휴대용 X-선 형광분석기(PXRF)를 통한 금속 재질의 범행도구 분석 및 현장 과학수사 적용에 대한 고찰

유승진(Ryu, Seung Jin),정교래(Jung, Gyo Rae) 경찰대학 경찰학연구편집위원회 2018 경찰학연구 Vol.18 No.3

범죄현장에는 사건 유형에 따라 수많은 물적 증거들이 남아있다. 과학수사에서 이러한 물적 증거는 과학적 실험을 통해 본래의 성분을 파악하고 현장 증거와 대조 증거의 동일성 여부를 파악해야만 한다. 1차적으로 성분을 파악하기 위해 다양한 분석법들이 존재한다. 그러나 물적 증거를 훼손하지 않는 즉, 비파괴적 방법의 분석법은 법과학 및 현장 증거보존의 관점에서 유의미한 것으로 평가된다. 본 연구에서는 비파괴적 분석법의 한 종류인 X선 형광분석법을 소개한다. 그리고 범죄 현장에서 직접 분석할 수 있는 휴대용 X선 형광분석기(Portable X-ray Fluorescence Spectrometer; 이하 PXRF라함)를 이용하여 물질의 정성 및 정량 분석을 시행하였다. 또한 휴대용 분석 장비의 신뢰성 및 정확성을 확인하기 위해 범죄현장에서 물적 증거의 원료물질과 유사한 몇 가지의 표문물질(Cetified Reference Material;CRM) 을 선택하였다. 범죄현장의 범행도구 및 현장 구조물의 원료물질의 예로 합금 시료를 선택하여 표준물질의 정성 및 정량적 규격결과와 PXRF를 이용한 분석결과를 비교 검토하였다. 또한 범죄 현장에서 발견될 수 있는 대표적 범행도구로 칼을 선택하여 성분 및 동일성 여부 판별을 위한 분석결과를 검토하였다. 결과적으로 PXRF를 이용하여 범죄 현장에서 신속하게 성분 및 동일성 여부를 파악할 수 있는 정성 및 정량 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구결과를 토대로 법과학 실험실에서 이루어지는 정밀분석의 전단계로 범죄현장에서 PXRF를 통해 신속하고 정확한 현장 과학수사 분석기법으로 활용 및 적용이 가능할 것으로 기대된다. At the crime scene, many physical evidences could remain depending on many type of event cases. It is the most important point in forensic science that analysis and identify the evidence. Also, a non-destructive method of analysis without compromising evidence can be a very good advantage in scientific investigation. In this article, qualitative and quantitative analysis of the material as a evidence was performed in various samples using portable x-ray fluorescence spectrometer. We examine the materials of alloy as a certified standard material and knife as a criminal tool. In the above experiment, reliable qualitative and quantitative results were obtained. Based on the results of this research, it is possible to apply the portable x-ray fluorescence spectrometer method as a fast and accurate at the scientific investigation technique through the non-destructive analysis method at the crime scene before the precise analysis in the forensic laboratory.

