KR100923752B1 - 도자기용 유약 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도자기용 유약 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로, 광명단 등 유해 화학물질 및 별도의 안료 등을 함유하지 않고도 도자기의 내구성 및 다양한 색상을 부여할 수 있는 천연유약에 관한 것이다. 상기 본 발명의 유약을 제조하는 구체적인 방법은 소다장석 흙을 채취하여 수비(水飛)하는 단계, 사과나무 가지를 완전 연소시켜 얻은 사과나무 재를 수비하는 단계 및 상기 수비된 소다장석 흙과 사과나무 재를 혼합하여 유약을 완성하는 단계로 이루어진다. 또한 완성된 유약은 숙성시키는 단계를 더 거치게 되면 기벽에 착색이 더욱 잘 일어나게 되어 도자기의 표면이 벗겨지는 것을 방치할 수 있다.

유약, 도자기, 소다장석 흙, 묵보래, 사과나무 재

Description

도자기용 유약 조성물 {A ceramic glaze composition}

본 발명은 도자기용 유약 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 소다장석 흙과 사과나무 재를 함유하는 푸른색, 갈색 및 붉은 색을 함께 내는 도자기용 유약 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 유약이란 도자기의 표면에 점착되는 얇은 유리층으로서 자기의 흡수성을 저하시키고 심미감을 표출시킴은 물론 도자기에 대해 튼튼한 강도를 부여하는 것이다. 즉, 유약은 도자기나 옹기류 등의 표면에 칠해지고 열처리 융착되어 그 표면에 광택 또는 무광택의 표면층을 형성시키기 위하여 사용되는 제제로서, 투수성을 없애고 미적 효과를 크게 하고 아울러 도자기를 튼튼하게 하는 효과를 부가하는 것이다.

종래에 사용한 도자기 유약은 장석, 규석, 석회석, 광명단, 활석, 형석, 골분, 카르복시메틸셀룰로오스 등을 주성분으로 하고 매용제로 광명단이나 볏짚을 태운 재를 첨가시켰다. 이들 성분 중에서 매용제로 사용되며 납 또는 산화납을 40℃ 이상으로 가열하여 얻어지는 광명단은, 인체에 해로운 오염물질이 포함되어 있으므로 도자기를 생활용기로 사용할 경우 납 성분이 검출되는 등 유해하며, 작업환경을 오염시킨다. 또한, 천연 매용재인 볏짚 재는 규산성분이 다량 함유되어있으므로, 성형된 도자기에 시유하여 1250-1300℃에서 소성하여도 유약이 쉽게 녹지 않으며, 도자기의 색상 어둡고 탁하여 선명도가 떨어지고, 유리질 성분이 많아서 유약의 시유가 두꺼우면 접착력이 떨어져 내구성이 좋지 않았고, 다양하고 특색 있는 표현을 연출하는데 어려움이 있어서 산하크롬 등의 색상발현 화학물질을 첨가하였다.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 소다장석이 60%이상 함유된 흙과 철분함량이 적은 사과나무 재만을 이용하여 유약을 제조하는 경우, 인체에 무해하면서도 다양한 색상의 요변을 일으키고 자기의 내구성을 향상시킨 특성을 부여할 수 있음을 확인하고, 본　발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 인체에 무해한 성분만을 함유하고 다양한 요변을 일으키며, 간단한 원료의 조합으로 만들 수 있는 도자기용 유약 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 소다장석 흙과 사과나무 재를 함유하는 푸른색, 갈색 및 붉은 색을 함께 내는 도자기용 유약 조성물을 제공한다. 본 발명의 유약은 여러 가지 색을 함께 내는 독특한 유약이며, 소다장석이 60%이상 함유된 흙과 사과나무 재의 천연재료만을 원료로 사용한 친환경 유약으로 다기류, 식기류 등의 도자기에 사용될 수 있다. 본 발명의 유약의 제조에 사용되는 상기 소다장석 흙은 소다장석이 60-80 중량% 함유된 흙을 말하는 것으로, 소다장석의 특징은 유약의 숙성온도가 비교적 낮으며 발색 효과가 좋다. 기존 유약은 제조공정 상 여러 물질들이 첨가되는 데 반해 본 발명의 유약은 소다장석 흙, 사과나무 재 및 물만을 원료로 사용하기 때문에 유약의 제조에 있어 획기적인 발명이라 할 수 있다.

