보존과학이 밝혀낸 문화재의 세계 국립중앙박물관 [빛의 과학] 특별전

장식용인줄 알았던 '기마인물형토기', 액체 담는 주전자였다
송고시간 2020-09-29 09:00 
임동근 기자
국립중앙박물관 '빛의 과학, 문화재의 비밀을 밝히다' 특별전

 

 

금동 비단벌레 말안장가리개 신라 5세기 / 국립중앙박물관. 경주 금관총에서 발견된 금동 비단벌레 말안장가리개는 2열의 안장틀에 비단벌레 날개로 촘촘히 장식하고 금동금구로 결합하였다.

비단벌레

 

www.yna.co.kr/view/AKR20200928186200005?section=culture/all

장식용인줄 알았던 '기마인물형토기', 액체 담는 주전자였다 | 연합뉴스

 

 

국보 제 89호 금제 허리 띠고리 및 확대 이미지 낙랑 1세기 / 국립중앙박물관. 평양 석암리 9호분에서 발견된 것으로 얇은 금판을 두드려 문양을 표현하는 타출기법으로 표면에 일곱 마리의 용을 표현하고 주변을 금선과 금알갱이, 터키석으로 화려하게 장식한 장신구이다. 또한 용의 눈에는 붉은색 안료인 진사(HgS)가 확인되었다. 그리고 한반도에서 발견된 누금공예품 중 가장 오래된 것이다.

 

 

이하는 국립중앙박물관이 배포한 관련 보도자료다. 

국립중앙박물관, 재개관에 맞춰
“빛의 과학, 문화재의 비밀을 밝히다”일반 공개

ㅇ 전시일정: 9. 28. (재개관) ~ 11. 15. 
ㅇ 전시장소: 국립중앙박물관 상설전시관 내 특별전시실
ㅇ 전 시 품: 국보 제78호 『금동반가사유상』 등 57건 67점  

 

 

앵무조개 잔 및 재현품 신라 4세기 말 ~ 5세기 초 / 국립경주박물관. 경주 황남대총 남분에서 발견된 것으로 패각 내부의 격벽과 중앙으로 연결되는 세관이 확인되어 앵무조개로 만들어진 것을 확인하였다. 앵무조개 잔에 옻칠로 추정되는 물질이 표면 처리된 것으로 보아 중국의 것과 다른 제작 기법이 적용된 것으로 추정된다.

 

 

<빛의 과학이 풀어낸 문화재의 비밀자료> 한자리에 모은 ‘보존과학’ 전시

국립중앙박물관(관장 배기동)은 추석 연휴를 포함한 9월 28일(월)부터 11월 15일(일)까지 특별전 “빛의 과학, 문화재의 비밀을 밝히다”를 국민들에게 선보인다.

이번 전시는 지난달 8월 25일(화)부터 시작하고자 하였으나, 코로나19 확산 방지를 위한 수도권 사회적 거리두기 2단계가 실시됨에 따라 개최를 잠정적으로 연기하게 되었다.

그럼에도 불구하고 국립중앙박물관은 교사와 학생들에게 도움이 될 만한 정보를 제공하고자 ‘문화재 속 과학과 역사 탐구자료’를 온라인으로 우선 공개하였고 지금까지 많은 호응과 관심을 받고 있다.

 

국보 제193호 유리잔 및 3D · CT 이미지 신라 5세기 / 국립경주박물관. 경주 황남대총 남분에서 여러 개의 편으로 출토된 것을 접합한 것으로 상부는 유리 액을 흘려서 4~5단의 굴곡을 만들었다. 청색(착색제: 구리와 철)의 물결무늬 띠를 두르고 띠 하단에는 3줄의 유리 띠를 엇갈리게 격자무늬로 장식한 것이 특징이다.

 

 

이번 전시는 우리 눈에 보이는 ‘빛’인 가시광선을 비롯하여, 적외선, 자외선, 엑스선 등과 같이 인간의 눈에 보이지 않는‘빛’으로 본 우리 문화재를 탐구하는 과정과 그 속에 숨겨진 비밀을 알기 쉽게 풀어 보고자 기획하였다.