비파괴 자외-가시 및 형광 분광 분석법을 이용한 황색계 전통염료 분석

유혜선,윤은영,김유란 국립중앙박물관 2010 박물관보존과학 Vol.11 No.-

본고는 우리나라 황색계 염재인 울금, 황벽, 황련, 치자, 괴화로 염색한 직물편에 대한 비파괴 자외-가시광 분광 분석 및 3차원 형광 분광 분석 내용이다. 직물이나 매염제 종류에 따라서 각 염재의 분석결과에 영향을 주는지 여부를 확인하기 위하여 직물 2종류(견과 면)와 매염방법 3가지(무매염, 백반, 철)로 염색한 직물시편을 제작하였다. 이 염색 직물편에 대한 자외-가시 분광반사 스펙트럼 측정 결과, 울금, 황벽, 황련으로 염색한 경우 직물의 종류에 관계없이 무매염과 백반매염한 시편의 결과가 유사한 반면 철매염한 시편에서는 차이를 보였다. 또한 치자로 염색한 경우 직물의 종류에 따라 다른 결과를 보였으나 매염제에는 영향을 받지않았다. 반면에 괴화로 염색한 경우 직물의 종류에 관계없이 매염제에 따른 차이를 보였다. 3차원 형광 스펙트럼 측정 결과 울금, 황벽, 황련으로 염색한 직물편은 직물과 매염제에 관계없이 고유한 형광 스펙트럼으로 나타났으나 치자의 경우 직물의 종류에 따라 차이를 보인 반면 괴화의 경우는 직물의 종류에는 관계가 없었으나 매염제에 따른 차이를 보였다. This is the analysis of material dyed with Korean yellow dyes such as tumeric, amur cork tree, goldthread, gardenia, and the flowers of sophora japonica using nondestructive ultraviolet-visible and fluorescence spectrophotometry. In order to find out whether type of fabric or mordant influences analysis results, test fabrics were made using two types of fabric(silk and cotton) and dyed using three different mordants(no mordant, alum, iron). After analysis with UV-Vis reflectance spectrum on the dyed fabric, when the fabric was dyed with tumeric, amur cork tree and goldthread, the results were similar with no mordant and alum mordant, whereas there was a difference with an iron mordant. Also when the fabric was dyed using gardenia, different fabrics brought different results but there was no difference in results with mordants. On the other hand, when the fabric was dyed using the flowers of sophora japonica, there was no difference with fabrics but with mordants. After analysis with 3D-fluorescence spectrum, fabrics dyed with tumeric, amur cork tree and goldthread showed their own fluorescent spectrum with no regard to fabric and mordant; but with gardenia, there were differences with different fabrics whereas with the flowers of sophora japonica, there were differences with mordants.

유형별 문화재 시료의 비파괴 표면 X-선 회절분석법 적용과 해석 가능성

문동혁,이명성 한국광물학회 2019 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.32 No.4

Preservation of the original form is the principle for conservation, management and utilization of cultural heritages. Thus, non-destructive analysis of these samples are important field of the conservation science. In this study, examined the applicability of nondestructive surface X-ray diffraction analysis (ND-XRD) for cultural heritage by materials (rock specimen, jade stone, pigment painted specimen, earthen artifact, metal artifact). In result, all type of sample is recorded suitable X-ray diffraction patterns for identifying mineral composition in case of surface condition with adequate particle size and arrangement. And diffraction pattern is reflected surface information than matrix. Therefore, ND-XRD is thought to be applicable not only mineral identification but also interpretation of manufacturing technique and alteration trend about layered sample (in horizontally or vertically). Whereas some exceptional diffraction patterns were recorded due to overlapping information on specific crystal planes. It caused by skip the sample treatment (powdering and randomly orientation). It could be advantageously used for mineral identification, such as preferred orientation of clay minerals. In contrast, irregular diffraction pattern caused by single crystalline effect is required careful evaluation. 문화재의 보존⋅관리 및 활용은 원형유지를 기본원칙으로 하므로 비파괴적인 분석법을 통한 무기질 문화재 및 그 원료물질의 광물조성을 연구하는 것은 중요한 분야이다. 본 연구는 비파괴 표면X-선 회절분석법(ND-XRD)을 석재, 채색된 안료, 토제, 금속 등 유형별 무기질 문화재 및 시편들을 대상으로 적용하여 문화재의 비파괴 분석법 중 하나로써 활용가능성을 검토하였다. 그 결과, 기기 내에거치가 가능하며, 구성입자의 크기나 배열 및 굴곡 등 분석대상면의 특성이 스캔에 적합한 시료일 경우 모든 유형에서 광물조성 해석에 활용 가능한 회절패턴이 획득되는 것으로 나타났다. 또한 시료의기질부에 비하여 표면의 회절정보가 우세하게 획득되므로 수평적 또는 수직적으로 다른 물질로 구성된 대상에 적용할 경우 각 부위별 광물조성정보와 함께 이들의 선후관계 파악을 통한 제작기법 및 변질양상 등의 해석에도 활용 가능할 것으로 사료된다. 반면 시료채취 및 분말화 과정을 생략한 채 문화재시료 자체를 스캔하는 분석방법의 특성으로 인하여 특정 결정면의 정보가 강하게 중첩되는 경우가일부 발생되었다. 이와 같은 회절패턴은 점토광물의 편향성효과와 같이 광물동정에 유리하게 활용되는 경우도 있으며, 단결정에 가까운 크기와 배열을 갖는 입자로 인하여 불규칙한 회절강도 비가 획득되어 컴퓨터 프로그램을 통한 광물동정이 어려운 경우가 있으므로 해석에 주의가 필요하다.

