1. 서 언
대통사는 삼국시대 사찰 중에서 가장 이른 시기에 창건된 것으로 알려져 있어, 당대 건축양식과 재료 및 기술 등 고고학적 연구에 매우 중요하다. 사찰명과 창건 주체 및 목적 등은 고문헌을 통해 확인할 수 있으며, 공주지역에서 출토된 ‘대통’ 명의 유물들이 사찰의 위상을 뒷받침하고 있다. 그러나 정확한 위치와 사역의 범위는 다양한 논의가 이루어지고 있으며, Seo(2019)는 공주 반죽동의 감영길 북쪽에서 공주문화원까지의 범위에 대통사가 있었을 것으로 제시하였다.
오늘날 공주 공산성 성안마을 건물지와 반죽동 일대에서 ‘大通寺’ 또는 ‘大通’ 명이 시문된 벼루와 기와 등이 출토되어, 문헌에 등장하는 대통사의 존재를 입증하고 있다. 특히 반죽동 일대에서 출토된 기와 표면에서는 인위적인 주칠흔 관찰되어 아주 주목받고 있다. 이 기와 중에서 반죽동 197-4번지에서 출토된 지두문암막새의 주칠흔에 대하여 Cho(2019)는 연함의 단청 채색과정에서 묻어난 것으로 설명한 바 있다.
붉은색을 발현하는 전통안료로는 주사, 석간주, 산화철, 연단, 웅황 및 연지 등이 있는 것으로 알려져 있고, 비파괴 또는 극미량의 시료를 활용한 다수의 자연과학적 분석이 수행되어 왔다(Han et al., 2011; 2014; Kim and Lee, 2019; Lee et al., 2012; 2017; 2019; Song et al., 2016; Yun and Chang, 2016). 이들은 대부분 사찰의 단청, 벽화 및 회화 등이 대상이며, 출토 토제유물에서는 Choi and Lee(2012)가 보고한 익산 미륵사지 출토 수막새 주칠에서 석간주가 보고된 바 있다.
이 연구에서는 다양한 비파괴 분석법을 적용하여 대통사 추정 발굴지에서 출토된 주칠 기와의 특성을 파악하고, 동시에 표면의 주칠흔을 분석하였다. 최근 반죽동 일대에서는 기와를 비롯하여 다수의 토제유물이 출토되었으나, 대통사와 관련한 고고물질 자료에 대한 자연과 학적 연구는 없었다. 따라서 이 연구결과는 대통사 축조에 사용한 것으로 보이는 삼국시대 기와 및 대통사의 단청유무와 함께 당대의 안료특성에 대한 기초자료가 될 것이다.
2. 대상 및 방법
이 연구의 대상은 공주시 반죽동 대통사 추정 발굴지 두 곳에서 출토된 기와 3점이다. 각 발굴지는 반죽동 176 및 197-4번지로 모두 반죽동 당간지주 북측의 제민천 서측에 위치하며, 197-4번지가 보다 서쪽에 해당한다. 기와 3점 중에서 2점은 176번지에서, 1점은 197-4번지에서 출토되었으며 197-4번지 기와는 Cho(2019)에 의해 보고된 바 있다(Figure 1).
연구대상 기와는 암키와 및 암막새로 각각 발굴기관으로부터 제공받았으며, 모두 부분적으로 결실되어 있다(Table 1, Figure 2). 기와 2점(DT-2, DT-3)은 상부에 점토를 덧붙인 장식부가 확인되는 반면, 다른 1점(DT-1)에서는 나타나지 않는다. 모든 기와는 공통적으로 등면에서 횡방향의 주칠흔이 나타나며, 배면에서는 포목흔이, 측면에서는 와도흔이 관찰된다.
