KR101305981B1 - 유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 종이, 상기 종이 100중량부에 대하여 용매 5∼40중량부, 상기 종이 100중량부에 대하여 파라핀, 스티로폼, 메틸셀룰로오스 및 폴리비닐알코올 중에서 선택된 1종 이상의 유기물 1∼100중량부를 혼합하는 단계와, 혼합된 결과물을 목표하는 몰드 형태로 성형하는 단계와, 성형된 결과물을 건조하여 유기물 몰드를 형성하는 단계와, 상기 유기물 몰드 내에 슬립 상태의 도자기 원료를 주입하는 단계 및 상기 도자기 원료가 주입된 결과물을 소성하는 단계를 포함하는 유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 가벼운 유기물 몰드를 사용함으로써 탈형이라는 공정이 필요 없고 저비용으로 용이하게 도자기를 제작할 수 있으며, 수작업 공정을 줄일 수 있어 불량률을 현저하게 줄일 수 있고, 대량 생산이 가능하여 가격경쟁력을 확보할 수 있다.

Description

유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법{Manufacturing method of porcelain using organic mold}

본 발명은 도자기의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가벼운 유기물 몰드를 사용함으로써 탈형이라는 공정이 필요 없고 저비용으로 용이하게 도자기를 제작할 수 있으며, 수작업 공정을 줄일 수 있어 불량률을 현저하게 줄일 수 있고, 대량 생산이 가능하여 가격경쟁력을 확보할 수 있는 도자기의 제조방법에 관한 것이다.

근래에 들어 친환경 소재에 관한 관심이 폭발적으로 증가하면서 자연스럽게 예로부터 전승되어온 우리 전통 소재에 대한 관심이 크게 증가하고 있다.

도자기는 도기(陶器)와 자기(磁器)를 포함하는 용어이다. 도자기에는 점토, 장석, 규석, 납석, 도석 등의 원료가 주로 사용되며, 도자기는 이들 원료를 일정 비율로 혼합하여 성형한 다음 소성하여 경화시킨 제품을 말한다. 도기는 흡수율이 크므로 두드려 보았을 때 탁한 음을 내고 내구성이 비교적 약하다. 자기는 흡수율이 거의 없어 두드려 보았을 때 맑은 음을 내고 내구성이 뛰어나다.

최근 들어 도자기 제품의 수요량 증대와 인건비 상승으로 인하여 저비용의 대량생산 방법에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.

대표적인 도자기 대량생산 방법에는 슬립캐스팅, 압력주입성형, 지거링 등이 있는데, 이는 모두 석고로 구성된 틀을 이용한 방법이다.

석고는 수분 흡수률이 뛰어나고, 면조도가 탁월한 소재로서 도자기 생산에 널리 사용되는 소재이다.

그러나, 도자기 생산에 가장 탁월한 소재로 선택받는 석고도 다음과 같은 부족함을 가지고 있다.

1. 몰드 수명에 따른 모서리 부분의 마모

수분 흡수율이 가장 뛰어나서 도자기 성형용으로 주로 쓰이는 석고는 그만큼 강도 면에서는 약한 모습을 보이는데, 이는 몰드의 수명과 연결된다. 도자기 생산이 반복될수록 성형 후 손질 및 탈형 과정에서 몰드는 서서히 마모되기 시작하는데, 기형적인 문양이 포함된 몰드일수록 그 날카로운 모서리는 쉽게 마모된다.

모서리 부분의 마모는 결과물의 질적 차이를 가져오며, 마모 정도의 한계점을 넘어서면 몰드는 폐기 조치하여야 한다. 실제 생산 공장에서는 평균적으로 약 80회~120회를 수명으로 보고 있다.

2. 탈형을 위한 디자인

석고 작업으로 도자기를 디자인 할 때, 필수적으로 고려해야 하는 상황은 제작시 소지가 석고 몰드에서 잘 빠질(탈형) 수 있도록 설계하여야 한다는 것이다.

