초록
임진왜란 이전의 청동활자인 계미자, 경자자, 을해자 등 10종을 복원하기 위하여 계축자인 동국여지승람의 복원 활자를 통하여 주조할 당시의 합금비율, 주조방법과 각 주조 단계 별 미세조직 변화를 관찰하였다. 청동활자의 평균 조성은 국립중앙박물관에서 소장하고 있는 을해자의 평균 성분조성(Cu: 86.7%, Sn: 9.7%, Pb: 2.3% 등)을 기준으로 하여 구리와 주석, 납의 합금 비율을 구리 87%, 주석 15%, 납 8%로 정하였다. 주요 금속활자를 복원하기 전에 모합금을 제작한 후 다시 모합금을 용융하여 활자를 복원하였다. 1차로 복원한 계축자의 성분조성은 Cu 85.81~87.63%, Sn 9.27~10.51%, Pb 3.05~3.19%의 범위를 보였다. 2차로 복원한 계축자는 1차 주조 후 남은 가지쇠를 용융하여 주조한 것으로서 성분조성은 Cu 87.21~88.09%, Sn 9.06~9.36%, Pb 2.80~3.05%의 범위를 보여주고 있다. 이 결과는 1차로 복원한 활자에 비하여 주석과 납의 함량이 소량 감소하였으나 국립중앙박물관 소장 을해자의 평균조성과는 큰 차이가 없는 것으로 확인되었다. 복원한 계축자의 미세조직을 관찰한 결과 청동의 전형적인 주조조직인 수지상(dendrite)조직이 잘 발달해 있으며, 납편석물들이 조직 내에 산재해 있음을 관찰할 수 있었다. 1차 주조 후 관찰한 미세조직과 남은 가지쇠를 용융하여 2차로 활자를 제작한 후 미세조직을 비교한 결과 1차로 주조한 것에 비하여 2차로 주조한 것이 일부 공석상 영역이 감소한 것으로 보이나 조직별 차이점은 발견하지 못하였다. 조선왕실 금속활자의 체계적이고 과학적인 복원 실험을 통해 활자 주조방법의 기준 및 합금조성의 비율 등을 제시할 수 있었으며 앞으로 활자 복원 연구에도 큰 도움이 될 것으로 본다.
After replicating 10 bronze types such as Gyemija, Gyeongjaja, Eulhaeja, etc. before the Imjin war, we studied the change of microstructure from each casting process, method, and alloy ratio by Gyechukja replicated from "Donggukyeojiseungnam". We selected the average of compositions of Eulhaeja in the National Museum of Korea as the standard(Cu 86.7%, Sn: 9.7%, Pb: 2.3%) of bronze types, so we decided on the alloy's composition of Cu 87%, Sn 15%, Pb 8% added to 5% Sn and Pb contents because of evaporating the Sn and the Pb. Before replicating major metal types, we made master-alloy first, melting it again, and then replicated metal types. The composition of the 1'st replicated Gyechukja showed the range of Cu 85.81~87.63%, Sn 9.27~10.51%, Pb 3.05~3.19%. The 2'nd replicated Gyechukja made using the branch metal left after casting the 1st replica. The 2nd replicated Gyechukja showed the composition range of Cu 87.21~88.09%, Sn 9.06~9.36%, Pb 2.80~3.05%. This result decreases a little contents of Sn and Pb as compared with metal types of the 1st replica. However, it's almost the same as the Eulhaeja's average composition ratio in the National Museum of Korea. As a result of observing the microstructure of restored Gyechukja, it showed the dendrite structure of the typical casting structure and the segregation of Pb. There is no big difference of microstructure between the 1st and the 2nd restored metal types, even though the 2nd restored types partially decreases the eutectoid region in comparison with the 1st types. The systematic and scientific restoration experiment of metal types using Joseon period will be showed the casting method and alloy ratio, and this will be of great help to the study of restoration metal types in the future.
