KR200430334Y1 - 도자기 소성용 장작 가마 - Google Patents

Abstract

본 고안은 새로운 구조의 도자기 소성용 장작 가마에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 본 고안의 장작 가마는 전체 가마를 예열하는 앞 봉통이 두 개인 가마로써, 가마를 예열하는데 연료절감과 시간절약에 효율적인 가마이며, 마지막 소성 칸과 굴뚝 사이에 뒷 봉통이 위치함으로써, 끌목 칸에도 환원소성이 용이하게 하여 도자기의 다양한 요변현상을 일으킬 수 있다.

도자기 소성, 장작 가마, 망뎅이 흙벽돌, 흙벽돌, 내화벽돌, 봉통, 환원소성

Description

도자기 소성용 장작 가마 {Firewood kiln for ceramic ware and porcelain}

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 가마의 측면도를 나타낸다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 가마의 평면도와 치수를 나타낸다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 흙벽돌의 규격을 나타낸다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 망뎅이 흙벽돌의 규격을 나타낸다.

본 고안은 새로운 구조의 도자기 소성용 장작 가마에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 봉통과 제 1 소성 칸 사이에 공 칸을 설치하고, 마지막 소성 칸과 굴뚝 사이에 또 하나의 공 칸을 설치하여 가마 전체의 예열시간과 연료(장작)의 절감 효과를 가져오고 도자기 소성 시 요변을 다양하게 일어나게 할 수 있는 도자기 소성용 장각 가마에 관한 것이다.

도자기 소성 과정에는 초벌구이와 재벌구이가 있다. 초벌구이 할 때는 소나무나 참나무 등 일반 장작을 연료로 사용하여 소성할 수 있으며 소성 시간은 6 ~ 7 시간 정도 소요되며 장작은 약 2톤 정도 소요된다. 초벌구이 온도는 섭씨 750 ~ 850 ℃가 적당하며 초벌구이를 마친 도자기의 색깔은 적색에 가까우며 물이 잘 흡수되는 상태로써 만져도 변형이 안 된다. 너무 높은 열에서 소성하면 유약흡수가 잘 안 되고 너무 낮은 온도에서 굽게 되면 재벌구이 때 변형되거나 터질 염려가 있으므로 주의를 요하는 작업이다. 초벌구이는 장작 (연료)의 사용법을 제외하면 재벌구이와 비슷하다.

재벌구이는 도자기 생산의 마지막 공정이며 가장 높은 기술을 요하는 중요한 작업이다. 초벌구이와 달리 섭씨 1250 ~ 1300 ℃이상으로 가열하면 장석유가 녹아 그릇의 표면에 씌워지고, 골고루 유리질막이 형성되면서 강도가 높은 자기가 된다. 섭씨 1250 ~ 1300 ℃정도로 가열할 때는 가마내의 화염 상태에 따라, 즉 산소의 공급이 차단된 상태인지에 따라 불꽃의 색깔이 달라진다. 개방된 상태에서 굽게 되면 불꽃이 황색에서 밝은 파란색이 되어 일반적으로 산화염의 상태가 된다. 이때 그릇의 빛깔은 태토 및 유약 안에 포함된 철분이 산소와 결합하면서 황갈색 혹은 적갈색을 띄게 된다. 그러나 밀폐된 공간에서 그릇을 구우면 환원염 상태가 되어서 불꽃은 검정오렌지색 내지는 검정적색이 된다. 초벌구이와 달리 재벌구이 때는 숯이 거의 남지 않으며 연료로는 열효율이 좋은 소나무류가 가장 적합하기 때문에 소나무 장작만을 사용한다.

종래의 장작 가마는 봉통, 첫째 칸, 둘째 칸으로 연결되는 소성 칸과 끌목(초벌) 칸으로 나뉘어 굴뚝과 연결된다. 봉통은 전체 가마의 예열을 하는 곳으로써, 가마의 온도를 1250 ~ 1300 ℃로 올리기 위해서는 8 ~ 10 시간정도가 필요하 며, 이러한 구조는 열효율이 낮아 많은 장작이 필요하였다. 또한, 예열시간 동안 가마의 온도상태를 체크하여야 하므로 소성하는 사람이 지치게 된다. 초벌 칸은 재벌구이 시 소성 칸으로부터 전달된 열에 의해 초벌구이를 할 수 있는 칸으로, 끌목 칸이라고도 한다.

