A Scientific Analysis of Rusty Textiles from the Gaya Period Excavated at No.63 Tomb Gyodong, Changnyeong

Boyeon An; Seonghee Pak; Ryangmi Lee

doi:10.12654/JCS.2022.38.6.09

초 록

본고는 2020년 창녕 교동 63호분 석곽묘 발굴 조사 과정에서 출토된 금동관모와 은제과대 주변의 열화된 직물에 대한 연구이다. 직물 분석은 열화 정도 및 제직 상태에 대한 실체현미경 관찰과 섬유 동정을 위한 섬유 단면과 측면 조사를 진행하였다. 또한 주사전자현미경과 적외선분광분석도 병행하였다. 금동관모에서 확인된 직물은 열화가 심하여 정확히 몇 겹으로 이루어졌는지 알 수 없다. 다만 삼각형 단면의 견섬유로 된 능직물과 평직물이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다. 한편 은제과대 주변의 직물은 단면 조사 결과 둥근 단면이 확인되었다. 시료 채취가 어려울 정도로 열화된 상태로 주사전자현미경 관찰을 병행한 결과, 둥근 단면과 스케일이 있는 측면 상을 확보하여 모섬유임을 알 수 있었다. 창녕 교동 63호분은 5세기 말로 편년되는 가야시대의 중요 유구로 능견(綾絹)과 사선 무늬의 직물을 확인할 수 있었다. 그러나 무엇보다 문헌상에만 전하는 평직의 모직물을 확인하여, 고대 모섬유에 대한 실증자료를 확보하였다는 큰 의미가 있다.

중심어: 고대직물, 가야직물, 모섬유, 능견, 4매 능직

ABSTRACT

This study presents the results of an analysis of the rusty textile around the gilt-bronze crown and silver belt discovered during an excavation survey of Tomb No. 63 in Gyodong, Changnyeong, South Korea, in 2020. Microscopic observation was conducted to observe the conservation and weaving states of the textile, and cross/side-sectional investigation was performed for fiber identification. Scanning electron microscopy (SEM) and Fourier-transform infrared spectroscopy were also carried out. The number of layers of the fabric in the gilt-bronze crown could not be determined because of severe fiber degradation. However, the silk fibers in the triangular cross-section of the fabric were confirmed to have twill and plain weave patterns. The fabric around the silver belt featured a round cross-section. SEM and cross/side-sectional investigation revealed that this fabric consisted of wool fibers. Gyodong Tomb No. 63 is an important relic of the Gaya period, which was verified atas a historical sites of the late 5th century, and were identified diagonally patterned fabrics, such as silk twill. This study is significant because we obtained data on ancient wool fibers by performing an extensive examination of the wool tabby that had only been previously described in the literature.

Key Words: Ancient textile, Gaya textile, Wool, Silk twill, Four-ply twill

1. 서 론

우리나라에서 고대시기의 출토 직물은 외부 공기가 차단되는 고분이나 사리공에서 발견되고 있다. 고대 출토 직물은 섬유 동정 및 제직 기법 조사 등의 직물 분석을 실시하여 고고분야에 연구 정보를 제공하고, 고대 복식 및 직물사 연구에 있어 새로운 연구 자료로서 가치가 있다. 국내 고대 직물의 연구는 북한지역에 있는 고구려를 제외하고, 백제와 신라시대의 직물자료는 천마총, 황남대총, 무령왕릉과 같이 발굴 후 수년이 지나 직물 분석을 진행하여 상당한 연구 자료를 축적하였다. 또한 고대 생활상을 복원할 수 있는 연구 자료로써 활용되고 있다. 한편 가야 직물연구는 Park(2002)의 연구를 시작으로 가야 복식과 직물에 대한 학술서가 발간되기도 하였으나(Cho et al., 2007; Park, 2002; Park et al., 2020), Park(2002)의 연구 외에 지난 20여 년간 새로운 직물에 대한 보고가 없는 실정이다. 이러한 상황에서 국립가야문화재연구소는 2020년 창녕 교동 63호분 발굴 조사 과정에서 금동관모, 은제과대 등의 복식유물과 함께 직물을 확인하여 언론에 공개하였다(Lim, 2020; National Research of Cultural Heritage[NRICH], 2020; Gaya National Research Institute of Cultural Heritage, 2021).