이 중에서 2점(DT-1, DT-3)의 기와는 모든 면이 담황색을 띠는 반면 나머지 1점(DT-2)은 등면에서는 담황색이 두드러지나, 배면 및 측단면에서는 암회색과 적황색으로 나타난다. 한편 197-4번지 출토 기와의 평균 두께는 21.46 mm로, 각각 16.14 mm 및 14.36 mm의 평균 두께를 보이는 176번지 출토 기와에 비해 상당히 두텁다.
이 연구에서는 비파괴 기법으로 연구대상 기와와 등면에서 관찰되는 주칠흔을 분석하였다. 이를 위해 디지털 캘리퍼스와 먼셀토색첩 등을 활용하여 육안관찰을 수행하였다. 육안으로 확인되지 않는 특징은 투과 X-선으로 촬영(Softex, M-150, JPN)하였으며, 태토의 미세자기적 특성 분석을 위해 전암대자율을 측정하였다. 대자율은 ZH Instrument사의 SM-30(CZE)을 이용하여 각각 30회씩 측정하였으며, 단위는 10-3 SI unit으로 표기하였다. 또한 기와의 태토를 대상으로 분광측색계(Konica Minolta, CM-2600d, JPN)를 활용하여 CIE Lab 좌표의 정량적인 색도 값을 획득하였다.
기와에 대한 태토의 구성과 주칠흔의 표면상태를 파악하기 위해 휴대용 실체현미경 관찰을 수행하였으며, 휴대용 X-선 형광분석기(Oxford Instruments, X-MET 7500, USA)를 활용하여 각 지점의 화학조성을 분석하였다. 등면에서 관찰되는 주칠흔은 접착력을 약화시킨 테이프로 극미량의 시료를 획득하여 에너지분산형 성분분석기(EDS, Oxford INCA M/X, USA)가 부착된 전계 주사전자현미경(FE-SEM, JEOL JSM-6335F, JPN)을 통해 원소조성을 분석하였다.
3. 결과 및 해석
3.1. 실체현미경 관찰
연구대상 기와의 산출상태와 표면특성을 검토하기 위해 모든 면에 대하여 휴대용 실체현미경 관찰을 수행하였다(Figure 3). 이 결과, DT-1 기와는 전반적으로 치밀한 태토를 보이나 일부 박락부에서 1 mm 미만의 세립질 석립이 확인되며, 투과 X-선을 통해서도 아원형의 석립이 관찰된다. 따라서 이 기와는 파손된 측면이 모두 마모되어 내부조직 관찰은 어려우나, 세립질 석립이 다소 포함되어 있음을 알 수 있다(Figure 3A~C).
다른 2점의 기와는 파단면의 마모도가 낮아 단면에서 석립 분포양상이 잘 드러나며, 1∼3 mm의 유사한 분급을 보인다. DT-2 기와에서는 아각형 내지 각형으로 원마도가 비교적 다양하게 나타나는 반면(Figure 3D~H), DT-3 기와는 각형을 중심으로 관찰되어 차이를 보인다(Figure 3I~L). 석립의 상대적인 함량 또한 DT-3이 적은 것으로 확인된다.
3.2. 투과 X-선 조사
X-선은 피사체를 투과할 때 밀도에 비례하여 흡수하는 특성이 있어, 고대 세라믹류 등 다양한 유물의 문양, 내부결함 및 구조와 조직의 해석에 활용되어 왔다(Kim et al., 2012). 이 연구에서도 대통사 추정지 두 지점에서 출토된 기와의 제작기법과 내부결함 등을 확인하기 위해 투과 X-선 촬영을 수행하였다. 특히 DT-2 및 DT-3 기와의 이미지는 분석에 활용한 장비의 촬영 범위와 한계로 인하여 수 회 촬영한 후에 획득한 사진을 병합한 것이다(Figure 4).
