KR101708391B1 - 무균열 유약, 이를 적용한 내열 무균열 뚝배기 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무균열 유약, 이를 적용한 내열 무균열 뚝배기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 무균열 유약은 엽장석, 장석, 규석, 백토, 활석, 규회석, 점토, 지르코늄, 바륨을 포함하고, 무균열 유약은 한 종류의 유약을 기본으로 하여 유약에 포함되는 색상 안료만 달리하여 뚝배기 제조시 뚝배기 내부와 외부의 색상을 다르게 구현하는 두톤 작업을 가능하게 한다.
본 발명은 열 보존성 및 내열성이 우수하고, 균열이 발생하지 않아 음식물이나 주방세제가 스며들거나 베어나오는 것이 방지될 뿐 아니라 투톤 색상 구현이 가능하여 아름다운 디자인과 색감을 가진 뚝배기의 제조가 가능한 이점이 있다.

Description

무균열 유약, 이를 적용한 내열 무균열 뚝배기 및 그 제조방법{NON-CRACKERED ENAMEL, EARTHEN POT HAVING NO CRACKS AND HEAT RESISTING USING THE SAME, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 무균열 유약, 이를 적용한 내열 무균열 뚝배기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 균열이 발생하지 않는 무균열 유약, 이를 적용한 내열 무균열 뚝배기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

뚝배기는 고온에서 지속적으로 조리하는 조리기구로서, 소지(흙)에 유약을 발라 고온에서 소성하여 제조한다.

이러한 뚝배기는 열을 가하게 되면 소지인 흙이 팽창하게 되고 표면에 바른 유약도 함께 팽창하면서 미세한 균열이 발생한다. 이렇게 발생한 균열에는 음식물 찌꺼기나 주방 세제가 스며들거나, 조리시 스며들었던 주방 세제가 베어 나와 음식물로 혼입되는 등의 문제가 발생한다.

따라서, 뚝배기는 세제로 씻지 말로 물에 오래 불렸다가 식초, 밀가루, 쌀뜨물 등을 이용하여 세척할 것을 권고하고 있다.

그리고 현재 뚝배기는 균열이나 음식물 찌꺼기가 끼인 것이 보이지 않도록 대부분 검은색이나 갈색 등의 어두운 색으로 제조하고 있으며, 이로 인해 위생적인 문제와 더불어 다양한 색상 구현이 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 열 보존성 및 내열성이 우수하고, 균열이 발생하지 않아 음식물이나 주방세제가 스며들거나 베어나오는 것이 방지되며, 투톤 또는 다양한 색상 구현이 가능하여 아름다움을 갖도록 한 무균열 유약, 이를 적용한 내열 무균열 뚝배기 및 그 제조방법를 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 무균열 유약은, 엽장석 60~70 중량%, 장석 3~5 중량%, 규석 3~4 중량%, 백토 5~6 중량%, 활석 1~3 중량%, 규회석 4~6 중량%, 점토 3~4 중량%, 지르코늄 3~4 중량%, 바륨 6~8 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 무균열 유약은 안료를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 무균열 뚝배기 제조방법은, 소지를 준비하고 토련하는 단계;

상기 토련한 소지를 배토 절단하는 단계;

상기 배토 절단한 소지를 몰드에 넣고 뚝배기 형상 성형물로 성형하는 단계;

상기 성형물을 건조하고 상기 몰드로부터 분리하는 단계;

상기 건조된 성형물을 정형하는 단계;

상기 정형된 성형물을 700~900℃에서 1차 소성하는 단계;

제조한 유약을 이용하여 상기 1차 소성된 성형물을 시유하는 단계; 및

상기 시유한 성형물을 1100~1300℃에서 2차 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 무균열 뚝배기 제조방법에서 유약은 엽장석 60~70 중량%, 장석 3~5 중량%, 규석 3~4 중량%, 백토 5~6 중량%, 활석 1~3 중량%, 규회석 4~6 중량%, 점토 3~4 중량%, 지르코늄 3~4 중량%, 바륨 6~8 중량%를 포함하는 원료를 볼밀 내에 장입하고 지름 3~5cm의 알루미나 볼을 사용하여 10시간 이상 회전하여 분쇄한 후 물의 양을 원료 대비 50~80 중량%으로 혼합하여 제조한 것임을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 무균열 뚝배기 제조방법에서 제조한 유약을 이용하여 상기 1차 소성된 성형물을 시유하는 단계는,

