotographs (B) and x-ray diffraction patterns (C) of the pre-

sumed provenance for molding clay.

확인되었고, 서방광목천왕 손은 중벌층의 특징을 보이는 소조토로만 구성되었다. 동방지국천왕의 등은 표면에서 탈락된 소조토가 마감층의 특성을 대별하는 것으로 보아 초벌, 중벌 및 마감층이 존재하는 것으로 추정된다. 또한 동방지국천왕의 옷자락은 색도와 입도 특성에서는 마감층 의 특성을, 화학조성과 유기물 함량에서는 중벌층의 특성 을 나타내는 것으로 보아 마감층 또는 중벌층의 소조토로 제작하였을 것으로 판단된다.

한편 분석결과들을 층위별로 종합해보면, 이 소조사천 왕상은 초벌층에서 마감층으로 갈수록 소조토의 색이 밝

아지면서 상대적으로 더욱 황색을 띠고, 입상광물의 크기 는 작아지며, 미사와 점토의 함량은 증가하였다. 뿐만 아니 라 SiO

2

의 함량은 낮아지는 반면에 Al

2

O

3

와 Fe

2

O

3

및 유기 물의 함량은 높아졌다. 그러나 이 소조토는 층위와 대상에 상관없이 대자율과 지구화학적 거동특성이 유사하며, 공 통적으로 석영, 운모, 미사장석, 사장석 및 카올리나이트로 구성되어 있다(Table 6).

또한 남방증장천왕 왼쪽 팔의 복원에 사용된 소조토는 광물학적 및 지구화학적으로 사천왕상의 소조토와 유사한 것으로 보아 동일계열의 흙으로 제작된 것을 알 수 있다.

그러나 복원 부위의 마감층과 안쪽층은 입도와 유기물의 함량에서 차이를 보였다. 이는 복원 당시 층위에 따라 소조 토의 정선과정을 달리했다는 것을 입증해준다.

Table 5. Contents of major (wt.%), minor and rare earth

element (ppm) of the presumed provenance for molding clay.

No. SK-1 SK-2 SK-3

SiO

2

68.23 69.22 71.06 Al

2

O

3

15.76 14.21 14.21 Fe

2

O

3

5.37 5.23 3.76

MnO 0.04 0.05 0.04

MgO 1.50 0.89 0.76

CaO 0.55 0.26 0.16

Na

2

O 1.08 0.58 0.50 K

2

O 4.11 3.48 4.01 TiO

2

0.55 0.55 0.40 P

2

O

5

0.08 0.10 0.07

LOI 3.46 4.95 4.32

Total 100.70 99.50 99.30

As 2 20 9

Ba 590 490 640

Be 3 3 3

Cd <0.5 <0.5 <0.5

Co 6 11 9

Cr 77 60 47

Cu 27 17 15

Hf 6 7 6

Ni <1 <1 <1

Pb 30 28 34

Rb 130 140 140

Sc 16.4 13.5 10.2

Sr 79 54 57

V 81 68 55

Zn 82 73 70

Zr 186 214 149

La 53.9 48.2 48.0

Ce 98 95 93

Nd 41 27 41

Sm 6.2 5.4 5.7

Eu 1.4 1.4 1.2

Tb <0.5 0.9 <0.5

Yb 3.2 5.0 3.6

Lu 0.44 0.71 0.51

Figure 15. Diagrams showing normalized patterns of ma-

jor (A), rare earth (B), compatible and incompatible (C) elements of molding clay and presumed provenance for clay molding.

5.2. 원산지 해석

이 연구에서는 사천왕상 제작에 사용된 흙의 이동경로 를 추적하고, 보존처리용 흙을 확보하기 위해 소조토의 원 산지 해석을 실시하였다. 이 결과, 원료산지 지역으로 가장 가능성이 높은 지점은 송광사에서 남쪽 방향으로 400m 떨 어진 토층사면으로 확인되었다. 이 곳은 반상변정화강암 질 편마암 풍화토가 넓게 분포하는 지점이다. 따라서 이 지 점에서 흙을 채취하여 다양한 동질성 분석을 수행하였고, 이 결과를 사천왕상 소조토와 비교분석 하였다.

