Study for Selection of Replica Stone of the Stele for Buddhist Monk Wonjong at Yeoju Godalsa Temple Site using Magnetic Susceptibility

전암대자율을 이용한 여주 고달사지 원종대사탑비 비신의 복제용 석재 선정 연구

이명성¹*·전유근¹·김지영²

1국립문화재연구소 보존과학연구실, ²공주대학교 문화재보존과학과

Study for Selection of Replica Stone of the Stele for Buddhist Monk Wonjong at Yeoju Godalsa Temple Site using Magnetic Susceptibility

Myeong Seong Lee¹*, Yu Gun Chun¹, and Jiyoung Kim²

1Conservation Science Division, National Research Institute of Cultural Heritage, Daejeon, 305-380, Korea

2Department of Cultural Heritage Conservation Sciences, Kongju National University, Gongju, 314-701, Korea

요 약: 여주 고달사지 원종대사탑비는 과거 도괴되어 현재 귀부와 이수는 여주 고달사지에 남아있고 비신 은 파손된 채 국립중앙박물관에 보관되어 있다. 탑비를 구성하는 암석은 두 종류로, 귀부와 이수는 조립질 흑 운모화강암, 비신은 부분적으로 각섬석 집합체와 2~3 cm 크기의 장석반정이 특징적으로 관찰되는 세립질 흑 운모화강암이다. 귀부와 이수의 조립질 흑운모화강암은 여주 일대에 분포하는 흑운모화강암과 전암대자율 및 암석기재적 특징이 매우 유사하다. 반면 비신의 암석은 이 지역 내에서 산출되는 암석과 다소 차이가 있어 국내 화강암의 전암대자율, 암석학적 특징, 탑비의 금석문과 고려시대 고문헌 기록을 토대로 유사한 암석의 산출지를 탐색하였다. 이 결과 북한 해주 지역의 화강암이 색상, 각섬석 집합체, 광물조성, 전암대자율 분포 등에 있어 비신의 세립질 흑운모화강암과 거의 동일하였다. 따라서 해주 화강암이 탑비 암석의 산지암석으로 서 가능성이 가장 크며, 원종대사탑비 비신을 복제하기 위한 석재로 가장 적합한 것으로 판단된다.

핵심어: 고달사지, 비석, 석재산지, 해주화강암, 전암대자율, 흑운모화강암

Abstract:

Only the tortoise-shaped pedestal and the ornamental capstone in the form of a hornless dragon remain at the site and the broken stele body is stored at the National Museum of Korea today. The stele is made of two kinds of rocks that are coarse-grained biotite granite for the pedestal and the capstone, and fine- grained biotite granite including hornblende assemblages and feldspar phenocrysts for the stele body. The coarse-grained biotite granite of the pedestal and capstone showed same magnetic susceptibility and lithological characteristics with biotite granite outcrops in Yeoju area, whereas the fine-grained granite of the stele body did not. To find a provenance of the stele body stone, we investigated Korean granites in terms of magnetic susceptibility, lithology and old recordings about construction process of the stele. As a result, Haeju granite is the most likely to be a cognate rock of the stele body stone as it has same texture and lithological characteristics like color, hornblende assemblages, mineral composition and magnetic susceptibility. It is imported from Haeju (North Korea) to South Korea via China commercially, and the most suitable for a replica stone of the stele body.

Keywords:

*Corresponding author Tel: +82-42-860-9261 E-mail: [email protected]

서 언

여주 고달사지 원종대사탑비(보물 제6호)는 신라말 고려초 선승이었던 원종대사의 위업을 기리기 위하여 고려 광종 26년(975년)에 건립된 비석이다. 이 비는 1916년에 넘어져 비신은 크게 파손되어 국립중앙박물 관으로 옮겨졌으며 귀부와 이수만 보물로 지정되어 여주 고달사지에 남아 있다(Fig. 1). 문화재청과 여주 시는 파손된 비신을 새로이 제작하여 고달사지 현장 에서 탑비를 완형으로 보존할 계획을 수립함에 따라 탑비 구성암석의 재질과 원산지 및 비신 복원용 신석 재 선정을 위해 석재산지 연구가 제안되었다.

원종대사탑비와 같이 암석으로 이루어진 문화재의 원료산지를 규명하는 연구는 국내외에서 매우 활발하 게 진행되고 있으며, 이 결과들은 과거 석재의 이용 과 수급에 대한 해석을 가능케 하고 인간의 활동영역 과 고대의 교역관계를 유추하는데 중요한 단서를 제 공하고 있다(Caterina et al., 2004; Lee, C.H. et al., 2005a; 2007; 2010a; Barba et al., 2009; Lee, M.S.

et al., 2009; 2010; Lee and Lee, 2009; Miriello et al., 2011; Kim, J. et al., 2013; Kim, S.W. et al., 2015). 최근에는 자연적인 풍화, 재해 및 인위적인 파 손에 의해 손상된 석조문화재를 복원하거나 복제할 때 석재산지 규명 연구가 신석재 선정에 타당한 근거 자료를 제공해주고 있다(Yang et al., 2006; Lee, J.W. et al., 2010; Lee, C.H. et al., 2010b; Kim, S.D. et al., 2011; Jo et al., 2012b; Park et al., 2015). 이는 문화유산의 원형복원이라는 관점에서 매 우 의미 있는 연구라 할 수 있다.

그러나 문화재는 시료채취가 어렵기 때문에 정밀한 암석학적 및 지구화학적 분석을 통한 암석학적인 동 질성을 규명하는데 많은 제약이 따른다. 따라서 원종 대사탑비의 신석재 선정 연구에서는 각종 고문헌 자 료를 검색하여 탑비 제작과 원료 수급에 대한 관련 자료를 조사하여 가능한 원산지를 탐색하고 각 부재 의 암석기재적인 특징과 전암대자율을 근거로 원석재 와 가장 가까운 신석재를 찾아 동질성을 비교하였다.