이 결과, 연구대상 기와에서 특별한 문양은 나타나지 않았으나, DT-2 및 DT-3 기와에서는 상대적으로 상부에 잔존하는 장식부의 밀도가 높은 것으로 확인되었다. 또한 모든 기와에서 뚜렷한 와통흔을 볼 수 있으며, DT-2 기와의 중앙부에서 선명한 모골흔이 관찰되는 것으로 보아 기와는 모골와통을 활용하여 제작한 것으로 판단된다(Figure 4). 한편 DT-3 기와의 중상부에는 횡으로 이어지는 한 줄의 점선이 있다. 이 배면에서는 포목흔이 나타난 것으로 보아 기와의 제작에 활용한 포목의 조직과 관련이 있는 것으로 해석된다.
3.3. 색도 및 전암대자율
연구대상 기와는 동일 시료에서도 등면과 배면 및 단면 등 위치에 따른 색상 차이가 나타나며, 이는 구성 재료와 소성과정의 차이가 반영된 것으로 판단된다. DT-2 기와는 육안으로도 색상차이가 두드러지는 반면 DT-1 및 DT-3은 불분명하다. 따라서 각 기와의 모든 면에서 10회씩 색도 값을 획득하여 전체 평균을 기준으로 각 면의 색차를 산출하고, 이를 히스토그램에 도시하여 기와별로 태토 색상의 대표성을 검토하였다(Figure 5).
이 결과, DT-1의 색차는 등면 10.98, 배면 12.28, 단면 9.93으로 단면에서 가장 낮은 평균을 보이며 분포양상 역시 가장 낮게 나타나 단면이 기와의 색을 대표하기에 적합한 것으로 해석되었다. 육안으로도 색상 차이가 분명한 DT-2는 등면이 4.84, 배면이 4.72로 유사한 평균 색차가 확인되나 전체적인 양상으로 보아 배면이 가장 대표성을 갖는다. 한편 DT-3은 모든 면에서 색차분포가 가장 유사하게 나타나 위치에 상관없이 매우 균질한 색도를 띠며 4.05로 가장 낮은 평균 색차를 보이는 배면이 색상을 대표할 수 있는 것으로 판단된다.
색차를 통해 각 기와의 색상을 대표할 수 있는 면은 DT-1은 단면, DT-2 및 DT-3은 배면으로 확인되었다. 해당 면에서 기와별 색도 값을 비교한 결과, 명도(L*)는 각각 48.95, 60.04 및 58.83의 평균값을 보여 DT-2가 가장 밝은 색도를 띠는 것으로 나타났다. 적색도(a*)는 각각 4.24, 6.93과 8.04, 황색도(b*)는 13.05, 20.56 및 22.53의 평균값이 산출되어 DT-3의 기와가 상대적으로 적색 및 황색을 보였다.
한편 기와 태토의 미세자기적 특성을 파악하기 위해 각각 30회씩 전암대자율을 측정하였다. 이 결과, DT-1은 0.306에서 2.570(평균 1.709)×10-3 SI unit, DT-2는 0.730에서 1.880(평균 1.219)×10-3 SI unit, DT-3은 2.100에서 5.070 (평균 3.474)×10-3 SI unit의 분포를 보여 DT-1과 DT-2는 유사한 값을 갖는 반면, DT-3은 상대적으로 높은 대자율 분포를 보였다(Figure 6).
태토의 산출상태와 색상 및 전암대자율 분포로 보아 동일 유적에서 출토된 DT-1과 DT-2 기와는 유사한 원료로 제작하였으나, 소성과정에서 약간의 색상차가 발생한 것으로 해석할 수 있을 것이다. 반면 DT-3 기와는 다른 두 기와와는 미세자기적 특성에 다소 차이가 있어 원료에도 차이가 있었을 가능성이 높다. 그러나 이는 비파괴 기법으로 정성적 특성을 분석한 것이므로 재료의 동질성에 대한 정량분석이 필요하다.
