국가유산청 국립문화유산연구원 국립중원문화유산연구소(소장 조상순)는 2022~2023년 추진한 고대 제철기술 복원을 위한 제련·주조·단야 실험과 그 연구 성과를 종합한 결과보고서를 발간하였다.
* 제련: 철광석을 녹여 사용할 수 있는 철을 만드는 생산과정
* 주조: 쇳물을 주조틀에 부어 주조 철기를 제작하는 공정
* 단야: 철을 두드려서 제품을 만드는 기술로, 단야의 기능이나 공정의 구분에 따라서 정련 단야, 단련 단야, 성형 단야 등으로 구별됨.

연구소 제철기술 복원실험장에서 실시된 각 실험은 고대 제철 기술의 실제 공정과 산출물을 재현하여, 당시 기술 수준을 과학적 분석으로 검증하는 방식으로 진행되었다.
제련실험(12~14차)은 충주 칠금동 유적 31호로의 두 개 송풍관을 재현해 노(爐) 내부로 바람을 공급하는 방식으로 진행되었다. 이 송풍 방식은 노의 온도와 산소 공급량을 증가시켜 철의 생산 반응을 촉진하는 주요 요소로 작용함을 확인할 수 있었다. 생성된 철재(슬래그)를 분석한 결과, 원래 생산하려던 괴련철보다는 탄소 함량이 높은, 다소 딱딱한 성질의 선철이 생산된 것으로 확인하였다.
* 노(爐): 높은 온도로 광석을 녹여서 금속을 만드는 가마
* 철재(슬래그): 철을 생산하는 과정에서 만들어지는 부산물
* 괴련철: 단조(금속을 두들기거나 눌러서 필요한 형체로 만드는 일) 철기를 만드는 소재로, 표면에 구멍이 있고, 다소 무른 특성을 가짐.
* 선철: 4% 이상의 탄소 함량을 가진 철로, 딱딱하지만 부식되면 부서지기 쉬운 특성을 가짐.

주조실험(6차)은 기존 경주 황성동 유적 용해로를 재현해, 주조철부의 생산 공정을 재현·복원하는 것을 목표로 진행되었다. 이전 실험에서 쇳물 출탕(出湯, 배출) 시 출탕구가 자주 막혀 조업이 원활하지 않았던 점을 해결하고자, 이번에는 출탕구 쪽 노 내벽의 두께를 얇게 조정하는 등 구조를 개선하였고, 그 결과 출탕 시 쇳물의 유동성을 확보하여 표면에 기포가 거의 없는 양질의 주조철부 2개를 생산할 수 있었다.
* 용해로: 금속기 주조시 철, 청동 등의 원자재를 녹여서 액체 상태로 만드는 가마
* 주조철부: 쇳물을 거푸집에 부어 제작한 도끼 모양의 도구

단야실험(5차)을 통해서는 8차 제련실험(2020년)에서 생산된 철 소재로 종묘 정전에서 수습된 누리개정과 장쇠를 수리하여 원 위치에 복원하였다. 이를 통해 고대 철 생산 기술로 제작된 철물이 문화유산 수리현장에 실제 적용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.
* 누리개정: 한옥 지붕의 서까래가 들리지 않도록 눌러주는 부재인 '누리개'를 고정하기 위한 못
* 장쇠: 지붕의 수리나 기와의 교체 시 작업자가 잡고 지붕을 올라갈 수 있게 하는 사슬

이번에 발간된 보고서는 국립문화유산연구원 국가유산 지식이음 누리집(https://portal.nrich.go.kr)에서 누구나 열람할 수 있다.

국립문화유산연구원 국립중원문화유산연구소는 앞으로도 고대 제철기술 복원의 완성도를 높이는 추가 실험들을 진행하고 그 과정과 성과를 소개하는 자료를 지속적으로 발간하여, 고대 제철기술 복원에 대한 국민의 관심과 이해를 높여 나갈 것이다.

< 고대 제철기술 복원실험(12-14차) 결과 보고서 >