과학연구

황해북도 봉산군에서 새로 발굴된 고구려무덤의 회벽재료에 대한 X-선형광분석

 2017.11.28.

위대한 령도자 김정일동지께서는 다음과 같이 교시하시였다.

《우리는 선조들이 남겨놓은 력사문화유산을 귀중히 여기고 옳게 계승발전시켜나가야 하며 인민들과 자라나는 새 세대들에게 우리 나라의 유구한 력사와 문화를 잘 알려주어 그들이 민족적긍지와 자부심을 깊이 간직하도록 하여야 합니다.》 (김정일전집》 제2권 414페지)

최근에 우리 나라 력사학계에서는 황해북도 봉산군 천덕리에서 고구려무덤떼를 새로 발굴하였다. 이 무덤들가운데는 회벽에 형태를 알수 없는 무늬가 새겨진 무덤도 있다.

우리는 새로 발굴한 이 고구려무덤의 회벽에 대한 X-선형광분석을 통하여 회벽의 재료와 미장수법, 무늬의 성격을 해명하기 위한 연구를 진행하였다.

발굴된 고구려무덤의 회벽은 아래의 사진과 같다.

고구려무덤의 벽면

발굴된 고구려무덤의 벽면

사진에서 보는바와 같이 무덤의 벽면은 회벽으로 되여있으며 회벽에는 형태를 알수 없는 무늬들이 있다.

회벽면에 대한 육안적인 관찰에 의하면 우선 회벽층이 2개의 층으로 되여있는것이다. 회벽층은 색갈상으로 볼 때 연한 붉은갈색을 띤 층과 백색을 띤 층으로 이루어져있다. 다음 회벽면에 알수 없는 무늬들이 있는것이다. 무늬는 일정한 깊이로 패인 부분이 붉은 갈색으로 채색되여있고 패이지 않은 부분은 본래의 백색을 나타내는 형식으로 되여있다.

X-선형광분석을 위한 시료는 육안관찰결과에 기초하여 다음과 같이 채취하였다.

시료 1. 이 시료는 회벽의 뒤면층 즉 무덤벽체와 닿아있는 층에서 선택하였다. 이 층의 색갈은 연한 붉은 갈색이며 벼짚이나 나무가지와 같은 섞음재들의 흔적이 있다. 이 층의 두께는 무덤의 본래벽체의 상태에 따라 그 두께가 각이하다. 무덤벽체의 초벌미장층이라고 볼수 있다.

시료 2. 회벽층의 앞면 즉 무늬가 있는 층에서 선택하였다. 이 층의 색갈은 백색이며 벼짚이나 나무가지와 같은 섞음재가 없다. 그 두께는 대체로 일정하며 약 0.5cm이다. 이 층의 면은 무덤벽체의 마감미장면으로서 전반적으로 매끈하다.

시료 3. 이 시료는 회벽면에 나있는 무늬의 색갈부분에서 채취하였다. 색갈부분은 마치 새긴것처럼 패워져있으며 패이지 않은 면은 매끈하다. 패인 깊이는 고르롭지 않으며 마치 석회암이 융식되였다가 재결정화된것과 같은 모양을 이루고있다.

분석은 X-선형광스펙트르분석기(《ZsXPrimus Ⅲ》)로 하였다.

X-선형광스펙트르분석결과로부터 회벽면의 미장수법과 무늬에 대하여 다음과 같이 추정할수 있다.

첫째로, 무덤벽체에 대한 회벽미장은 서로 다른 재료로 1차와 2차 미장을 하는 방법으로 하였다.

분석결과에 의하면 회벽의 뒤면과 앞면의 원소조성은 명백히 차이난다. 주요원소들인 칼시움, 규소, 알루미니움, 철, 마그네시움의 함량을 비교하면 시료 1은 시료 2에 비해 칼시움함량이 낮지만 다른 원소들의 함량은 높다.

특히 철질점토의 주요원소들인 규소와 알루미니움, 철의 함량이 훨씬 높다. 그러므로 무덤축조자들은 회벽미장을 할 때 무덤벽체에 대한 부착력을 보다 높여주기 위하여 점토(찰흙)의 비률이 높은 재료(산화칼시움함량이 약 83%)로 1차미장하였다고 볼수 있다. 그리고 앞면(시료 2)은 백색도를 보장하는것이 기본이므로 석회비률을 높은 재료(산화칼시움함량이 약 94%)로 2차미장을 하였다고 본다.

둘째로, 회벽면에 새겨진 무늬의 색은 산화철의 색이다.

회벽면에 새겨진 무늬시료(시료 3)의 원소조성에서 특징적인것은 우선 철함량이 다른 시료들에 비하여 2배이상 높은것이다. 특히 앞면시료에 비해서는 5배이상 더 높다. 이것은 회벽면의 무늬가 인공적인것이며 산화철함량이 높은 색감으로 채색하였다는것을 보여준다. 그것은 무늬가 자연적으로 생겼다고 보면 색갈부분의 철함량이 회벽바탕의 철함량과 큰 차이가 없을것이기때문이다.

특징적인것은 다음으로 철함량뿐아니라 규소와 알루미니움, 나트리움, 칼리움의 함량이 훨씬 높은것이다. 또한 색갈부분이 회벽바탕에 일정하게 침식되여 비교적 견고하게 부착되여있으면서 그 경계가 뚜렷하지 못한것이다. 이러한 색갈부분의 원소조성분석자료와 육안적인 관찰결과로부터 무늬의 색감은 일정하게 부착성이 있으면서 침투력이 있는 어떤 용매와 섞어 채색하였다는것을 보여준다. 그 용매가 무엇인가는 원소조성분석자료로부터 추정할수 있다. 색갈부분의 원소조성에서는 규소와 칼리움, 나트리움의 함량이 특징적으로 높다. 특히 규소함량은 매우 높다. 이와 같은 원소조성은 당시에 오늘의 물유리와 같이 규소와 칼리움, 나트리움함량이 높은 일정한 용매를 리용하였다고 볼수 있게 한다. 결국 당시의 무덤축조자들은 무늬의 색을 보다 견고하게 부착시키고 오래 보존하기 위하여 색감을 일정한 용매에 풀어 채색하였다고 추정할수 있다. 원소분석자료에서 철외의 발색물질로서 Cr, Mn, Pb, Cu을 들수 있으나 이 원소들은 그 함량이 낮아 발색작용을 할수 없다.

결론적으로 이 고구려무덤의 회벽은 2차에 걸쳐 미장하였으며 1차미장은 벽체에 대한 부착성을 높이기 위하여 점토비률이 보다 높은것으로, 2차미장은 백색도를 보장하기 위하여 칼시움함량이 높은것으로 하였다. 특히 벽면에 그려진 무늬는 인공적인것이며 산화철함량이 높은 색감으로 채색하였다.