이에, 본 고안자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과, 봉통과 제 1 소성 칸 사이에 공 칸을 설치하고, 마지막 소성 칸과 굴뚝 사이에 또 하나의 공 칸을 설치하여 가마 전체의 예열시간을 기존의 장작 가마 보다 절반가량 단축시키고, 최근 적송(赤松)을 구하기 어려운 점을 고려하여 연료를 절반으로 절감할 수 있는 장점이 있으며, 도자기의 다양한 요변을 일으키게 하고, 또한 끌목(초벌) 칸에서도 재벌을 할 수 있도록 장작 가마의 효용을 증대시킬 수 있음을 확인하고, 본　고안을 완성하게 되었다.

따라서, 본 고안의 주된 목적은 연료와 소성시간의 단축과 도자기의 다양한 요변을 일으키게 하고, 또한 끌목 칸에서도 재벌을 할 수 있는 새로운 구조의 도자기 소성용 장작 가마를 제공하는 데 있다.

본 고안의 한 양태에 따르면, 본 고안은 전면부에서부터 차례로 연결된 봉통, 복수의 소성 칸 및 굴뚝으로 이루어진 장작 가마에 있어서, 봉통과 제 1 소성 칸 사이에 공 칸을 설치하고 마지막 소성 칸과 굴뚝사이에 또 하나의 공 칸을 설치한 것을 특징으로 하는 도자기 소성용 장작 가마를 제공한다.

본 고안의 도자기 소성용 장작 가마에 있어서, 상기 장작 가마는 봉통과 연결된 제 1 공 칸; 상기 제 1 공 칸과 연결된 제 1 소성 칸, 제 2 소성 칸, 제 3 소성 칸 및 제 4 소성 칸; 상기 제 4 소성 칸과 연결된 소성 칸의 일종인 끌목 칸; 상기 끌목 칸과 연결된 제 2 공 칸; 및, 제 2 공 칸과 연결된 굴뚝으로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.

본 고안의 장작 가마에서, 종래 봉통만 있는 장작 가마의 경우는 일반적으로 하나의 봉통으로 전체 가마를 예열하는데 비하여, 본 고안의 장작 가마는 상기 제 1 공 칸이 또 하나의 봉통 역할을 함으로써 두 개의 봉통으로 전체 가마를 예열한다. 도자기의 소성에서는 온도를 1250 ℃에서 1300℃까지 올려야하는데, 온도를 올리려면 장작의 양을 점점 늘려야 하고, 그렇게 되면 숯이 계속 쌓이게 되어 숯이 삭는 시간이 길어지고 다음 장작을 넣는 시간도 늦어지게 된다. 이렇게 반복되면 가마를 예열하는 시간은 길어지게 된다. 따라서 본 고안의 장작 가마는 봉통이 두 개가 있음으로 장작을 두 군데로 나누어서 넣을 수 있으며, 이에 따라 종래의 봉통이 하나인 장작 가마의 예열하는 시간이 가마에 따라서 편차가 있으나 보통 10 시간인데 비해서 본 고안의 장작 가마는 예열 시간이 5 ~ 6시간정도로 줄어들어 짧은 시간에 1300 ℃ 이상으로 올릴 수 있어서 연료 절감의 효과와 노동시간 및 소성 칸 예열시간의 단축효과를 가져온다.

본 고안의 장작 가마에서, 종래의 일반적인 가마들은 기물 (器物)이 들어가 는 마지막 칸 (끌목 칸) 바로 다음에 굴뚝이 있거나 굴뚝 없이 살창으로 끝난다. 그래서 마지막 칸에는 재벌을 하지 못하고 초벌을 하는 경우가 대부분이다. 왜냐하면 굴뚝이 없으면 불이 가마에 머물 시간이 없이 바로 빠져나가기 때문에 설익는 것이 많다. 굴뚝이 있다고 하더라도 그릇은 구워지지만 환원소성이 어려워 산화소성이 된다. 따라서 본 고안의 장작 가마는 기물이 들어가는 마지막 칸과 굴뚝 사이에 제 2 공 칸이 있음으로 해서 불을 조금 더 오래 머물도록 가두어 두면 환원소성이 가능하게 된다. 즉, 마지막 칸 (끌목 칸)에서 종래의 장작 가마는 기물의 품질이 나쁘게 나오므로 재벌이 아닌 주로 초벌을 굽지만, 마지막 칸 다음에 공 칸을 하나 더 설치함으로써 재벌을 굽더라도 앞의 제 1, 2, 3, 4 소성 칸의 기물처럼 기물의 품질이 우수하게 나온다.