3.4. 태토의 정성분석
연구대상 기와를 구성하는 태토와 표면의 주칠흔에 대한 화학조성 분석을 위해 휴대용 X-선 형광분석기(P-XRF)를 활용하였다. 총 38지점에 대한 정성분석 결과, 모든 기와의 태토에서 Si, Al, Fe, K, Ti 및 Ca 등 유사한 조성이 검출되었다. 특히 주요 구성원소인 Si와 Al의 함량은 기와에 상관없이 유사하게 나타나나, Fe은 DT-1에서 34,646 ppm, DT-2에서 49,128 ppm, DT-3에서 53,733 ppm의 평균값을 보여 상대적으로 DT-1에서 낮게 검출되었다(Figure 7).
K과 Ti은 DT-1과 DT-3의 태토에서는 유사한 함량을 보이나, DT-2에서는 각각 20,672 ppm과 5,878 ppm의 평균값을 보여 상대적으로 DT-2 기와의 K 함량은 높고, Ti 함량은 낮아 상이하게 나타난다. Mn 역시 DT-1과 DT-2에서는 각각 614 ppm과 885 ppm으로 비교적 낮은 평균 함량을 보이나, DT-3은 평균 1,237 ppm으로 상대적으로 높게 나타난다. P의 함량도 각각 2,717 ppm, 1,986 ppm 및 4,546 ppm의 평균값을 보여 다소 차이가 있다(Figure 7).
또한 S은 DT-3, Pb은 DT-2에서 검출되지 않아 기와별태토의 화학조성에 차이를 보인다. 그러나 Pb은 두 기와(DT-1 및 DT-3)에서 각각 35 ppm과 4 ppm으로 미량 검출되며 차이는 미미하다. 따라서 연구대상 기와의 태토는 S과 Pb을 제외한 원소조성이 거의 동일하며, 주요 원소인 Si와 Al은 거의 동질한 함량을 보인다.
한편 부구성 및 미량원소의 함량에는 다소 차이가 확인되나, 전반적인 조성과 각 원소간의 함량 분포는 유사하게 나타난다. 이 연구에 적용한 비파괴 분석법의 한계를 고려할 때, 개별적인 함량 차이는 매장환경에 영향을 받았을 가능성도 있는 것으로 여겨지며 재료학적 동질성 검토를 위해서는 시료확보를 통한 정량분석이 필요하다.
3.5. 주칠흔의 화학조성
주칠흔이 나타나는 부분에서도 모두 Si 함량이 가장 높고 Al, Fe, K, Ca 및 Ti 등이 부구성원소로 검출되어 태토와 거의 동일한 조성을 보인다. 전체 기와의 태토에 대한 주칠흔의 원소함량 비를 검토한 결과, 상대적으로 주칠흔에서 Al과 K 및 Ti 함량이 낮은 반면, 그 외의 원소는 높은 함량이 검출되었다(Figure 8). 이 중에서 Pb의 함량비가 3.29로 가장 높으나, 태토에서는 평균 13 ppm이, 주칠흔에서는 평균 44 ppm으로 전반적으로 미량 검출되어 의미를 해석하기에는 한계가 있다.
DT-2 기와의 태토에서는 Pb이 확인되지 않아 Pb이 주칠흔의 발색원소로 작용하였을 가능성을 배재하기는 어렵다. 태토와 비교하였을 때 상대적으로 주칠흔에서 높은 함량을 보이는 원소는 Pb 외에도 S, Mn, Ca 및 Fe 등으로 함량비는 각각 2.40, 1.48, 1.34 및 1.24이다. 한편 모든 기와의 태토에서는 확인되지 않던 Cu가 주칠흔에서 평균 41 ppm으로 검출되어 특징적이다.
따라서 발색원소를 명확히 검토하기 위해 각 기와의 등면에서 주칠흔을 극미량 채취하여 주사전자현미경 관찰 및 에너지분광분석을 수행하였다(Figure 9, Table 2). 이 결과, Si의 평균 함량이 16.00 wt.%로 주성분을 이루는 것 이 확인되었다. 또한 Fe의 함량이 평균 10.57 wt.%로 높게 검출되었으며, Al은 평균 7.10 wt.%의 함량을 보였다(Table 2).