상기 성형물의 외부 표면에 상기 유약을 도포하는 1차 시유과정과,

상기 성형물의 내부 표면에 상기 유약을 도포하는 2차 시유과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 무균열 뚝배기 제조방법에서 1차 시유과정의 유약과 상기 2차 시유과정의 유약은 색상이 다른 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 무균열 뚝배기 제조방법에서 소지는 내열소지인 것을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 무균열 뚝배기 제조방법으로 제조되며,

외부 표면과 내부 표면의 색상이 상이한 투톤 뚝배기인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 무균열 유약으로 표면 처리하여 세제를 뿜어내는 기존 뚝배기의 단점 극복할 수 있고 세척이 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 투톤 색상구현하여 진부한 뚝배기의 느낌을 벗어나 아름다운 디자인과 색감을 살리는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 무균열과 더불어 내열성이 확보되어 열이 균일하게 전달되 맛과 영양보존이 뛰어나며 음식물을 오래도록 따뜻하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 유약 제조를 위한 볼밀 및 알루미나 볼을 보인 도면.
도 2(a)(b)(c)는 본 발명의 내열 무균열 뚝배기 제조방법을 보인 과정도.
도 3은 본 발명에 의해 제조된 내열 무균열 뚝배기를 보인 사진.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명은 균열이 발생하지 않는 무균열 유약을 제조하고 이를 적용하여 내열 무균열 뚝배기를 제조하는 것이다.

무균열 유약은 엽장석, 장석, 규석, 백토, 활석, 규회석, 점토, 지르코늄, 바륨을 포함한다. 구체적으로, 무균열 유약은 엽장석 60~70 중량%, 장석 3~5 중량%, 규석 3~4 중량%, 백토 5~6 중량%, 활석 1~3 중량%, 규회석 4~6 중량%, 점토 3~4 중량%, 지르코늄 3~4 중량%, 바륨 6~8 중량%를 포함한다.

엽장석, 장석, 규석, 백토, 활석은 유약의 기본이 되는 성분이고, 규회석, 점토, 지르코늄, 바륨은 무균열 특성을 갖도록 추가되는 성분이다.

유약의 기본이 되는 성분은 엽장석의 함량을 높이고 장석의 함량을 감량하여 유약의 용융 온도를 높여 소성시 균열 발생을 방지한다. 장석의 함량이 높은 경우 용융 온도가 높아지면 유약이 흘러내리거나 균열이 발생하게 된다.

엽장석은 내열충격성이 우수하며 열팽창계수가 작은 특징을 가진다.

구체적으로, 엽장석은 60 중량% 미만으로 포함되면 소지의 가소성(Plasticity)이 낮아져 성형공정에서 불량율이 높아지는 문제가 있고, 70 중량%를 초과하여 포함되면 재료비가 높아지는 문제가 있다.

장석은 소지 내에 있는 알루미나 성분과 작용하여 소지에 융착시키는 융제 역할을 한다. 장석은 함량이 높으면 시유시 유약이 가라앉기 쉬우며 팽창률이 커서 균열이 발생하기 쉽다.

구체적으로, 장석은 3 중량% 미만으로 포함되면 소성온도가 높아져 제품의 강도가 좋아지게 되고, 5 중량%를 초과하여 포함되면 소성온도가 낮아지면서 제품의 강도가 떨어짐에 따라 제품의 질적저하를 가져오는 문제가 있다.

규석은 유리질로서 유약의 뼈대가 되는 역할을 한다.

구체적으로, 규석은 3 중량% 미만으로 포함되면 소성시에 수축율이 높아져 제품이 변형되는 문제가 있고 4 중량%를 초과하여 포함되면 점성이 떨어져 작업성이 나빠지는 문제가 있다.

백토는 철분이 포함되지 않기 때문에 연하고 밝은 색을 띄게 하는 역할을 한다.

구체적으로, 백토는 5 중량% 미만으로 포함되면 제품의 성형성이 떨어지는 문제가 있고, 6 중량%를 초과하여 포함되면 제품의 내열성이 떨어져 제품의 질적저하를 가져오는 문제가 있다.

활석은 유약에서 유면을 부드럽게 만들고 투명도를 좋게 만들며 소성 수축이 작고 수화팽창이 작도록 만든다.

구체적으로, 활석은 1 중량% 미만으로 포함되면 소성온도가 높아져 제품의 강도가 좋아지게 되고, 3 중량%를 초과하여 포함되면 소성온도가 낮아지면서 제품의 강도가 떨어짐에 따라 제품의 질적저하를 가져오는 문제가 있다.

규회석은 소성이 쉽고 건조 수축이 적으며, 소성 수축이 거의 없으며 소성한 후 수화 팽창이 적으며, 소성 강도가 크고 열충격에 대한 저항성도 커진다. 유약에 규회석이 포함되면 대부분의 핀홀이 제거되는 등 위와 같은 물리적 성질이 향상된다.