석고 몰드를 여러 조각으로 나누는 방법으로 어느 정도 극복할 수는 있지만, 몰드 조각이 늘어난다는 것은 그만큼 후처리도 많아진다는 뜻이기 때문에 무한정 늘릴 수도 없다.

석고 몰드 디자인시 용납 가능한 범위 안에서 탈형을 위해 디자인을 수정할 때가 많이 존재한다. 이는 디자인을 위한 몰드라는 의미에서는 매우 아쉬운 부분이며, 특정 디자인은 몰드를 아무리 여러 조각으로 나누더라도 기형 제작이 불가능하기까지 하다.

예를 들어, 속이 빈 사각입방체를 제작한다고 하면, 석고로 매우 쉽게 몰드를 디자인하여 대량생산을 할 수 있지만, 각 면마다 특정문양이 투각으로 시문된다면 이는 사람의 손질 없이는 생산이 불가능하며, 대량생산에 치명적인 공정을 가지게 된다.

3. 재사용을 위한 건조

가장 큰 장점인 수분 흡수률로 인해 도자기 생산 후 석고몰드는 필수적으로 건조과정이 필요하다. 충분히 건조되어야 다음 도자기 생산을 위한 준비가 끝나게 되는 것인데, 이는 시간적, 경제적 부담을 가져온다. 통상 사용 후 재사용까지 60℃ 이하의 오븐에서 약 2시간 이상 건조시켜 주어야 재 사용시 최초 생산 만큼의 수분 흡수율을 기대할 수 있다.

매회 생산시마다 건조를 위한 에너지 소모가 발생하며, 시간적인 지체도 발생시키기 때문에 대량생산에 있어 부정적인 영향을 발생시킨다.

4. 무거움으로 인한 작업의 어려움

자주 쓰이는 석고의 무게는 0.02m³ 당 약 25kg 정도이다. 실제 몰드 사용시 몰드는 수분을 항상 머금고 있기 때문에 무게는 더욱 증가된다.

모든 공정이 자동화 된다면 몰드의 무게는 문제되지 않지만, 대부분의 생산에서 몰드의 이동, 결합, 손질까지 사람의 손으로 이루어진다. 따라서, 무거움은 작업의 피로도를 증가시키며, 이는 생산효율을 저하시킨다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 가벼운 유기물 몰드를 사용함으로써 탈형이라는 공정이 필요 없고 저비용으로 용이하게 도자기를 제작할 수 있으며, 수작업 공정을 줄일 수 있어 불량률을 현저하게 줄일 수 있고, 대량 생산이 가능하여 가격경쟁력을 확보할 수 있는 도자기의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명은, 종이, 상기 종이 100중량부에 대하여 용매 5∼40중량부, 상기 종이 100중량부에 대하여 파라핀, 스티로폼, 메틸셀룰로오스 및 폴리비닐알코올 중에서 선택된 1종 이상의 유기물 1∼100중량부를 혼합하는 단계와, 혼합된 결과물을 목표하는 몰드 형태로 성형하는 단계와, 성형된 결과물을 건조하여 유기물 몰드를 형성하는 단계와, 상기 유기물 몰드 내에 슬립 상태의 도자기 원료를 주입하는 단계 및 상기 도자기 원료가 주입된 결과물을 소성하는 단계를 포함하는 유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법을 제공한다.

상기 유기물 몰드는 구멍이 뚫려있는 투각 몰드 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 도자기 원료가 주입되어 내벽과 외벽의 2중 구조를 이루는 보온을 위한 도자기를 제조하기 위하여 상기 유기물 몰드는 상기 도자기 원료가 주입되는 상기 내벽과 상기 외벽을 형성하는 공간이 분리되어 있는 몰드 형태를 가질 수 있다.

상기 건조는 30∼60℃의 온도에서 1∼72시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.