이 결과는 원종대사탑비의 원형복원을 위한 동일 암 종의 신석재 선정에 과학적 근거자료 확보뿐만 아니 라 향후 국내 화강암제 석조유산의 원산지 연구를 위 한 데이터베이스 구축에 기초자료가 될 것이다.

현황 및 연구방법

현 황

고달사지 원종대사탑비는 통일신라 후기에서 고려 전기로 이어지는 탑비형식을 보이고 있고 비문은 고 려초 불교계의 동향 파악에 중요한 자료를 제시하고 있어 학술적 가치가 크다(Cultural Heritage Admini- stration, 2016). 그러나 이 탑비는 1916년에 무너져 비신은 8조각으로 파손된 채 경복궁으로 옮겨져 오랜 기간 동안 진열되다가 현재에는 국립중앙박물관 수장 고에 보존되어 있고 귀부와 이수는 고달사지에 남아 있다.

귀부는 지대석과 거대한 단일석으로 조성되어 눈을 부릅떠서 정면을 응시하고 있는 모습이다. 다리는 율 동감 있고, 발톱은 사실적으로 표현되어 있다. 등에는 2중의 육각형 벌집 모양이 정연하게 조각되어 있으며

Fig. 1. State of the Stele for Buddhist Monk Wonjong at Godalsa Temple Site, Yeoju. (A) Tortoise-shaped pedestal

and ornamental capstone in the form of a hornless dragon remained at the Godalsa Temple Site in Yeoju. (B)

Broken stele body stored in the National Museum of Korea.

중앙부로 가면서 한단 높게 운문을 조각하여 비를 끼 워두는 비좌를 돌출시켜 놓은 모습이다. 직사각형에 가까운 형태의 이수에는 운문과 용문이 조각되어 있 으며, 제액에는 ‘혜목산고달선원국사원종대사지비(慧 目山高達禪院國師元宗大師之碑)’라고 되어 있다. 귀부 가 험상궂은 용머리에 가깝고 목이 짧으며 정면을 응 시하는 점과 이수의 격동적인 표현, 운문의 번잡한 장식 등 통일신라 후기에서 고려전기로 전이되는 탑 비형식을 잘 보여주고 있다(Fig. 1A).

비신은 높이 296 cm, 폭 165 cm, 두께 31 cm의 거대한 규모로 현재는 8편으로 조각나 있는 상태이다 (Fig. 1B). 비제는 고려국광주혜목산고달원고국사제증 시원종대사혜진지탑비명병서(高麗國廣州慧目山高達院 故國師制贈諡元宗大師慧眞之塔碑銘幷序)’라 기하고, 찬자(撰者)와 서자(書者)를 병기하였으며 비문은 김정 언이 찬하고 장단열이 서하였다. 정갈한 해서체로 쓰 여진 비문에는 원종대사의 가문, 출생, 행적, 고승으 로서의 학덕 및 교화, 입적 등에 관한 내용이 기재되 어 있다(Cultural Heritage Administration, 2016).

조사 및 연구방법

고달사지 원종대사탑비는 분석을 위한 시료채취가 불가능하여 정밀한 암석광물학적 및 지구화학적 분석 이 불가능하였다. 따라서 탑비를 구성하는 귀부, 이수, 비신 암석에 대한 색상, 조직, 광물조성 등의 육안관 찰에 의한 기재적 특징을 조사하고, 전암대자율을 측 정하여 미세자화율의 분포를 분석하였다. 또한 고문헌 을 조사하여 탑비 건립 및 이와 연관된 기록을 검색 하여 석재 수급에 관한 정보를 수집하였다. 고문헌 조 사는 한국금석문종합영상정보시스템(National Research Institute of Cultural Heritage, 2016) 등을 활용하였 다.

획득된 자료를 바탕으로 석재의 원산지로서 가능성 이 있는 지역들을 일차적으로 선별하고 이들에 대해 기존의 암석학적 및 전암대자율 선행연구 결과와 야 외 지질조사를 통해 탑비 석재와의 유사성을 검토하 였다. 특히 원산지로 추정되는 암석에 대해서 암석기 재적인 특징을 조사하여 탑비 암석과 비교하고 전암 대자율을 측정하여 원석재와의 동질성을 판단하여 최 종적으로 복원용 석재를 선정하였다. 선정된 신석재 에 대해서는 암석광물학적인 자료를 확보하여 향후 활용하기 위해 편광현미경 관찰, X-선 회절분석을 실 시하였다.

전암대자율 측정에 이용된 기기는 10^-6 SI 단위의 측정한계를 가진 ZH Instruments사의 SM30이며 대 자율의 세기는 10^-3 SI 단위로 표기하였고, 편광현미 경은 자동계수기가 장착된 Leica사의 DM 2700P를 사용하였다. 또한 Rigaku제 D/Max-IIB X-선 회절분 석기를 이용하여 조암광물의 조성을 동정하였으며 타 겟으로 사용된 X-선은 CuKα이고, 양극의 가속전압 및 필라멘트의 전류는 각각 40 kV, 100 mA이었다.

탑비의 암석학적 특징

여주 고달사지 원종대사탑비의 비신은 세립질 흑운 모화강암으로, 여러 차례 탁본과 자연적인 풍화로 인 해 표면은 암흑색, 파단면은 연황색을 띠나 원암의 색상은 회백색에 가깝다(Fig. 2A). 비신의 조암광물은 세립의 석영, 사장석, 정장석, 흑운모, 각섬석 등이며 부분적으로 각섬석 집합체와 2~3 cm 크기의 장석반 정이 특징적으로 관찰된다(Fig. 2B, 2C).

