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이 연구는 매장상태에서 출토되는 금동유물의 표면색이 고유한 금색 이외에 붉은 계열의 색들과 교반되어 나타나는 원인을 규명하고자 수은아말감도금법을 재현해 보고 완성품에 대하여 열처리 조건을 변화시켜 도금층의 표면색과 표면 및 단면의 상태변화를 알아보고자 하였다. 그 결과 높은 열처리 실험조건 일수록 도금층에 검은 산화물층이 넓게 생성되었으며, 산화물층을 제거한 부분에서는 붉은색의 도금 표면색이 표출되었다. 또한 표면이 노란색과 붉은색으로 교반된 시료의 미세 표면관찰에서는 색상에 따라 표면상태의 변화양상이 다르게 나타났으며 단면에서는 도금층 공극의 밀도와 크기가 점차 커지는 것으로 밝혀졌다. 열처리 실험 후 표면성분분석 결과 온도가 올라갈수록 Hg와 Au의 비율은 감소하였으나 Cu의 성분비는 증가하였다. 또한 단면분석 결과에서도 실험조건에 따른 층위별 Au와 Cu의 성분변화가 반비례하는 경향을 보였다. 이러한 실험결과들을 볼 때 아말감을 이용한 금동유물은 생산과정이나 생산 이후에 열이 도금층의 표면색에 영향을 미치는 것을 의미하며 도금층 상태에도 관계된다는 것을 확인할 수 있었다.

This study discusses a mercury amalgam gilding technique and examines how the color, surface and section of the gilt layer changes as the condition of heat treatment with mercury amalgam gilt object is changed. Some previous studies have mentioned reasons for various colors on gilt bronze artifacts depending on gilding manufacture and environment. However, reason for reddish color with gold on the artifacts’ surface brought on high temperature corrosion has yet to be discussed and analyzed. A methodology was found in representing the mercury amalgam gilding technique and heat treatment test. According to the result of the heat treatment test, in the conditions of higher temperature and longer time, the oxidized layer on the gilt layer was distributed more widely and in the part when the oxide layer was eliminated, the gilt layer with a reddish color was observed. Moreover, in the surface observation of the specimen on which yellow and reddish colors were agitated, the changing aspects of its surface condition differed by colors. When investigated the section, it was observed that the void density and size became larger. After a test, the surface components changed; the temperature of heat treatment increased, component ratio of Hg and Au decreased gradually but component ratio of Cu increased. In regard to the gilt layer, as the time was longer and the temperature became higher for the heat treatment, the component ratio of Au and Cu by layers tended to change in inverse proportion. It is concluded that gilding techniques and the burial environment can make a difference in the surface color of the gilt layer on the gilt bronze artifacts, the high temperature corrosion that occurs by heat after they are manufactured is also one of the factors that affects their surface color.

강화도 능내리에서 출토된 고려시대 은제유물을 대상으로 성분조성과 경도, 조직특성을 연구하고 출토된 은제유물과 비슷한 성분비로 시편을 제작하여 가공방법과 온도에 따라 변하는 미세조직의 변화를 관찰하였다. 그 결과 능내리출토 은제유물의 소지는 Cu가 2~6% 함유된 Ag-Cu 합금으로, Cu는 적절한 경도유지 등 특정 목정을 위하여 인위적으로 합금한 것으로 판단되며, 금으로 이루어진 도금층에서는 Hg가 약 11%의 함량으로 검출되어 아말감법으로 도금한 것으로 판단된다. 또한 일부 은제유물의 표면에서 확인되는 다공질 층은 실험시편 제작을 통한 확인결과 400℃이상의 열이 가해질 때 생성되는 것으로, 능내리출토 은제유물들은 400℃이상의 온도에서 열간가공하거나 열처리를 실시한 것으로 추정된다. 한편, 고부조로 타출된 은제유물 1점은 다른 은제유물과 비슷한 성분조성에도 불구하고 매우 낮은 경도를 보였는데, 이는 타출기법과 관계가 있는 것으로 추정된다.

For the silver artifacts in the Koryo Dynasty excavated from Neungnae-ri Ganghwa island, the metallographic section analysis and hardness and chemical analysis were conducted. After making samples in the similar ratio of the composition concentration, the changes of the microstructure were checked according to the working method and temperature. The results show that those silver artifacts are Au-Cu alloys with 2 to 6 % of Cu. From the results it is judged that Cu was artificially alloyed with them to keep the proper hardness and identified that they were gilded by the amalgamation process seeing that mercury was included at the guilt layer. Also the porous texture on the surface of them could be formed at over 400℃, therefore, it is assumed the hot working or heat treatment at over 400℃ were performed. In silver artifacts made by the relief and repousse, they have the similar composition analysis to other 7 artifacts but the hardness is lower than pure silver. Consequently from differences in the hardness, it can be inferred that the low hardness of silver artifacts is concerned with manufacturing techniques.

본 연구에서는 삼국, 고려, 조선시대의 금동유물 각 한 점과 제작시기를 알 수 없는 금동유물 한 점 그리고 고려의 금은유물 한 점을 선택하여 도금층과 바탕금속 간에 일어나는 금속원소의 확산현상을 살펴보았다 . 그 결과 대부분의 유물에서 확산에 관한 직간접적인 증거가 확인되었으며, 특히 조선시대의 금동장식에 대한 분석결과로부터는 이러한 확산현상이 도금공정에 의도적으로 활용되었을 가능성이 제기되었다. 확산이 일어난 금동유물의 도금층에서는 표면에서 내부로 갈수록 점차 금함량이 감소하면서 구리함량이 증가하였으며 이로 말미암아 도금층과 바탕금속 간의 경계가 불분명해지는 것으로 드러났다. 이러한 점진적 조성변화는 열에 의한 확산에 기인하는 것으로, 도금층 전체에 산소함량이 매우 낮은 점으로 보아 이것이 매장도중 부식에 의하여 초래되었을 가능성은 매우 낮다. 확산정도에 따라 금동유물의 표면색조에는 차이가 발생하게 되는데, 확산에 의한 색조변화는 표면의 미소형태나 화학조성 면에서 부식에 의한 것과 분명하게 구별되는 것으로 밝혀졌다. 금은유물에서는 금은의 확산과 더불어 도금층의 수은도 바탕금속으로 이동하는 현상이 확인되었다.

Four gilded bronze objects and a gilded silver object were examined for elemental diffusion between the gilding layer and the mating matrix. The gilded bronzes consist of three objects from three different historical periods, the Korean Three Kingdoms period, the Koryo and the Choseon periods and one from an unknown period. The gilded silver was from the Koryo period. The amalgam process seems to have been the major technique employed for all of them in gilding. The occurrence of substantial diffusion was observed in all but the anonymous object, particularly in the Choseon artifact where evidence was found that the diffusion phenomenon was intentionally utilized in gilding. The gold content in the gilded bronzes decreases gradually from surface to interior while the copper content increases to the interior, making it difficult to locate the boundary between the gilding layer and the matrix. This gradual change in composition must have resulted from elemental diffusion at elevated temperatures. The oxygen content negligible in the gilding layer precludes the possibility of corrosion being responsible for the varying composition. It is observed that non-uniform diffusion caused variation of colors in the surface of gilded bronzes. The change of colors induced by diffusion, which is always accompanied by the unique surface morphology and chemical compositions, is distinguished from the color change by corrosion. In the gilded silver object, diffusion of mercury was observed along with that of gold and silver.