상기 소성은 300∼1000℃의 온도에서 10분∼72시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 가벼운 유기물 몰드를 사용함으로써 탈형이라는 공정이 필요 없고 저비용으로 용이하게 도자기를 제작할 수 있으며, 수작업 공정을 줄일 수 있어 불량률을 현저하게 줄일 수 있고, 대량 생산이 가능하여 가격경쟁력을 확보할 수 있다.

기존의 석고 몰드 방식으로서는 투각(구멍이 뚫린 도자기)을 구현하기에는 매우 어렵지만, 본 발명의 경우 유기물 몰드를 이용하므로 “탈형”이라는 공정이 존재하지 않기 때문에 투각 모양의 도자기를 용이하게 제조할 수 있다.

또한, 이중으로 된 도자기 커피잔을 생산한다고 할 때, 기존 석고 몰드 방식으로는 겉 부분(외벽)과 속 부분(내벽)을 따로 성형하여, 수작업으로 일일이 접합하는 공정을 가지게 되므로 생산비 증대는 물론이며, 접합 과정에서 발생하는 스트레스로 인하여 불량률이 높게 나타나지만, 본 발명의 경우 겉 부분과 속 부분을 따로 성형할 필요가 없이 한 번에 성형이 가능하고 따라서 접합 과정이 필요없게 되며, 슬립 상태의 도자기 원료를 주입한 이후에 아무런 스트레스를 가하지 않기 때문에 불량률을 현저하게 줄일 수 있고, 대량 생산의 가장 큰 걸림돌인 수작업이라는 공정이 필요 없기 때문에 가격경쟁력을 확보할 수 있다.

또한, 기존의 석고 몰드 방식으로는 도자기 원료인 소지가 아무리 좋다고 하더라도 특정 크기 이하로 제작하기는 불가능하며, 미세한 구조로 석고 몰드를 제작시에 탈형 과정에서 스트레스로 인하여 부서지기가 쉽지만, 본 발명의 경우 유기물 몰드에 슬립을 주입하고 소성하기만 하면 되므로 아무런 스트레스 없이 도자기를 제작할 수 있다.

도 1은 실험예에서 사용된 종이 노끈을 보여주는 사진이다.
도 2는 종이 노끈을 사용하여 약 850℃에서 1차 소성을 진행한 도자기를 보여주는 사진이다.
도 3은 석고 몰드와 종이 몰드를 사용하여 도자기를 생산하는 경우의 비용을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 3 내지 도 7은 종이, 종이 100중량부에 대하여 물 10중량부, 종이 100중량부에 대하여 폴리비닐알코올 30중량부를 혼합하고, 약 60℃에서 12시간 동안 건조하여 유기물 몰드를 만들고, 상기 유기물 몰드를 이용하여 850℃에서 2시간 동안 1차 소성하여 형성한 도자기를 보여주는 사진들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하에서, 도자기라 함은 도기와 자기를 포함하는 의미로 사용한다.

일반적으로 도자기는 850℃ 이상에서 자화라는 과정을 필요로 한다.

고온에서 수 시간 동안 유지하여 도자기 소지 자체의 물성을 변경시켜 제품을 만들어 내고 있다.

본 발명에서는 상온에서는 존재하지만 소성 과정을 통해 타서 사라지는 유기물을 사용하여 몰드를 만들고, 유기물 몰드를 이용하여 도자기를 제조하는 방법을 제시한다.

도자기의 기본이 되는 소지 원료는 무기재료로서 1000℃ 이상에도 견디며 그 형태를 유지한다.

하지만 유기물은 낮게는 100℃에서 높아도 400℃ 이하에서 거의 대부분 산화되어 그 형태가 사라지게 된다. 예컨대, 단순히 벽돌을 수백 ℃로 올려도 그 형태가 남아있지만, 벽돌 모양의 종이 박스는 200℃ 근처에서 연소되어 재만 남게 된다.

