KR100903128B1 - 화산석을 이용한 기능성 도자기 제조방법 - Google Patents

화산석을 이용한 기능성 도자기 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화산석을 이용한 기능성 도자기 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화산석 및 화산회토를 혼합하여 화산석 점토를 생성하고, 이를 이용하여 도자기를 제조하는 화산석을 이용한 기능성 도자기 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 (a) 화산석 및 화산회토가 건조되어 불순물이 제거되는 단계; (b) 건조된 화산석 및 화산회토가 각각 분쇄되는 단계; (c) 분쇄된 화산석 및 화산회토가 체에서 걸러진 후, 물과 섞여 각각 수비되는 단계; (d) 수비된 화산석 및 화산회토가 교반 및 토련되어, 화산석 점토가 생성되는 단계; (e) 화산석 점토가 성형되는 단계; (f) 성형된 화산석 점토가 건조되는 단계를 거친 후, (g) 건조된 화산석 점토가 소성되는 단계를 거쳐 토기가 제조되거나, (h) 건조된 화산석 점토가 800℃ 내지 1000℃의 온도에서 초벌구이되는 단계; (i) 초벌구이된 화산석 점토에 유약을 도포하는 단계; 및 (j) 유약이 도포된 화산석 점토가 1200℃ 내지 1250℃에서 재벌구이되는 단계를 거쳐 도기가 제조되는 것을 특징으로 한다.
제주화산석, 화산회토, 토기, 도기

Description

화산석을 이용한 기능성 도자기 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING FUNCTIONAL CHINAWARE INCLUDING SCORIA}
본 발명은 화산석을 이용한 기능성 도자기 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화산석 및 화산회토를 혼합하여 화산석 점토를 생성하고, 이를 이용하여 도자기를 제조하는, 화산석을 이용한 기능성 도자기 제조방법에 관한 것이다.
화산석은 화산재의 일종이다. 화산석은 고온의 화산열에 의하여 점토가 타서 생겨난 것이다. 따라서 화산석은 화산에 의하여 형성된 지형에서 발견될 수 있는데, 우리나라의 경우는 화산섬인 제주도에서 쉽게 발견된다.
제주 화산석은 상온에서 음이온을 발생하며, 상온(40℃ 이하)에서 92%이상의 적외선을 방사하는 이상적인 천연물질로 알려져 있다. 화산석은 다공질로서, 흡수성, 통기성이 다른 암석보다 우수하다. 화산석의 내화도는 1120℃ 내지 1210℃이고, 흡수율은 17.7% 내지 32.5%, 마모율은 47.25% 내지 67.22%라고 알려져 있다. 화산석의 내화도, 흡수율 및 마모율은 일반 자갈이나 모래보다 높다.
화산석은 주로 산화규소, 산화알루미늄, 및 산화철로 이루어지며, 황토, 옥, 맥반석, 및 게르마늄석 등에는 없는 이산화티타늄를 포함한다. 이산화티타늄은 화산석에 3 내지 7%가 존재하며, 광촉매작용을 수행한다. 이산화티타늄의 광촉매작용에 의해 활성산소가 생성되며, 이러한 활성산소는 대기오염물질, 수질오염물질, 및 악취물 등이 산화적 분해된다. 이산화티타늄의 광촉매작용에 따라, 화산석은 항균, 살균, 탈취 및 유기물분해 기능 등을 반영구적으로 가진다. 상기와 같이, 화산석은 다양한 효능이 존재하나, 점질력이 없어 상용화되기 어려운 문제점이 있다.
일반적으로, 제주 화산석은 실생활에서 다양하게 사용되는데, 구체적인 예들은 다음과 같다.
우선, 제주 화산석은 습도가 높으면 수분을 흡수하며, 습도가 낮으면 수분을 배출하여 인위적인 장치 없이도 자연적으로 습도조절을 할 수 있다.
또한, 제주 화산석이 수족관에 투입되면, 수족관에는 이끼가 생기기 않으며, 상처난 물고기의 상처 치유 능력도 향상되고, 식물의 화분에 투입되면, 일반적인 식물의 생존기간보다 오래 생존한다.
