청주 오송 출토 제철부산물의 과학적 분석을 통한 유적 특성
Characteristics of Site from Scientific Analysis of Iron By-product Excavated from Osong in Cheongju, Korea
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초록
청주 오송유적에서 출토된 제철부산물을 대상으로 과학적 분석을 통해 유적의 특성을규명하였으며 비슷한 시기의 진천 송두리, 진천 구산리, 청원 연제리유적의 제철부산물을 비교하여 지역적 특징을 알아보았다. 전철량과 조재량을 이용한 고대제철방법 분류에서 직접제련의 전철량은 33.16∼59.01 wt%, 조재량은 20.58∼51.54 wt% 범위이며 청주 오송유적은 이에해당한다. 슬래그의 화합물 분석결과 Fayalite, Wüstite, Oliven 등이 관찰되며 미세조직 분석을통해 유리질의 바탕 위에 Fayalite, Wüstite가 분포함을 확인할 수 있었다. 4개의 중 2개의 시료는CaO 함량이 높고 XRD 분석결과 Kirschsteinite가 검출되었으며, 라만 마이크로분광 분석결과에서도 Kirschsteinite가 확인되었다. 이는 이번 분석에 사용된 청주 오송유적 슬래그에서 나타나는주요 특징이며 원광석 내에 포함된 성분들이 용출된 것으로 추정된다. 지역적으로 가까운 진천송두리, 진천 구산리, 청원 연제리유적의 경우 전체적으로 전철량과 조재량이 비슷했으며, 희토류 원소 비교 결과 유사한 패턴을 보여 원료는 큰 차이가 없는 것으로 추정된다. 이와 같은결과를 통해 청주 오송유적은 CaO 함량이 높은 Kirschsteinite가 함유된 원광석을 이용해 직접제련법으로 철을 생산하였으며 네 지역 모두 유사한 제철 특징을 확인할 수 있었다.
Abstract
The characteristics of the sites were identified through scientific analysis of by-productsexcavated from Osong site in Cheongju, and regional characteristics were investigated by comparingthe by-products of Jincheon Songdu-ri, Jincheon Gusan-ri, and Cheongwon Yeonje-ri site at the sametime. In the total Fe and deoxidation agent by smelting, direct smelting total Fe is 33.16-59.01 wt%,and deoxidation agent is 20.58-51.54 wt%, and Osong sites correspond to this. The compound analysisresult indicated that fayalite and wüstite, oliven are the main compounds in slag. Furthermore, themicrostructure analysis result confirmed the presence of fayalite and wüstite in the slag. In particular,two of the four samples have high CaO content, and Kirschsteinite was detected as a result of XRDanalysis, and Kirschsteinite was also confirmed in Raman micro-spectroscopy analysis. This is a majorfeature of the slag of Osong sites in Cheongju used in this analysis, and it is estimated that theingredients contained in the original ore have been eluted. In the case of locally close JincheonSongdu-ri, Jincheon Gusan-ri, and Cheongwon Yeonje-ri, the overall amount of total Fe anddeoxidation agent were similar, and as a result of comparing rare earth elements, it is estimated thatthere is no significant difference in raw materials. Through these results, the Osong sites in Cheongjuproduced iron by direct smelting using raw ore containing Kirschsteinite with high CaO content, andsimilar iron-making process characteristics were confirmed in all four sites.
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