KR102211687B1 - 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는, 반죽물을 도자기의 형태로 성형하는 성형 단계; 성형된 도자기를 전기 가마에서 800℃ 내지 1200℃의 온도로 30분 내지 90분 동안 소성하는 초벌 소성 단계; 초벌 소성이 이루어진 도자기에 유약을 시유하는 시유 단계; 및 유약이 시유된 도자기를 건조 후, 전기 가마 및 가스 가마 중 적어도 어느 하나의 가마를 이용하여 1100℃ 내지 1300℃의 온도에서 40분 내지 140분 동안 가열하는 재벌 소성 단계;를 포함하되, 유약은, 베이스 원료로서 자두씨 재, 도석 및 활석을 포함하고, 서브 원료로서 카오린 및 규석을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법{MANUFACTUREING METHOD OF CERAMICS USING THE GLAZE INCLUDING ASHES OF PRUNE BUR}
본 발명은 도자기의 제조 시 이용되는 유약에 있어서, 자두씨의 재를 포함하는 유약을 이용하여 도자기를 제조함으로써, 품질 및 심미성이 향상된 도자기를 제공할 수 있도록 하는 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법과 관련된 것이다.
일반적으로 유약은 도자기나 옹기의 표면에 시유되고 열처리에 의하여 융착된 광택 또는 무광택의 유리 피막으로서 도자기의 투수성을 저하시키고 심미감을 표출시키며, 도자기의 강도를 향상시키는 기능을 한다.
이러한 유약은 보통, 장석, 규석, 석회석 등을 주성분으로 하고, 여기에 색소로서 산화크롬, 산화코발트, 산화철, 산화동, 이산화망간 등과 같은 금속 산화물을 포함하여 구성되는데, 이러한 조성을 가진 유약을 생활용 도자기에 사용할 경우, 금속산화물이 인체에 악영향을 미칠 우려가 있어서, 최근에는 천연 식물성 소재를 이용한 환경 친화적 유약 조성물이 개발되고 있다.
일 예로서, 한국 공개특허 제10-2013-0078061호(대나무 재를 포함한 도자기용 유약 조성물 및 이의 제조방법)에서는 대나무를 태워 만든 대나무 재를 재활용함으로써 폐자원으로 인한 환경 오염을 줄이는 효과가 있는 도자기 유약 제조 방법에 대하여 개시하고 있으나, 상술한 선행기술의 대나무 재를 포함하는 나무 재는 저온 소성으로 제조됨에 따라서 도자기의 내구성이 종래 유약에 비해 낮기 때문에 제조된 도자기를 생활 자기 등으로 이용하기에 부적합한 문제가 있었으며, 상술한 선행 기술은 유색의 고광택 표면 질감을 표현하는 기술인 것으로서, 최근 도자기에 대한 소비자들의 선호도가 표면 광택이 많이 나는 도자기보다는, 전통 도자기에서 표현할 수 있는 광택 영역과 무광택 영역의 중간 정도의 광택도를 가진 투명한 색상의 도자기로 변화하는 추세를 반영하여볼 때, 소비자의 선호 트렌드에 대응하기 어려운 문제가 있었다.
즉, 상술한 선행기술을 포함한 종래 유약들은 대부분 광택이 많이 나는 제품이거나, 광택이 전혀 없는 제품인 유약이 주를 이루고 있는 것이고, 일각에서는 소비자의 도자기 선호도 변화에 대응하여 도자기 표면의 광택도를 조절하기 위하여 카오린의 첨가량을 조정함으로써 광택도를 줄이기 위한 노력을 기울이고 있으나, 이러한 방식은 도자기의 광택도를 줄일 수는 있을지라도, 도자기 자체의 내구성을 현저히 저하시키게 되는 문제가 있었다.
이에 본 발명은 친환경 유약의 원료인 자두씨 재를 포함함으로써, 제조되는 도자기의 화도 개선 및 반광택 영역과 광택 영역의 중간 광택 질감의 도자기를 제조할 수 있는 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용하는 도자기의 제조 방법을 제공하는 것에 제1 목적이 있다.