귀부 및 이수는 중립 내지 조립질 흑운모화강암으 로 구성되어 있으며 암흑색의 지의류가 서식하고 있 고 화학적 풍화작용으로 인해 부분적으로 연황색을 띠고 있으나 원석재의 색상은 담회색으로 확인되었다 (Fig. 2D, 2E). 각 부재들은 중립 내지 조립의 석영, 사장석, 정장석, 흑운모 등으로 구성되어 있으며 부분 적으로 장석반정이 관찰된다(Fig. 2F).

탑비 구성암석의 미세자화강도를 알아보기 위해 전 암대자율 측정을 실시하였다. 전암대자율은 암석의 성 인 연구에 활용되는 암석학 연구의 한 수단으로 동일 마그마에서 생성된 암석들은 대부분 유사한 대자율 값을 갖는다. 이러한 특성을 이용하여 석조유산에 사 용된 암석의 산지추정 연구에 전암대자율이 많이 활 용되고 있다(Jwa et al., 2006; Uchida et al., 2007; Lee et al., 2010a).

탑비의 전암대자율 측정 결과, 비신은 최소 5.56 (×10^-3 SI unit), 최대 8.92(×10^-3 SI unit), 평균 7.64 (×10^-3 SI unit)를 보여 자철석 계열의 세립질 흑운모 화강암으로 분류되었다(Ishihara, 1998). 전암대자율의 빈도분포를 보면 7(×10^-3 SI unit) 부근과 8(×10^-3 SI unit) 부근을 중심으로 측정값이 분산되는데(Fig. 3), 이 중 낮은 값들은 모두 파손되어 굴곡진 표면에서 측정된 것들로 측정기기와 암석면이 충분히 밀착되지 않은 데에서 나타난 측정오류로 해석된다.

한편 귀부 및 이수의 대자율은 0.03~0.07(×10^-3 SI

Fig. 2. Lithological characteristics of the Stele for Buddhist Monk Wonjong at Godalsa Temple Site, Yeoju. (A) The surface of the stele body shows gray color for alteration but the fresh surface is lighter. (B) The fine-grained biotite granite of the stele body includes dark hornblende assemblages. (C) The stele body is characterized by 2 to 3 centimeters feldspar phenocrysts. (D) The tortoise-shaped pedestal and capstone are medium-grained biotite granite. (E) The original color of the medium-grained granite of the pedestal is light gray but partially light orange for alteration of minerals. (F) There are minor amount of feldspar phenocrysts found in the pedestal and capstone.

Fig. 3. Histograms of magnetic susceptibility for stones of the Stele.

unit)의 범위를 보이며 평균 0.05(×10^-3 SI unit)으로 비신에 비해 매우 낮은 값을 보여 티탄철석 계열의 중립 내지 조립질 흑운모화강암으로 확인되었다 (Ishihara, 1998). 비신을 이루는 암석과 귀부 및 이수 를 이루는 암석이 입자크기와 전암대자율 분포가 확 연히 다른 것으로 미루어 두 종류의 암석은 성인적으 로 다른 환경에서 조성된 것으로 해석된다(Fig. 3).

석재산지의 탐색

고문헌 조사

석조부도(승탑)와 탑비의 건립은 당시 상당한 노동 력과 경제력이 요구되는 대역사로 여겨져 왔다. 석조 부도는 국왕이 파견한 국공에 의하여 건립되는 경우 도 있고 해당 지역이나 사원에 예속된 장인들에 의하 여 제작되기도 하였다. 현재 원종대사탑비와 함께 고 달사지에 남아있는 원종대사탑(보물 제7호)은 옥룡사 동진대사 부도, 보원사 법인국사 부도와 함께 고려 국왕이 파견한 국공에 의하여 건립된 대표적인 부도 이다(Eom, 2003).

탑비의 경우 귀부와 이수는 사찰에서 석재를 준비 하여 치석한 다음 비신을 세울 준비를 마치고, 비신 은 고승의 행적이 기록되는 가장 중요한 부분이기 때 문에 국왕이 석재를 별도로 내려 보내는 경우가 종종 있었다 한다. 문경 봉암사 정진대사 원오탑비의 비문 에는 석판(石版, 비신돌)을 구하기 매우 어려워 남해 의 해변인 여미현(汝湄縣)에서 돌을 채취하여 선편(船 便)으로 운반해 오도록 하였지만, 그 인력이나 비용이 많이 투입되어 결국 문경 희양산에서 석재를 갖다 썼 다는 기록이 나온다. 또한 광양 옥룡사지 선각국사 도선 음기에는 개경에서 비석의 원석을 배에 실어 옥 룡사로 보냈다는 기록이, 영통사 대각국사 의천 음기 에는 몰돈산(沒頓山, 현 무등산으로 추정)에서 청석 (靑石)을 채취하였다는 기록이 나타나 있어 고려시대 국사의 탑비는 고려 전역에서 양질의 석재를 수급하 여 제작하였음을 알 수 있다(National Research Institute of Cultural Heritage, 2016).

원종대사탑비는 석재의 수급에 관한 구체적인 자료 를 찾을 수 없었으나 앞서 기술한 고려시대 부도와 탑비의 건립에 관한 사례들을 근거로 고달사지 인근 지역과 그 외 대표적인 화강암 산지를 모두 고려하여 전국적 범위에서 산지탐색과 지질조사를 수행하였다.

원종대사탑비는 시료채취가 어려운 문화재이기 때문

에 육안관찰을 통한 색상, 입자크기, 광물조성, 전암 대자율 등의 특징을 근거로 국내 화강암 산지 암석과 유사성을 검토하였다.