구체적으로, 규회석은 4 중량% 미만으로 포함되면 표면이 거칠고 융점이 높아져 생산성이 떨어지는 문제가 있고, 6 중량%를 초과하여 포함되면 크랙이 발생되는 문제가 있다.

점토는 소지에 유약이 잘 밀착하여 소성할 때 유약이 소지에서 박리되는 현상을 방지하는 역할을 한다. 유약에 점토가 포함되면 소성할 때 유약이 소지에서 뜬 상태로 온도가 상승하여 녹았을 때 생기는 말림 현상 등을 방지할 수 있다.

구체적으로, 점토는 3 중량% 이상 포함되어야 상기 효과를 기대할 수 있으며, 4 중량%를 초과하면 점성이 강해져 색상이 변화가 커지고 융점이 올라가는 문제가 있다.

지르코늄은 유탁제로 사용된다.

구체적으로, 지르코늄은 3 중량%를 미만으로 포함되면 색상의 선명도가 떨어지고 투명유로 바뀌면서 소지 바탕 색상이 드러나는 문제가 있고, 4 중량%를 초과하여 포함되면 융점이 올라가는 문제가 있다.

바륨은 불투명한 유약을 만들기 위해 포함된다. 바륨은 반응성이 적고 내화도가 높아 함량이 높으면 유면이 녹지 않아 8 중량% 이하로 포함한다.

구체적으로, 바륨은 6 중량% 미만으로 포함되면 융화점이 높아지고 유면이 거칠어 지는 문제가 있고, 8 중량%를 초과하여 포함되면 기포가 발생하는 문제가 있다.

바람직하게는, 무균열 유약은 엽장석 65.3 중량%, 장석 4.5 중량%, 규석 3.7중량%, 백토 5.5 중량%, 활석 2.05 중량%, 규회석 4.75 중량%, 점토 3.7 중량%, 지르코늄 3.5 중량%, 바륨 7.0 중량%를 포함하는 것이 이상적이다.

무균열 유약은 안료를 더 포함한다. 안료는 원하는 색상의 뚝배기를 만들기위한 것이다. 무균열 유약에 안료는 1000:1~20의 배합 비율로 혼합될 수 있다. 안료는 원하는 색감에 따라 유약과의 배합 비율을 상기한 범위 내에서 다양하게 적용할 수 있다.

상기한 유약은 도 1에 도시한 바와 같이, 엽장석, 장석, 규석, 백토, 활석, 규회석, 점토, 지르코늄, 바륨을 포함하는 원료(1)를 볼밀(10) 내에 장입하고 지름 3cm~5cm의 알루미나 볼(20)을 사용하여 10시간 이상 회전하여 분쇄한 후 물을 혼합하여 제조한다.

볼밀(10) 내에서 알루미나 볼(20)이 낙하할 때의 강한 충격작용과 볼 사이의 마쇄작용에 의해 원료(1)는 더욱 미세하게 분쇄되고, 미세하게 분쇄된 원료(1)는 시유 공정에서 성형물 표면에 더욱 얇고 일정한 두께의 유약 도포를 가능하게 한다.

원료(1)는 미세한 분쇄를 위해 용량 100kg 볼밀(10)에서 10시간 이상 15,000회 회전시키는 것이 바람직하다. 유약은 원료(1) 대비 물의 양이 50~80 중량% 일 수 있다.

제조한 유약에 안료를 혼합하여 다양한 색상의 유약을 구현할 수 있다.

일반적으로 안료가 다르면 소성 가마 내에서 열이 가해지는 위치(뚝배기의 내부와 외부)에 따라 팽창계수가 달라져 안료나 가열 위치에 따라 팽창계수를 달리한 유약을 사용해야 한다.

하지만, 이 경우 일정한 수치를 맞추기 어렵고 상이한 색상의 유약이 만나는 경계선에 크랙이 발생하는 불량이 발생하므로 뚝배기의 내부와 외부의 색상이 다른 투톤 뚝배기 양산이 불가능하다.

하지만, 상술한 무균열 유약은 한 종류의 유약을 기본으로 하여 색상 안료만 달리하여 후술할 뚝배기 제조시 뚝배기 내부와 외부의 색상을 다르게 구현하는 두톤 작업이 가능하다.