본 고안의 장작 가마는 경사도가 일반 가마에 비해 낮다. 종래의 일반 가마는 경사도가 12 ~ 15도이나, 본 고안의 장작 가마는 10 ~ 11도로 경사가 낮고 마지막 칸과 굴뚝 사이의 거리가 있어서 (제 2 공 칸이 있으므로) 소성방법을 환원으로 하지 않아도 환원에 가까운 소성을 할 수 있다. 이 것을 중성염 (中性焰)이라 하는데, 이것이 찻그릇 (다기세트, 다완)을 굽는데 적당한 소성방법이다. 상기 환원소성은 공기의 양보다 연료량을 많게 하여 불완전 연소시키는 것을 말한다. 일반적으로, 찻그릇 (다기세트, 다완, 차호, 물항아리 등), 분청사기 등은 요변 (같은 가마 안에서 도자기의 색상이 다양하게 나오는 것)이 많을수록 좋은 평가를 받는다. 특히 다도 (茶道)를 즐기는 다인 (茶人)들은 도자기의 다양한 색상과 질감을 즐기면서 차를 마시므로, 상기 기술한 본 고안의 장작 가마에서 나온 찻그릇들 좋은 평가 를 받을 수 있다.

본 고안의 도자기 소성용 장작 가마에서, 상기 봉통, 공 칸, 소성 칸, 끌목 칸의 각각의 경계면에 불이 지나다니는 통로인 살창을 포함하는 것을 특징으로 하는 도자기 소성용 장작 가마인 것이 바람직하다. 상기 살창은 불이 지나다니는 통로로서 본 고안의 살창의 간격은 20 ~ 40 cm (대략 내화벽돌 한 장의 크기)이며 높이는 내화벽돌 3장의 높이로 쌓아준다 (도 1 참조). 살창의 너비가 좁으면 불의 흐름이 원활하지 못하며 너비가 넓으면 불이 머물지 못하고 빨리 빠져나가므로 살창의 간격과 높이는 가마전체의 폭에 알맞게 만든다.

본 고안의 도자기 소성용 장작 가마에서, 흙벽돌, 망뎅이 흙벽돌 및 내화벽돌로 이루어진 것을 특징으로 하는 도자기 소성용 장작 가마인 것이 바람직하다.

본 고안의 장작 가마를 짓는 데는 두 가지 종류의 흙벽돌이 필요한데 하나는 살창부분과 불 턱 부분, 그리고 옆 벽면을 쌓을 때 필요한 흙벽돌과 또 하나는 천정의 아치 (망뎅이 지붕)를 만들 망뎅이 흙벽돌로 두 가지가 필요하다. 흙벽돌을 만드는 데는 여러 가지 흙을 사용할 수 있으며, 주변 흙 (마사토 등)을 30 %정도 넣는다. 또는 산청 점토에 도색 고령토를 반반 섞어 사용하여도 좋다.

도자기는 가마내부의 복사열로 익혀진다. 망뎅이의 도드라진 부분이 불에 계속 닿아서 평면인 내화벽돌에 비해 열전도율이 빨라 가마가 빨리 익는다. 망뎅이 지붕은 또한 복사열의 각도도 망뎅이 흙벽돌이 내화벽돌보다 넓기 때문에 소성시간도 절약되고 단열이 뛰어나다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 장작 가마의 구성에 대하여 설명하 기로 한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 고안의 장작 가마의 구성은 전면부에 가마 전체를 예열하기 위한 봉통(10)과 제 1 공 칸(20)이 위치하고, 이에 연결되어 도자기의 소성이 이루어지는 제 1 소성 칸(30), 제 2 소성 칸(40), 제 3 소성 칸(50), 제 4 소성 칸(60)이 위치하고 있으며, 다음으로 초벌 및 재벌구이를 할 수 있는 끌목 칸(70)이 연결되어 있으며, 끌목 칸(70)과 후면부의 굴뚝(90)과 사이에 제 2 공 칸(80)이 위치함으로서 이루어진다.

도 2의 평면도에는 본 고안의 장작 가마의 치수를 나타낸다 (치수선과 그에 해당하는 숫자로써 단위는 cm 임). 또한, 봉통 및 소성 칸과 소성 칸 사이에 경계면에는 살창(100)이 포함되어 있음을 나타낸다. 각 소성 칸에는 소성중인 기물의 상태를 확인할 수 있는 도시리(불보기) 구멍(110)이 있다.