선행연구 조사

선행연구에 의하면(Table 1) 충청도 지역에 분포하 는 화강암질암은 각섬석화강암, 반상화강섬록암, 화강 섬록암, 흑운모화강암 등이 있으나 입자크기가 대부 분 중립~조립질로 원종대사탑비 비신과 차이를 보인 다(Hong, 2004; Lee, S.M. et al., 2006; Kim, J.C.

2007; Lee, C.H. et al., 2007; Kim, J. et al., 2009; Lee and Lee, 2009). 경상도 지역에 분포하는 화강암질암은 중립질~조립질의 알칼리장석화강암, 복 운모화강암, 화강섬록암, 석영섬록암 등이 있으며 평 균대자율은 0.14~37.53(×10^-3 SI unit)로 확인되었다 (Hong, 2004; Lee, C.H. et al., 2005b; KNUICF, 2007; 2010). 전라도 지역에 분포하는 화강암질암은 중립질~조립질의 흑운모화강암, 흑운모화강섬록암, 반 상흑운모화강암 등이 있으며 평균대자율은 0.15~14.45 (×10^-3 SI unit)로 확인되었다(Hong, 2004; Lee, M.S.

et al., 2009; Kim et al., 2011).

강원도 지역에 분포하는 화강암질암은 흑운모화강 암, 흑운모화강섬록암 등이 있으며 전암대자율은 3.30~29.89(×10^-3 SI unit)의 넓은 범위를 가진다(Hong, 2004). 서울 및 경기도 지역에 분포하는 화강암질암 은 우백질화강암, 담홍색화강암, 석류석흑운모화강암, 반화강암, 복운모화강암 등이며 입자의 크기는 세립~

조립질로 다양하다. 이 중 세립질 흑운모화강암의 전 암대자율은 0.06~2.82(×10^-3 SI unit)로 원종대사탑비 의 비신과 차이를 보인다(Hong, 2004; Jo et al., 2012a). 암석학적 특징과 전암대자율에 대한 선행연 구 자료를 검토해 보았을 때 원종대사탑비와 동일한 특징을 보이는 화강암은 확인할 수 없었다.

야외 지질조사

원종대사탑비가 위치하고 있는 여주시의 화강암 분 포지역에 대한 정밀지질조사를 실시하였다(Table 2, Figs. 4 & 5). 이 지역에 분포하는 암석은 세립~조립 질의 흑운모화강암으로 다양한 입자크기를 가지고 있 으며 주요광물은 석영, 사장석, 정장석, 흑운모 등이 다. 여주 북내면 중암리 채석장에서 확인되는 세립질 흑운모화강암은 비신과 유사한 입자크기를 가지고 있 지만 평균 전암대자율이 0.03(×10^-3 SI unit)으로 비

신과 다르다. 북내면 상교리, 삼합리, 강천리에는 중 립 내지 조립질의 흑운모화강암이 분포하고 있으며 이 암석은 원종대사탑비의 귀부 및 이수와 육안적 특 징과 전암대자율이 매우 유사하다.

비신과 동질의 세립질 흑운모화강암을 찾기 위해 조사 지역을 확대하였다. 여주시와 경계하고 있는 양 평군, 이천시, 원주시 지역에 분포하는 암석은 세립~

조립질 흑운모화강암으로, 이들 중 세립질의 화강암

이 산출되는 곳은 양평군 강상면 병산리, 이천시 마 장면 표교리 지역이다. 병산리 지역은 섬록암, 화강섬 록암 등 다양한 암석이 혼재하는 가운데 세립질 화강 암이 소규모로 산출되고 이들의 평균 전암대자율은 0.03~3.13(×10^-3 SI unit)이다. 표교리 지역에 분포하 는 화강암은 각섬석 집합체, 장석반정이 관찰되어 비 신과 유사한 산출상태를 보이나 평균 전암대자율이 3.13(×10^-3 SI unit)으로 측정되어 차이를 보인다.

Table 1. Lithological characteristics and magnetic susceptibility of Korean granites previously studied by researchers

No. Location

Magnetic Susceptibility

Average*

Grain Size Rock Type Reference

[1-1] Boryeong Namgok-dong 0.18 Medium Hornblende granite Lee and Lee, 2009 [1-2] Boryeong Naehang-dong 0.25 Medium Hornblende granite

[2-1] Buyeo area 0.12 Coarse Biotite granite Lee et al., 2007

[2-2] Nonsan Kwangseok-myeon 7.50 Medium Granodiorite

[2-3] Nonsan Ganggyeong-eup 13.50 Medium Granodiorite

[3-1] Nonsan Yeonsan-myeon 0.21 Medium Granodiorite Kim et al., 2009 [3-2] Nonsan Gwanchoksa temple 13.52 Medium Granodiorite

[4] Gongju Gyeryongsan Mt. 3.39 Medium Biotite granite Kim, 2007

[5] Changnyeong Changnyeong-eup 2.61 Medium Alkali-feldspar granite KNUICF, 2010

[6] Hamyang Macheon-gun 0.14 Medium Two-mica granite KNUICF, 2007

[7] Yeongju Gaheung-dong 0.09 Medium Biotite granodiorite Lee et al., 2005b [8] Gwangju Mudeugsan Mt. 0.15 Medium Biotite granite Lee, M.S. et al.,

2009

[9] Seoul area 0.02~4.01 Medium~Coarse Leucogranite

Pink feldspar granite

Jo et al., 2012a

[10-1] Pocheon area 5.14~12.05

0.02~0.11

Medium~Coarse Garnet granite Biotite granite

Hong, 2004

[10-2] Cheorwon Jipo-ri area 0.06~2.82 5.50~9.61 0.13~9.09 0.04~0.06

Fine~Coarse Fine~Coarse Medium~Coarse

Medium

Biotite granite Garnet granite Porphyry granite Two-mica granite

[10-3] Geumsan area 0.05~8.06

1.97~4.90

Medium~Coarse Biotite granite Biotite granite [10-4] Masan area 8.56~30.60 Medium~Coarse Granodiorite [10-5] Jindong area 2.85~37.53 Medium~Coarse Quartz diorite