익산 신흥근린공원 출토 중국 반량전 비파괴 분석보고

이문형(lee moon hyoung) 원광대학교 마한백제문화연구소 2021 馬韓, 百濟文化 Vol.37 No.-

익산 신흥동 장자산(해발 47m)의 가지능선 상에서 근린공원 조성사업에 앞 서 실시한 지표조사 과정에 서 중국의 화폐인 ‘반량전(半兩錢)’ 2점이 발견되었다. 반량전이 수습된 장자산 일대는 만경강 본류가 남 쪽으로 약 5㎞ 떨어져 동-서 방향으로 흐르고 있으며, 동쪽으로는 세형동검과 동과 등이 수습된 용제리 이 제마을이, 또한 초기철기시대의 토광묘 33기와 옹관묘 14기가 조사된 마동유적이 서쪽에 위치하고 있다. 반량전은 중국의 진(秦) 시황제가 주조하여 한(漢)나라 무제 23년인 기원전 119년까지 유통된 동전으로 현재까지 한반도 남부에서는 사천 늑도, 완주 상운리, 최근의 창원 다호리 유적 등 3곳에 불과할 정도로 매 우 학술적 가치가 높은 유물이다. 이번 반량전의 발견은 익산지역 나아가 만경강유역의 초기철기시대 정 체성을 대변할 수 있는 유물이라 할 수 있다. 이 같이 반량전이 고고학 자료에서 차지하는 중요성을 인식하여 비파괴 과학적 분석을 실시하였다. 비파괴 분석은 반량전의 내·외부 결함과 성분조성을 확인하기 위해 육안조사, Soft X-ray, Potable X-ray fluorescence 등의 순으로 진행하였다. 비파괴 분석 결과 이물질이 전체적으로 관찰되었으나 구조상의 큰 결함이 없었으며, 성분분석을 통해 구리제의 동전임을 확인하였다.

고체상미세추출법(SPME)을 이용한 피혁 재질로부터 발생된 휘발성 유기화합물 분석기술 연구

정용재 한국문화재보존과학회 2012 보존과학회지 Vol.28 No.2

문화재는 화학적 요인, 생물학적 요인 등 각종 열화 인자에 의해 재질이 열화되면서 각각 특유의 휘발성 유기화합물을 방출해내며 이러한 휘발성 유기화합물은 대기 중에 존재하고 다른 재질로 이루어진 유물의 열화 인자로 작용한다. 하지만 다수의 분석법 중에 비파괴적인 분석법은 흔치 않으며 기기 사용의 어려움으로 현장적용에 어려움을 겪고 있다. 본 연구는 피혁에서 발생하는 유해가스를 비파괴적이고 조작이 간편한 고체상미세추출법과 기체크로마토그래피를 통해 분석을 실시하였다. 또한 고체상미세추출법 중 이동형 홀더(field holder)의 효율성을 입증하였다. 국가기록원에 보관 중인 행정박물 중 피혁으로 이루어진 유물을 선정하여 고체상미세추출법의 현장적용을 실시, 비교 분석함으로써 피혁재질에서 자체적으로 발생하여 주변 공기에 방출시키는 (E)-2-nonenal, butyl hydroxy toluene 등의 화합물을 확인할 수 있었다.