또한, 본 발명에서는, 친환경 유약의 원료로서 자두씨 재를 포함하는 친환경 유약을 제공함으로써, 유약의 흡수율을 개선하여 완성된 도자기의 크랙이 발생하는 문제를 개선하고, 강도를 향상할 수 있는 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용하는 도자기의 제조 방법을 제공하는 것에 제2 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법은, 반죽물을 도자기의 형태로 성형하는 성형 단계; 성형된 도자기를 전기 가마에서 800℃ 내지 1200℃의 온도로 30분 내지 90분 동안 소성하는 초벌 소성 단계; 초벌 소성이 이루어진 도자기에 유약을 시유하는 시유 단계; 및 유약이 시유된 도자기를 건조 후, 전기 가마 및 가스 가마 중 적어도 어느 하나의 가마를 이용하여 1100℃ 내지 1300℃의 온도에서 40분 내지 140분 동안 가열하는 재벌 소성 단계;를 포함하되, 유약은, 베이스 원료로서 자두씨 재, 도석 및 활석을 포함하고, 서브 원료로서 카오린 및 규석을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 유약은 베이스 원료로서 자두씨 재, 도석 및 활석의 혼합 중량비(wt%)에 대하여 1~3:5~7:1~3의 비율로 혼합하고, 서브 원료로서 카오린 및 규석이, 베이스 원료의 전체 중량비(wt%)에 대하여 1:0.5~0.7의 비율로 첨가되는 것이 바람직하다.
상술한 자두씨 재는, 베이스 원료로 이용되기 전, 자두씨를 전기 가마에서 1100 내지 1300℃의 온도로 1시간 내지 3시간 동안 가열하여 얻어진 휘발 성분이 제거된 하소 상태의 자두씨 재를 이용하는 것이 바람직하다.
상술한 재벌 소성 단계에 있어서, 유약이 시유된 도자기를 전기 가마에서 1230 내지 1270℃의 온도로 20 내지 70분 동안 소성하는 제1 재벌 소성 단계; 및 제1 재벌 소성 단계의 수행 후의 도자기를 가스 가마에서 1220 내지 1250℃의 온도로 20 내지 70분 동안 소성하는 제2 재벌 소성 단계;를 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 시유 단계는, 도자기에 유약을 도포하는데 있어서, 담금 시유, 분무 시유, 붓질 시유 및 흘림 시유 중 어느 하나의 시유 기법을 이용하여 도자기에 상기 유약이 도포되도록 하는 것이 바람직하다.
상술한 성형 단계는, 반죽물의 원료로서, 백자토 및 분청토 중 적어도 어느 하나의 점토를 이용하여 도자기의 형태로 성형하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 종래에는 도자기 광택의 질감을 조절하기 위하여 카오린의 첨가량을 조절하는 등의 방식이 이용되어 왔으나, 본 발명에서는 산화칼륨(K2O)성분이 다량 함유된 자두씨 재에 의하여 반광택 영역과 광택 영역의 중간의 광택 질감을 표현할 수 있게 되며, 더불어 종래에 사용되던 나무 재를 이용한 유약과 비교하였을 때, 유약의 화도를 현저히 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 줄기재, 뿌리재, 및 잎재에 비하여 딱딱한 부위의 자두씨 껍질재는 산화칼륨(K2O) 성분이 40%이상 함유되어 있고, 오산화인(P2O5) 성분도 16% 정도를 포함하고 있어 자두씨 재를 유약의 매용 재료로 이용할 경우, 비교적 소성 온도가 높은 장작 가마, 전기 가마 및 가스 가마에서 사용되는 백자유약 및 분청 유약에서 흡수율의 단점을 보완하여 크랙 생성에 의한 문제를 해소할 수 있는 효과가 있으며, 더불어 소성 온도를 향상하여 강도가 개선되는 등 우수한 관능적 특성을 갖는 유약을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 자두씨 재가 포함된 유약을 이용하여 도자기 유약의 기능을 개선하여 심미성을 향상하고, 유약의 구성 요소가 인체에 무해한 천연 원료로 구성되어 사용자가 생활 자기 등으로 사용하더라도 무리가 없는 친환경 도자기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법에 대한 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따라 자두씨 재를 포함하는 유약의 베이스 원료가 되는 구성 물질의 3성분계 실험을 나타낸 삼각 좌표의 일 예.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 자두씨 재를 포함하는 유약을 제조하기 위하여, 자두씨 재, 도석 및 활석으로 구성된 베이스 원료에 서브 원료로서 화이트 카오린 및 규석의 첨가 실험을 위한 사각 좌표 실험의 일 예.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자두씨 재를 포함하는 유약의 조합비를 나타낸 테이블의 일 예.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용하여 완성한 도자기의 일 예.