본 발명에서는 도자기의 푸른색과 붉은색 및 갈색 등이 혼합되어 선명하게 발현되도록 하기 위해서 철분함량이 적은 사과나무 재를 사용하였다. 기존 유약처럼 철분함량이 많게 되면 색상의 선명도가 낮아지고 유약이 쉽게 풀어져 소성 시 유약의 흘러내림이 많아지게 된다. 본 발명의 유약은 수비된 소다장석 흙(묵보래) 과 사과나무 재를 혼합하는데 사과나무 재에는 철분함량이 적은 반면 인산성분이 함유되어 석회성분이 함유된 소다장석 흙(묵보레)에 매용재로서 사과나무 잿물을 사용하면 유리와 같이 반짝이지 않고 유약의 외관특성을 부드럽게 해주며 다양한 색의 변화를 나타내는 요변(窯變)현상을 잘 일으키며 재 특유의 흘러내리는 현상이 적다.

또한 종래에는 도자기 표면의 유리화를 위하여 유약 제조 시 규석을 첨가하였으나, 본 발명에서는 사과나무 재를 매용재(용융제)로 하여 여러 가지 산화물을 배합하지 않고 두 가지 재료(소다장석 흙과 사과나무 재)의 간단한 조합과 재료의 숙성으로 여러 가지 풍부한 색조를 나타낼 수 있다.

본 발명의 유약 조성물에서, 바람직하게는 상기 소다장석 흙과 사과나무 재는 수비과정을 거친 것을 특징으로 한다. 일반적으로 도자기용 유약을 제조할 때 재료를 수비하는 과정을 거치게 되는데, 이러한 수비과정은 흙 또는 재를 물에 풀어 침전시킨 뒤 상청액을 제거함으로서 불순물을 제거하고 원료를 점액질의 상태로 만드는 것을 말한다. 종래의 잿물을 얻는 수비과정은 수비를 마친 다음 윗물(상청액)을 버리고 다시 깨끗한 물을 부어 몇 번이고 윗물을 제거해 준다. 이 윗물에는 알칼리 성분이 다량 함유되어 있어 이 알칼리 성분을 제거해야 선명한 색을 얻을 수 있다는 것이 통상적인 수비과정이다. 그러나 본 발명에서는 소다장석 흙을 수비할 때는 여러 번을 수행하지만 사과나무 재를 수비할 때는 처음 한 번만 불순물을 제거하기 위하여 그 상청액을 제거할 뿐 여러 번의 과정을 반복하지는 않는다. 이는 사과나무 재의 특징으로 인한 것인데, 순수한 사과나무 재를 이용할 경우 상청 액을 버리지 않고도 기벽에 착색이 잘 이루어 지게하며 도자기의 다양한 발색효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 유약 조성물에서, 상기 수비된 소다장석 흙과 사과나무 재는 도예가가 원하는 색과 강도를 가진 유약을 제조하기 위하여 경험적으로 허용되는 어떠한 비율로도 혼합될 수 있으나, 본 발명자의 경험을 바탕으로 볼 때 바람직하게는 4:1 내지 4:3의 중량비로 혼합된 것이 도자기의 강도와 색의 선명도를 유지하는 데 좋다. 가장 바람직하게는 수비된 소다장석 흙과 사과나무 재는 2:1의 중량비로 혼합하는 것이 좋은데, 도자기 표면의 광택을 많이 나게 하기 위해서는 사과나무 재의 양을 좀 더 늘리고, 광택을 줄이기 위해서는 사과나무 재의 양을 적게 넣어 혼합한다. 이러한 혼합방법은 종래 도자기 표면의 광택 조절을 위해 유약에 화학약품을 첨가하거나, 도자기 소성 시 불 조절에 의존했던 기존방법과 다른 것이다. 이러한 사과나무 재의 함량을 이용한 광택조절은 참나무재, 초목재, 느릅나무재 등과는 다르게 철분함량이 적기 때문이다.