110mAg 간섭으로부터 137Cs 정량평가를 위한 드럼핵종분석 교정기술

정성엽 한국방사성폐기물학회 2016 방사성폐기물학회지 Vol.14 No.1

TGS(Tomographic Gamma Scan)분석 기술은 방사성폐기물 드럼을 10×10×16개의 단위부피로 분할하여 분할단위 마다 밀도 및 방사능 농도를 각각 측정하기 때문에 기존 기술에 비해 높은 분석정확도를 갖는 장점에 비하여 낮은 정밀도를 갖는 단점이 있다. 이를 보완하기 위해 하나의 에너지를 구별하는 전흡수피크(Full Energy Peak)의 범위(ROI : Region of Interest) 를 넓게 설정하여 정밀도를 최적화한다. 하지만 전흡수피크의 범위 증가는 인접한 에너지를 방출하는 핵종간 상호간섭이 발생할 확률이 높아진다. 본 연구에서는 TGS분석에서 기준 핵종인 137Cs(661.66 keV 반감기 30.5 년) 정량분석에 간섭을 일으키는 원인을 규명하였으며 그 원인으로 인접한 110mAg(657.75 keV 반감기 249.76 일)임을 확인하였다. 이러한 간섭을 제거할 수 있는 방안으로 최적화된 ROI를 결정할 수 있는 새로운 교정기술을 개발하였으며 본 교정기술을 적용 후 정확도 검사에서 기준핵종 137Cs을 정확히 판정함을 확인하였다. The Tomographic Gamma Scan (TGS) technique partitions radioactive waste drums into 10x10x16 voxels and assays both the density and concentration of radioactivity for each voxel thus providing for improved accuracy, when compared to the traditional Non-Destructive Assay(NDA) techniques. It could decrease the degree of precision measurement since there is a trade-off between spatial resolution and precision. This latter drawback is compensated by expanding the Region of Interest (ROI) that differentiates the full energy peaks, which, in turn, results in an optimized degree of precision. The enlarged ROI, however, increases the probability of interference among those nuclides that emit energies in the adjacent spectrum. This study has identified the cause of such interference for the reference nuclide of the TGS technique, 137Cs (661.66 keV, halflife 30.5 years), to be 110mAg (657.75 keV, half-life 249.76 days). A new calibration method of determining the optimized ROI was developed, and its effectiveness in accurately characterizing 137Cs and eliminating the interference was further ascertained.

비파괴 성분 분석을 통한 은제금도금 유물 연구 : 익산 왕궁리 오층석탑 발견 <금강경판(金剛經板)>을 중심으로

유혜선 국립중앙박물관·한국고고미술연구소 2010 동원학술논문집 Vol.11 No.-

도금기법은 표면장식기법 중 가장 이른 시기부터 널리 사용되었고, 삼국시대 불상이나 이식 등에서 많은 예를 찾아 볼 수 있다. 특히 청동소지 위에 금을 도금하는 경우가 가장 많고 청동에 금도금하는 기법은 현재까지 연구된 금속공예기법들 중에서 가장 많은 과학적인 조사가 이루어졌다. 그러나 은에 금도금한 유물(금은제)에 대한 연구 성과는 좀처럼 찾아보기 힘들다. 이러한 원인으로는 금동제 유물의 수량이 월등히 많은 이유도 있겠지만 또 다른 원인으로는 금은제 유물을 금제 유물로 종종 오인했기 때문일 가능성도 배제할 수 없다. 이와 같이 금은제를 금제로 오인한 대표적인 유물은 익산 왕궁리 오층석탑에서 발견된 <금강경판>이다. 이에 본고에서는 익산 왕궁리 오층석탑에서 발견된 <금강경판>에 대한 비파괴 성분분석을 통하여 지금까지 금제로 알려진 바와는 다르게 은제금도금 유물이라는 결과를 도출하게 된 과정을 상세하게 서술하였다. 또한 필자가 확인한 은제금도금 유물의 분석 결과와 기 발표된 문헌자료에서 은제금도금 유물의 가능성을 보이는 자료들을 시대별로 정리하여 우리나라 은제금도금 유물에 대한 시대 및 용도 등에 대한 내력을 살펴봄으로써 우리나라 금속공예기법 중 은제금도금 기법에 대한 체계적인 연구를 시도하였다. This study describes in detail how the sutra plaque which was thought to be gold, turns out to be gilt-silver through non-destructive material identification. The sutra plaque constitutes a double layer structure, which is a common feature of gilt-silver objects. It thus enables conservators to analyze the specific materials of the relics through non-destructive analysis. By combining data analysis of gilt-silver relics and records showing possible gilt-silver relic production, it was confirmed that this technique began to be used in Korea from the Three Kingdoms period and continued throughout the Unified Silla, Goryeo and Joseon periods. In the Three Kingdoms period, partial gilding seemed to have been used for aesthetic effects. By the Unified Silla period gilt-silver relics became more diverse and the technique, evident in the animal and plant designs on sarira reliquary and Pyeongtal mirrors, was used for decorative reasons. In the Goryeo period, together with inlay and repoussé craft, gilt-silver techniques gained popularity, as seen on sarira reliquary and daily products. In the Joseon period it appears that partial gilding on the ornaments such as rings and hairpins was popular. Although small in quantity, the technique also applied to the Buddhist artworks, such as gilt-silver Buddhist statues.