이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.
본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.
또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은, 자두씨 재를 이용한 도자기의 제조 방법에 관한 것으로서, 제조되는 도자기의 화도 개선 및 반광택 영역과 광택 영역의 중간 광택 질감의 도자기를 제조할 수 있는 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용하는 도자기의 제조 방법을 제공하는 것에 제1 목적이, 친환경 유약의 원료로서 자두씨 재를 포함하는 친환경 유약을 제공함으로써, 유약의 흡수율을 개선하여 완성된 도자기의 크랙이 발생하는 문제를 개선하고, 강도를 향상할 수 있는 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용하는 도자기의 제조 방법을 제공하는 것에 제2 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저 도 1을 참조하면, 도 1에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법의 흐름도를 도시하였다.
즉, 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법은, 먼저 반죽물을 도자기의 형태로 성형하는 성형 단계(S10)가 수행된다.
한편, 상술한 S10 단계에서, 이용되는 도자기의 반죽물은, 백자토 및 분청토 중 적어도 어느 하나의 점토를 이용하는 것으로 이해될 수 있다.
이때, 상술한 백자토는, 백자를 만드는 흙으로 탈철 처리되어 있고 도자기의 소지 중 가장 입자가 미세하여 고온 소성이 가능하며 환원 소성에서 유백색의 흰색을 나타내며, 식기류를 만들 때 가장 이상적으로 사용되는 점토인 것으로 이해될 수 있으며, 상술한 분청토는 분청 사기를 만드는 흙으로서 철분의 양이 상대적으로 많고, 입자가 거친 편에 속하며, 소성 시 산화 분위기 및 환원 분위기에서 모두 사용 가능한 점토인 것으로 이해될 수 있다.
한편, 도 1에서는 도시하지 않았으나, 상술한 S10 단계의 수행 후, 후술할 S20 단계가 수행되기 전, 반죽물을 성형함으로써 얻어진 도자기를 통풍이 잘되는 그늘 진 곳에서 자연 건조 시키거나, 건조기를 이용하여 저온에서 1회 이상 건조 시키는 건조 단계;가 더 포함될 수 있으며, 본 발명은 이에 제한하지 않는다.
다시 도 1을 참조하여, S10 단계의 수행 후, 성형된 도자기를 전기 가마에서 800℃ 내지 1200℃의 온도로 30분 내지 90분 동안 소성하는 초벌 소성 단계(S20)가 수행될 수 있다.
상술한 S20 단계는, 자연 건조된 도자기를 전기 가마 내에서 도자기가 초벌로 구워지는 공정인 것으로서, 이러한 S20 단계는 후술할 시유 단계(S30)에서 유약이 도자기에 잘 입혀지도록 하는 것과 완성된 도자기의 강도를 더하고, 발색력이 향상될 수 있도록 하는 효과를 도출하기 위한 것으로서, 즉, 안전한 소결을 준비하는 과정인 것으로 이해될 수 있다.
한편, 상술한 S20 단계의 수행 후, 초벌이 이루어진 도자기에 유약을 시유하는 시유 단계(S30)가 수행될 수 있다.
이때, 상술한 S30 단계에서 시유되는 유약은 베이스 원료로서 자두씨 재, 도석 및 활석을 포함할 수 있다.
먼저 상술한 자두씨 재는, 베이스 원료로 이용되기 위하여, 전처리 과정으로서, 자두씨를 전기 가마에서 1100 내지 1300℃의 온도로 1 내지 3시간 동안 가열함으로써, 휘발 성분이 제거된 하소 상태의 자두씨 재를 이용하는 것이 바람직하다.
이러한 전처리 과정을 거친 자두씨 재는 하기 표 1의 자두씨 재의 XRF 분석 결과에 따른 성분 분석표를 참조하여 보면, 자두씨 재에는 이산화규소(SiO2) 0.34wt%, 산화알루미늄(Al2O3) 2.46wt%, 산화망간(MgO) 0.87wt%, 산화칼슘(CaO) 16.83wt%, 오산화인(P2O5) 15.93wt%, 산화칼륨(K2O) 49.9wt%로 구성되어 있다.