전시품은 국보 제78호 <금동반가사유상>을 비롯한 국가지정문화재 10점을 비롯하여 청동기시대 <청동거울>에서부터 삼국시대 <금귀걸이> 그리고 <고려청자>와 <조선백자>까지 전체 57건 67점이 공개된다. 특히 <경복궁 교태전 부벽화>의 공개는 이번이 처음이며 적외선과 엑스선을 활용하여 조사된 흥미로운 자료들을 볼 수 있다.

 

금장식 철제 환두 소도 및 엑스선 이미지 낙랑 1세기 / 국립중앙박물관. 평양 석암리 9호분에서 발견된 금장식 철제 환두 소도이다. X선 촬영 결과 슴베와 고리의 표면 전체에 얇은 금선(지름 약 0.2㎜)을 붙여 문양을 장식한 것을 확인할 수 있다. 두 줄의 금선을 길게 이어지는 식물의 줄기를 만들고 일정 간격으로 줄기에서 뻗어 나온 잎을 표현했다. 잎의 형태는 아랫부분은 둥글고 위로 갈수록 길게 늘어져 화염문에 가깝다. 특히 앞·뒷면의 문양이 대칭으로 붙어있는 것이 특징이다.

 

 

전시 구성

빛은 인간의 삶을 지탱해 주는 필수적인 에너지원일 뿐만 아니라 세월의 흔적이 고스란히 담긴 문화재를 감상하거나 연구하는데 반드시 필요한 존재이다.

빛은 인간의 눈으로 볼 수 있는 가시광선뿐만 아니라 적외선, 자외선, 엑스선과 같이 인간이 눈에 보이지 않는 빛도 존재한다.

특히 보이지 않는 빛은 문화재 속에 숨겨진 제작 기술의 비밀을 풀 수 있는 중요한 열쇠이다.

문화재의 비밀을 빛의 과학으로 풀어보는 이번 특별전에서는 세 가지 이야기를 준비하였다.

 

구구단 목간 및 적외선 이미지 백제 / 국립부여박물관. 부여 쌍북리에서 발견된 목간은 적외선 촬영으로 9단부터 2단까지 칸을 나누어 기록한 것이 확인되었다. 광개토대왕비와 삼국사기 등에 관련 기록이 전해왔지만 유물로 발굴된 것은 최초이다.

 

 

첫 번째 이야기는 선조들의 삶 속에 스며든 빛과 색에 대한 내용을 담은 ‘보이는 빛, 문화재의 색이 되다’이다.

청동기시대 고대인들이 사용하였던 청동거울의 후면에는 기하학적인 무늬가 새겨져 있으며 경면에 빛을 비추어 사용하였다.

청동거울은 지금의 거울과 같이 모습을 비추는 도구가 아닌 태양빛을 모아 하늘과 교감하고자 한 의미로 당시 고대인들의 마음을 느낄 수 있다.

그리고 공주 무령왕릉에서 출토된 다양한 빛깔의 <유리구슬>, 경주 황남대총 남분에서 출토된 국보 제193호 <유리로 만든 잔>과 <앵무조개로 만든 잔>, 그리고 수많은 비단벌레를 사용하여 만든 경주 금관총 출토 <금동 말안장가리개>, 전복껍데기를 두께 0.3mm의 정도로 얇게 가공하여 장식한 <고려나전향상>, 오방색의 <활옷>과 <수장생문오방낭> 등 한국 전통의 빛과 색을 만나 볼 수 있다.

인간이 물체를 볼 수 있게 해주는 가시광선의 빛을 지나면 적외선, 자외선, 엑스선 등 눈으로 볼 수 없는 두 번째 빛의 이야기로 이어진다.