비파괴 분석을 통한 유리구슬의 화학적 특성 연구

박재형,정광용,조순흠,Park, Jae Hyung,Chung, Kwang Yong,Cho, Sun Heum 국립문화재연구소 2014 保存科學硏究 Vol.35 No.-

완형유리구슬을 비파괴 분석법으로 검증하고 충청지역 출토 유리구슬과 비교분석하여 지역별 시대별 유리구슬의 특징을 분류하고자한다. CaO, $Al_2O_3$(안정제), MgO 등 미량검출 성분은 차이가 미미하였으며, $SiO_2$(주제), $Na_2O$(융제) 분석결과 값 차이가 다른 성분에 비해 컸다. 선행연구 비교 분석결과 문성리 유적 Soda Glass 군은 LCHA형, HCLA형, LCA-B형이 모두 나타났으며, 백제시대 유리구슬로 추정된다. Potash glass 군의 경우 문성리 유적 유리 Potash glass 군은 I형, III형이 모두 나타났다. MgO와 $K_2O$ 함량에 따른 융제($Na_2O$) 성분원료 구분하면 선행연구 및 문성리 유적 유리구슬 모두 MgO 와 $K_2O$의 함량이 1.5 wt.% 이하이므로 광물원료에서 소다를 취한 것으로 판단된다. 한국 출토 금박구슬의 계통분류에 따라 문성리 유적 금박유리구슬을 분류하면 금박 네트론유리(Soda Glass) I형(학곡리, 양동리, 탕정, 남산리, 두정동, 복암리) 유사하다. The possibility of non-destructive inspection glass beads for verification. Conduct a comparative analysis of the Chungcheong area with glass beads excavated Age-specific characteristics of the glass beads shall be classified by region. Trace amounts of ingredients such as CaO, $Al_2O_3$ (stabilizer), MgO, the difference is negligible. $SiO_2$ (subjects), $Na_2O$ (flux) analysis and the difference between the values was greater than in the other ingredients. Composition differences occurred rough surface to a non-uniform cross-section analysis is considered. Minimize the error value, such as the surface of carbon-coated Study, there are additional requirements. Produced at the time of the social and cultural characteristics of ancient glass and important archaeological materials, and to inform the process of cultural exchange between each region in the production of glass technology era according to the level of science and technology, arts and crafts, can be identified.

고고화학적 분석을 통한 공산성 출토 도가니의 특성 평가

이수진 ( Sujin Lee ),이현숙 ( Hyensook Lee ),김규호 ( Gyuho Kim ) 공주대학교 백제문화연구소 2021 백제문화 Vol.- No.65

도가니는 금속, 유리 등 제품을 제작하기 위하여 원료를 용융하는 용기이다. 금속과 유리 도가니는 두께, 주구와 뚜껑의 유무, 저부의 모양 등 형태적 차이가 확인된다. 도가니의 정확한 용도 확인을 위하여 형태뿐만 아니라 고고화학적 분석법을 활용한 도가니 내부의 용융물질 분석이 필요하다. 본 연구는 백제 웅진기 왕성인 공주 공산성에서 출토된 2점의 도가니의 용도를 고고화학적 분석을 통하여 확인하고자 한다. 도가니(GS-01)는 비교적 소형으로 내부에서 용융물질로 추정되는 흑, 백색의 물질들과 적색의 띠가 관찰되고 이는 X-선투과촬영에서 용융물질로 확인된다. X-선형광분석과 주사전자현미분석을 통하여 내부 용융물질은 은(Ag)으로 추정되는 점으로 보아 도가니(GS-01)는 은을 용융한 도가니로 판단된다. 다른 도가니(GS-02)는 용융물질로 추정할 수 있는 성분은 확인되지 않으나 내부 흑색 물질과 백색층을 통하여 사용한 흔적이 나타난다. 공산성 출토 은 도가니의 존재와 더불어 추정 공방지에서 출토된 청동젓가락에 사용된 은제 사슬의 존재를 주목하면 공산성 왕궁관련유적 내 추정 공방지에서는 철제품과 더불어 은제품도 제작하였을 가능성을 제시할 수 있다. A crucible is a vessel in which raw materials can be melted to make metal or glass or etc. The metal and glass crucibles have morphological differences such as thickness, the presence of the spout and lid and the shape of the bottom. In order to accurately estimate the use, it is necessary to check the melt inside the crucible using archaeological chemistry analysis. This study aims to estimate the use of the crucible through the archaeological chemistry analysis of two crucibles from the Baekje period excavated from the ruins of Seongan Village, Gongsanseong. The crucible(GS-01) is relatively small. The black, white substances and the red layer that appear to be molten material are observed. X-ray imaging confirms these are molten materials. The internal melt is identified as silver(Ag) through X-ray Fluoresence Spectrometer(XRF) and Scanning Electron Microscope attached with Energy Dispersive Spectrometer(SEM-EDS). Therefore, this crucible is the silver crucible. The other crucible(GS-02) contains a very small amount of black substance inside the crucible and has a white layer, so it is judged to be a crucible that has been used more than once. Considering the silver chains used for the bronze chopsticks excavated together with the silver crucible in Gongsanseong, it can be examined the possibility that silver products have been manufactured with iron products in the presumed workshop ruins related to the royal palace in Gongsanseong.

