日本の初期の鉄工技術

日本の初期の鉄細工技術は、主に飛鳥時代（紀元前538 ～710年）の考古学的証拠から知られています。鉄が日本に初めてもたらされたのは、弥生時代（紀元前900～248年）初期のことです。この時代の鉄製の工芸品には、農具、矢じり、まれにナイフの刃などがあります。鉄細工産業は、鉄製の武器や防具がより一般的になった弥生時代後期または古墳時代に発展したと考えられます。しかし、日本の初期の鉄細工技術に関する最良の考古学的証拠は、大和国の朝廷に仏教が伝来した後の飛鳥時代にまでさかのぼります。

たたらとして知られる日本の伝統的な炉は、ハイブリッドタイプの炉でした。ヨーロッパの高炉のようにふいごが組み込まれていましたが、粘土で作られており、これらの炉は最初の使用後に破壊されました。^{[1]現存する考古学的記録によると、最初のたたらは}西暦6世紀中頃に建設されました。^[2]たたらは、ヨーロッパ、インド、中国の同等のものと比較して大規模であったため、特定のポイントの温度は炉内の高さによって異なります。そのため、炉内のさまざまな高さで異なる種類の鉄が見つかり、たたらの上部（熱から最も遠く、温度が最も低い）の錬鉄から、中央に向かって鋳鉄、そして最後に下部に向かって鋼（炭素含有量の程度が異なる）までの範囲でした。^[3]重要なのは、たたらの温度が1500℃を超えなかったため、鉄が完全に溶けなかったことです。

金属細工師たちは明らかにたたら製鉄所で見つかるさまざまな種類の鉄の違いを理解しており、それに応じて「鋼片」の異なる部分を分離して選択しました。^{[4]たとえば、}刀の鍛造では、炭素含有量の高い鋼片と低い鋼片だけが選ばれて使用されました。刀匠は2種類の鋼片をより大きなシートに鍛造し、シートを叩いて折り重ね、このプロセスを少なくとも10回繰り返しました。^[5]彼らには化学的なプロセスは知られていませんでしたが、彼らは鋼の炭素含有量を製品全体に均等に分散させ、不純物もより均等に分散させていました。^[6]その結果、優れた強度を持つ製品が生まれました。その炭素含有量は、同時代のヨーロッパの作品よりも高かったものの、インドの工芸品ほど高くはありませんでした。^[7]

たたら製鉄法は歴史家や考古学者からユニークで、より具体的には「主流の冶金技術の発展から外れた異国的な技術」と考えられています。^[8]この技術はもともと韓国から輸入されたと学者は示唆していますが、その証拠は圧倒的ではありません。^[9]しかし、直線的なデザインの日本の製鉄法は（円形のヨーロッパの高炉とは対照的に）現代の多くの南アジアのデザインに確かに似ていると結論付けることができます。^[10]「たたら」の語源は日本語に由来するものではなく、この技術が地元で合成されたのではないという説を裏付けています。^[11]

しかし、採用された後、この技術は実際に現地での使用に適応されました。たたらはスリランカやカンボジアを含む他の南アジアの炉の設計と共通点がありますが、高炉で使用する現地の材料は非常に異なっていました。^[12]日本の鋼鉄の主な鉱石源は砂鉄で、これは日本の山岳地帯の花崗岩と安山岩の浸食の最終生成物として蓄積された砂のような物質です。^[13]重要なのは、砂から鉱石を抽出する方が硬い岩から抽出するよりも労働集約的ではないことです。さらに、この砂はより労力のかかる採掘プロセスではなく、露天掘りで入手できました。しかし、これらの砂は、たとえば特定のスリランカの鉱石の79〜87％の酸化鉄と比較して、岩石鉱石に通常含まれる鉄の割合よりもはるかに低く、わずか2〜5％の酸化鉄でした。^[14]鉄の割合が少ないと必然的にブルームも小さくなるため、日本の金属職人はブルームを組み合わせるプロセスに精通していたはずです。これらの環境的制約を考慮すると、最も効果的な解決策は特定の種類のブルームを組み合わせることであり、初期の刀鍛冶は試行錯誤を通じて、（刀の場合）最も効果的なブルームの組み合わせはたたらの底にあるものであると判断することができました。^[15]

*たたら（炉）

Grazzi, F., Civita, F., Williams, A., Scherillo, A., Barzagli, E., Bartoli, L., Edge, D., & Zoppi, M. (2011). 日本、インド、ヨーロッパの古代および歴史的鋼鉄、熱中性子回折法による非侵襲的比較研究。分析化学および生物分析化学、400(5), 1493-1500。doi: 10.1007/s00216-011-4854-1

井上 徹 (2009) 「たたらと日本刀：科学と技術」Acta Mechanica、214(N1-2)、17-30。doi: 10.1007/s00707-010-0308-7

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ウィットナー、D. (2007)。『明治日本における技術と進歩の文化』(pp. 24–26)。ニューヨーク、NY: ラウトレッジ。