두 번째 이야기는 ‘보이지 않는 빛, 문화재의 비밀을 밝히다’이다. 빛은 인간의 눈으로 볼 수 있는 가시광선 영역과 볼 수 없는 적외선, 자외선, 엑스선 등이 존재한다.

 

백자 금강산모양 연적 및 CT 이미지 조선 19세기 / 국립중앙박물관. 산형 백자 연적은 현존하는 산형 백자 유물 중에서 수량이 가장 많은 기형이다. 몸체 저부의 산봉우리에 ‘萬幅石山 만폭석산’이라는 명문이 확인되어 금강산을 형상화하여 제작한 것으로 볼 수 있다. 컴퓨터 단층촬영(CT)에서 윗면에 투각 된 석탑의 구멍 사이로 물과 공기가 들어가고 측면에 위치한 짐승의 입 모양에서 물이 나오는 구조를 확인할 수 있다.

 

 

적외선은 가시광선에 비해 파장이 길기 때문에 공기 중에서 흩어짐이 적고 표면층을 투과할 수 있다. 특히 고대 유적에서 출토된 목간의 글씨는 오랜 세월이 지나면 지워져 보이지 않는다.

그러나 적외선으로 촬영하면 나무의 표면 속에 스며있던 먹을 인식하기 때문에 글씨를 판독할 수 있다.

경주 안압지 출토 목간에서는 어패류를 절여 발효시킨 젓갈의 이름이 쓰여 있는 사실을 알 수 있었다.

또한 부여 쌍북리와 김해 봉황동 저습지에서 출토된 목간에서는 우리나라에서 처음으로 발견된 백제시대 구구단과 통일신라시대 논어 공야장편이 쓰여 진 목간이 확인되었다.

이러한 목간들의 기록을 통해 삼국시대 음식과 교육 문화를 알 수 있었으며 적외선 조사의 중요성을 보여주었다.

 

 

백자 백유 평상인물 및 자외선 이미지 청 / 국립중앙박물관 소장. 이 백자는 직사각형의 평상 위에 베개를 받치고 한쪽 팔을 괴고 누워있는 인물상이다. 자외선 조사에서 평상 위 등받이의 나무 덩굴 문양 가운데 일부 복원 부분을 확인할 수 있다. 복원제로 사용된 안료가 아연(Zn) 성분이며, 파란색으로 형광작용을 일으키고 있다.

 

 

자외선은 가시광선보다 파장이 짧고 형광(螢光) 작용이 강한 성질을 가지고 있기 때문에 도자기나 금속 문화재 등의 수리된 부분을 찾는데 많이 이용된다.

특히 도자기는 파손 부분을 새로 붙이거나 성형한 후 육안으로는 구분이 힘들 정도로 유약 층 복원도 하는데, 이러한 경우 자외선 조사로 복원 부분을 쉽게 찾을 수 있다. 따라서 자외선 조사는 손상된 문화재의 원형을 확인하고 올바른 복원을 위하여 매우 중요하다.

 

 

필자미상 화조도, 원후반도도 조선 19세기 / 국립중앙박물관. 조선총독부 문서에 의해 경복궁 교태전 부벽화로 확인되었다. 1888년 교태전의 재건 이후 그려진 것으로 추정되며 서구문물의 유입과 근대로 진입하는 변화 기인 조선후기 궁중장식화를 대표할 수 있는 유물이다. 금색으로 표현된 바위의 윤곽은 19세기 후반 금분을 대신하여 나타난 구리와 아연을 주성분으로 한 황동분을 사용한 것이 특징이다.

 

 

엑스선은 다른 빛에 비하여 파장이 훨씬 짧기 때문에 물체 투과력이 강한 성질을 가지고 있고 물질의 종류나 두께에 따라서 투과력이 달라진다.

따라서 엑스선 촬영 결과로 다양한 재질의 문화재의 내부 구조나 상태 그리고 성분 등을 파악할 수 있다.

