해머스케일

해머스케일(Hammerscale), 또한 해머스케일(Hammerscale)은 철 단조 공정의 얇거나 나선형 부산물이다(현대적인 등가물인 경우, mill scale 참조). 해머스케일은 철광석이 정제되고 위조된 지역에서 고고학적으로 발굴된 것에서 거의 보편적으로 회수된다. 해머스케일의 자성 특성은 또한 자기 감수성 조사를 통해 회복과 더 큰 특징들을 매핑하는데 도움을 준다.^[1] 해머스케일은 형상의 기능과 같은 고고학적 사이트에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있다.^[2]

설명

물리적 속성

해머스케일은 두 가지 형태로 나타난다: 박편과 속이 빈 스페로이드. 이 조각들은 모양과 크기에 따라 크게 다를 수 있지만, 색깔은 짙은 검은색에서 광택이 나는 청색 또는 회색으로 다양하며 두께는 1에서 5 밀리미터까지 다양하다. 이 조각들과 마찬가지로, 스페로이드들도 꽤 작지만 크기는 다양할 수 있다. 그들의 색은 회색에서 진한 검정색이나 파란색으로 변하는 경향이 있다.^[3]

화학구성

해머스케일의 화학적 구성은 논쟁의 여지가 있고 크게 다양하다. 대부분의 공급원은 해머스케일이 어떤 형태의 산화철로 구성되어 있다는 것에 동의한다. 마그네타이트는 일반적으로 받아들여지는 형태로서 해머스케일에 주목할 만한 자성을 부여한다. 그러나 해머스케일의 화학적 구성은 철 정화 과정에서 어느 단계에서 발생하느냐에 따라 달라질 수 있다. 초기 단계부터의 플레이크와 스피어드(spheroid)의 경우 구성이 크게 혼합되는 반면 후기 단계에서의 플레이크는 보다 순수한 철 산화제 형태가 된다.^[4] 궁극적으로 철 외에 해머스케일의 화학적 성분은 이온화된 산소를 넘어 금속 산화물을 형성하는 데까지 광범위하게 다양하다는 주장도 여전히 있다.^[5]

생산

플라크 해머스케일은 공기 중의 뜨거운 철의 빠른 산화로 인해 형성된다. 가열된 철 조각은 외부 층의 산화철을 개발할 것이다. 산화철은 해머 스트라이크나 미분 열 수축으로 인해 원래 조각과 분리될 수 있다.^[6]

플레이크 해머스케일은 스밍 공정의 여러 단계에서 대량으로 생산된다. 단조에 필요한 순수한 철을 만들기 위해서는 먼저 대장장이가 철광석을 정화해야 한다. 광석을 제련하면 슬래그와 금속의 다공성 혼합물인 '블룸'이 생긴다. 그리고 나서 그 스미스는 불순물을 제거하기 위해 꽃을 반복적으로 가열하고 망치로 두드린다. 이 기술은 다양한 구성의 해머스케일을 만든다. 정화 작업이 계속되면서 망치스케일의 철분 함량이 높아진다.^[4]

조각의 형상에 필요한 가열과 망치로 순수한 철을 단조하는 동안 추가적인 해머스케일이 생산된다. 이 단계에서 생산되는 저울은 블루블랙 색상이 특징이며 산화철 함량이 높아 더욱 얇고 어두운 경향이 있다.^[6]

고고학자들은 스피로이드 해머스케일이 주로 화재용접이라고 알려진 공정에서 생산된다고 믿는다. 단조용접이라고도 하는 이 기법은 두 개의 금속을 고온으로 가열하여 해머나 다른 공구로 억지로 접합시키는 데 사용된다. 이 방법이 성공하려면 각 금속 조각의 표면을 녹여야 한다. 스미스가 조각들을 망치질할 때, 어떤 금속들은 그 사이에서 강제적으로 배출되는데, 종종 용융된 제트기의 형태로 공기 중에 냉각되어 회전 망치 비늘을 형성한다.^[6]

개화강정화 과정에서 스피로이드 해머스케일이 형성되는 것도 가능하다. 산화철은 실리카와 원광에서 결합하여 슬래그를 형성할 수 있다. 꽃이 단조되고 다듬어짐에 따라 녹은 슬래그는 쫓겨난다. 슬래그가 식으면 스피로이드 해머스케일이 형성된다.^{[7][circular reference]}

고고학에서 사용

철공

정기적인 제철 공정에서 발생하는 해머스케일 플레이크와 스피로이드 껍질의 부피가 크기 때문에 고고학자들은 종종 그 존재를 철의 기공소와 제련소를 확인하기 위해 사용한다. 해머스케일은 성분과 자성 때문에 자석으로 쉽게 추출할 수 있어 쉽게 검출된다.^[8] 또한, 다시 자기성격 때문에 부지의 자기 감수성 조사를 완료할 때 매우 유용하다. 그리고 완성된 철제 물체와 슬래그도 이전의 철제 작업 장소에서 자주 회수되지만, 망치스케일은 거의 틀림없이 더 신뢰할 수 있는 회복이다. 크기 때문에 철제 물체와 슬래그 발견물은 제거되거나 재사용되었을 가능성이 더 높은 반면, 작은 망치 조각이나 구들은 제거되지 않았을 가능성이 가장 높다.^[9]