이때, 표 1에 Ig.loss(ignition loss)는 건조 감량인 것으로 이해될 수 있으며, Ig.loss로 13.67wt%로 분석된 결과는 앞서 자두씨를 전기 가마에서 하소하여 이용함에 따라 휘발성분이 제거된 양인 것으로 이해될 것이다.
즉, 표 1에서 보여지는 바와 같이, 상술한 자두씨 재는, 산화칼륨(K2O)가 49.9wt% 가량으로 함유되고, 오산화인(P2O5) 역시 16wt% 가량으로 함유되어 있어, 낮은 열 팽창계수를 갖는 특성이 있으며, 이러한 성분을 갖는 자두씨 재를 유약에 이용할 경우, 유약을 시유한 도자기를 고온에서 소성할 수 있게 되어, 도자기의 내구성이 향상되는 효과는 물론 화도를 현저히 개선할 수 있는 효과가 있으며, 다량 함유된 산화칼륨(K2O)에 의하여 미묘한 광택 질감을 갖게 하는 유약을 제조할 수 있게 되는 효과가 있다.
CP
RM		 SiO2 Al2O3 MgO CaO P2O5 K2O Ig loss
분자량 60.09 101.96 40.31 56.08 141.94 94.2 -
자두씨 재 0.34 2.46 0.87 16.83 15.93 49.90 13.67
한편, 상술한 도석은 미립의 석영과 견운모를 주성분으로 하는 백색의 암석으로서, 도자기의 주 원료가 되는 점토질, 규산질, 장석질을 함께 함유하고 있는 물질인 것으로 이해될 수 있으며, 견운모의 함량을 많이 포함할수록 가소성이 증가하고 건조 강도가 커지는 특성이 있다.
또한 상술한 활석은 규산염 광물의 하나로 무르고 광택이 있으며 독특하게 매끄러운 성질을 가진다. 유약에 사용할 시 유탁제 역할을 하여 유약이 불투명한 상태로 변하는 특성이 있다.
본 발명의 출원인은 상술한 베이스 원료로서 자두씨 재, 도석 및 활석을 이용하여 친환경 유약을 제조함에 있어서, 여러 번의 실험을 거친 결과, 자두씨 재, 도석 및 활석의 중량비를 1~3:5~7:1~3의 비율로 혼합되도록 할 때, 유약으로서의 기능을 가장 최적으로 수행할 수 있음을 발견할 수 있었으며, 더욱 바람직하게는 상술한 자두씨 재, 도석 및 활석의 중량비를 6:2:2의 비율로 혼합하였을 때 가장 안정적이고 내구성 및 화도를 개선할 수 있음을 알 수 있었다.
한편, 본 발명에서는 상술한 베이스 원료를 더욱 안정화하기 위하여 제겔식을 통해 서브 원료로서 카오린 및 규석을 더 첨가할 수 있다.
바람직한 실시 예로써 상술한 카오린 및 규석은 베이스 원료의 전체 중량비(wt%)에 대하여 1:0.5~0.7, 가장 바람직하게는 1:0.63의 비율로 첨가될 수 있는데, 더욱 쉬운 이해를 위하여 한 예를 들어 설명하면, 예를 들어 베이스 원료가 61wt% 첨가된다고 가정하였을 때, 카오린 및 규석은 31wt%첨가될 수 있는 것으로 이해될 수 있으며, 이때, 31wt% 중에서 카오린은 29.9wt%, 규석은 9.2wt%의 비율로 구성되어 서브 원료로서 첨가되는 비율은 약 3:1 정도인 것으로 이해될 수 있다.
이때, 상술한 카오린은 Al2O32SiO22H2O의 화학식으로 표현할 수 있으며, 자토 또는 백도토라고도 불리며, 본 발명에서는 도자기 색상의 변색을 방지하기 위하여 순백 색의 화이트 카오린이 이용되는 것이 바람직하다.
이러한 카오린은 유약 슬립을 현탁시키고, 유약 슬립을 소지인 도자기에 점착 시키는 기능을 수행할 수 있게 된다.