유기물 몰드는 이렇게 특정 온도 조건에서 반응 상태가 상이하게 틀린 점을 이용하며, 유기물 몰드는 상온에서 도자기 제작의 뼈대가 되어주다가 소성 중 자연스럽게 연소되어 최종 도자기의 모양만 잡아주고 사라져버리는 원리를 이용한 것이다.

유기물 몰드로 사용될 수 있는 유기물에는 몇 가지 제약이 존재한다.

1. 유기물의 가격

석고 몰드와는 다르게 한번 쓰고 타버리는 1회용 몰드이기 때문에 매우 저렴하고, 안정적으로 공급 받을 수 있는 재료여야 한다.

가격적인 부분이 기존 석고 몰드의 1회 사용 비용보다 비싸다면, 대량생산을 할수록 오히려 적자가 발생하므로 사용되어질 유기물은 매우 저렴하고, 손쉽게 구할 수 있는 재료여야만 한다.

2. 유기물의 연소조건

완전 연소가 용이하게 이루어져야 한다. 다시 말해서 낮은 온도에서 쉽게 잘 타야 한다는 것이다. 도자기는 일반적으로 약 850℃에서 1차 소성을 진행하게 되는데, 이 온도에서도 다 타지 않고 조금씩 유기물의 잔해가 남는다면 이는 몰드로서의 가치가 없으며, 최종제품 생산에도 악 영향을 주게 된다.

3. 유기물의 친수성

기본적으로 도자기 원료인 소지의 비중 조절은 물을 사용한다. 용매로 사용되는 물을 흡수하지 못한다면, 도자기 건조 과정에서 부위별로 상이한 건조율을 보여주게 될 것이다. 이는 곧 도자기의 부분마다 다른 부피변화(용매인 물이 건조되면서 소지마다 특정 건조 수축율로 부피가 변화된다)를 가져 오게 되며, 그것은 곧 도자기의 크랙 발생율을 현저히 높게 한다. 따라서, 사용되어질 유기물은 석고만큼 뛰어난 흡수율까지는 아니더라도 어느 정도는 친수성을 가지고 있어야 한다.

4. 유기물의 유동성

도자기 원료인 소지는 건조 과정 중에 고유의 수축율로서 부피가 줄어들게 된다.

석고몰드의 경우 완전 건조 이전에 탈형 과정을 통하여 건조에 따른 기물 부피변화에 주어지는 스트레스가 없지만, 본 발명에서는 완전건조, 그리고 건조 이후 소성 과정까지 유기물 몰드가 도자기의 모양에 영향을 주는 방식이기 때문에 건조에 따른 몰드의 부피변화가 조금이라도 유동성 있게 변화될 수 있어야 한다.

5. 유기물의 모양 제작의 자유로움

특정 유기물이 위 조건들을 모두 만족한다 하더라도 모양 제작에 한계가 존재하거나, 비용 발생이 크다면 손쉽게 사용될 수 있는 1회용 몰드로서의 가치는 없다.

원하는 디자인을 손쉽게 제작이 가능하고, 빠르게 대량생산이 가능한 소재여야만 유기물 몰드로 사용되어 질 수 있다.

상기와 같은 점을 고려하여 본 발명에서는 종이, 상기 종이 100중량부에 대하여 용매 5∼40중량부, 상기 종이 100중량부에 대하여 파라핀, 스티로폼, 메틸셀룰로오스 및 폴리비닐알코올 중에서 선택된 1종 이상의 유기물 1∼100중량부를 혼합하고, 혼합된 결과물을 목표하는 몰드 형태로 성형한 후, 성형된 결과물을 건조하여 유기물 몰드를 형성한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법은, 종이, 상기 종이 100중량부에 대하여 용매 5∼40중량부, 상기 종이 100중량부에 대하여 파라핀, 스티로폼, 메틸셀룰로오스 및 폴리비닐알코올 중에서 선택된 1종 이상의 유기물 1∼100중량부를 혼합하는 단계와, 혼합된 결과물을 목표하는 몰드 형태로 성형하는 단계와, 성형된 결과물을 건조하여 유기물 몰드를 형성하는 단계와, 상기 유기물 몰드 내에 슬립 상태의 도자기 원료를 주입하는 단계 및 상기 도자기 원료가 주입된 결과물을 소성하는 단계를 포함한다.