이에 본고는 창녕 교동 63호에서 발견된 직물 편을 대상으로 현미경 분석과 적외선분광분석을 활용하여 섬유 동정과 직물의 제직특성을 조사하고자 한다. 출토 직물의 오염과 열화 정도, 시료 양에 따른 직물 분석의 한계점도 있으나, 고대 직물 연구에 있어 과학적이고 실증적인 연구 자료를 확보하는 데 연구의 목적과 의의가 있다. 새로운 고대 직물 자료는 유물과 유구를 이해할 수 있는 기초 자료로 활용될 뿐만 아니라 가야 직물 생산의 일면(一面)을 밝히고 나아가 유물 복제를 위한 중요한 단서로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

2. 분석대상 및 방법

2.1. 분석 대상

본 연구의 대상은 Figure 1과 2와 같이, 창녕 교동 63호분에서 출토된 금동관모와 은제과대 주변의 직물 2점이다. 금동관모와 은제과대 주변으로 직물이 출토된 직후, 별도의 강화처리를 하지 않은 상태로 직물 시편을 수습할 수 있었다. 그러나 두 점의 직물 시료는 흙이나 금속 부식물로 인해 직물 표면의 오염이 심하고, 미생물 등의 영향으로 섬유가 심하게 열화된 상태이다(Figure 3, 4). 각 시편의 크기는 1.5∼2.5 cm 정도이다(Figure 5, 6).

2.2. 분석 방법

각 시료의 섬유 동정을 목적으로 광학현미경(DM R, Leica, DNK)과 생물현미경(EClIPSE Ni, Nikon, JPN)으로 섬유 단면상과 측면상을 관찰하고, 오염과 수착(銹着)정도가 심해 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, JSM-IT300, Jeol, JPN) 관찰도 병행하였다. 현미경 분석 결과를 반영하여, 적외선 분광 분석(Fourier Transform Infrared spectroscopy, Nicolet iS5, Thermo Fisher Scientific, USA)도 실시하였다. 적외선 분광 분석의 세부 조건은 다음과 같다. ATR 액세서리로 다이아몬드 크리스털(Diamond crystal)을 사용하고, 측정 범위는 4,000∼600 cm^-1, 분해능은 4 cm^-1, 스캔횟수는 32회이다.

금동관모와 은제과대 주변의 직물 시료 2점은 육안관찰로도, 직물 표면 색상이나 질감이 확연히 다르다. 이에 휴대용 실체현미경(DG-3, Scalar, JPN)을 통해 각 직물 편의 제직 상태 관찰하였다. 열화된 직물 관찰 시에는 휴대용 실체현미경과 시료가 닿지 않도록 거치대를 활용하는 등 주의가 필요하다. 또한 직물의 식서가 남아 있지 않아 경위사 방향의 구분이 어려우므로, 직물 조사는 피장자와 평행한 방향을 기준으로 직물 조사를 진행하였다. 직물 편은 섬유 탄성을 상실하였으나, Scalar Imaging System을 통해 실의 두께 및 직물의 밀도 정보를 제시할 수 있다. 직물의 밀도는 오차를 줄이기 위해 실측 가능한 1 cm 당 올 수를 측정하였다.

3. 분석 결과

3.1. 섬유 동정

금동관모 주변에서 넓게 퍼져 있는 직물(Figure 1, 5)에서 채취한 섬유 시편은 광학현미경과 생물현미경으로 섬유 단면상과 측면상을 관찰한 결과, 견섬유로 확인되었다(Figure 7, 8). 한편 은제과대 주변의 직물은 Figure 2와 Figure 6와 같이, 은 부식물에 의해 변색되었으며, 이 직물의 섬유를 채취하여 섬유 단면상(Figure 9)을 현미경으로 관찰한 결과, 섬유 단면의 둥근 형태가 확인되어 모섬유로 판단하였다. 한편 섬유 측면상(Figure 10)에서는 스케일을 확인할 수 없었다. 은 부식물로 인한 섬유의 수착 정도와 오염이 심해 측면상 관찰에 한계가 있다고 판단하여, 주사전자현미경 관찰을 병행하였다. 주사전자현미경을 통해 관찰한 섬유의 단면상과 측면상은 Figure 11, 12와 같다. 마찬가지로 둥근 단면의 모섬유임을 재확인하였으며, 측면상에는 모섬유의 특징인 스케일(scale)이 발견되었다.

한편 적외선 분광 분석 결과. 금동관모의 직물은 Figure 13과 같이 3,300 cm^-1 부근, 1,627 cm^-1∼1,422 cm^-1 부근 등에서 두 번의 굴곡을 띤다. 은제과대의 직물은 Figure 14와 같이 3,321 cm^-1 부근, 1,634 cm^-1∼1,418 cm^-1 부근의 피크를 띠고 있다. 이는 펩티드 결합 및 아민기 결합(N-H)이 특징으로, 3,278 cm^-1 부근(N-H/O-H Stretching), 1,630cm^-1과 1,514 cm^-1 부근에서 두 번의 굴곡[Amide(-CONH-)]이 확인된다(NRICH, 2018; Peets et al., 2019). 또한 은제과대 수착 직물에서만 2,919 cm^-1∼2,860 cm^-1(-C-H stretch)의 피크도 검출되지만, 모섬유 판별에 있어 유의미한 피크는 아니다.