한편, 무균열 유약을 적용한 내열 무균열 뚝배기 제조방법은, 도 2에 도시된 바와 같이, 소지를 준비하고 토련하는 단계(S1)와, 토련한 소지를 배토 절단하는 단계(S2)와, 배토 절단한 소지를 몰드에 넣고 뚝배기 형상 성형물로 성형하는 단계(S3)와, 성형물을 건조하고 몰드로부터 분리하는 단계(S4)와, 건조된 성형물을 정형하는 단계(S5)와, 정형된 성형물을 700~900℃에서 1차 소성(초벌)하는 단계(S6)와, 제조한 유약을 이용하여 1차 소성된 성형물을 시유하는 단계(S7)와, 시유한 성형물을 1100~1300℃에서 2차 소성(재벌)하는 단계(S8)를 포함한다.

소지는 내열소지이다. 내열소지는 열 보존성 및 내열성이 우수한 뚝배기를 제조하기 위한 것이다. 내열소지는 시중에 판매되는 일반 내열소지를 사용할 수 있다. 예를 들어, 내열소지는 점토에 활석, 카오린, 알루미나, 산화마그네슘, 활페트라이트 등이 포함된 것일 수 있다.

토련은 소지 내 공기를 제거하고 수분을 고르게 분포시키는 것이다. 토련은 토련기(Pug mill)를 사용하여 수행한다.

배토 절단은 토련한 소지를 적정한 크기로 절단하는 단계이다. 배토 절단은 배토 절단기를 이용하여 수행한다.

적정한 크기로 배토 절단한 소지는 성형기(Roller Machine)의 몰드에 넣고 뚝배기 형상 성형물로 성형한다. 몰드는 석고 몰드일 수 있다.

성형물은 건조기(브럭타)에 넣어 수분을 제거한 후 몰드로부터 분리한다. 건조된 성형물은 자동정형기에 넣어 정형한다. 정형은 성형물의 거칠고 날카로운 표면을 다듬어 정리하는 것이다.

정형된 성형물은 자동입출력 시스템을 통해 1차 소성을 위한 가마로 진입시킬 수 있다. 가마로 진입된 성형물은 700~900℃에서 1차 소성을 수행한다. 1차 소성은 성형물의 강도를 높이고 불순물을 제거하며 유약 흡수를 위한 바삭바삭한 상태로 전환시킨다.

1차 소성온도는 700℃ 미만이면 불순물이 제거되지 않고 900℃를 초과하면 성형물에 유약을 입힐 경우 유약을 견디지 못하고 부푸는 등의 결함이 발생할 수 있다. 바람직한 1차 소성 온도는 800℃이다.

1차 소성 후 제조한 유약을 이용하여 성형물을 시유한다.

시유는 1차 소성된 성형물의 외부 표면에 유약을 도포하는 1차 시유과정과, 1차 소성된 성형물의 내부 표면에 유약을 도포하는 2차 시유과정을 포함한다.

1차 시유과정 후에는 건조 과정을 거친 후 2차 시유과정을 수행한다.

1차 시유과정의 유약과 2차 시유과정의 유약은 한 성분으로 색상만 다른 것이다. 구체적으로, 1차 시유과정의 유약과 2차 시유과정의 유약의 원료 성분은 동일하고, 안료의 색상만 차이가 있다. 1차 시유과정과 2차 시유과정은 뚝배기 내부와 외부의 색상이 다른 투톤의 뚝배기를 제조하기 위한 것이다.

유약은 무균열 유약으로 엽장석 60~70 중량%, 장석 3~5 중량%, 규석 3~4 중량%, 백토 5~6 중량%, 활석 1~3 중량%, 규회석 4~6 중량%, 점토 3~4 중량%, 지르코늄 3~4 중량%, 바륨 6~8 중량%를 포함하는 원료(1)를 도 1의 (a)에 도시된 볼밀(10) 내에 장입하고 도 1의 (b)(c)에 도시된 지름 3cm~5cm의 알루미나 볼(20)을 사용하여 10시간 이상 회전하여 분쇄한 후 물을 혼합하여 제조한다. 유약은 원료(1) 대비 물의 양이 50~80 중량% 일 수 있다. 유약에 안료는 1000:1~20의 배합 비율로 혼합될 수 있다.

일반적인 내열 유약은 0.3mm 초과의 일정한 두께로 시유되야 균열이 잘 생기지 않으나, 상술한 무균열 유약은 0.3mm 이하로 얇게 시유되어도 균열이 생기지 않아 양산성이 우수하다.

실험 결과 상술한 무균열 유약의 경우 1100℃ 이상, 바람직하게는 1250℃ 이상의 가마에서 약 22시간 ~ 24시간 정도 소성하면 유약의 결정이 완전히 바뀌어 무균열 냄비의 제조를 가능하게 한다.