아울러, 제주 화산석은 냉장고에 넣어 놓으면, 냉장고의 악취가 제거되는 탈취 기능이 존재한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 화산석과 화산회토를 혼합하여 점질력있는 화산석 점토를 생산하고, 화산석 점토를 사용하여 다양한 종류의 도자기를 제조할 수 있도록 화산석을 이용한 기능성 도자기 제조방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명은 (a) 화산석 및 화산회토가 건조되어 불순물이 제거되는 단계; (b) 건조된 화산석 및 화산회토가 각각 분쇄되는 단계; (c) 분쇄된 화산석 및 화산회토가 체에서 걸러진 후, 물과 섞여 각각 수비되는 단계; (d) 수비된 화산석 및 화산회토가 교반 및 토련되어, 화산석 점토가 생성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 (e) 화산석 점토가 성형되는 단계; (f) 성형된 화산석 점토가 건조되는 단계; 및 (g) 건조된 화산석 점토가 소성되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명은 (h) 화산석 점토가 성형되는 단계; (i) 성형된 화산석 점토가 건조되는 단계; (j) 건조된 화산석 점토가 800℃ 내지 1000℃의 온도에서 초벌구이되는 단계; (k) 초벌구이된 화산석 점토에 유약을 도포하는 단계; 및 (l) 유약이 도포된 화산석 점토가 1200℃ 내지 1250℃에서 재벌구이되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 (c)단계는, 분쇄된 화산석 및 화산회토가 1인치당 60메쉬 내지 150메쉬의 체에 의해 걸러진 후 수비되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 (d)단계는, 화산석을 10 내지 70중량%로 하고, 회산회토를 30 내지 90중량%로 하여 교반 및 토련하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 (f)단계는, 성형된 화산석 점토가 어둡고 서늘한 곳(음지)에서 2 내지 3일간 건조되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 (g)단계는, 건조된 화산석 점토를 300℃ 내지 1100℃의 온도에서 2 내지 5시간 동안 소성되는 것이 바람직하다.
본 발명은, 화산석과 유사한 성분인 화산회토를 화산석과 혼합하여, 점질력있는 화산석 점토를 생산할 수 있다. 또한, 본 발명은 화산석 점토를 사용하여 다양한 종류의 도자기를 제조할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 의해 제조된 물건은 화산석이 가진 특유의 성질 및 성분으로 인하여 탈취, 항균, 습도 조절, 탈취, 유기물분해, 원적외선 방출, 전자파 차단, 및 아토피 등과 같은 생활 질환 예방 등의 다양한 효능을 가진다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화산석을 이용한 도자기의 제조방법에 대한 순서도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 화산석 및 화산회토가 채취된 후(S1), 화산석 및 화산회토가 상온에서 건조되며, 건조된 화산석 및 화산회토 중에 포함된 불순물들이 제거된다(S2). 본 실시예에서, 화산석은 제주 화산석을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 화산회토는 화산석과 성분 및 특성이 유사하나, 화산석과는 달리 점질력이 있다.
이어서, 화산석 및 화산회토가 각각 분쇄된다(S3). 분쇄된 화산석 및 화산회토의 입자 크기가 미세할수록 점토로 만들기 적합하다. 분쇄된 화산석 및 화산회토는 1인치당 60메쉬 내지 150메쉬를 가지는 체에 의해 각각 1 차적으로 걸려져 점토로 만들어질 입자로 선별된다.
체에 걸러진 화산석 또는 화산회토의 미세 입자(이하, 미세 입자라 한다)는 물과 혼합된 후, 일정 시간 후에 물로부터 각각 수비된다(S4). "수비"란 물과 혼합된 미세 입자의 불필요한 물질을 2차적으로 제거하는 과정이다. 즉, 물과 혼합된 미세 입자 중 미세 입자의 밀도보다 작은 밀도를 가진 물질은 일정 시간이 지나면 물 위로 부유하는데, 이러한 부유물질을 제거한 후, 미세 입자의 앙금만을 걷어내어 사용하는 것을 말한다.
수비된 화산석 및 화산회토는 교반된다(S5). 교반 비율은 화산석을 10 내지 70중량%로 하고, 회산회토를 30 내지 90중량%로 하는 것이 바람직하다.
이어서, 교반된 화산석 및 화산회토는 기계 또는 사람에 의해 토련된다(S5). "토련"이란 흙의 수분과 입자를 균일하게 하기 위하여, 기계 또는 사람이 흙을 반 죽하는 과정이다.
S5 단계에 의하여, 점질력이 없는 화산석이 점질력이 있는 화산석 점토가 된다. S5 단계에 의해 생성된 화산석 점토는 일반 점토와 마찬가지로 다양한 형태로 성형될 수 있다(S6).
