한반도에서 ‘제철’이 처음 시작된 것은 언제였을까요? 현재까지 밝혀진 사실에 따르면, 놀랍게도 삼국 시대부터 철광석에서 철을 생산하는 ‘제철’이 이루어졌는데요. 어떠한 공정과 기술이 있었는지 현재 연구 중에 있습니다.
국립중원문화재연구소에서 진행 중인 제철로 복원 실험, 그리고 우리나라의 제철 유적에 대한 이야기를 Hello, 포스코 블로그에서 만나보세요! 🙂
▲ 국립중원문화재연구소의 2014년 제철 복원 실험 모습 / 이미지 출처 – 국립중원문화재연구소 홈페이지
국립중원문화재연구소는 지난해부터 충북 진천군에 있는 석장리 제철 유적에서 제철로 복원 실험을 진행하고 있습니다.
1차 실험 때에는 백제의 원형 제철로를 복원해, 전통적인 방식으로 철괴를 생산하는 데 성공했습니다. 더불어 실험을 통해 생산한 철괴의 미세조직과 성분을 분석해, 광석이 철로 환원되는 원리를 규명하고, 2차 가공이 가능하다는 점도 확인할 수 있었죠.
▲ 국립중원문화재연구소의 제철로 복원 예비실험 모습 / 이미지 출처 – 국립중원문화재연구소 홈페이지
2015년 5월 진행된 2차 실험에서는 석장리 유적에서 확인된 원형 제철로를 지름 1.2m, 높이 2.4m의 실물 크기로 복원했습니다.
또한 1차 실험에서 순수 철광석을 사용했던 것과 달리, 철광석 속에 있는 불순물을 분리하기 위한 다양한 첨가재를 넣어, 첨가재 유무에 따른 결과를 비교하기도 했죠. 대나무 골조를 이용해 만든 제철로나 송풍관 등 전통 방식의 제철 기술에 대해서도 실험 결과를 바탕으로 연구 중에 있습니다.
지난 9월 진행된 3차 실험에서는 제철로를 3m 높이로 복원해 실험을 진행하였으며, 앞으로도 지속적인 제철로 복원 실험을 진행해 고대 제철 공정과 기술 체계를 복원할 예정입니다.
▲ 석장리 제철로 유적 / 이미지 출처 – 문화재청 홈페이지
제철로 복원 실험이 진행된 충청북도 진천군 덕산면 석장리는 우리나라의 대표적인 제철 유적인 ‘석장리 제철 유적’이 위치한 장소랍니다. 1994년부터 발굴된 석장리 유적에서는 모두 36기의 철 생산 관련 ‘노(爐)’*의 흔적이 확인되었는데요.
유적의 연대는 3~5세기 정도로 추정되며, 대형 상형로를 비롯한 다양한 제철로가 존재한 것이 밝혀져, 백제의 제철 기술 수준이 무척 높았다는 것을 짐작할 수 있습니다.
특히 제련로(製鍊爐), 정련로(精鍊爐), 용해로(鎔解爐), 단야로(鍛冶爐) 등도 함께 발견되어, 제련 정련 단야 등 철 생산 공정이 한 곳에서 이루어졌다는 사실이 확인되기도 했죠. 또한 철의 원료로 사용된 철광석, 사철(砂鐵)*은 물론, 조개껍질, 짐승의 뼈 등도 출토되었는데요. 이러한 물질들은 제련작업을 할 때 용융점*을 떨어뜨리거나, 철광석의 탄소 함량을 낮추기 위한 용도로 사용되었을 것으로 추측됩니다.
* 노(furnace, 爐) : 물품을 가열하거나 용해할 목적으로 일정한 공간을 둘러싸고 가열체를 장치한 것으로, 가열 목적이 단순히 물체의 온도를 높이기 위한 경우에는 가열로라 하고, 고체를 도가니 등의 용기에 넣어 가열하여 용해할 목적일 때는 융해로라 한다.
* 용융점(녹는점) : 물질이 고체에서 액체로 변할 때의 온도
* 사철(砂鐵) : 암석 속의 철이 분해되거나 파쇄되어 모래 형태가 된 것
우리나라에는 철 생산 및 철기 생산과 관련된 유적들이 상당수 존재하는데요. 제련 과정의 유적은 석장리 유적 외에 밀양 사촌 유적이 확인된 바 있습니다.
특히 밀양 사촌 유적에서는 총 7기의 제련로가 발굴되었고, 철 생산에 사용되었던 노(爐)나 철재의 흔적이 마을 전체에 분포되어 있어, 대량 생산체제를 갖추고 있었음을 짐작할 수 있습니다.
철기 생산 단계의 유적에는 제련과정을 통해 얻어진 선철(銑鐵)을 이용하여 주철제품을 생산했던 경주 황성동 유적이 있고, 충북 충주시 이류면 일대에는 고려시대 철 제품을 생산하는 특수행정구역인 ‘다인철소(多仁鐵所)’ 관련 유적 40여 곳이 있습니다.
우리나라 곳곳에 남아있는 고대의 철 생산과 관련된 유적에 대해 알아보았는데요. 이렇게 고대부터 철을 생산해 온 우리나라, 진정한 제철 강국이라 할 수 있을 것 같지 않나요?^^ 몇천 년 전부터 이루어진 철 생산에 대한 역사적인 이야기, Hello, 포스코 블로그에서 계속해서 전해드리도록 하겠습니다. 기대해 주세요!^^