분석 결과, 소조토와 추정산지의 흙은 유사한 자화강도 와 동일한 조암광물로 구성되어 있었고, 화학조성과 지구 화학적 거동특성에서도 유사한 특징을 나타냈다. 이는 소 조토와 토층사면의 흙이 성인적으로 동일기원의 흙임을 입증하는 결과이다. 또한 이 토층사면은 인위적인 채취흔 적은 관찰되나 사천왕상이 제작되었던 조선시대 이후로 많은 변형이 발생되었기 때문에 제작 당시의 원료 공급지 로 단정하기는 다소 무리가 따른다.

이 지점은 사천왕상 소조토와 토양학적 동질성이 충분 이 인정되고 송광사와 비교적 가깝기 때문에 보존처리용 소조토로 사용하기에는 전혀 무리가 없을 것으로 판단된 다. 또한 송광사에서는 최근까지도 흙이 필요한 공사가 수 행될 경우 이 장소에서 흙을 수습하여 사용한 것으로 알려

져 있다. 그러나 이 흙은 점토의 함량이 낮고 성숙도가 떨 어져 소조상 제작에 이용하기는 어려웠을 것으로 판단되 며, 별도의 숙성과정과 정선 및 고도의 점질토가 첨가 되었 을 가능성이 높은 것으로 사료된다.

6. 결 론

1. 이 연구에서는 송광사 사천왕상의 층위 및 대상별 소 조토의 물리적, 광물학적, 입도 및 지구화학적 특성을 파악 하여 정량적이고 객관적인 제작기법을 규명하였다. 또한 소조토의 원료 산지를 해석하여 보존처리시 동일한 재료 로 복원할 수 있는 기초자료를 확보하였다.

2. 색도분석 결과, 초벌 및 중벌층의 색도와 색차는 큰 차이를 보이지 않았으나 마감층은 닥종이와 같은 백색 유 기물의 함량이 상대적으로 높아 명도, 채도 및 색차가 높게 나타났다. 또한 복원된 소조토는 원형에 비해 명도가 높고, 적색도가 다소 떨어지는 특징을 나타내는 것으로 보아 제 작기법상에 다소 차이가 있음을 알 수 있다.

3. 전암대자율 측정 결과, EJ-B를 제외한 모든 소조토는 0.5(×10

^-3

SI unit) 이하의 대자율 값을 나타냈다. 이를 통 해, 사천왕상의 제작에 사용된 소조토는 기본적으로 모두 동일한 흙이 사용되었으며, 마감층(EJ-B)의 흙에는 대자율 값을 높이는 방해석이 일부 첨가된 것으로 판단된다.

Results First layer Middle layer Finish layer

Chromaticity

L* 54.64 54.17~61.61 59.50~67.14

a* 5.33 4.25~5.79 4.25~6.17

b* 23.94 23.20~25.52 27.56~28.78

⊿E* 2.88 0.61~3.70 4.66~10.18

Magnetic susceptibility

(10

^-3

SI unit) 0.01~0.16 0.08~0.56 0.07~0.19 Size of granular mineral 1~2㎜ 0.5~1㎜ <0.2㎜

Mineral composition Quartz, Mica, Microcline, Plagioclase, Kaolinite

Particle size

Gravel(wt.%) 10.35 0.00~3.05 0.05

Sand(wt.%) 57.15 39.25~52.56 19.47~25.60 Silt(wt.%) 22.27 33.00~44.86 49.15~49.27 Clay(wt.%) 9.22 11.56~21.19 25.09~31.34 Soil texture Sandy loam Loam Loam~Silty clay loam Geochemical

composition

SiO

2

(wt.%) 67.93 58.28~60.85 48.35~63.17 Al

2

O

3

(wt.%) 15.01 15.97~19.66 18.37~18.42 Fe

2

O

3

(wt.%) 5.64 6.26~7.87 3.99~9.17 Geochemical behavior Corresponding to geochemical behaviors of all molding clay samples Organic matters(wt.%) 5.00 6.54~7.90 8.51~11.80