Granodiorite [10-6] Boeun Sokrisan Mt. 0.04~2.56 Medium Biotite granite

[10-7] Yongdam area 0.57~5.45 Medium~Coarse Granite

[10-8] Taebaeksan Mt. 3.30~29.87 Fine~Medium Granodiorite

[10-9] Namwon area 0.01~2.18

3.15~4.93

Medium Granodiorite Biotite granite

[11] Seosan Unsan-myeon 0.06 Medium Biotite granite Lee et al., 2006

[12] Iksan area 5.36~14.45 Medium Biotite granite Kim et al., 2011

*×10

SI unit

남한강 및 섬강을 따라 원주시, 충주시 소태면, 앙 성면 일대에는 세립~조립질의 입자크기를 가진 화강

암이 분포하고 있다. 충주시 엄정면 유봉리에서 산출 되는 화강암(평균 51.91×10^-3 unit)을 제외한 이 지역

Table 2. Magnetic susceptibility and grain size of field-surveyed granite outcrops in Korea (×10

SI unit)

No. Location Mean Max Min Standard

Deviation Grain Size

#1 Stele Body 7.64 8.92 5.56 0.89 Fine

#2 Tortoise-shaped pedestal 0.05 0.06 0.04 0.01 Medium

#3 Capstone 0.05 0.07 0.03 0.01 Medium

1 Yeoju Sanggyo-ri 0.05 0.06 0.05 0.01 Medium-Coarse

2 Yeoju Jungam-ri 0.03 0.04 0.03 0.00 Fine

3 Yeoju Samhap-ri 0.57 0.68 0.49 0.09 Medium

4 Yeoju Gangcheon-ri 0.04 0.07 0.02 0.02 Medium

5 Yangpyeong Byeongsan-ri 0.03 0.04 0.02 0.01 Fine-Medium

6 Yangpyeong Daepyeong-ri 0.67 1.12 0.19 0.22 Medium-Coarse

7 Icheon Seolbong Park 6.76 8.69 2.72 1.41 Coarse

8 Icheon Pyogyo-ri 3.13 5.09 1.00 1.45 Fine

9 Icheon Sogo-ri 0.58 1.68 0.22 0.46 Medium

10 Icheon Maegok-ri 2.80 3.25 2.50 0.29 Medium-Coarse

11 Yangju Ipam-ri 0.43 0.60 0.32 0.09 Fine

12 Yangju Doha-ri 3.50 5.12 2.51 0.72 Coarse

13 Ganghwa Osang-ri 0.04 0.09 0.02 0.03 Fine

14 Ganghwa Geonpyeong-ri 1 0.05 0.06 0.05 0.00 Fine

15 Ganghwa Geonpyeong-ri 2 1.59 2.54 0.83 0.43 Medium

16 Wonju Gwirae-ri 0.07 0.09 0.06 0.01 Medium

17 Wonju Anchang-ri 0.08 0.30 0.04 0.08 Medium

18 Wonju Wolsong-ri 0.07 0.30 0.04 0.08 Coarse

19 Wonju Saje-ri 0.05 0.06 0.03 0.01 Medium

20 Hoengseong Galpong-ri 0.22 0.44 0.07 0.15 Medium

21 Hoengseong Hakgok-ri 0.07 0.09 0.03 0.02 Medium

22 Chungju Danam-ri 0.07 0.08 0.04 0.02 Medium

23 Chungju Guryong-ri 0.05 0.06 0.03 0.01 Medium

24 Chungju Jocheon-ri 1 0.05 0.05 0.04 0.01 Fine

25 Chungju Jocheon-ri 2 0.06 0.09 0.04 0.02 Medium

26 Chungju Yubong-ri 51.91 111.0 9.62 32.08 Medium

27 Eumseong Hano-ri 1 5.30 7.56 3.68 1.22 Medium

28 Eumseong Hano-ri 2 0.47 1.52 0.04 0.53 Fine

29 Eumseong Hanbeol-ri 0.12 0.13 0.11 0.01 Medium

30 Goesan Ssanggok valley 0.04 0.09 0.02 0.02 Fine

31 Goesan Hwayang valley 0.10 0.12 0.07 0.03 Medium

32 Mungyeong Daeyasan Mt. 1.09 1.30 0.70 0.22 Medium

33 Mungyeong Bongamsa temple 1 0.14 0.22 0.04 0.06 Medium

34 Mungyeong Bongamsa temple 2 0.05 0.06 0.04 0.01 Fine

35 Gumi Okgwan-ri 0.06 0.14 0.03 0.03 Medium

36 Sangju Sino-ri 0.14 0.15 0.13 0.01 Fine

37 Hwanghae Haeju area 6.21 7.24 5.31 0.55 Fine

암석들의 전암대자율은 대체로 0.1(×10^-3 SI unit) 이 하이다.