금동반가사유상의 제작 방법 연구 : 국보 78, 국보 83호 반가사유상을 중심으로

민병찬 국립중앙박물관 2016 미술자료 Vol.- No.89

Gilt-bronze Buddhist sculptures are first cast in bronze and then coated with a thin film of gold. They have been produced since the first century A.D. across all areas of Asia, including the countries of Central Asia and Southeast Asia, India, China, Korea, and Japan, where Buddhism flourished. One can, therefore, better understand the spatial and temporal characteristics of these Buddhist sculptures when their materials and production methods are carefully analyzed through employing scientific methods and identifying the stylistic conventions with the naked eye. The gilt-bronze pensive bodhisattva, also an example of a gilt-bronze Buddhist sculpture, was also produced by means of the conventional method, yet it required a more complex and elaborate method due to its unique posture. Two pensive bodhisattva images, respectively designated as National Treasures no. 78 and 83, are the finest examples of gilt-bronze Buddhist sculptures in Korea. They have been examined with nondestructive XRF, γ-ray imaging, and 3-D scanning, and revealed the specific production method, identifying their primary features. Two primary methods of bronze casting were used in ancient times: “piece-mold casting,” which originated in China and was used mainly in East Asia; and the “lost-wax casting,” which was developed in the Anatolian Plateau, Turkey, or in the Middle East, and spread across regions in North Africa, Europe, and Asia. National Treasures no. 78 and no. 83 were cast with the lost-wax casting method using core pins. However, the two demonstrate distinction in terms of the method of making the core, covering wax, and carving the surface. For National Treasure no. 78, a separate clay core was made for the head and body, and each was covered with a layer of wax, roughly carved to give the statue its basic form. The head and body were then joined into a single assemblage. Wax was additionally applied where necessary and details were carved to complete the wax mold. Two metal cores that have been hammered through the shell of the head and body indicate that they were separately made, and molten bronze permeated into the crevice of the neck created a rough protrusion on the inner neck. The use of a thin wax reduced the volume of the body of the drapery folds and ornamentation, thereby yielding an overall flat impression. For National Treasure no. 83, a clay core was formed in a single assemblage for the head and body. The core was covered with a thick wax layer, which was carved away little by little to complete the wax mold. A single metal core extends from the head to the body. The bronze shell of the statue is fairly thick and the drapery and ornamentation are voluminous. Extremely fine clay was used to construct the