특히 최근에는 문화재의 단면 조사 등에 컴퓨터 단층촬영 장치(Computed Tomography)를 많이 이용하고 있으며 결과물은 문화재의 원형 복원과 다양한 전시 콘텐츠로 활용되기도 한다.

 

비격진천뢰 및 CT 이미지 조선 / 국립진주박물관. 비격진천뢰는 조선 선조 때 병기 제조 등을 관장하는 군기시 화포장 이장손이 발명한 화약 무기이다. 비격진천뢰의 구조는 무쇠로 주조해 만들며 둥근 공 모양으로 속이 비어있다. 개철구(盖鐵口)를 열고 내부에 화약과 철편을 채운 다음 가운데에 발화장치인 죽통을 넣는다. 죽통 안에 목곡(木谷)이라는 것이 있어 여기에 도화선을 감는데 감는 횟수에 따라 폭발 시간을 조절할 수 있다. 이 발화장치는 다른 화기에서 볼 수 없는 비격진천뢰만의 특징이다.

 

 

1924년 경주 금령총(金鈴塚)에서 발견된 국보 제91호 <기마 인물형 토기>는 컴퓨터 단층촬영 결과, 내부에 물을 넣어 따르는 주전자 구조를 3차원 영상으로 구현하였고 그 속에 담을 수 있는 액체의 양이 약 240㏄라는 사실까지 알아냈다.

그리고 국보 제95호 <청자 투각 칠보무늬 향로>, <금강산모양 연적>과 <계영배>등의 내부 구조 또한 알아냈다. 원형, 다각형, 산형(山形) 등 다양한 형태의 연적은 내부가 복잡한 구조로 되어 있고 컴퓨터 단층촬영 결과로 물을 넣고 물이 나오는 물길이 있다는 것을 확인하였다.

또한 과도한 음주를 경계하라는 뜻에서 만든 조선시대 계영배가 관형과 종형의 두 가지 형태가 있다는 것과 계영배에 채워지는 술이 가득 채워지지 않는 이유가 사이펀의 원리라는 것을 알 수 있다.

이러한 자료들을 통해 우리들은 선현들의 지혜와 장인의 기술을 엿볼 수 있다.

한편, 평양 석암리 9호분 출토 낙랑시대 <금장식 철제 환두 소도>에서는 철의 부식으로 가려진 슴베부분에서 지름 약 0.2㎜의 두 줄의 금선으로 식물의 줄기와 화려한 문양을 찾아내었고, 임진왜란 때 사용한 신식 무기 <비격진천뢰>의 구조와 원리도 확인할 수 있다.

 

 

백자 양각 쌍학무늬 계영배 및 CT 이미지 조선 19세기 / 국립중앙박물관. 계영배는 “가득 참을 경계하는 잔”이라는 뜻으로 절주를 위한 선현의 지혜를 엿볼 수 있다. 어느 정도 물이 채워지면 잔 구연으로 물이 빠져나갈 수 있게 ‘사이펀(siphon) 원리’ 로 만들어졌다. 컴퓨터 단층촬영(CT)으로 한 개의 원통형 관(매화가지 모양)으로 잔 안쪽 면부터 바깥 면까지 연결되어 있는 관형(管形)으로 만들어졌음을 알 수 있다.

 

 

세 번째 이야기는 ‘빛, 문화재를 진찰하다’이다. 사람들은 건강검진을 위해 종합검진을 받는다. 마찬가지로 문화재도 적외선, 자외선, 엑스선 등 여러 가지 빛을 이용한 검사 과정을 거쳐 보존 상태를 점검하고 진단한다.

상시 점검을 위해 활용하는 빛에 대한 이야기를 종합적으로 보여주고 진단하는 과정을 볼 수 있다.