상기 봉통(10)은 전체 가마를 예열하기 위하여 장작을 넣고 불을 올리기 시작하는 곳이고, 제 1 공 칸(20)은 두 번째 봉통의 역할을 하는 것으로, 두 개의 봉통에 장작을 나누어 넣을 수 있게 됨으로써, 짧은 시간에 1300 ℃이상의 온도를 올릴 수 있게 되며, 이로 인하여 연료절감의 효과와 노동시간 및 소성 칸 예열시간의 단축효과를 가져온다.

상기 제 1 소성 칸(30), 제 2 소성 칸(40), 제 3 소성 칸(50), 제 4 소성 칸(60) 및 끌목 칸(70)은 실제 기물이 들어가서 소성되는 칸으로써, 벽면과 지붕이 망뎅이 흙벽돌로 이루어져 있어 열전도율이 아주 높다. 또한, 각 칸의 경계면에는 불이 지나다니는 통로인 살창(100)이 있으며, 상기 살창(100)은 흙벽돌로 이루어진 벽면에 내화벽돌 3장의 높이에 위치하며 간격은 내화벽돌 한 장정도로 벽면에 포함되어 있다.

상기 끌목 칸(70)은 일반적으로 초벌구이를 하는데 사용하는 칸으로, 본 고안의 장작 가마에서는 상기 끌목 칸(70)과 굴뚝(90)과의 사이에 제 2 공 칸(80)을 위치시킴으로써, 마지막 소성 칸인 끌목 칸에서 초벌구이뿐만 아니라 재벌구이도 할 수 있게 된다.

상기 각 소성 칸의 한 쪽 벽면에는 기물을 넣을 수 있는 칸 문(120)과 소성 시 기물의 상태를 확인 할 수 있는 도시리(불보기) 구멍(110)이 위치하고 있다.

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

실시예 1. 축요 (가마 짓기) 재료 준비

상기 장작 가마를 짓는 데는 두 가지 종류의 흙벽돌이 필요한데 하나는 살창부분과 불 턱 부분, 그리고 옆 벽면을 쌓을 때 필요한 흙벽돌과 또 하나는 천정의 아치를 만들 망뎅이로 두 가지가 필요하다 (도 4). 흙벽돌을 만드는 데는 여러 가지 흙을 사용할 수 있으며, 주변 흙 (마사토 등)을 30 %정도 넣는다. 또는 점토에 도색 고령토를 반반 섞어 사용하여도 좋다. 또한, 칸 문의 아치부분과 살창부분은 하중을 고려해서 내화 벽돌 (SK 34)을 사용한다.

상기 장작 가마를 기준으로 망뎅이 20 ~ 25 cm 크기 3,500개, 흙벽돌 30(가 로)× 20(세로)× 15(높이) : 건조된 상태 2,000개, 건등에 쓰일 일반 바름 흙 진흙(50 %) + 모래(50 %)가 4톤, 쐐기로 쓰일 내화토 일반진흙(50 %) + 내화토(50) 2톤, 내화벽돌 1톤 정도의 양을 사용하였다 (도 3, 4).

실시예 2. 가마 외벽 쌓기

외벽을 쌓을 때는 구획된 가마 테두리의 선을 따라 바닥을 10 ~ 15 cm 깊이로, 넓이는 흙벽돌이 들어갈 정도의 넓이로 파주었다. 지면이 닿는 부분은 기초가 단단하게 하기 위하여 내화벽돌로 한 단 정도 쌓아주었다. 흙벽돌을 붙일 때는 같은 재질의 흙을 반죽하여 사용하였다. 흙벽돌은 내화벽돌보다 단열이 잘되고 불을 땔 때 열을 빨리 흡수해 가마내부가 빨리 달구어졌다.

실시예 3. 가마 내벽 쌓기

내벽은 구획된 선에 따라 칸 바닥, 불 턱, 살창이 될 부분의 바닥을 정리해서 내화벽돌이 들어갈 자리를 만들어 주었다. 살창이 올라갈 부분은 수평을 맞추어 주었으며, 칸 바닥과 봉통은 내화벽돌로 촘촘히 깔아주었다.

실시예 4. 살창 만들기

가마에서 소성 시 불이 통과할 수 있는 구멍인 살창을 각 소성 칸의 경계면에 만드는데 살창의 간격은 내화벽돌 한 개의 크기로 하여 쌓아주었다.

실시예 5. 공 칸 만들기

본 고안의 장작 가마는 2개의 공 칸이 있다. 봉통과 제 1 소성 칸 사이에 제 1 공 칸을 만들어 주었다. 또 하나는, 끌목 칸과 굴뚝사이에 제 2 공 칸을 만들어 주었다.