그 다음으로 고문헌에서 석조물을 제작하기 위해 돌을 채집한 기록이 확인된 지역인 음성군, 괴산군, 문경시, 강화군, 양주시에 대한 지질조사를 수행하였 다(Kyujanggak Institute for Korean Studies, 2016;

National Research Institute of Cultural Heritage, 2016). 음성지역에 분포하는 암석은 원남면 하노리에 서 세립 내지 중립질 화강암이, 음성읍 한벌리에서 중립질 화강암이 확인되었다. 하노리의 세질질 화강 암의 평균 전암대자율은 0.47(×10^-3 SI unit)였으며 괴산군 칠성면 및 청천면에서 산출되는 세립 내지 중 립질 화강암의 평균 전암대자율은 0.1(×10^-3 SI unit) 이하였다. 문경시 가은읍에 분포하는 세립 내지 중립 질 화강암의 평균 전암대자율은 0.05~1.09(×10^-3 SI

unit), 강화군 내가면, 양도면의 세립질 화강암은 0.1(×10^-3 SI unit) 이하의 분포를 보인다.

한편 북한 지역에 산출되는 화강암 중 중국을 통해 국내로 수입되고 있는 해주 화강암에 대해서도 조사 를 실시하였다. 해주 화강암은 회색을 띠는 세립질 흑운모화강암으로, 전암대자율은 5.31~7.24(×10^-3 SI unit)로 나타나 탑비 비신의 전암대자율과 매우 유사 하다.

신석재의 암석학적 특징

문헌과 야외조사 및 기재적 특징 분석을 통해 조사 된 국내 화강암 중 원종대사탑비 비신 암석과 가장 유사한 암석은 북한의 해주 화강암으로 판단된다. 이 암석은 전체적으로 밝은 회색을 띠고 세립질의 석영,

Fig. 4. Location of studied granite and each occurrences of outcrops (The geological society of Korea, 1999).

[1~12] : Previously studies areas, 1~37 : Field-surveyed areas.

장석, 흑운모로 구성되어 있다(Fig. 6A). 또한 각섬석 집합체가 부분적으로 나타나고 장석 반정이 관찰되어 비신 암석과 암석학적 특징이 매우 유사하였다(Fig.

6B). 또한 해주 화강암의 전암대자율은 평균 6.21 (×10^-3 SI unit)로써 비신과 유사하였다(Fig. 5).

이 암석의 박편을 제작하여 편광현미경에서 관찰해 보면 세립의 완정질 조직으로 관찰되며 석영이 전체 의 약 40% 정도를 차지한다(Fig. 6C, 6D). 장석은 정장석과 사장석이 대부분이며, 일부 격자 쌍정을 보 이는 미사장석이 관찰된다. 정장석은 부분적으로 내 부 변질로 인해 이차적으로 생성된 견운모가 보이며 사장석에는 칼스바드-알바이트 쌍정이 관찰된다. 운모

는 흑운모와 백운모가 모두 관찰되지만, 흑운모는 0.2 mm 내외의 결정으로 산출되며, 백운모는 미립의 결정이 장석 내부에 포유된 형태로 극소량 관찰된다.

X-선 회절분석 결과에서도 석영, 정장석, 사장석, 흑 운모의 광물조성을 보인다(Fig. 6E).

고찰 및 결론

고달사지 원종대사탑비 비신의 복제품 제작을 위해 암석학적 연구를 수행하였다. 원종대사탑비의 귀부와 이수를 구성하는 암석은 0.01~0.07(×10^-3 SI unit)의 전암대자율 범위를 나타내는 중립질 흑운모 화강암이

Fig. 5. Magnetic susceptibility and close photographs of field-surveyed granites.

며 이들은 여주지역에 분포하는 중립 내지 조립질 흑 운모화강암과 암석기재적 및 전암대자율 특성이 거의 동일한 것으로 확인되었다.

반면 비신을 이루는 암석은 자철석 계열의 세립질 흑운모화강암으로 전암대자율은 5.56~8.92(평균 7.64×

10^-3 SI unit)로써 귀부 및 이수의 조립질 화강암과는 확연히 다르다. 기존의 연구문헌과 야외지질조사를 통 해 비신의 세립질 화강암과 유사한 화강암을 국내에 서 탐색하였지만 유사한 것을 찾을 수 없었다. 한편 북한 해주에서 채석되어 국내로 수입되고 있는 해주 화강암은 색상, 광물조성, 조직적 특징, 전암대자율에 서 비신의 세립질 화강암과 가장 가까웠다.

고려시대에 국사나 왕사의 석조부도 또는 탑비를 건립할 때 국왕이 국공을 파견하여 제작하도록 지시 하는 경우가 문헌과 금석문에서 다수 확인되었고 같 은 고달사지에 현존하는 여주고달사지승탑(국보 제4 호)도 국공에 의해 제작되었다는 기록이 나타나 있다.

또한 탑비의 석재는 귀부와 이수는 사찰에서 준비하 는 것이 일반적이었고 가장 중요한 비신은 국왕이 석 재를 하사하였다는 기록도 확인하였다(Eom, 2003).

원종대사탑비에 대한 암석학적 연구에 의한 산지추 정 결과와 문헌 및 금석문에 기록된 역사적 사실이 서로 개연성이 충분한 것으로 미루어 탑비의 귀부와 이수는 고달사 측에서 여주지역의 화강암을 가져다 준비하고, 비신은 당시 수도인 개경과 가까운 해주

지역에 분포하는 화강암을 수급하여 탑비를 완성했을 가능성이 매우 큰 것으로 판단된다.

해주에서 여주까지 지리적인 조건을 고려하여 운송 방법을 추정해보았다. 백제의 부여 정림사지 오층석 탑, 통일신라의 보령 성주사지 삼층석탑, 조선의 경복 궁 박석 등 많은 문화재들의 예에서 보면 먼 운반거 리에도 불구하고 양질의 석재를 수급하는 것이 중요 하게 생각된 것으로 보인다(Lee et al., 2007; Lee and Lee, 2009; Choie et al., 2015). 문경 봉암사 정진대사 원오탑비의 경우 당초에 남해(南海) 여미현 (汝湄縣)에서 돌을 채취하여 선편(船便)으로 운반하려 했던 것에서 알 수 있듯이 이동거리가 먼 경우 물길 을 이용하여 선편으로 운반하는 경우가 일반적이었다.