 

 

국보 제61호 청자 어룡모양 주자 및 CT 이미지 고려 12세기 / 국립중앙박물관. 이 청자는 용과 물고기를 결합하여 완벽한 조형물을 만들었다. 상상 속의 동물을 정교하게 형상화한 공예품으로 고려시대 사람들의 뛰어난 창의력과 제작 기술이 돋보인다. 컴퓨터 단층촬영(CT)에서 물고기 모양인 몸통 전면에는 용머리 모양의 주구를, 후면에는 연잎이 달린 손잡이를 따로 제작하여 붙였고 몸통 양쪽에 위치한 지느러미는 중간에 지지대를 설치하여 지느러미가 밖으로 벌어지지 않도록 제작했음을 알 수 있다.

 

 

쌍영총 고분의 널길 동벽 벽화편에 대한 적외선 촬영으로 우차(牛車) 2대와 개마무사(鎧馬武士) 그리고 30여 명의 고구려의 남녀 인물을 찾을 수 있었다.

그리고 조선후기 궁중장식화를 대표할 수 있는 <경복궁 교태전 부벽화> 2점 또한 이번 전시에서 처음 공개되는 자료로서 가시광선, 적외선, 엑스선 촬영 그리고 X선 형광분석 자료 등 흥미로운 내용을 보여 준다.

 

 

개마총 벽화편 및 적외선 이미지 고구려 6세기 후반 / 국립중앙박물관 . 개마총 <삼족오> 벽화편은 사신 중심의 주제와 생활풍속이 같이 그려진 흔치 않는 사례로 고구려 벽화 연구에 매우 중요한 자료이다. 벽화편의 파손과 퇴색이 심하여 그림의 원형을 확인하기 힘들었지만 적외선 촬영으로 넓은 띠 안에 구름무늬와 해 안의 삼족오가 그려진 것을 확인할 수 있었다.

 

 

전시의 마지막 부분에서는 국보 제78호 <금동반가사유상>과 보물 제331호 <금동반가사유상> 등 7점의 불상에 대한 컴퓨터 단층촬영(CT), 엑스선 조사, 성분 조사로 밝혀진 불상의 제작방법, 내부 구조와 상태 등 종합조사를 하고 항구적인 보존대책 마련을 위한 박물관 보존과학자의 노력을 문화재와 함께 영상으로 볼 수 있게 하였다.

 

 

국보 제78호 금동반가사유상 및 감마선 이미지 삼국시대 6세기 / 국립중앙박물관. 이 불상은 보관, 천의 등 화려한 장식을 갖추고 세부가 정밀하게 표현되어 있는 불상의 걸작이다. 제작 기술을 확인하기 위하여 방사선의 일종인 감마선을 이용해 비파괴 조사를 한 결과 머리와 팔, 몸통을 비우는 방식으로 주조되어 있으며 내부에 거푸집의 뼈대 등을 만들기 위해 사용한 금속심이 확인되었다.

 

 

 

보물 제331호 금동반가사유상 및 CT 이미지 삼국시대 7세기 / 국립중앙박물관. 이 불상은 머리와 몸을 비롯한 상반신이 가늘게 만들어진 불상이며 머리와 몸통은 금속으로 채워져 있고 대좌는 속이 비게 주조되었다. 컴퓨터 단층촬영(CT)로 단면을 관찰한 결과 기공이 전체적으로 분포하고 있으며 왼쪽 팔은 팔뚝부터 하단까지 별도로 만들어 리벳으로 연결하였다.

 

 

끝으로 이번 전시를 통해 우리 문화재의 보존을 위한 박물관의 기능을 되돌아보고 문화재의 내면에 담긴 숨은 이야기도 즐기며 우리 모두 슬기롭게 코로나 시대를 견뎌나갈 수 있길 기대한다.

 

 

쌍영총 벽화 및 적외선 이미지 고구려 5세기 후반 / 국립중앙박물관 쌍영총 널길 동벽 벽화로 우차 2대와 개마무사, 그리고 30여 명의 남녀 인물이 6열에 묘사되어 있다. 적외선 촬영과 X선 형광분석으로 각 열에 묘사된 그림을 보다 정확하게 확인하고 채색 안료를 파악할 수 있었다.

 

 

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