core for National Treasure no. 78, and thus the air trapped inside the wax was not effectively released when the molten bronze was poured in. This consequently resulted in a thin bronze shell, low liquidity of the molten bronze, and ultimately a number of cast defects. These flaws were remedied through an advanced technique that involved re-casting the flawed parts and attaching them to the body, or by pouring additional molten bronze to the defected area. Accordingly, National Treasure no. 78 appears to be impeccable on the surface. On the other hand, National Treasure no. 83 eliminated, from the beginning, the factors that could have led to cast defects, including securing a consistent thickness in its wax model so that the molten bronze could be poured in easily and using coarse clay for the core that allows for the efficient release of air. Although bronze alloy with less than five percent tin content was used for both statues, National Treasure no. 83 may thus be considered superior in terms of casting technique, given the efficient elimination of trapped air, the enhanced flow of molten metal, and the judicious placement of the core pins to securely stabilize the clay core. 금동불이란 청동으로 만들고자하는 像을 주조한 다음, 겉 표면을 금으로 도금한 불상을 말한다. 인도, 중앙아시아, 중국, 한국, 일본, 동남아시아 등 불교가 성행하였던 아시아 전 지역에서, 기원후 1세기경부터 현재에 이르기까지 꾸준히 만들어졌다. 따라서 육안을 통한 양식분별과 더불어 과학적 조사 방법을 통해 재료를 분석하고, 제작 방법을 파악해내면, 불상 연구의 기본이 되는 시공간의 특징을 객관적으로 얻어낼 수 있다. 금동반가사유상도 금동불의 하나로 동일한 제작방법으로 만들어졌으나, 반가사유라는 독특한 자세로 인하여 좀 더 복잡하고 정교한 제작방법을 필요로 했다. 고대 금동불을 대표하는 국보 78호와 83호 반가사유상을 비파괴성분분석(XRF), 감마선촬영, 3D스캔 등 현대의 과학 장비를 동원한 분석 방법을 통하여 구체적인 제작방법을 알아보면 좀 더 근원적인 특징을 파악할 수 있다. 고대 청동을 주조하는 방법은 크게 두 가지로, 중국에서 기원하여 동아시아에서 주로 사용되었던 分割鑄造法(piece-mould casting)과 터키 아나톨리아고원 혹은 중동지역에서 기원하여 북아프리카, 유럽, 아시아 등지로 넓게 퍼져나간 蜜蠟鑄造法(lost-wax casting, 혹은 실납법失蠟法이라고도 함)이 있다. 국보 78호와 83호 두 상은 모두 쇠못(core pin)을 사용한 밀납주조법을 기본 제작방법으로 하고 있다. 그러나 내형토를 만드는 방법과 밀납을 입히고 조각하는 방법에서는 서로 차이를 보이고 있다. 국보78호 상은 머리와 몸체 부분의 내형토를 각각 따로 만들고 그 위에 얇은 밀납판을 입힌 후 대강의 형태를 조각하였다. 분리되어 있던 머리와 몸체 부분을 하나로 연결한 다음, 필요한 부분에 밀납 판을 덧붙이고 세부를 조각하여 밀납 조각상을 완성하였다. 이는 머리와 몸체 부분에 철심이 각각 들어가 있는 것으로 증명되며, 이로 인해 이어붙인 목 부위 안쪽으로 청동쇳물이 침투해 들어가 거스러미가 생겼다. 얇은 밀납 판의 사용은 옷주름이나 장신구의 입체감을 떨어뜨리고 전체적으로 평면적인 느낌을 띄게 하였다. 국보83호 상은 몸체와 머리 부분의 내형토를 하나로 만들고 그 위에 밀납을 두껍게 입힌 다음, 조금씩 깎아내면서 밀납 조각상을 완성하였다. 철심이 머리부터 몸통까지 하나로 이어져 있고, 불상의 두께가 비교적 두꺼우며 옷주름, 장신구 등에서 입체감이 잘 살아있다. 국보78호 상은 매우 고운 진흙만을 내형토로 사용하였기에 청동 쇳물을 부어 넣을 때 틀 안에 들어 있던 공기가 외부로 원활하게 배출되지 못했다. 이것은 얇은 상의 두께와 더불어 청동 쇳물의 유동성을 크게 떨어뜨렸고, 수많은 주조결함으로 이어졌다. 그러나 결함이 생긴 곳에 쇳물을 부어 재주조하거나 필요한 부분만을 별도로 주조하여 접합하는 등 고도의 수리기술을 이용하여 외관상으론 완벽한 조각상을 만들어냈다. 반면에 국보83호 상은 청동 쇳물이 잘 흘러들어갈 수 있도록 일정한 두께를 확보하고, 공기 배출이 쉬운 모래가 많이 섞인 내형토를 사용하는 등 처음부터 주조 실패 요인을 제거하였다. 주석 함량이 5%내외로 거의 비슷한 청동을 사용하였음에도 불구하고, 쇳물의 유동성 확보, 내형토를 고정시키는 철심의 사용 방법, 쇠못(코어 핀)의 적절한 배치 등에 의해서 주조의 완성도는 큰 차이를 보였다. 국보 83호상에 훨씬 발전된 주조 기술이 사용되었다.