본 발명의 유약 조성물에서, 상기 조성물은 SiO₂ 55.4-57.4 중량%, Al₂O₃ 10.5-12.5 중량%, CaO 9.9-11.9 중량%, MgO 1.24-1.44 중량%, Fe₂O₃ 1.18-1.38 중량%, K₂O 4.01-5.01 중량%, Na₂O 1.40-1.60 중량%, TiO₂ 0.10-0.14 중량% 및 MnO 0.07-0.11 중량%를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 하기 단계를 포함하는 도자기용 유약 조성물의 제조방법을 제공한다:

a) 채취한 소다장석 흙을 수비(水飛)하는 단계;

b) 사과나무 가지를 완전 연소시켜 얻은 사과나무 재를 수비하는 단계; 및

c) 상기 수비된 소다장석 흙과 사과나무 재를 4:1 내지 4:3의 중량비로 1-2시간 동안 혼합하여 유약을 완성하는 단계.

본 발명의 제조방법에서, 상기 a)단계에서 수비(水飛)는 채취한 소다장석 흙에 5-10배의 물을 가하여 교반하고 1-2일간 방치시킨 후 그 상청액을 제거하는 과정을 2-5회 반복하는 것을 특징으로 한다. 상기 수비과정에 가해지는 물의 양과 침전을 위해 방치하는 시간은 도예가의 선택에 따라 달라질 수 있으나, 본 발명자의 경험으로 볼 때 한번의 수비과정은 흙에 2-5배의 물을 가하여 혼합하고 적어도 하루를 방치시키는 것이 가장 적절한 점성을 나타내는 점액질의 침전물을 얻을 수 있었다.

본 발명의 제조방법에서, 상기 b)단계에서 수비는 사과나무 재에 물을 가하여 혼합하고 방치시킨 후 상청액을 제거하는 것을 특징으로 한다. 이 단계에서의 수비과정은 한 번만 하게 되는데, 사과나무 재에 함유되어 있는 불순물을 제거하기 위함이다. 한 번의 수비과정 후 1-2일간 방치하여 그 상청액을 흘려보내고 남아있는 잿물을 유약으로 사용한다.

본 발명의 제조방법에서, 상기 c)단계이서 상기 혼합과정에서 소다장석 흙과 사과나무 재의 혼합시간을 달리하면 도자기의 표면 특성을 조절할 수 있다. 본 발명자가 오랜 경험을 통해서 확인한 바로는, 혼합하는 시간이 상기 혼합시간보다 짧을수록 도자기의 표면이 거칠게 되고 혼합하는 시간이 상기 혼합시간보다 길수록 도자기의 표면이 곱게 되었음을 확인하였고, 도자기의 표면처리를 유약의 혼합시간을 통하여 조절할 수 있음을 알게 되었다.

본 발명의 제조방법에서, 상기 c)단계 후, 완성된 유약을 1-2년 동안 숙성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이전에는 잿물과 흙을 배합한 유약을 초벌한 도자기에 곧바로 시유하였으나, 본 발명의 유약은 1-2년 동안 통에 담아서 숙성시킨다. 숙성시킨 유약에서 썩은 냄새가 나면서 끈끈하고 부드러운 점액질의 유약이 된다. 이렇게 최종 숙성된 유약은 도자기에 시유하였을 경우 도자기의 수축률을 25%까지 높여주었으며, 유약의 접착력이 강하게 되어 종래 사용되고 있는 유약과는 달리 소성된 도자기의 표면이 벗겨지는 것을 방지할 수 있었다. 또한 도자기의 내구성이 높아지고 색상의 선명도가 향상되는 효과가 있었다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.

실시예 1. 유약의 재료 준비

본 발명의 유약 제조에 사용되는 소다장석 흙(묵보래)은 문경 인근에 있는 산에서 오랜 시간 풍화작용을 일으켜 돌이 산화되어 흙으로 변화된 소다장석이 60%이상 함유된 흙을 채취하였다. 유약의 제조공정에서 용융제의 역할을 하는 재는 필 요한 양만큼 아궁이에 100%의 사과나무 가지만을 완전 연소시켜 사과나무 재를 얻었다. 여기서 잿물의 빠른 수비공정을 위해 80-120목의 채를 이용하여 고운 재만을 걸러서 수비과정에 사용할 수도 있다.

실시예 2. 재료들의 수비과정

(1) 소다장석 흙의 수비방법

채취해 온 소다장석 흙을 커다란 통에 넣고 5-10배의 물에 풀어준 다음, 1-2시간 방치 후 그 상청액을 제거하고 침전물은 다른 통으로 옮기기를 3-4회 반복하였다. 이 과정을 끝내고 1-2일간 방치시키면 흙의 미립자는 침전되어 그 상청액을 흘려버리면 끈적끈적한 점액 상태의 흙물을 얻을 수 있다.