한편, 상술한 카오린은 앞서 언급한 비율을 초과하여 첨가될 시, 완성된 도자기 표면에 노란색 반점을 다량 형성하여, 도자기의 품질을 저하시킬 수 있으며, 반대로, 앞서 언급한 비율 미만으로 첨가될 시에는 완성된 도자기 표면에서 유약층이 쉽게 박리되는 문제가 있어 상술한 비율로 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 상술한 규석은, 화학 성분 측면에서 살펴볼 때 무수규산(SiO2)이 주성분으로서 순도가 높고 흰색의 것을 백규석이라고 하며, 페그마타이트, 석영맥, 규암, 처트 등에서 산출되며 규산분은 95 내지 97% 이상인 것을 특징으로 한다.
특히 페그마타이트에 포함된 것은 장석과 함께 채굴되므로 장규석이라하고, 백규석은 주로 유리, 도자기, 규소, 페로실리콘의 원료로 사용된다.
한편, 본 발명에서는 백규석을 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 백규석은 유약에서 유리질을 형성하여 백색도를 증가시키는 기능을 수행하고, 열 팽창 계수를 낮추어 용융 온도가 높아지기 때문에 내화도의 증가 및 강도를 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 상술한 규석은 앞서 언급한 비율을 초과하여 첨가될 시 유약이 잘 녹지 않거나 유약 말림 현상이 나타나 노란 반점을 형성하는 문제를 야기할 수 있으며, 반대로, 앞서 언급한 비율 미만으로 첨가될 시, 완성된 도자기의 표면이 거칠어지는 문제가 있으므로 상술한 비율로 이용하는 것이 바람직하다.
즉, 다시 상기하여 보면, 본 발명에서 자두씨 재를 포함하는 유약은, 베이스 원료로서 자두씨 재, 도석, 활석을 6:2:2의 비율로 혼합하고, 상술한 베이스 원료에 카오린 및 규석을 1:0.63의 비율로 혼합되어 제조된 유약인 것으로 이해될 수 있다.
이렇게 제조된 자두씨 재를 포함하는 유약은 S30 단계에서 도자기에 도포됨에 있어서, 유약에 도자기를 담금으로써 도포되도록 하는 담금 시유, 유약을 도자기에 분무하는 형태로 도포하는 분무 시유, 붓에 유약을 묻혀 도자기에 붓질함으로써 시유하는 붓질 시유 및 도자기에 유약을 흘림으로써 유약을 도포하는 흘림 시유 중 어느 하나의 시유 기법을 이용하여 도자기에 도포될 수 있다.
한편, S30 단계의 수행에 의하여 표면에 유약이 시유된 도자기는 기 설정된 건조 시간(1 내지 12시간)을 거친 후, 전기 가마 및 가스 가마 중 적어도 어느 하나의 가마를 이용하여 1100℃ 내지 1300℃의 온도에서 40분 내지 140분 동안 가열하는 재벌 소성 단계(S40)가 수행될 수 있다.
이때, 도 1에서는 도시하지 않았으나, S40 단계를 더욱 구체적으로 설명하면, 상술한 재벌 소성 단계(S40)는 2단계의 재벌 소성 단계로 처리될 수 있다.
즉, 먼저 유약이 시유된 도자기를 전기 가마에서 1230 내지 1270℃의 온도로 20 내지 70분 동안 소성하는 제1 재벌 소성 단계가 수행될 수 있으며, 상술한 제1 재벌 소성 단계가 수행된 도자기를 가스 가마에서 1220 내지 1250℃의 온도로 20 내지 70분 동안 소성하는 제2 재벌 소성 단계가 수행될 수 있다.
즉, 본 발명에서는 두 단계의 재벌 소성을 거치게 됨으로써, 초벌로 구워진 도자기를 더욱 안정적으로 소결 시킬 수 있으며, 원료인 흙 반죽의 물성을 완전히 바꾸는 기능을 수행하며, 도자기에 시유된 유약을 완전히 녹여 도자기 표면에 융착시키는 기능을 한다.
한편, 상술한 제1 재벌 소성 단계 및 제2 재벌 소성 단계는, 소성 분위기에 따라 사용 사용 가능 온도가 다를 수 있다.
즉, 가마 내에 외부에서 공기를 더 주입하여 산화 분위기에서 소성된 도자기의 경우, 1230 내지 1260℃의 온도에서도 사용 가능하며, 반대로, 환원 분위기로 소성하였을 경우, 1200~1250℃에서 사용 가능한 생활 자기를 제공할 수 있게 된다.