상기 도자기 원료는 일반적으로 도자기 원료로서 사용되는 원료라면 제한이 없다. 일반적으로 사용되는 도자기 원료로는 규석, 장석 및 점토 등일 수 있다. 또한, 상기 도자기 원료는 백자, 청자, 분청사기의 원료일 수 있으며, 사용되는 원료에 제한이 없다.

상기 용매는 물일 수 있다.

상기 유기물 몰드는 구멍이 뚫려있는 투각 몰드 형태를 가질 수 있다.

또한, 상기 도자기 원료가 주입되어 내벽과 외벽의 2중 구조를 이루는 보온을 위한 도자기를 제조하기 위하여 상기 유기물 몰드는 상기 도자기 원료가 주입되는 상기 내벽과 상기 외벽을 형성하는 공간이 분리되어 있는 몰드 형태를 가질 수 있다.

상기 건조는 30∼60℃의 온도에서 1∼72시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.

상기 소성은 300∼1000℃의 온도에서 10분∼72시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.

상기 소성 공정은 소성 온도(300∼1000℃)까지는 일정 승온 속도(예컨대, 1∼50℃/min)로 승온시킨 후, 일정 시간(10분∼72시간)을 유지하여 소성하고, 상온까지 로냉하여 실시할 수 있다. 상기 소성은 산화 분위기(예컨대, 산소(O₂) 또는 공기(air) 분위기)에서 실시하는 것이 바람직하다.

상기 소성 공정은 다음과 같은 공정으로 이루어질 수도 있다. 제1 온도(300∼800℃)로 승온하여 초벌 소성을 실시하고, 제2 온도(예컨대, 600∼1000℃)에서 일정 시간(1∼48시간) 유지하는 재벌 소성을 실시한 후, 상온까지 냉각하는 공정으로 이루어질 수도 있다. 상기 초벌 소성을 실시한 후에는 상온까지 냉각하고 제2 온도(예컨대, 600∼1000℃)로 승온하여 재벌 소성을 실시할 수도 있다.

상기와 같은 유기물 몰드는 다음과 같은 면에서 석고 몰드에 비하여 유용성을 갖는다.

(1) 투각 몰드

현존하는 석고 몰드 방식으로서는 투각(구멍이 뚫린 도자기)을 구현하기에는 매우 어렵다. 석고 몰드의 경우 투각이 어려운 이유는 도자기에 특정 구멍을 재현하려면 그 공간을 석고가 막아주어야 하는데, 작거나 소량의 양음각은 구현한다고 하여도, 제품 전범위에 깊은 음각 문양이 요구된다면 석고 몰드에서 도자기를 탈형시키면서 도자기에 손상을 주거나 잠재적인 변형 스트레스를 주게 된다. 이는 대량생산이 거의 불가능한 수준이며, 소량 생산이라도 수작업으로 그 공정을 진행하는 것과 비교하여 소모되는 자원이 별 차이가 없다.

하지만 유기물 몰드는 “탈형”이라는 공정이 아예 존재하지 않기 때문에 몰드에서 제품이 빠져야 한다는 걱정을 하지 않아도 된다.

온도별 반응차이를 통하여 1차 소성 후에는 유기물 몰드가 제거되게 된다.

이는 기존에 투각 제품이 대량생산에 있어 수작업 공정 때문에 비교적 높은 단가로 거래되어야 했던 시장분위기를 변화시킬 수 있으며, 수작업 공정을 포함하는 제품보다 훨씬 높은 가격경쟁력을 확보할 수 있다.

