중원지역 백제 제철유적의 조업특징에 대한 실험고고학적 연구 -진천 석장리 제철유적 B-23호 제철로 복원실험을 중심으로- (An experimental investigation into iron smelting characteristics of the iron production site of Baekjae in the Jungwon area)

서지정보

· 발행기관 : 한국고대학회
· 수록지 정보 : 선사와 고대 / 42호 / 131 ~ 167페이지
· 저자명 : 도의철

초록

철을 대규모로 생산하기 위해서는 원료인 철광석과 연료인 목탄의 공급이 원활하고, 생산된 철기의 유통을 위해 교통로가 발달한 곳이 적합한 입지로 알려져 있다. 중원지역은 제철에 필요한 3가지 조건을 모두 갖춘 지역이며, 이로 인해 고대 삼국이 풍부한 철산지를 차지하기 위해 끊임없이 각축을 벌여왔다. 4세기 근초고왕대에 중원지역에 진출한 백제는 영토 확장 과정에서 수반되어야 할 식량과 무기조달을 위해 중원지역을 중심으로 활발히 철을 생산하였는데 진천 석장리ㆍ구산리 제철유적, 청원 연제리 유적, 충주 대화리ㆍ칠금동 제철유적 등의 제철유적들을 통해 백제의 철 생산공정을 파악해 볼 수 있다.
이러한 제철유적에서 확인된 제철공정은 채광한 철광석을 선광 및 배소를 통해 제철로에 장입하기 전 원료에 대한 예비공정을 거쳤다. 백제가 사용한 제철로는 평면형태 원형의 수혈식 제철로이다. 제철로의 축조는 방습 및 제철로의 하중을 지탱할 만큼 하부구조를 단단하게 조성한 후 점토와 모래, 볏짚을 혼입하여 노를 축조하여 철을 생산하였다.
제철유적을 통해 고대 백제의 철 생산공정을 검토한 후 백제 최대의 철 생산유적인 진천 석장리유적 B-23호 제철로를 복원하여 고대 제철기술 복원을 위한 제철실험을 실시하였다. 실험은 향후 지속적으로 이루어질 실험에 반영할 수 있는 다양한 변수들을 파악해보기 위한 예비실험의 성격이었지만 본 실험을 통해 유의미한 결과들이 도출되었다.
철광석을 배소한 후 경도를 측정한 결과 배소 전보다 경도 값이 떨어지는 것을 확인하여 배소가 철광석의 파쇄에 도움을 주는 것을 확인할 수 있었다. 또한 송풍관의 용융과 노내 생성물이 송풍을 방해하는 환경조성에 큰 영향을 미침을 확인하였다. 노벽 및 슬래그, 노저괴 등의 분석에서 환원철이 확인됨에 따라 노내에 철광석이 환원되는 충분한 조건이 형성되어 있었음을 파악할 수 있었으나 생성된 철은 과도한 송풍에 따른 높은 온도에 의해 생성된 생성물로 판단된다. 철은 탄소와 결합됨에 따라 녹는점이 낮아진다. 이에 연소되는 목탄과 충분히 결합될 수 있도록 노의 높이를 상정하는 것이 효율적인 제철조업에 있어 중요한 요소임을 확인할 수 있었다.
제철조업은 경제적 활동의 소산이다. 당시 제철기술자들은 제철조업을 함에 있어 최소의 공력과 비용을 투자하여 최대의 생산물을 얻을 수 있는 기술의 개발과 노력을 하였을 것이다. 고대 제철기술을 복원하기 위하서는 제철유적에서 확인할 수 있는 조업공정과 환경이 대단히 한정적인 만큼 실험고고학적 성과가 필수적이다. 제철조업이 경제적 활동이라는 명제는 다양한 변수를 대입하여 실험을 수행할 때 중요하게 고려해야할 부분이라고 생각된다.

영어초록

Jungwon was an important area of iron production since it satisfied three factors which are raw material, fuel, and traffic route and therefore the three ancient kingdoms competed to take possession of the area of the rich iron source. Baekjae extended its strength to Jungwon and produced iron for the territorial expansion. The progress of production can be verified by the iron production sites of Seokjang-ri and Gusan-ri in Jincheon, Yeonje-ri Cheongwon, Daehwa-ri and Chilgeum-dong in Chungju. Several factors can be considered in terms of those of Baekjae iron production related sites. Preliminary processes such as beneficiation and roasting were carried out and circular pit furnace was used to smelt the ore. The furnace had firm substructure to support the weight and the furnace wall was made by mixture of clay, and chaff.
Iron production experiment was carried out based on the B-23 furnace of Seokjang-ri in Jincheon to restore the technology of iron production. Although the aim of the experiment was to understand various factors which can influence our future studies, several meaningful results were obtained.
The result of hardness measurement of roasted iron ore proves that roasting has an effect on the decrease of hardness of the ore. In addition, melt blast pipe and smelting products worked as obstacle factors for air circulation in the furnace. Although reduced iron was found on various area such as inner furnace wall, bottom, and slag, it seems that they were reduced due to the high temperature made by excessive air blast. Therefore, height of furnace needs to be reconsider to raise efficiency of iron production by helping the ore can sufficiently react with charcoal during the process of smelting.
Iron production is the product of economic activities. For the reason, finding the most efficient process has been the primary goal in human history. Experimental archaeology is crucial in terms of iron production as its archaeology and literature based evidence is limited. In addition, variables which can affect experimental results needs to be considered with the idea that iron production was vigorously economic activities.

참고자료

· 없음