S6 단계에서 성형된 화산석 점토는 어둡고 서늘한 곳(음지)에서 2일 내지 3일 정도 건조된다(S7). 이는, 화산석 점토도 일반 점토와 마찬가지로 햇빛에 노출된 곳에서 건조될 경우에, 건조 과정 중에 수분이 빠져나가 점토에 균열이 생기기 때문이다.
한편, S7 단계 후, 화산석 점토는 소성 온도, 소성 횟수, 및 유약 도포 여부에 따라 토기가 될 수도 있고, 도기가 될 수도 있다. 이하에서는, 화산석 점토를 이용한 화산석 토기 및 도기(도자기)의 제조방법에 대하여 살펴본다.
우선, 화산석 점토를 이용한 화산석 토기의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
S7 단계를 거친 화산석 점토는 도자기용 가마에서 약 300℃ 내지 1100℃의 온도에서 약 2시간 내지 5시간 동안 소성된다(S8). 화산석의 내화도는 1120℃ 내지 1210℃이나, 화산석 점토는 1150℃ 이상의 소성 온도에서 구워질 때, 소성 온도를 감당하지 못하고 녹게 된다. 따라서, 화산석 점토의 최대 소성 온도는 약 1100℃이하로 설정되는 것이 바람직하다.
화산석 점토가 소성되면 화산석 토기가 되며, 토기에는 유약을 도포하지 않는다. 화산석 토기는 화산석의 특성인 다공질로 인하여 일반 토기에 비하여 흡수성 이 높다. 또한, 화산석 토기는 화산석의 성분으로 인하여 일반 토기와 달리 습도조절, 원적외선 방출, 전자파 차단, 탈취 기능 및 항균기능 등이 있다.
화산석 토기는 소성 온도 및 소성 시간에 따라, 화산석 토기의 색상 및 강도가 달라진다. 따라서, 소성 온도 및 소성 시간은 당업자가 원하는 화산석 토기의 색상 및 강도에 따라, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 변경 가능하다.
이하에서는, 화산석 점토을 이용한 화산석 도기의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
S7 단계를 거친 화산석 점토는 도자기용 가마에서 800℃ 내지 1000℃의 온도에서 초벌구이되는 것이 바람직하다(S9).
이어서, 초벌구이된 화산석 점토에 유약을 도포한다(S10). 유약은 화산석을 이용하여 만든 유약을 사용하는 것이 바람직하다.
화산석 점토에 도포된 유약이 건조되면, 이를 도자기용 가마에서 1200℃ 내지 1250℃에서 재벌구이한다(S11). 다만, 화산석 점토는 1150℃이상의 온도에서 녹으므로, 도기에 사용되는 화산석 점토는 점토의 소성 온도를 높이기 위하여, 화산석 점토와 일반점토의 비율이 1 대 1로 혼합된 것이 바람직하다.
한편, 화산석 점토로 만들 수 있는 도자기는 형상, 크기, 및 종류 등의 제한 없이 다양하게 제조될 수 있다.
위에 설명된 예시적인 실시예는 제한적이기보다는 본 발명의 모든 관점들 내에서 설명적인 것이 되도록 의도되었다. 따라서 본 발명은 본 기술 분야의 숙련된 자들에 의하여 본 명세서 내에 포함된 설명들로부터 얻어질 수 있는 많은 변형 및 상세한 실행이 가능하다. 다음의 청구범위에 의하여 한정된 바와 같이 이러한 모든 변형 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 화산석을 이용한 도자기의 제조방법에 대한 순서도이다.

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. (a) 화산석 및 화산회토가 건조되어 불순물이 제거되는 단계;
    (b) 상기 건조된 화산석 및 상기 화산회토가 각각 분쇄되는 단계;
    (c) 상기 분쇄된 화산석 및 화산회토가 체에서 걸러진 후, 물과 섞여 각각 수비되는 단계;
    (d) 상기 수비된 화산석 및 화산회토가 교반 및 토련되어, 화산석 점토가 생성되는 단계;
    (e) 상기 화산석 점토가 성형되는 단계;
    (f) 상기 성형된 화산석 점토가 건조되는 단계;
    (g) 상기 건조된 화산석 점토가 800℃ 내지 1000℃의 온도에서 초벌구이되는 단계;
    (h) 상기 초벌구이된 화산석 점토에 유약을 도포하는 단계; 및
    (i) 상기 유약이 도포된 화산석 점토가 1200℃ 내지 1250℃에서 재벌구이되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화산석을 이용한 도자기 제조방법.