(2) 사과나무 재(잿물)의 수비방법

실시예 1에서 얻은 사과나무 재를 5-10배의 물과 혼합하여 처음 흰색의 물을 제거하였다. 이는 사과나무 재에 함유된 불순물을 제거하고 소성 시 도자기의 선명도를 보다 높이기 위해서이다. 다시 물과 혼합하여 1-2일간 방치시키면 재의 미립자가 침전되는데 그 상청액을 흘려버리면 끈적끈적한 점액 상태의 잿물을 얻을 수 있다. 이 과정을 통하여 유약의 용융제(매용제)로 사용될 잿물을 얻을 수 있었다.

실시예 3. 유약의 제조

상기 실시예 2에서 제조된 수비된 소다장석 흙과 사과나무 재를 각각 2:1 중 량비로 1-2시간 동안 골고루 섞일 수 있도록 교반기로 혼합하였다. 혼합하는 시간을 조절함으로서 도자기의 소성 시 표면이 거칠기를 조절할 수 있다. 이러한 혼합과정이 끝나면 본 발명의 완성된 유약을 얻을 수 있다.

실시예 4. 완성된 유약의 숙성

보통 잿물과 흙을 배합한 유약을 초벌한 도자기에 곧바로 시유하기도 하였으나, 본 발명의 유약은 1-2년 동안 통에 담아서 숙성시킨 것을 사용하였다. 숙성시킨 유약에서 썩은 냄새가 나면서 끈끈하고 부드러운 점액질의 유약을 얻을 수 있었다. 숙성된 유약의 성분을 요업기술원에 의뢰하여 한국산업규격 KS L 4007:2001로 분석한 결과를 하기 표 1에 나타내었다 (도 1 참조).

[표 1]. 본 발명의 유약 성분분석표

표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 유약은 56% 이상의 이산화규소(SiO₂)를 함유하고 있는데, 규소는 열을 가해도 녹이기 힘든 물질이지만 사과나무 잿물과 혼합되었을 경우 도자기의 소성온도에서 잘 녹았으며, 규소 외에 함유하고 있는 마그네슘, 철, 망간 등은 도자기의 다양한 색상을 발색하는 요소로 작용하였다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 유약에 화학약품을 첨가하거나 도자기 소성 시 불조절을 함으로서 도자기 표면의 광택을 조절하는 종래의 유약들과 비교하여 본 발명의 유약조성물은 천연재료인 소다장석 흙과 사과나무 재만을 원료로 사용하였기 때문에 인체 무해하고 친환경적 특징을 가지며, 함유되는 사과나무 재의 함량을 조절하거나 수비된 소다장석 흙과 사과나무 재를 혼합하는 시간을 조절함으로서 도자기의 표면 광택을 쉽게 조절할 수 있다. 또한 납과 같은 유해물질을 함유하고 있지 않기 때문에 환경오염에 대한 문제를 야기시키지 않음으로서 도자기 산업에서 아주 유용한 유약으로 사용될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유약조성물의 성분분석표이다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 유약을 시유하여 완성한 도자기의 사진이다.

Claims (8)

1. 2-5회 수비과정을 거친 소다장석과, 1회 수비과정을 거친 사과나무 재를 4:1 내지 4:3의 중량비로 함유하고, SiO₂ 55.4-57.4 중량%, Al₂O₃ 10.5-12.5 중량%, CaO 9.9-11.9 중량%, MgO 1.24-1.44 중량%, Fe₂O₃ 1.18-1.38 중량%, K₂O 4.01-5.01 중량%, Na₂O 1.40-1.60 중량%, TiO₂ 0.10-0.14 중량% 및 MnO 0.07-0.11 중량%를 포함하는 푸른색, 갈색 및 붉은색을 함께 내는 도자기용 유약 조성물.
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5. 하기 단계를 포함하는 도자기용 유약 조성물의 제조방법:

   a) 채취한 소다장석 흙을 2-5회 수비(水飛)하는 단계;

   b) 사과나무 가지를 완전 연소시켜 얻은 사과나무 재를 1회 수비하는 단계;

   c) 상기 수비된 소다장석 흙과 사과나무 재를 4:1 내지 4:3의 중량비로 1-2시간 동안 혼합하여 유약을 완성하는 단계; 및

   d) 완성된 유약을 1-2년 동안 숙성시키는 단계.
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