또한 고고학적 특징 내의 망치 축척 분포는 특징의 각 영역의 기능을 부분적으로 결정하는 데 사용될 수 있다. 특히 해머스케일 플레이크가 고농도인 지역은 철제 물체를 망치로 두드리는 과정에서 플레이크가 생성되거나 순도 상이한 철을 가열하면서 끊어져 난로( hear路)의 존재를 시사한다. 이와는 대조적으로, 확인된 대장간이나 제련소 내에 다량의 슬래그가 존재한다는 것은 비록 그것이 폐기물 더미를 나타낼 수 있지만 덜 결정적인 것이다.^[10][11]

분포를 넘어, 해머스케일 특정 샘플의 화학적 구성과 물리적 특성은 고고학자들이 철공 특성의 목적을 결정하는 데 도움을 줄 수 있다. 특히 스피로이드 해머스케일 등 특정 시료는 철정화 공정의 특정 초기 단계에서만 생산돼 제련 활동의 증거를 제공한다. 더 알아볼 수 있고 윤기 있고 더 큰 플레이크 형태는 거의 독점적으로 완성된 철의 물체를 망치로 두드리는 것에서 발생한다. 훈련된 금속 기술자는 현재 존재하는 해머스케일의 다양한 유형과 그 유행을 연구함으로써 형상의 각 영역의 목적뿐만 아니라 전체 형상의 더 큰 목적(예:^[12] 스미싱 또는 제련소)을 모두 파악할 수 있다.

수집 기법

크기가 작고 종종 어두운 색상으로 인해 해머스케일은 건조하거나 습한 체이빙과 같은 간단한 고고학적 과정을 수행하면서 발견하기 어렵다. 대신, 움집과 같은 부지가 어떤 형태로든 철공작업에 관여했다는 명백한 증거가 있을 때, 고고학자들은 격자를 형성하고 그 부지에서 흙을 채취하여 추가 분석을 할 것을 권고한다. 이를 통해 훈련된 야금업자가 망치 규모의 유형과 구조 내에서 망치 규모의 유병률을 분석할 수 있다. 이것은 시간이나 전문지식이 부족하기 때문에 여전히 흔치 않은 관행이지만 그럼에도 불구하고, 토양 샘플은 여전히 자석으로 덮어서 해머스케일 플레이크를 현장에서 수집해야 한다.^[12]

역사 및 표본 발굴

초기 철공기술의 자연스러운 부분인 것으로 보아, 해머스케일 발견은 북유럽, 영국, 레반트와 같은 수많은 세계 지역에서 수많은 고고학적 발굴에서 주목되어 왔다.^{[6][10][12][13]}

해머스케일에 대한 최초의 언급은 1941년 하드리안 성벽에 위치한 대영제국의 로마 축성 요새에 대한 연구에서 비롯되었다. 1960년 노퍽에 있는 로마 철공소 발굴조사에서도 망치 비늘이 나왔다. 보다 최근의 발굴에서는 위에서 언급한 격자법을 활용하여 해머스케일 회수가 보다 체계적으로 실시되고 있다. 예를 들어 1992년 발굴에서는 격자망을 설치하고 현지 시료를 채취하는 방법으로 둘 중 하나의 직접적인 유해가 없음에도 불구하고 난로와 안빌의 이전 위치가 결정되었다.^[1] 아르네 주티예르비는 현대 덴마크와 노르웨이의 바이킹 에이지 피스하우스에 있는 다양한 영역의 지도를 작성하기 위해 해머스케일 퇴적물과 집중을 이용했던 세 곳의 사이트를 쓰고 있다. 예를 들어, 그는 "검은 기술자 자신이 어떻게 자신이 서 있는 바닥을 방패 삼아 망치 비늘의 분포에 '그림자'를 남겼는지"^[12]라고 쓰고 있다. 따라서, 해머스케일 배포는 워크숍 내의 위치 항목을 도울 수 있을 뿐만 아니라, 학자들 자신이 어디에 서 있었는지도 알려줄 수 있다.

해머스케일과 관련된 스미시 발견은 잘 문서화되어 있으며 일반적으로 해머스케일이 많이 존재하면 발견물을 스미스로 식별하기에 충분한 것으로 간주된다. 웨스트버크셔주 어퍼버클버클베리의 청동기시대 유적지에는 망치스케일의 증거까지 나와 있어 영국에서의 조기 철공업을 시사하고 있다.^[14]

참조