(2) 제품 내부의 특정 기형 형성

보온을 위하여 이중으로 된 도자기 커피잔을 생산한다고 할 때, 기존 석고 몰드 방식으로는 겉 부분(외벽)과 속 부분(내벽)을 따로 성형하여, 수작업으로 일일이 접합하는 공정을 가지게 된다.

이는 생산비 증대는 물론이며, 접합 과정에서 발생하는 스트레스로 인하여 불량률이 높게 나타난다. 하지만 본 발명에 의한 유기물 몰드는 위 2가지 공정이 필요 없으며, 생산자는 유기물 몰드 상태 그대로 소성만 시키면 자동적으로 원하는 도자기를 얻을 수 있다. 이는 최초 슬립주입 이후 아무런 스트레스를 가하지 않기 때문에 불량률을 현저하게 줄일 수 있으며, 대량 생산의 가장 큰 걸림돌인 수작업이라는 공정이 필요 없기 때문에 가격경쟁력을 확보할 수 있다.

(3) 미세구조 구축 가능

도자기로 방충망 수준의 망을 만든다고 할 때, 기존 방식으로는 도자기 원료인 소지가 아무리 좋다고 하더라도 특정 크기 이하로는 불가능하다. 또한 미세한 구조들은 석고 몰드로 제작시 탈형 과정에서 스트레스로 인하여 부서지기가 쉽다.

하지만 본 발명의 유기물 몰드로는 충분히 가능하다. 이미 준비된 유기물 몰드에 슬립을 주입하고 그저 소성하기만 하면, 아무런 스트레스 없이 어느 정도의 강도를 보유하게 되는 자화된 도자기를 얻을 수 있다.

이하에서, 본 발명에 따른 실험예를 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실험예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

<실험예>

상술한 유기물의 조건에 맞추어 6가지 유기물을 선정하고, 각 조건과 부합하는지 실험하였다. 가격이 저렴하고, 손쉽게 구할 수 있는 유기물을 6가지 선정하여 실험에 임하였다.

실험의 방법은 가장 기본적인 시편부터 시작하여 통과되는 소재를 한 단계씩 실용적인 기물 모양으로 난이도를 높여가며 진행하였다.

아래의 표 1은 선정된 6가지 유기물의 특성을 보여주고 있다.

구분		특징
1	파라핀	- 약 60℃에서 액화 - 제작 단가 저렴 - 재료 공급 용이 - 수분 흡수율 미흡 - 수축 유동성 미흡
2	메틸셀룰로오스(methyl cellulose)	- 300℃ 이상에서 연소 - 재료 공급 용이 - 수축 유동성 양호 - 수분 흡수율 양호
3	스티로폼 유기물	- 350℃ 미만에서 기화 - 재료 공급 용이 - 충격에 강함 - 보관 용이 - 제작 단가 저렴 - 수분 흡수율 미흡 - 수축 유동성 미흡
4	종이	- 200℃ 미만에서 기화 - 재료 공급 용이 - 수분 흡수율 양호 - 수축 유동성 양호 - 제작 단가 저렴
5	공업용 실리콘	- 연질 유동성 확보 - 표면조도 탁월 - 수분 흡수율 미흡 - 불완전 연소 시 탄소찌꺼기 존재 - 연소 시 다량 탄소 발생
6	폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol; PVA)	- 300℃ 이상에서 연소 - 재료 공급 용이 - 수축 유동성 양호 - 수분 흡수율 양호

가장 이상적인 결과를 보여준 것은 종이였으며, 나머지 유기물들도 사용 가능한 결과를 보여주었다.

종이를 활용한 추가 실험을 진행하였다.