3.2. 제직 상태

직물 조사는 피장자와 평행한 방향을 기준으로 진행하여, 실체현미경의 사진의 세로 방향이 피장자가 길게 놓인 방향이다. 이에 관모의 세로 방향이 식서방향일 경우, 금동관모 주변의 직물은 Figure 15 및 Figure 16과 같이 3/1의 우향의 4매 경능직의 능직물이다. 능견(綾絹)의 밀도는 1 cm 당 위사 30올, 경사 56올 정도이다. 또한 실의굵기는 3회 측정한 평균값으로 위사는 약 0.184 mm, 경사는 약 0.167 mm 정도이다.

은제과대 수착직물은 Figure 17과 같이 평직으로 제직된 것으로, 섬유 동정 분석 결과를 종합하면 평직의 모직물(wool tabby)이다. 모사(毛絲)의 꼬임은 S방향이며 실의 굵기는 약 위사는 약 0.443 mm, 경사는 약 0.458 mm 정도이다. 모직물의 밀도를 정확히 확인할 수 없으나, 경위사가 균일하게 제직된 상태로 1 cm 당 12∼13올 정도 된다. 또한 실체현미경으로 관찰한 결과, Figure 18처럼 평견으로 추정되는 부분도 나타나며 실의 굵기는 약 0.152 mm이다.

4. 고찰 및 의의

4.1. 4매 능직 확인

창녕 교동 63호분의 직물 조사 성과로 고대 능조직의 견직물을 확인할 수 있었다. 특히 3매가 아닌 4매의 경능직(經綾織)이라는 점에서 의미가 있다. 고령 지산동 고분에서 평지능문이 확인되기도 하였으나(Park, 2002), Figure 19 및 20과 같이 교동 63호분의 능견은 전면에서 사선(斜線)이 나타난다. 제직 기술면에서, 4매로 제직된 능견은 5매의 수자직 단직물에 가까운 광택과 유연함을 지녔을 것으로 짐작되며, 당연히 3매 능견에 비해 기술면에서 진보된 것으로 평가된다.

또한 창녕 교동 63호분의 능견은 출자(出字)형 금동관모의 밑받침이 되는 포제(布製)의 변형모(弁形帽)일 가능성이 높다. 이것은 Figure 21과 같이 한 면에 최소 3겹으로 만들었으며, 능견을 겹쳐 사용함으로써 능견의 두께감을 보완할 수 있었을 것으로 짐작된다. 또한 경능직의 잔잔한 사선 문양과 광택은 금동관모의 장식성을 더욱 강조할 수 있었다.

4.2. 고대 모직물 확인

창녕 교동 63호분 직물 조사의 가장 큰 성과는 Figure 22와 같이 은제과대 수착 직물에서 고대 모섬유, 즉 평직의 모직물을 발견했다는 점이다. 비슷한 시기의 가야 직물 중 모섬유가 확인된 것은 Figure 23의 합천 옥전 M75호분의 선례가 있다(Park et al., 2020). 옥전 M75호분의 모직물은 유자이기(有刺利器) 표면에 수착되어 있으며, Park(2002)의 연구에서는 이것을 마직물로 추정하였으나, 최근 주자전자현미경을 통해 섬유 단면을 재관찰한 결과, 모섬유로 추정하였다. 이 경우 Figure 23에서와 같이, 섬유가 거의 남아 있지 않아 측면 관찰이 어려웠던 것으로 생각된다. 한편 교동 63호분의 은제과대 수착직물은 은 부식물로 인해 실체현미경을 통한 표면 관찰의 어려움은 있었으나, 주사전자현미경을 통해 모섬유 원형 단면과 측면의 스케일의 존재를 확인할 수 있었다. 이는 고문헌에 남아 있는 모직물인 계(罽)로 기록되어 있는 고대 모직물에 대한 실증적 연구 자료라는 점에서 조사의 의의가 크다.

