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Journal of Conservation Science 2010;26(3):269-276.
Published online September 20, 2010.
법주사 철확의 부식상태 및 미세조직 분석을 통한 제작기법 연구
한민수, 김소진, 홍종욱
Study of Manufacturing Techniques Extracting from the Analysis of Corrosion Status and Microstructure for the Cast-Iron Pot in Bubjusa
Min Su Han, So Jin Kim, Jong Ouk Hong
초 록
법주사 철확의 부식상태 및 미세조직 분석을 통해 제작기법을 추정하고자 광학현미경, SEM-EDS, 미소경도계, XRD를 이용하여 자연과학적 연구를 실시하였다. 표면층의 미세조직에서는 페라이트와 일부 펄라이트 조직이 관찰되었다. 내부층에서는 펄라이트 조직과 깃털모양의 흑연이 관찰되었으며, 중간 경계층에서는 심한 부식현상이 관찰된다. 미소경도는 조직별로 217Hv~698Hv 값의 범위를 가졌으며, 이는 일반적으로 고대 철제유물에서 보이는 경도 값 범위이다. 각 층별 미세조직에 대한 성분분석 결과, 표면층이 내부층에 비해 탈탄이 많이 되었음을 알 수 있었다. 금속 부식화합물의 XRD 동정 결과, 일반적인 금속유물의 부식과정에서 만들어지는 침철석과 적철석이 동정되었다. 결론적으로 법주사의 대형 철확은 주조기술로 제작되었으며, 내부는 흑연을 포함한 회주철 조직을 보이고 있다. 또한 표면층은 사용과정에서 가열과 냉각의 반복으로 탈탄작용이 일어났다. 이러한 연구결과는 대형 철확의 제작기법을 밝히는데 중요한 비교자료로 활용될 수 있을 것이다.
중심어: 법주사, 철확, 미세조직, 부식화합물, 제작기법, 회주철
This study aims to extract manufacturing techniques by analysing metallurgical characteristics of the cast-iron pot from Bubjusa, examining corrosion status and microstructure with a optical microscope, SEM-EDS, micro vickers hardness tester and XRD. The microstructure analysis has presented that ferrite and partial portion of pearlite exist within the corroded outer layer. The analysis of the inner layer revealed that there is pearlite and graphite of feather shape. The one of the middle layer, which is placed between outer and inner layer, showed that corrosion has been heavily developed. Microvickers hardness values range from 217Hv to 698Hv in constituent layers and such values lie within the ranges of the ancient iron relics. The result of EDS analysis for each microstructure presented that the outer layer has been more decarbonized than the inner layer. XRD analysis of iron corrosion compound revealed that Goethite and Hematite had been produced from the corrosive process of iron. The study concludes that the large iron pot was made by casting technique, and microstructure of inner layer had a gray cast iron. Outer layer has been decarbonized through repetitive process of heating and cooling. This results can be used as fundamental data for comparative study to reveal manufacturing techniques of large cast-iron pot.
Key Words: Bubjusa, Cast-iron pot, Microstructure, Corrosion compound, Manufacturing technique, Gray cast iron

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