과학기술 기반의 고고학적 해석 패러다임 전환 제시, JAS(SSCI) 저널에 논문 등재
▲연구성과 관련 참고 자료 (자료=국민대)
국민대학교(총장 정승렬) 과학기술대학 나노전자물리학과 김철성 명예교수 연구팀이 수행한 융복합 연구가 세계적 고고학 학술지 〈Journal of Archaeological Science〉(JAS)에 게재되며 주목받고 있다. 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업(연구책임자 김철성 교수)의 일환으로 진행된 성과로, 물리학과 고고학을 결합한 새로운 분석 방법을 제시했다.
논문 제목은 'Ceramic color as an unreliable proxy for firing conditions: new approaches from Gwanbuk-ri site, Korea'로, 백제 사비기 기와의 색상을 통해 제작 조건을 추정하던 기존의 고고학적 해석 방식을 과학적 데이터로 재검증한 연구다.
연구는 국민대 김철성 명예교수(사진)와 한국원자력연구원 최현경 박사, 그리고 에스크, 건양대, 공주대, 지질자원연구원, 한국원자력연구원 등 국내 다기관 공동연구팀이 함께 수행했다. JAS는 엘스비어(Elsevier)에서 발행되는 국제 SSCI 저널로, 고고학 전 분야에서 과학적 분석기법 개발과 적용 연구를 다루는 세계 최고 수준의 학술지로 평가받는다.
기존 고고학에서는 유물의 색상을 통해 소성 온도나 가마의 산화·환원 분위기를 추정하는 방식이 일반적이었다. 그러나 이번 연구팀은 물리학적 접근을 통해 색상만으로는 소성 조건을 정확히 파악할 수 없다는 사실을 과학적으로 입증했다. 이를 위해 연구팀은 국립부여문화유산연구소의 협조로 부여 관북리 유적(백제 사비기 왕궁지로 추정) 출토 기와를 분석 대상으로 삼았다.
연구팀은 ▲색도 분석 ▲X선 회절분석(XRD) ▲X선 형광분석(XRF) ▲탄소·수소 원소분석 ▲중성자방사화분석(NAA, 한국원자력연구원 하나로 원자로) ▲뫼스바우어 분광법(MS) ▲자기특성(VSM) 분석 등 다양한 첨단 물리학적 기법을 활용해 고고학적 유물 분석에 정밀 물리·핵기술을 접목한 새로운 접근법을 제시했다.
특히 뫼스바우어 분광법(MS)과 자기특성(VSM) 분석을 통해 기와 속 철 산화물의 상태가 온도보다는 가마의 산화·환원 환경에 따라 달라진다는 점을 밝혀냈으며, 중성자방사화분석(NAA) 결과를 통해서는 기와의 색이 단순히 소성 온도의 결과가 아니라 재료 구성과 연소 조건이 복합적으로 작용한 산물임을 규명했다.
김철성 명예교수는 “이번 연구는 색상 중심의 전통적 고고학 해석을 넘어, 정량적 스펙트럼 분석과 중성자·감마선 기반 분광기술을 융합한 과학적 분석 패러다임을 제시한 것"이라며, “한국의 문화유산인 백제 사비기 기와의 과학적 가치를 세계에 알리고, 인문학과 자연과학을 연결하는 융복합 연구의 새로운 모델이 될 것"이라고 밝혔다.
이번 연구는 문화유산 분석의 과학화와 고고학 연구의 정밀도 향상에 기여한 선도적 사례로 평가받고 있으며, 향후 고대 유물의 제작기술·환경 복원 등 다양한 분야로의 확장이 기대된다.
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