해주 지역은 고려의 수도인 개경(개성)과 가까워 인 력의 수급이 쉽고 바다에 접하고 있어 선편으로 석재 를 운반하기 용이하다. 원종대사탑비가 위치한 여주 역시 서해로부터 한강을 통해 내륙까지 배가 드나들 수 있는 지리적인 여건이 갖추어져 있다. 해주 지역 의 화강암은 조선시대 건릉(경기 화성)의 석물을 제 작할 때에도 대량 수급된 이력이 있어(KIKS, 2014) 원종대사탑비의 비신 석재로서 이용되었을 가능성이 충분하다. 따라서 해주 지역의 화강암이 원종대사탑 비 비신 석재의 원산지로 추정되므로 복원용 석재로 가장 적합할 것으로 판단된다.

Fig. 7. Petrography of Haeju granite. (A, B) Fine-grained gray biotite granite showing a white feldspar phenocryst and hornblende assemblage. (C, D) Fine-grained texture of quartz, orthoclase, microcline, plagioclase and biotite.

(E) X-ray diffraction patterns.

사 사

이 연구는 문화재청·여주시청에서 시행한 여주 고 달사지 원종대사탑비 비신 복제 및 탑비 복구공사의 일환으로 수행되었으며 그 결과와 함께 추가 연구 내 용을 정리한 것이다. 논문 심사과정에서 건설적인 비 평과 유익한 조언으로 논문의 오류와 부정확한 표현 을 바로잡아 주신 익명의 심사위원님께 감사드린다.

또한 다양한 관점에서 접근할 수 있도록 도움을 주신 문화재청 김사덕 선생님, 정춘호 선생님, 이미혜 선생 님 그리고 국립중앙박물관 조연태 선생님, 중요무형 문화재 이재순 선생님께 깊이 감사드립니다.

References

Barba, L., Blancas, J., Manzanilla, L.Y., Ortiz, A., Barca, D., Crisci, G.M., Miriello, D., and Pecci, A., 2009, Prov- enance of the limestone used in Teotihuacan (Mexico) : a methodological approach. Archaeometry, 51, 525-545.

Caterina, D.V., Vincenzo, F., Silvano, M., Luigi, P., and Rosanna, T., 2004, Mineralogical-petrographic and geo- chemical study to identify the provenance of limestone from two archaeological sites in the Sulmona Area (L'Aquila, Italy). Journal Archaeological Science, 31, 1383-1394.

Choie, M., Lee, C.H., and Jo, Y.H., 2015, Interpretation of provenance and transportation process for Bakseok of Geunjeongjeon Hall in Gyeongbokgung Palace, Korea.

Journal of Petrology Society Korea, 24, pp.181-191. (in Korean with English abstract)

Cultural Heritage Administration(CHA), 2016, Heritage Information, Treasure No.6 Stele for Buddhist Monk Wonjong at Godalsa Temple Site, Yeoju, www.ocp.go.kr.

Eom, G.P., 2003, Stone Stupa of Silla and Goryeo Dynasty, Hakyoun, 493-550.

Hong, S.S., 2004, Magnetic susceptibility and petrochemical compositions of Mesozoic Granites in Korea. Journal of Petrology Society Korea, 13, pp.16-33. (in Korean with English abstract)

Ishihara, S., 1998, Granitoid series and mineralization in the Circum Pacific Phanerozoic granitic belts. Resource Geol- ogy, 48, 219-224.

Jo, Y.H., Lee, C.H., Yoo, J.H., Kang, M.K., and Kim, D.M., 2012a, Petrological classification and provenance interpre- tation of the Sungnyemun stone block foundation, Korea.

MUN HWA JAE, Korean Journal of Cultural Heritage Studies, 45, 174-193. (in Korean with English abstract) Jo, Y.H., Lee, M.S., Choi, G.E., and Lee, C.H., 2012b, Pre-

cise deterioration diagnosis and restoration stone sugges-

tion of Jungdong and Banjukdong Stone Aquariums in Gongju, Korea. MUN HWA JAE, Korean Journal of Cul- tural Heritage Studies, 44, 92-111. (in Korean with English abstract)

Jwa, Y., Kim, K.K., Ko, S.B., and Kim, J.S. 2006, Source Area of the Rocks Using the West Stone Pagoda of Gameunsaji Temple Site, Korea. Jour. Petrol. Soc. Korea, 15(3), 128-138

Kim, J., Park, S.M., and Lee, C.H., 2009, Deterioration and microclimate in the shelter for the Gaetaesajiseokbulib- sang (Standing Triad Buddha Statues in Gaetaesaji Tem- ple Site, Nonsan, Korea. Journal of Conservation Science, 25, 179-196. (in Korean with English abstract)

Kim, J.C., 2007, Quantitative deterioration and precisely nondestructive diagnosis of the Five-storied and Seven- storied Stone Pagoda at the Cheongryangsaji Temple Site in Mt. Gyeryong. M.A. dissertation Kongju National Uni- versity, 42-43. (in Korean)

Kim, J., Lee, M.S., and Lee, C.H., 2013, Petrological char- acteristics and provenance interpretation of Daejiguksata- pbi (State Preceptor Daeji’s Memorial Stele) in Samcheonsaji Temple Site, Seoul. Economic and Envi- ronment Geology, 46, 93-104. (in Korean with English abstract)

Kim, S.D., Yi, J.E., Lee, D.S., and Lee, C.H., 2011, Homo- geneity investigation of replace stone for restoration of the Mireuksaji stone pagoda in Iksan, Korea. Journal of Conservation Science, 27, 211-222. (in Korean with English abstract)