제 1 공 칸은 봉통의 역할을 하기 때문에, 두 개의 봉통을 가지고 가마를 예열하는 효과가 나타났으며 5 ~ 6시간 만에 가마 전체의 예열이 끝났고, 소성 칸에서 소성 (재벌구이)할 수 있는 온도가 유지되었다. 또한 제 2 공 칸은 굴뚝 바로 앞에 위치하여 소성 칸으로부터 올라온 열이 머물게 함으로써, 끌목 칸에서도 환원소성과 재벌구이를 할 수 있는 온도를 유지하였다.

실시예 6. 외벽 덧 쌓기

외벽 바깥으로 돌아가며 흙벽돌을 한 장씩 더 쌓아주는 작업을 하여 가마전체를 감싸게 하였다. 이는 1300 ℃이상의 열에서 망뎅이 흙벽돌의 팽창과 수축으로 벌어지는 가마를 보호해 주었다.

실시예 7. 굴뚝 만들기

굴뚝을 만들 자리의 바닥에 물을 조금 뿌린 후 바닥을 두드려주어 평평하게 다듬어 준 후 내화벽돌을 쌓아서 굴뚝을 만들어 주었다. 굴뚝이 높을수록 빨아들이는 힘이 강하기 때문에 경사가 낮은 본 고안의 가마는 굴뚝의 높이를 높게 하였다.

실시예 8. 망뎅이 ( 망송이 ) 지붕 쌓기

망뎅이 흙벽돌로 가마의 지붕을 만들었다. 망뎅이의 형태는 용도에 맞게 구분하여 그 크기를 정하였으며, 보통 길이 20 ~ 25 cm 정도가 적당하였다. 지붕의 형태는 후면부로 처진 타원형 형태로 쌓았으며, 망뎅이 지붕을 쌓은 후 망송이 사이사이에 흙이 마르기 전에 충분히 메우고 다듬어 주었다.

실시예 9. 지붕 덧씌우기 ( 건등 )

가마에 건등을 하는 이유는 불을 땔 때 가마가 벌어지는 것을 방지하고 돔을 쌓은 망뎅이가 빠지지 않도록 잡아주기 위한 것이다. 이를 위해서 건등 흙이 수숙하면 균열이 생기고 쌓아놓은 망뎅이 돔에 영향을 주므로 수축률을 줄이기 위해서 점토 30%, 모래 70% 비율로 섞어서 건등 하였다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 전통 장작 가마에서는 가마 전체를 예열하는 데에 많은 시간이 걸리고, 또한 봉통에서 많은 장작이 소요되는 단점이 있었으나, 본 고안의 장작 가마는 앞 봉통이 두 개인 장작 가마로써 이러한 고안은 가마를 예열하는데 연료절감과 시간절약에 효율적인 가마이며, 마지막 소성 칸과 굴뚝 사이에 뒷 봉통이 위치함으로써, 끌목 칸에도 재벌구이의 환원소성이 용이하게 하여 도자기의 다양한 색상을 나타낼 수 있도록 효율성을 높였다.

Claims (4)

1. 전면부에서부터 차례로 연결된 봉통, 복수의 소성 칸 및 굴뚝으로 이루어진 장작 가마에 있어서, 봉통과 제 1 소성 칸 사이에 공 칸을 설치하고 마지막 소성 칸과 굴뚝사이에 또 하나의 공 칸을 설치한 것을 특징으로 하는 도자기 소성용 장작 가마.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 장작 가마는 봉통과 연결된 제 1 공 칸; 상기 제 1 공 칸과 연결된 제 1 소성 칸, 제 2 소성 칸, 제 3 소성 칸 및 제 4 소성 칸; 상기 제 4 소성 칸과 연결된 소성 칸의 일종인 끌목 칸; 상기 끌목 칸과 연결된 제 2 공 칸; 및, 제 2 공 칸과 연결된 굴뚝으로 구성되는 것을 특징으로 하는 도자기 소성용 장작 가마.
3. 제 1항에 있어서, 상기 봉통, 공 칸, 소성 칸, 끌목 칸의 각각의 경계면에 불이 지나다니는 통로인 살창을 포함하는 것을 특징으로 하는 도자기 소성용 장작 가마.
4. 제 1항에 있어서, 흙벽돌, 망뎅이 흙벽돌 및 내화벽돌로 이루어진 것을 특징으로 하는 도자기 소성용 장작 가마.

Images