종합적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 종래에는 도자기 광택의 질감을 조절하기 위하여 카오린의 첨가량을 조절하는 등의 방식이 이용되어 왔으나, 본 발명에서는 K2O성분이 다량 함유된 자두씨 재에 의하여 반광택 영역과 광택 영역의 중간의 광택 질감을 표현할 수 있게 되며, 더불어 종래에 사용되던 나무 재를 이용한 유약과 비교하였을 때, 유약의 화도를 현저히 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 줄기재, 뿌리재, 및 잎재에 비하여 딱딱한 부위의 자두씨 껍질 재가 이용되는 것이 가장 바람직한데, 자두씨 껍질 재에는 산화칼륨(K2O) 성분이 40%이상 함유되어 있고, 오산화인(P2O5) 성분도 16% 정도를 포함하고 있어 자두씨 재를 유약의 매용 재료로 이용할 경우, 비교적 소성 온도가 높은 장작 가마, 전기 가마 및 가스 가마에서 사용되는 백자유약 및 분청 유약에서 흡수율의 단점을 보완하여 크랙 생성에 의한 문제를 해소할 수 있는 효과가 있으며, 더불어 소성 온도를 향상하여 강도가 개선되는 등 우수한 관능적 특성을 갖는 유약을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 자두씨 재가 포함된 유약을 이용하여 도자기 유약의 기능을 개선하여 심미성을 향상하고, 유약의 구성 요소가 인체에 무해한 천연 원료로 구성되어 사용자가 생활 자기 등으로 사용하더라도 무리가 없는 친환경 도자기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
한편, 도 2에서는 본 발명의 일 실시 예에 따라 자두씨 재를 포함하는 유약의 베이스 원료가 되는 구성 물질의 3성분계 실험을 나타낸 삼각 좌표의 일 예를 도시하였으며, 이하의 설명에 있어서 상술한 도 1에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.
즉, 도 2의 100을 참조하면, 본 발명의 자두씨 재 유약은 자두씨재, 도석 및 활석의 다양한 실시 예에 따른 삼성분계 실험을 통하여 바람직한 조합비로서 2, 3, 9, 10의 조합비를 도출할 수 있었다.
이에 상술한 조합비를 이용하여 실험을 수행한 결과, 10번의 실시 예에 해당하는 자두씨 재 20wt%, 도석 60wt% 및 활석 20wt%로 유약을 제조하여 시험편에 도포한 후, 도자기를 소성하였을 때, 가장 맑고 고르며, 투명한 유면을 가진다는 실험 결과를 얻을 수 있었다.
즉, 상술한 베이스 재료의 조합비로 얻어진 유약은 자두씨 재에 다량 함유된 산화칼륨(K2O) 성분 및 오산화인(P2O5) 성분에 의하여 종래 초, 목을 이용한 유약에 비하여 흡수율을 현저히 개선할 수 있어 크랙의 발생 정도를 현저히 저감할 수 있었으며, 이에 따라 높은 소성 온도에서 이용할 수 있게 되어 강도가 개선되고, 반광택 영역과 광택 영역의 중간 광택의 표면 질감을 표현할 수 있는 효과를 도출할 수 있었다.
또한, 자두씨 재가 포함된 유약은 인체에 무해한 천연 원료로 구성되어 사용자가 생활 자기 등으로 사용하더라도 전혀 무리가 없는 친환경 도자기를 완성할 수 있게 하는 효과를 도출할 수 있었으며, 더불어 앞서 언급한 자두씨 재의 주 성분인 산화 칼륨(K2O)의 기능으로서 유약이 낮은 열팽창계수를 갖게 하여 도자기를 고온에서 소성할 수 있게 함으로써, 완성된 도자기의 내구성을 향상하고, 화도를 현저히 개선할 수 있는 효과를 도출할 수 있었다.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
도 3에서는 본 발명의 일 실시 예에 따라 자두씨 재를 포함하는 유약을 제조하기 위하여, 자두씨 재, 도석 및 활석으로 구성된 베이스 원료에 서브 원료로서 화이트 카오린 및 규석의 첨가 실험을 위한 사각 좌표 실험의 일 예를 도시하였으며, 이하의 설명에 있어서 상술한 도 1 및 2에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예는 생략하기로 한다.