4. 사천왕상 소조토의 미세조직을 관찰한 결과, 초벌층 의 입상광물은 1~2㎜의 크기로 존재하였고, 중벌층은 0.5

~1㎜, 마감층은 0.2㎜ 이하로 나타났다. 특히 마감층에서 는 닥종이로 추정되는 약 5㎜ 크기의 유기물도 관찰되었 다. 이러한 소조토를 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 소 조토에 첨가된 유기물은 닥섬유로 추정되는 약 1㎛ 두께와 짚여물로 보이는 10㎛ 두께의 유기물이 공존하였다.

5. 층위 및 대상별 소조토의 XRD 분석 결과, 석영, 운 모, 미사장석, 사장석 및 카올리나이트가 공통적으로 검출 되었다. 그러나 마감층에서는 특이하게 방해석이 검출되 었는데, 이 방해석은 바탕칠에 사용된 호분이나 석회에서 기원된 것으로 판단된다.

6. 층위별 소조토의 입도분석 결과, 초벌층은 자갈과 모 래의 함량이 높고, 중벌층은 모래와 미사, 마감층은 미사와 점토의 함량이 높게 나타났다. 복원토는 원형의 소조토에 비해 점토의 함량이 높은 것으로 보아 정선도가 높은 흙을 이용한 것을 알 수 있다. 또한 모든 소조토에서 불량 또는 불균형한 입도곡선이 관찰되는 것으로 보아 자연상태의 흙을 그대로 이용한 것이 아니라 사천왕상의 각 부위에 맞 게 정선과정을 거쳐 사용된 것으로 판단된다.

7. 화학조성에 의한 점토화 상태를 살펴본 결과, 초벌층 에서 마감층으로 갈수록 SiO

2

의 함량은 감소하는 반면에 Al

2

O

3

와 Fe

2

O

3

및 유기물의 함량은 증가하였다. 특히 층위 별 첨가된 유기물의 함량은 초벌층 약 1wt.%, 중벌층 약 3wt.%, 마감층 약 7wt.%로 산출되었다.

8. 사천왕상의 제작기법을 종합한 결과, 제작에 사용된 소조토는 층위와 대상에 관계없이 성인적으로 동일한 흙 이 사용되었다. 그러나 이 흙은 사천왕상의 팔과 등처럼 상 대적으로 두터운 부위는 초벌층에서 마감층에 따라 입도 와 유기물의 함량을 달리하였고, 손이나 옷자락처럼 두께 가 얇은 부위는 층위의 구분 없이 한 종류의 흙만을 사용한 것으로 판단된다.

9. 남방증장천왕 왼쪽 팔의 복원에 사용된 소조토는 광 물학적 및 지구화학적으로 사천왕상의 소조토와 유사한 것으로 보이나 동일계열의 흙으로만 제작된 것은 아닌 것 으로 해석된다. 이 복원 부위의 마감층과 안쪽층은 입도와 유기물의 함량에서 차이를 보였다. 이는 복원 당시 층위에 따라 소조토의 정선과정을 달리했다는 것을 입증해준다.

10. 소조토의 원산지 해석 결과, 소조토와 추정산지의 흙은 자화강도, 조암광물, 화학조성 및 지구화학적 특성에 서 유사한 특징을 나타내는 것으로 보아 성인적으로 동일 기원의 흙임을 알 수 있다. 따라서 이 지점의 흙은 사천왕

상의 보존처리용 소조토로 사용하는 데는 무리가 없을 것 으로 판단된다.

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