P-XRF 분석에서 태토에 비해 높은 함량차이를 보였던 Pb과 태토에서 확인되지 않던 Cu는 EDS 분석에서는 검출되지 않았으며, S과 Mn은 각각 평균 0.04 wt.%와 0.06 wt.%로 극미량 검출되었다. 이는 P-XRF 분석의 X-선 조사면적이 상대적으로 넓어 주칠흔에 극미량으로 함유되어 있던 Pb과 Cu가 함께 검출되었을 가능성이 있으므로 정량분석을 통해 규명되어야 할 것이다. 두 분석법을 통해 살펴본 결과, 연구대상 기와의 표면에서 나타나는 주칠흔의 발색은 철(Fe) 산화물에 의한 것으로 해석할 수 있다.
4. 고 찰
4.1. 제작기법 검토
공주 반죽동 대통사 추정지 두 곳에서 출토된 주칠흔 기와 3점은 부분적으로 결실되었으며 표면 박락부가 확인된다. 태토의 정밀관찰 결과, 반죽동 176번지 출토 기와(DT-1)에서는 1 mm 내외의 세립질 아원형 석립이 미량 관찰된다. 그러나 DT-2에서는 1∼3 mm의 입도를 보이는 아각형 내지 각형의 석립이 다수 관찰되어 동일 유적에서 출토되었음에도 다소 차이가 있다.
반죽동 197-4번지 출토 기와(DT-3)는 대체로 1 mm 내외의 세립질 석립이 확인되나 일부 3 mm 반경을 보이며 모든 입도에서 각형을 띠어 다른 기와와 형태에서 다소 차이가 있다. 이와 같이 석립의 형태와 함량의 차이는 흙고름 및 소지 준비 공정에서 약간의 차이가 있음을 지시하는 것으로, 전반적인 치밀도와 정선도는 DT-3 기와가 가장 우수한 것으로 나타났다.
기와의 전암대자율은 동일 유적에서 출토된 DT-1과 DT-2가 같은 범위를 갖는 것에 반해 DT-3은 다소 높아 상이하며, 적색도 및 황색도 역시 상대적으로 DT-3 기와가 높고, 화학조성도 약간의 차이를 보인다. 따라서 거시적으로 보아 기와의 태토는 유사하나 출토 유적에 따라 약간의 차이가 있었을 가능성이 높다. 또한 모든 기와에서 석립의 입도 및 형태에 차이가 있어 동일 유적에서도 기와제작에 활용한 원료에 다소 차이가 있다. 이는 기와의 표면에 드러나는 특징을 기술한 것이므로 명확한 해석을 위해서는 태토에 대한 정량분석이 필요하다.
전통기와는 채토, 흙고름, 소지구성, 성형, 건조 및 소성 등의 단계를 거쳐 제작해 왔다. 채토는 원료수급을, 흙고름은 정선을 의미하며, 소지구성은 정선한 흙을 반죽하고 틀에 쌓아 올려 실이나 철사 등을 사용하여 성형하고자 하는 크기에 맞춰 적정량의 점토를 분리시키는 공정이다. 분리한 점토는 띠로 만들어 와통 주변에 쌓아올리거나 또는 점토판 형태로 와통에 붙여 모양을 성형하며, 이를 분할 및 건조한 후에 소성하는 것이 일반적이다(National Research Institute of Cultural Heritage, 1996; So, 2013).
연구대상 모든 기와의 배면에는 포목흔이 나타나는 것으로 보아, 와통에 포목을 두른 다음 점토판을 붙여 성형한 것으로 보인다. 포목흔은 약 1 mm의 격자를 이루고 정사각형 및 직사각형에 가까운 형태가 관찰되어, 기와의 성형에는 두 종류 이상의 포목이 활용된 것으로 여겨진다. 이 기와에는 약 2㎝ 간격으로 모골흔이 있어 최소 3 cm 너비의 와통을 엮은 모골와통을 사용한 것으로 해석된다. 또한 모든 기와의 측면에 있는 와도흔으로 볼 때 와통에서 분리된 점토판은 와도를 사용해 적정 크기로 제도한 것으로 판단된다.