종이로 만들어진 노끈을 슬립 상태의 소지에 내장하여 소성하는 실험을 진행하였다. 도 1은 실험에 사용된 종이 노끈을 보여주는 사진이고, 도 2는 종이 노끈을 사용하여 약 850℃에서 1차 소성을 진행한 도자기를 보여주는 사진이다.

실험의 목적은 도자기의 내부에 제작자가 원하는 어떠한 공간을 형성시킬 수 있는지를 알아보는 것이었다. 슬립 상태의 소지 내부에 종이로 된 노끈을 내장하고 그대로 건조시킨 후 소성하였다. 결과적으로 850℃에서 1차 소성을 마친 도자기를 강제로 부셔보니 종이 노끈이 차지하고 있던 공간은 그대로 빈 공간으로 남게 된 것을 확인할 수 있었다.

매우 간단한 실험이지만 이는 활용 범위가 많은 사실로서 기존의 석고 몰드로서 대체하지 못하였던 특정 기형을 손쉽게 제작할 수 있는 방법이다.

이러한 실험에서 사용된 유기물은 종이 재질로서 그 가격은 석고에 비하여 매우 저렴하다.

하지만 최초 종이 몰드를 프레스 기계에서 찍어내기 위해선 금형을 제작하는 초기 투자비용이 발생된다.

아래의 표 2에 가장 기본적인 머그컵 기형을 기준으로 실제 석고로 제작할 때와 종이 몰드로 제작할 경우의 단가를 비교 계산하여 나타내었다.

구분	초기비용(원) (CASE / 금형)	몰드 제작비(원)	수명
석고 몰드	300,000	50,000	100회
종이 몰드	2,000,000	50	1회

도 3은 석고 몰드와 종이 몰드를 사용하여 도자기를 생산하는 경우의 비용을 비교하여 나타낸 그래프이다.

표 2 및 도 3을 참조하면, 초기 투자비용이 석고에 비하여 다소 높은 종이 몰드는 금형 제작 비용이 높아 소량 제품생산에는 적당하지 않지만, 생산이 반복될수록 증가되는 몰드 비용이 현저하게 낮기 때문에 대량 생산시 어느 순간부터는 가격경쟁력이 석고 몰드를 넘어서게 된다.

도 3 내지 도 7은 종이, 종이 100중량부에 대하여 물 10중량부, 종이 100중량부에 대하여 폴리비닐알코올 30중량부를 혼합하고, 약 60℃에서 12시간 동안 건조하여 유기물 몰드를 만들고, 상기 유기물 몰드를 이용하여 850℃에서 2시간 동안 1차 소성하여 형성한 도자기를 보여주는 사진들이다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (5)

1. 종이, 상기 종이 100중량부에 대하여 용매 5∼40중량부, 상기 종이 100중량부에 대하여 파라핀, 스티로폼, 메틸셀룰로오스 및 폴리비닐알코올 중에서 선택된 1종 이상의 유기물 1∼100중량부를 혼합하는 단계;
   혼합된 결과물을 목표하는 몰드 형태로 성형하는 단계;
   성형된 결과물을 건조하여 유기물 몰드를 형성하는 단계;
   상기 유기물 몰드 내에 슬립 상태의 도자기 원료를 주입하는 단계; 및
   상기 도자기 원료가 주입된 결과물을 소성하는 단계를 포함하는 유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 유기물 몰드는 구멍이 뚫려있는 투각 몰드 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 도자기 원료가 주입되어 내벽과 외벽의 2중 구조를 이루는 보온을 위한 도자기를 제조하기 위하여 상기 유기물 몰드는 상기 도자기 원료가 주입되는 상기 내벽과 상기 외벽을 형성하는 공간이 분리되어 있는 몰드 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 건조는 30∼60℃의 온도에서 1∼72시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 소성은 300∼1000℃의 온도에서 10분∼72시간 동안 수행하는 것을 특징으로 하는 유기물 몰드를 이용한 도자기의 제조방법.

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