이때, 도 3에 도시된 사각좌표의 실험에 대한 각 실험 예를 더욱 구체적으로 살펴보면, 상술한 베이스 원료 및 서브 원료의 조합비는 하기 표 2에 나타낸 바와 같다.
No 조합비
자두씨 재 도석 활석 화이트
카오린		 규석
1 2.00 6.00 2.00 0.00 0.00
2 1.45 4.36 1.45 0.00 2.73
3 1.14 3.43 1.14 0.00 4.28
4 0.94 2.82 0.94 0.00 5.29
5 0.80 2.40 0.80 0.00 6.00
6 0.70 2.09 0.70 0.00 6.52
7 1.72 5.16 1.72 1.40 0.00
8 1.37 4.10 1.37 1.11 2.05
9 1.09 3.27 1.09 0.88 3.67
10 0.90 2.71 0.90 0.73 4.74
11 0.77 2.32 0.77 0.63 5.51
12 0.68 2.03 0.68 0.55 6.07
13 1.51 4.53 1.51 2.45 0.00
14 1.29 3.87 1.29 2.10 1.45
15 1.04 3.12 1.04 1.69 3.12
16 0.87 2.61 0.87 1.41 4.24
17 0.75 2.24 0.75 1.21 5.05
18 0.66 1.97 0.66 1.07 5.65
19 1.34 4.03 1.34 3.28 0.00
20 1.22 3.66 1.22 2.98 0.92
21 0.99 2.98 0.99 2.42 2.61
22 0.84 2.51 0.84 2.04 3.77
23 0.72 2.17 0.72 1.76 4.61
24 0.64 1.91 0.64 1.55 5.26
25 1.21 3.64 1.21 3.94 0.00
26 1.16 3.48 1.16 3.77 0.43
27 0.95 2.86 0.95 3.09 2.14
28 0.81 2.43 0.81 2.63 3.33
29 0.70 2.11 0.70 2.28 4.21
30 0.62 1.86 0.62 2.02 4.88
31 1.10 3.31 1.10 4.48 0.00
32 1.10 3.31 1.10 4.48 0.00
33 0.91 2.74 0.91 3.71 1.71
34 0.78 2.34 0.78 3.17 2.93
35 0.68 2.04 0.68 2.77 3.83
36 0.60 1.81 0.60 2.45 4.53
상술한 실험 예를 이용한 사각 좌표의 실험 결과, 20번 실험 예가 매끄러움, 투명도, 및 내구성 등의 측면에서 가장 적합한 조합비를 가진 것으로 확인되었으며, 이를 토대로 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자두씨 재를 포함하는 유약의 조합비를 나타낸 테이블의 일 예를 도시하였다.
즉, 본 발명에서 자두씨 재를 포함하는 유약의 조합비는, 용매(예를 들어 이소프로필알코올, 에탄올, 및 증류수 중 적어도 하나)에 전체 100wt%를 기준으로, 자두씨 재 8wt% 내지 16wt%, 도석 25wt% 내지 45wt%, 활석 8wt% 내지 16wt%, 화이트 카오린 24wt% 내지 44wt%, 및 규석 5wt% 내지 15wt%의 비율로 혼합되는 것이 바람직하며, 가장 바람직한 실시 예로는 도 4의 300에 도시한 바와 같이, 자두씨 재 12.2wt%, 도석 36.6wt%, 활석 12.2wt%, 화이트 카오린 29.8wt%, 규석 9.2wt%를 혼합하여 유약을 제조하는 것이 바람직하다.