  4. (a) 화산석 및 화산회토가 건조되어 불순물이 제거되는 단계;
    (b) 상기 건조된 화산석 및 상기 화산회토가 각각 분쇄되는 단계;
    (c) 상기 분쇄된 화산석 및 화산회토가 체에서 걸러진 후, 물과 섞여 각각 수비되는 단계; 및
    (d) 상기 수비된 화산석 및 화산회토가 교반 및 토련되어, 화산석 점토가 생성되는 단계를 포함하되,
    상기 (c)단계는,
    상기 분쇄된 화산석 및 화산회토가 1인치당 60메쉬 내지 150메쉬의 체에 의해 걸러진 후 수비되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화산석을 이용한 도자기 제조방법.
  5. (a) 화산석 및 화산회토가 건조되어 불순물이 제거되는 단계;
    (b) 상기 건조된 화산석 및 상기 화산회토가 각각 분쇄되는 단계;
    (c) 상기 분쇄된 화산석 및 화산회토가 체에서 걸러진 후, 물과 섞여 각각 수비되는 단계; 및
    (d) 상기 수비된 화산석 및 화산회토가 교반 및 토련되어, 화산석 점토가 생성되는 단계를 포함하되,
    상기 (d)단계는
    상기 화산석을 10 내지 70중량%로 하고, 상기 회산회토를 30 내지 90중량%로 하여 교반 및 토련하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화산석을 이용한 도자기 제조방법.
  6. 삭제
  7. (a) 화산석 및 화산회토가 건조되어 불순물이 제거되는 단계;
    (b) 상기 건조된 화산석 및 상기 화산회토가 각각 분쇄되는 단계;
    (c) 상기 분쇄된 화산석 및 화산회토가 체에서 걸러진 후, 물과 섞여 각각 수비되는 단계;
    (d) 상기 수비된 화산석 및 화산회토가 교반 및 토련되어, 화산석 점토가 생성되는 단계;
    (e) 상기 화산석 점토가 성형되는 단계;
    (f) 상기 성형된 화산석 점토가 건조되는 단계; 및
    (g) 상기 건조된 화산석 점토가 소성되는 단계를 포함하되,
    상기 (g)단계는
    상기 건조된 화산석 점토를 300℃ 내지 1100℃의 온도에서 2 내지 5시간 동안 소성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화산석을 이용한 도자기 제조방법.
  8. (a) 화산석 및 화산회토가 건조되어 불순물이 제거되는 단계;
    (b) 상기 건조된 화산석 및 상기 화산회토가 각각 분쇄되는 단계;
    (c) 상기 분쇄된 화산석 및 화산회토가 1인치당 60메쉬 내지 150메쉬의 체에 의해 걸러진 후, 물과 섞여 각각 수비되는 단계;
    (d) 상기 수비된 화산석 및 화산회토는 상기 화산석을 10 내지 70중량%로 하고, 상기 회산회토를 30 내지 90중량%로 하여 교반 및 토련되어, 화산석 점토가 생성되는 단계;
    (e) 상기 화산석 점토가 성형되는 단계;
    (f) 상기 성형된 화산석 점토가 음지에서 2 내지 3일간 건조되는 단계; 및
    (g) 상기 건조된 화산석 점토가 300℃ 내지 1100℃의 온도에서 2 내지 5시간 동안 소성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화산석을 이용한 도자기 제조방법.
  9. (a) 화산석 및 화산회토가 건조되어 불순물이 제거되는 단계;
    (b) 상기 건조된 화산석 및 상기 화산회토가 각각 분쇄되는 단계;
    (c) 상기 분쇄된 화산석 및 화산회토가 1인치당 60메쉬 내지 150메쉬의 체에 의해 걸러진 후, 물과 섞여 각각 수비되는 단계;
    (d) 상기 수비된 화산석 및 화산회토는 상기 화산석을 10 내지 70중량%로 하고, 상기 회산회토를 30 내지 90중량%로 하여 교반 및 토련되어, 화산석 점토가 생성되는 단계;
    (e) 상기 화산석 점토가 성형되는 단계;
    (f) 상기 성형된 화산석 점토가 음지에서 2 내지 3일간 건조되는 단계;
    (g) 상기 건조된 화산석 점토가 800℃ 내지 1000℃의 온도에서 초벌구이되는 단계;
    (h) 상기 초벌구이된 화산석 점토에 유약을 도포하는 단계; 및
    (i) 상기 유약이 도포된 화산석 점토가 1200℃ 내지 1250℃에서 재벌구이되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화산석을 이용한 도자기 제조방법.
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