Study on the Casting Method and Manufacturing Process of Bronze Bells Excavated from the Hoeamsa Temple Site

회암사지 금탁(琴鐸)의 주조방법과 가공기술 연구

Three bronze bells excavated from the Hoeamsa temple site were investigated for their microstructures and chemical compositions in an effort to understand the technology applied in fabrication, which may represent the related industry established in the early Joseon period. The result shows that the bells were cast from alloys of approximately 85% copper-8% tin-7% lead. The chemical analysis for ten trace elements shows that they were all kept below 0.3 weight %, suggesting that the alloys were made of relatively well-refined copper, tin and lead. The presence of sulfur and iron indicates that chalcopyrite or chalcocite may have been used in the smelting of copper. Evidence has been found that the bells were cast by pouring the liquid metal from the top of the sand molds that were set up in an upright position. No additional treatments, thermal or mechanical, other than a little grinding were applied upon the completion of casting. After the shaping process, a balancing plate was attached to the top of the bell using a steel connection ring. The connection assembly was then fixed to the main body by using molten bronze as a solder. The surface inscription was found carved using different techniques. The differences in the order of strokes and the calligraphic style indicate that the carving was carried out by more than one master. In the absence of documentary evidence on past bronze technology, the present bronze bells with known chronology, provenance and the main agent of production, prove to be a rare and valuable archaeological material for the understanding of the related technology in use in the early Joseon period.

회암사지에서 출토된 3점의 금탁에 대한 성분조성과 미세조직을 분석하여 조선초기 금탁(琴鐸)을 제작하기 위한 주조방법과 가공처리 기술에 대해 살펴보았다. 분석결과 구리, 주석, 납을 주성분으로 하며, 그 비율은 평균 85 : 8 : 7로 나타났다. 주성분인 구리, 주석, 납을 제외한 10개의 원소가 0.3% 이하의 적은 양으로 검출되어 비교적 잘 정련된 구리소재가 사용되었음을 알 수 있다. 또한 검출된 10개의 미량 원소 중 황과 철은 공급된 구리소재의 원광석으로 황동광이나 휘동광 등 황이 포함된 광석일 가능성을 보여준다. 주조방법으로 사형주조법이 적용되었으며, 방법은 먼저 주물사로 틀을 만들고, 여기에 거푸집을 종 모양대로 세워놓고 구리-주석-납을 용해시킨 청동 주물을 정수리에서 하륜부 방향으로 부어 본체를 만들었다. 형태가 완성된 뒤에는 표면 가공을 위한 추가적인 열처리 없이 가질 작업을 통해 표면을 정리하였다. 모든 가공처리 공정이 마무리된 뒤에는 정수리 부분에 풍판을 연결시키기 위해 철제 연결고리를 끼우고, 그 부분에만 용해된 청동 주물을 부어 고정시켰다. 금탁의 표면에 음각된 명문의 새김법은 축조각과 모조각 기법이 각각 다르게 사용되었고, 획순과 서체에서 차이가 나는 점에 비추어 명문 조각에는 다수의 장인이 동원된 것으로 보인다. 청동기 제작기술의 변천과정을 입증할 만한 사료나 이와 관련된 연구 성과물이 매우 부족한 현 실정에서 제작 연대와 제작 주체가 명확한 금탁에 대한 과학적인 조사연구는 향후 청동기 제작기술 체계의 전반적인 흐름을 이해하는 데 있어서 중요한 자료이다.