즉, 이렇게 제조된 자두씨 재를 포함하는 유약은, 유약에 포함되는 자두씨 재의 주 성분인 산화 칼륨에 의하여 도자기를 고온에서 소성할 수 있게 하며, 유약의 내구성을 향상하고 종래에 사용되던 초, 목 재를 이용한 유약과 비교하였을 때, 화도를 현저히 개선된 도자기를 완성할 수 있는 효과를 기대할 수 있으며, 자두씨 재가 포함된 유약을 이용하여 도자기 유약의 기능을 개선하여 은은한 광택을 내도록 하여 최근 트렌드에 맞는 심미성을 제공하고, 유약의 구성 요소가 인체에 무해한 천연 원료로 구성되어 사용자가 생활 자기 등으로 사용하더라도 무리가 없는 친환경 도자기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
한편, 도 5에서는 본 발명의 일 실시 예에 따라 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용하여 완성한 도자기의 일 예를 도시하였으며 이하의 이하의 설명에 있어서 상술한 도 1 내지 4에 대한 설명과 중복되는 불필요한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 5의 1000에서는, 타일 형태의 백자 소지에 제조된 자두씨 재를 포함하는 유약을 시유하여 완성한 도자기의 사진을 첨부하였으며, 1100에서는 컵의 형태로 분청 소지를 형성하여 자두씨 재를 포함하는 유약을 시유하여 완성한 도자기의 사진을 첨부하였다.
즉, 1000 및 1100의 사진을 참조하면, 상술한 자두씨 재를 포함하는 유약은 우수한 흐름성으로 인하여 고른 표면을 가질 수 있었으며, 반광택 영역과 광택 영역의 중간 광택의 미묘한 표면 광택 질감을 가져 최근 트렌드에 맞는 심미성을 반영한 도자기를 제조할 수 있게 되었다.
또한, 자두씨 재에 포함된 다량의 산화칼륨에 의하여 열팽창계수가 낮아짐으로써, 고온에서 소성이 가능하므로, 내구성이 현저히 개선된 도자기를 완성할 수 있었으며, 이에 따라 크랙의 발생 정도 역시 현저히 개선할 수 있게 되었다.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 “포함하다”, “구성하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법에 있어서,
    반죽물을 도자기의 형태로 성형하는 성형 단계;
    성형된 상기 도자기를 전기 가마에서 800℃ 내지 1200℃의 온도로 30분 내지
    90분 동안 소성하는 초벌 소성 단계;
    초벌 소성이 이루어진 상기 도자기에 유약을 시유하는 시유 단계; 및
    상기 유약이 시유된 도자기를 건조 후, 전기 가마 및 가스 가마 중 적어도 어느 하나의 가마를 이용하여 1100℃ 내지 1300℃의 온도에서 40분 내지 140분 동안 가열하는 재벌 소성 단계;를 포함하되,
    상기 유약은,
    베이스 원료로서 자두씨 재, 도석 및 활석을 포함하고, 서브 원료로서 화이트 카오린 및 규석을 더 포함되도록 하여, 상기 자두씨 재, 상기 도석 및 상기 활석을 1~3:5~7:1~3의 중량 기준 비율로 혼합하고, 상기 서브 원료로서 상기 화이트 카오린 및 상기 규석을, 상기 베이스 원료의 전체 혼합 중량에 대하여 1:0.5~0.7의 중량 기준 비율로 첨가되도록 하되,
    상기 자두씨 재는,
    상기 베이스 원료로 이용되기 전, 자두씨를 전기 가마에서 1100 내지 1300℃의 온도로 1시간 내지 3시간 동안 가열하여 얻어진 휘발 성분이 제거된 하소 상태의 자두씨 재로서, 이산화규소, 산화알루미늄, 산화망간, 산화칼슘, 오산화인 및 산화칼륨으로 구성된 자두씨 재를 이용하는 것을 특징으로 하는 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 재벌 소성 단계에 있어서,
    상기 유약이 시유된 도자기를 전기 가마에서 1230 내지 1270℃의 온도로 20 내지 70분 동안 소성하는 제1 재벌 소성 단계; 및
    상기 제1 재벌 소성 단계의 수행 후의 상기 도자기를 가스 가마에서 1220 내지 1250℃의 온도로 20 내지 70분 동안 소성하는 제2 재벌 소성 단계;를 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 시유 단계는,
    상기 도자기에 상기 유약을 도포하는데 있어서, 담금 시유, 분무 시유, 붓질 시유 및 흘림 시유 중 어느 하나의 시유 기법을 이용하여 상기 도자기에 상기 유약이 도포되도록 하는 것을 특징으로 하는 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 성형 단계는,
    상기 반죽물의 원료로서, 백자토 및 분청토 중 적어도 어느 하나의 점토를 이용하여 상기 도자기의 형태로 성형하는 것을 특징으로 하는 자두씨 재를 포함하는 유약을 이용한 도자기의 제조 방법.
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