모섬유가 확인됨에 따라, 모섬유의 원료인 동물 종 감별에 대한 추가 연구가 필요하였다. 이에 메듈라 분석과 말디토프 질량분석(MALDI-TOF MS, Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time-of-Flight Mass Spectrometer)이 동물 종 분석에 활용되고 있다. 모섬유는 가장 안쪽에 내섬유세포로 된 메듈라(medulla), 중간의 콜텍스(cortex), 가장 바깥쪽에 큐티클(cuticle)로 구성되어 있다. 그 중 모섬유의 단면상과 메듈라의 형태를 분석하여, 동물의 종류를 유추할 수 있다. 이에 은제과대 수착 모섬유도 메듈라 분석을 반복하여 실시하였으나, 모섬유의 오염과 열화정도가 심해 Figure 24와 같이 메듈라 관찰을 위한 포매액(파라핀 오일)이 섬유 내부까지 침투되지 못하여 모섬유 안쪽의 메듈라 이미지를 확보할 수 없었다. 이외에도 모섬유 시료에 대한 말디토프 질량분석(MALDI-TOF MS, Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time-of-Flight Mass Spectrometer)도 검토하였다. 그러나 Figure 25의 현미경사진과 같이 모섬유의 보존상태가 양호한 20세기로 편년되는 모섬유 시편에 대해 말디토프 분석을 진행하였으나, 동물 종을 확인할 수는 없었다. 이러한 선례를 참고로 하여, 표면 오염물도 많고 손상도 심한 은제과대의 모섬유의 말디토프 질량분석은 시료만 파괴될 뿐 정확한 분석결과를 기대할 수 없다고 판단하여 조사 방법에서 제외하였다. 오염이나 열화가 심하더라도 현미경 관찰을 통해 과학적 자료를 도출해낼 수 있으나, 교동 63호분 모섬유와 같이 시료 자체도 희소할 뿐만 아니라 현재의 분석 방법이나 전처리 과정으로는 분석연구에 있어 어려움이 있다. 출토 모섬유에 대한 의사 시편을 개발하여, 말디토프 질량 분석의 전처리 과정이나 미량의 시료로도 분석 가능한 실험이 필요할 것으로 생각된다. 유럽만하더라도 선사시대부터 로마까지 오랜 기간 동안 모직물은 서양의 의복 재료로 애용되었기 때문에, 유럽의 전 지역의 발굴현장에서 모직물이 출토된다. 또한 모직물뿐만 아니라 제직 도구나 직기까지 함께 확인되어, 섬유 동정은 물론 동물로부터 모섬유 채취, 제사, 제직 등 모직물 생산의 전 과정에 대한 상당한 연구 결과가 축적되었다(Barber, 1992; Gleba and Mannering, 2012). 이에 비해 국내에서는 최근 고대부터 근대에 이르기까지 모섬유에 대한 분석 사례는 5건 정도에 불과하다(An et al., 2019; Lim et al., 2010; Oh, 2008; Pak et al., 2021,Park et al., 2020).

5. 결 론

5세기 말로 편년되는 창녕 교동 63호분에서 4매 능견과 모섬유의 발견은 국립가야문화재연구소가 수년간 중요 가야 고분에 집중한 학술발굴의 성과라는 점에서 의미가 크다. 대형 고분 발굴에 있어서 매장주체부의 관모, 과대, 곡옥 등의 복식과 관련된 장신구뿐만 아니라 직물에 대한 출토 상황을 염두하고, 발굴 현장에서 직물로 추정되는 유기물을 확인함과 동시에 응급하게 직물 수습이 이루어졌다. 비록 섬유가 열화되어 직물 편이 부스러지는 상황이라도, 강화제를 도포하기 전에 직물 시료를 채취함으로써 섬유의 동정과 직물 조사가 가능할 수 있었다.

사실 한반도 남부까지 한랭한 겨울이 있는 우리나라 기후를 고려해 보면, 국내 발굴 현장에서도 모섬유가 출토될 가능성이 적지 않을 것으로 판단된다. 모직물은 가축과 야생동물로부터 가장 쉽게 섬유 원료를 채취할 수 있을 뿐만 아니라 동서양을 막론하고 보온 유지와 방한의 목적으로 가장 선호했던 직물이기 때문이다. 금번의 분석을 통해 고대 모직물에 대한 새로운 연구자료를 확보하였으나, 소량의 시료로도 더 많은 연구 정보를 도출해낼 수 있는 분석 방법도 개선될 필요도 있다. 앞으로도 발굴 현장에서의 출토 직물에 대한 지속적인 관심과 열화 직물에 대한 의사 시편 실험을 통해, 메듈라나 말디토프 질량 분석과 같은 연구 데이터가 구축되어, 보다 정확하고 상세한 고대 직물을 재현할 수 있을 것으로 기대된다.