이 연구에서는 비파괴 분석만을 수행하여 기와의 소성온도 해석에는 어려움이 있다. 그러나 가장 균질한 색도분포와 높은 태토 치밀도가 관찰되는 DT-3 기와는 비교적 고온의 안정적인 환경에서 소성된 것으로 추정된다. 반면 다른 두 기와는 색도의 차이가 나타나며, 특히 DT-2 기와는 육안으로도 두드러지게 상반되는 색상이 관찰되는 것으로 보아 소성단계에서 환경변화가 있었던 것으로 볼 수 있다.
또한 DT-2 기와의 단면에서는 석립과 함께 발달한 미세한 유동구조와 일정 방향으로 신장된 미세공극이 확인된다. 이는 고대 세라믹류에 대한 소성온도 해석을 위한 고고과학적 연구(Gim et al., 2009; Jang and Lee, 2014; Kim et al., 2010; 2012; Kim and Lee, 2012; Lee et al., 2016)를 근거로 할 때, 구성광물의 변질 및 태토의 재결정화가 진행될 정도의 소성온도를 경험했음을 지시하는 특징이다.
Kim et al.(2010)은 소성실험을 통해 1,100℃부터 점토의 유리질화가 진행됨을 확인하였으며, Kim and Lee(2012)는 900℃에서 일부 광물의 변질이 발생하고 유리질화가 시작되어 1,050℃에서는 광물과 기질의 구분이 어려워짐을 보고하였다. 또한 Jang and Lee(2014)는 1,10 0℃부터 미세조직이 용융되기 시작하여 1,200℃에서 재결정화가 이루어진 것을 확인하였다. 이상의 선행연구로 보아 DT-2 기와는 1,000℃ 내외의 소성온도를 경험하였을 가능성이 있다. 이는 Jang et al.(2008)이 보고한 공주지역 출토 백제시대 경질기와의 소성온도 범위와도 유사하다.
그러나 고대 세라믹류의 제작에는 원료 점토의 화학조성과 소성환경 등 다양한 요소가 복합적으로 영향을 미치므로 선행연구 및 비파괴 관찰을 통한 소성온도 추정에는 한계가 있다. 따라서 연구대상 기와에 대한 명확한 제작기법 해석을 위해서는 적정한 시편 획득을 통한 정량분석과 함께 고고과학적 실험이 병행되어야 할 것이다.
4.2. 주칠흔 검토
연구대상 기와의 등면에서 나타나는 주칠흔은 표면상태로 보아 기와의 사용과정에서 표면에 흡착된 것으로 판단된다. 이에 대하여 Cho(2019)는 건축물 연함의 단청과 관련이 있는 것으로 보고하였다. 이 물질에 대한 P-XRF 분석결과, 태토에 비해 Pb, S, Mn, Ca 및 Fe의 함량이 높게 검출되었다. 또한 EDS 분석에서도 Si 및 Al와 함께 Fe이 주요 구성원소로 나타났으며, 적색도와 상관관계를 갖는 것으로 확인되었다(Figure 10).
따라서 연구대상 기와의 표면에서 확인되는 주칠흔은 모두 산화철을 주성분으로 하는 것으로 해석할 수 있다. 전통 적색안료 중에 일종인 산화철은 철광물의 산화 또는 수산화 작용에 따라 생성되며 석간주로도 불리고 있다. 석간주를 비롯한 산화철은 다수의 암석에서 비교적 흔히 산출되므로 적색안료의 원료인 산화철의 획득에 큰 어려움은 없었을 것으로 판단된다.
