국립중원문화유산연구소, 11차 제련실험 성과 등 담은 『고대 제철기술 복원실험 (11차) 결과 보고서』 발간

  국가유산청 국립문화유산연구원 국립중원문화유산연구소(소장 조상순)는 고대 제철기술을 복원하기 위한 실험 내용과 분석 결과를 정리한 『고대 제철기술 복원실험 (11차) 결과 보고서』를 발간했다.

국립중원문화유산연구소에서는 고대의 제철기술을 복원하는 중원문화권 제철기술 복원 연구의 일환으로 철기를 생산하는 소재인 괴련철을 만드는 제련 실험을 2014년부터 진행해 오고 있다. 이번 보고서에는 2022년 진행된 11차 제련 실험의 결과와 함께, 제련 실험을 통해 생산된 철로 실제 제품까지 제조해보는 4차 단야 실험과 5차 주조 실험의 내용도 수록되어 있다.

* 괴련철: 단조 철기를 만드는 소재로서 표면에 구멍이 있고, 다소 무른 재질 특성을 가지며 철광석의 환원 작용으로 생산된 철

* 제련: 철광석, 사철, 토철 등의 원료에서 일차적으로 철을 추출하는 공정

* 단야: 철을 두드려서 제품을 만드는 기술로, 단야의 기능이나 공정의 구분에 따라서 정련 단야, 단련 단야, 성형 단야 등으로 구별된다.

* 주조: 쇳물을 주조틀에 부어 주조 철기를 제작하는 공정

11차 제련실험은 석회석이나 모래 등이 많이 포함된 양양산 철광석을 사용할 경우 점토 등 첨가제 사용에 따라 얼마만큼의 철이 실제로 만들어지는지 철 회수율을 확인했다. 실험 결과 점토를 추가했을 때의 철 회수율은 17.8%로, 이는 이전 실험에서 첨가물을 추가하지 않은 양양산 철광석의 철 회수율이 30%였던 것에 비해서 많이 낮은 수치인 것으로 보아 첨가제가 철광석의 철 회수율을 촉진하는 데에는 영향을 끼치지 않는 것을 확인하였다.

철 제품을 직접 만들어보는 단야 실험(4차)은 국립중원문화유산연구소에서 실시한 7차 실험(2019년)의 괴련철을 이용하였으며, 충주 칠금동 인근 탄금대 토성의 수조 유구에서 발견된 덩이쇠(鐵鋌)와 충주 금릉동 유적의 고리자루칼(環頭刀) 모형을 만들어보는 방식으로 진행되었으며, 제련 실험에서 생산된 철로 실제 철기를 제작하는 것도 성공할 수 있었다.

* 덩이쇠(鐵鋌): 괴련철을 정련하여 생산한 긴사각형의 쇠판으로 한꺼번에 많은 철기를 제작할 수 있도록 미리 만들어 보관하던 중간소재

5차 주조실험에서는 기존의 일자 형태에서 사다리꼴 형태의 주입구로 주조틀(용범)을 제작하였으며, 주입방식도 양쪽의 주입구에 모두 철물을 붓는 기존의 방식이 아닌 한쪽에서 철물을 부어 다른 한쪽으로 흘러나오도록 하는 방법으로 실험하였다. 실험 결과 주입구의 형태보다는 주입방식을 변경하는 것이 주조품 생산 과정에서 기포 발생을 줄이는 데 효과적인 것으로 파악되었다.

이번 연구 결과를 담은 보고서는 국립문화유산연구원 국가유산 지식이음 누리집(https://portal.nrich.go.kr)에 공개돼 있어 누구나 열람할 수 있다.

국립문화유산연구원 국립중원문화유산연구소는 앞으로도 고대 제련기술 복원하기 위한 실험을 지속적으로 진행하고 그 결과를 국민과 공유하는 적극행정을 이어나갈 예정이다.