Kim, S.W., Hwang, G.H., Moon, S.W., and Jwa, Y.J., 2015, Petrological characteristics and provenance Estimation on the Stone Artefacts from the Pocheon Neulgeori Prehis- toric Site, Korea. Journal of Petrology Society Korea, 24, 1-10. (in Korean with English abstract)

Kongju National University Industry-university Cooperation Foundation(KNUICF), 2007, Deterioration degree and petrological characteristics of the Three-storied Stone Pagoda in the Byeksongsa Temple, Hamyang. Seojin Cul- tural Heritage Co., 18-20. (in Korean)

Kongju National University Industry-university Cooperation Foundation(KNUICF), 2010, Nondestructive deterioration diagnosis of the Seokjoseokgayeoraejwasang(Stone Seated Buddha Statue) in Gwanyongsayongseondae, Chang- nyeong. Kyonam Research Institute of Cultural Heritage, 15-17. (in Korean)

Kyujanggak Institute for Korean Studies(KIKS), 2014, Dig- ital library of the Poyal Protocols of the Joseon Dynasty, e-kyujanggak.snu.ac.kr.

Lee, C.H., Choi, S.W., Lee, H.M., and Lee, M.S., 2005a, Archaeogeological implication of lithic artifacts from the Unjeonri Bronze age site, Cheonan, Republic of Korea.

Joural of Archaeological Science, 33, 335-348.

Lee, C.H., Kim, J., and Lee, M.S., 2010a, Petrography and

provenance interpretation of the stone moulds for bronze daggers from the Galdong prehistoric site, Republic of Korea. Archaeometry, 52, 31-44.

Lee, C.H., Kim, M.Y., Jo, Y.H., and Lee, M.S., 2010b, Con- servation treatment based on material characteristics, provenance presumption and deterioration diagnosis of the Seven-storied Jungwon Tappyeongri stone pagoda, Chungju, Korea. MUN HWA JAE, Korean Journal of Cultural Heritage Studies, 43, 4-25. (in Korean with English abstract)

Lee, C.H., Kim, Y.T., and Lee, M.S., 2007, Provenance pre- sumption for rock properties of the Five-storied stone pagoda in the Jeongrimsaji temple site, Buyeo, Korea.

Jornal of the Geological Society of Korea, 43, 183-196.

(in Korean with English abstract)

Lee, C.H., Lee, M.S., and Suh, M., 2005b, Safety interpre- tations of the discontinuity and weathering characteristics of the Gaheungri Triple Buddha Statue, Yeongju, Korea.

Journal of the Geological Society of Korea, 41, 401-413.

(in Korean with English abstract)

Lee, J.W., Lee, M.S., Choi, Y.S., Oh, J.H., Kim, J.W., and Kim, S.D., 2010, Scientific conservation treatment and restoration of the Monument for Jo Heon and the Sol- diers in Chilbaeguichong (Chilbaeguichong Jungbongjo- heonseonsaengilgunsunuibi). Journal of Conservation Science, 26, 191-201. (in Korean with English abstract) Lee, M.H. and Lee, C.H., 2009, Transportation route, prov-

enance and petrological characteristics of the Five-storied Stone Pagoda in Seongjusaji Temple Site, Korea. Journal of the Geological Society of Korea, 45, 725-739. (in Korean with English abstract)

Lee, M.S., Chun, Y.G., Seo, J.S., and Lee, C.H., 2009, Material analysis and provenance interpretation for rock properties of the Gwangjueupseong (Gwangju town wall), Korea. Journal of Conservation Science, 25, 61-76. (in Korean with English abstract)

Lee, M.S., Han, M.S., Kim, J.H., and Kim, S.D., 2010, Material characteristics, provenance interpretation and deterioration diagnosis of Shilla Stone monuments in

Jungseongri and Naengsuri, Pohang. MUN HWA JAE, Korean Journal of Cultural Heritage Studies, 43, 123-143.

(in Korean with English abstract)

Lee, S.M., Lee, C.H., Choi, S.W., and Yun, S,B., 2006, Deterioration state and behavior of discontinuity system of the Seosan Maaesamjonbulsang (Rock-carved Triad Buddha in Seosan, Korea. Journal of Conservation Sci- ence, 19, 85-98. (in Korean with English abstract) Miriello, D., Barca, D., Crisci, G.M., Barba, L., Blancas, J.,

Ortiz, A., Pecci, A., and Lopez Lujan, L., 2011, Charac- terization and provenance of lime plasters from the Tem- ple mayor of Tenochtitlan (Mexico city). Archaeometry, 53, 1119-1141.

National Research Institute of Cultural Heritage(NRICH), 2016, Epigragh Information, www.gsm.nricp.go.kr. (in Korean)

Park, S.C., Moon, S.W., Kim, S.D., and Jwa, Y.J., 2015, A petrological study of stones used in the Three Storied Stone Pagoda of Bulguksa Temple. Journal of Petrology Society Korea, 24, 11-24. (in Korean with English abstract)

Uchida, E., Cunin, O., Suda, A., Nakagawa, T., 2007, Con- sideration on the construction process and the sandstone quarries during the Angkor period based on the magnetic susceptibility. Journal of Archaeological Science, 34(6), 924-935.

The geological society of Korea, 1999, Geographical forma- tion of Korea. Sigmapress, appendix.

Yang, H.J., Lee, C.H., Choi, S.W., and Lee, M.S., 2006, Petrological characteristics and provenance presumption for rock properties of the Stone Pagoda in Mireuksaji Temple Site, Iksan, Korea. Journal of the Geological Society of Korea, 42, 293-306. (in Korean with English abstract)

Received August 11, 2016

Review started August 16, 2016

Accepted August 31, 2016