2차 시유과정 후 성형물을 건조하고 백 마크(Back Mark) 인쇄를 수행할 수 있다. 백 마크(Back Mark) 인쇄는 시유 과정 전 수행할 수도 있다. 백 마크는 뚝배기 바닥면에 상표 전사지를 부착하거나 텍스트, 문양 등을 인쇄하는 것이다. 텍스트 및 문양 등은 백마크 인쇄기 및 패드 인쇄기를 사용하여 2도 색상까지 인쇄할 수 있다.

백 마크 인쇄를 수행한 성형물 또는 시유하고 건조한 성형물은 본소성 가마(MK, Micro Kiln)에 장입하고 1100~1300℃ 온도에서 2차 소성한다.

2차 소성온도는 1100℃ 미만이면 유약이 용융되지 않아 유리막이 형성되지 않고, 1300℃를 초과하면 유약이 성형체 표면에 불완전하게 융착하거나 표면이 갈라지는 균열이 발생할 수 있다.

바람직한 2차 소성 온도는 1250℃이다. 상기 온도에서 유약은 약 22시간 ~ 24시간 정도 소성하면 유약의 결정이 완전히 바뀌어 무균열 냄비로 제조 가능하다.

2차 소성 후에는 균열이 있는지 검수하고 포장한다.

상술한 제조방법에 의해 제조된 뚝배기는, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 표면과 내부 표면의 색상이 상이한 투톤 내열 무균열 뚝배기로 제조된다.

상술한 내열 무균열 뚝배기는 무균열 유약으로 표면 처리하여 세척이 용이하고 투톤 색상구현이 가능하다.

따라서, 700℃의 열충격에도 깨지지 않는 내열성을 가지고 있으며, 수분 흡수율이 낮아 남은 음식물이나 세제 잔여물 등이 뚝배기 속으로 스며드는 것이 방지된다. 그리고 투톤 색상 구현이 가능하도록 한 것은 진부한 뚝배기의 느낌을 벗어나 아름다운 디자인과 색감을 살릴 수 있도록 한다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

1 : 원료 10 : 볼밀
20 : 알루미나 볼

Claims (8)

1. 엽장석 60~70 중량%, 장석 3~5 중량%, 규석 3~4 중량%, 백토 5~6 중량%, 활석 1~3 중량%, 규회석 4~6 중량%, 점토 3~4 중량%, 지르코늄 3~4 중량%, 바륨 6~8 중량%를 포함하고,
   안료를 더 포함하며,
   상기 안료의 색상을 달리하여 뚝배기의 내부 표면과 외부 표면의 색상을 다르게 하는 투톤 작업이 가능하게 한 것을 특징으로 하는 무균열 유약.
2. 삭제
3. 소지를 준비하고 토련하는 단계;
   상기 토련한 소지를 배토 절단하는 단계;
   상기 배토 절단한 소지를 몰드에 넣고 뚝배기 형상 성형물로 성형하는 단계;
   상기 성형물을 건조하고 상기 몰드로부터 분리하는 단계;
   상기 건조된 성형물을 정형하는 단계;
   상기 정형된 성형물을 700~900℃에서 1차 소성하는 단계;
   제조한 유약을 이용하여 상기 1차 소성된 성형물을 시유하는 단계; 및
   상기 시유한 성형물을 1100~1300℃에서 2차 소성하는 단계를 포함하고,
   상기 유약은 엽장석 60~70 중량%, 장석 3~5 중량%, 규석 3~4 중량%, 백토 5~6 중량%, 활석 1~3 중량%, 규회석 4~6 중량%, 점토 3~4 중량%, 지르코늄 3~4 중량%, 바륨 6~8 중량%를 포함하는 원료를 볼밀 내에 장입하고 지름 3~5cm의 알루미나 볼을 사용하여 10시간 이상 회전하여 분쇄한 후 물의 양을 원료 대비 50~80 중량%으로 혼합하여 제조한 것이며,
   상기 유약에 안료를 더 포함하며,
   상기 제조한 유약을 이용하여 상기 1차 소성된 성형물을 시유하는 단계는,
   상기 성형물의 외부 표면에 상기 유약을 도포하는 1차 시유과정과,
   상기 성형물의 내부 표면에 상기 유약을 도포하는 2차 시유과정을 포함하며,
   상기 1차 시유과정의 유약과 상기 2차 시유과정의 유약은 색상이 다른 것을 특징으로 하는 무균열 뚝배기 제조방법.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 소지는 내열소지인 것을 특징으로 하는 무균열 뚝배기 제조방법.
8. 청구항 3 또는 청구항 7의 제조방법으로 제조되며,
   외부 표면과 내부 표면의 색상이 상이한 투톤 뚝배기인 것을 특징으로 하는 내열 무균열 뚝배기.

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