단원 김홍도의 풍속화 중에도 ‘대장간’ 장면이 등장하는데 철 덩어리는 망치로 두드리고 시뻘건 불에 달구고 액체에 담금질하는 열처리 등의 과정을 거쳐 다양한 철기로 다시 태어난다. 우리가 유물로 접하는 철기를 과학적 시각으로 본다면 어떨까.
철기에서 소량의 시편(조각)을 채취해 미세조직을 분석하면 제작에 적용된 기술을 알 수 있다. 철은 철과 탄소의 합금으로 탄소함량에 따라 성질이 달라지기 때문이다. 적정량의 탄소는 철기의 강도와 실용성을 높이는 반면 너무 많으면 깨지기 쉽고 너무 적으면 강도가 약해 실용성이 낮다. 고대에 제작된 철기를 분석해보면 탄소함량과 적용된 기술이 다름을 알 수 있다.
수년 전 발굴된 경기도 김포시 운양동 원삼국시대 유적에서는 다수의 철기가 출토됐다. 이 가운데 철제도끼를 비롯한 몇몇 유물에서 전체적으로 높은 탄소함량과 일부분만 담금질한 것이 확인됐다. 도끼의 경우 날과 자루를 연결하는 부분의 미세조직이 달랐다. 자루 연결 부분은 탄소함량이 낮았고 열처리한 흔적도 보이지 않았다. 반면 날 부분은 가장 적정한 0.77%의 탄소함량과 담금질한 조직이 확인됐다. 날 부분의 강도를 높이기 위해 인위적인 기술을 추가 적용했음을 추론할 수 있다.
고대의 장인은 과학지식과 이론을 알지는 못했을지언정 용도에 맞게 제작하는 기술은 분명 알고 있었던 것 같다. 손에 잡히는 작은 도끼지만 부위에 따라 제작 방식이 각각 달랐던 것을 보면 말이다. 앞으로 분석 대상 철기를 확대한다면 우리나라 고대 철기 제작기술의 전모에 한 발 더 가까이 다가갈 수 있을 듯하다.
/유재은 국립강화문화재연구소장
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