또한 단청에 활용한 것은 아니나 Lee(2000) 및 Lee et al.(2003)은 공주 학봉리 가마터 출토 철화분청사기편의 적색 철화원료로 공주 반포면 학봉리 구무동굴 및 공암리 서고청굴에 분포하는 홍색장석화강암에서 획득한 자철석과 황철석을 제시하기도 하였다. 따라서 보다 정량적인 성분 검토와 함께 기와의 출토지를 중심으로 명확한 원산지 검토가 이루어져야 할 것이다.
한편 대통사의 창건시기와 위치에 대해 지속적인 논의가 이루어져 왔으나, 가장 최근의 연구에 따르면 대통 원년인 527년(성왕 5년)에 축조되었으며, 공주 반죽동 당간지주 및 감영길 북쪽에 위치하는 것으로 제시되었다(Noh, 2019; Seo, 2019). 따라서 연구대상 기와에서 관찰되는 단청 추정물질을 웅진기 및 사비기 백제 도읍지인 공주와 부여 지역에서 보고된 안료의 선행연구 자료와 비교 및 검토하였다.
Park et al.(2017)은 공주 무령왕릉 출토 석수의 표면에 나타나는 붉은색 안료에 대한 비파괴 분석 결과, 납의 함량이 높음을 보고하였다. Nam(2019)은 부여 능산리 동하총 벽화의 적색안료는 진사로, 갈색안료는 석간주인 것으로 판단하였다. 또한 Seo and Lee(2019)는 능산리 서2호분에서 출토된 금제오각형 장식에서 관찰되는 적색안료는 진사로 설명하였다.
따라서 연구대상 기와에 흡착된 단청 추정물질은 무령왕릉 석수 안료와는 특성이 상이하나, 부여 지역 동하총 안료와는 유사한 특성을 갖는 것으로 여겨진다. 부여 지역에서는 진사를 활용해 칠한 사례도 나타나므로, 당대에는 지역에 관계없이 적색안료의 원료로 다양한 성분을 활용한 것으로 해석된다. 그러나 해당 지역의 동시기 안료에 대한 연구사례가 거의 없어 공주지역 관련 고대 안료의 특성 규명을 위해서는 지속적인 연구가 필요할 것이다.
5. 결 언
1. 이 연구에서는 대통사 추정지로 여겨지는 공주시 반죽동 176번지 출토 기와 2점과 197-4번지 출토 기와 1점을 대상으로 비파괴 분석을 통해 기와의 태토 및 표면에서 관찰되는 적색의 단청 추정물질에 대한 과학적 특성을 검토하였다.
2. 이 결과, 기와제작에 활용한 원료 점토는 출토 유적에 따라 다소 상이한 것으로 판단된다. 또한 모든 기와는 수급한 원료를 정선하여 사용하였으며, 197-4번지 출토 기와의 정선도가 더 높은 것으로 나타났다. 176번지 출토 기와는 석립의 형태와 입도에 차이를 보여 향후 정량분석을 통한 원료의 동질성 검토가 필요하다.
3. 모든 기와는 정선된 원료를 점토판으로 제작하여 와통에 포목을 두른 다음 붙이는 방식으로 성형되었으며, 특히 176번지 출토 기와는 모골와통에 두 종류 이상의 포목을 활용하여 제작한 것으로 판단된다. 이 기와는 산출상태와 조직 및 색상 등으로 보아 비교적 고온의 소성온도를 경험한 것으로 해석할 수 있다.
4. 기와의 표면에서 관찰되는 단청 추정물질은 모두 산화철을 주성분으로 하는 일종의 석간주를 활용한 칠의 흔적으로 판단된다. 고문헌에 알려져 있는 석간주의 산지는 공주에서 원거리에 있으나 산화철은 대부분의 암석에서 산출되는 것으로, 근거리의 원료수급과 관련하여 대통사 추정지를 중심으로 심도 있는 검토가 필요하다.
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