2024. 1. 30. 12:48ㆍEducation 정보
어떤 포슬린 도자기는 하얀 우윳빛이고 어떤 아이는 노란빛을 띄고 있는데 왜 그럴까요?
도자기를 굽는 소성 방법에 따라 그릇의 색깔이 달라집니다. 소성방법에는 산화소성과 환원소성이 있습니다.
산화소성은 말 그대로 산소를 태우는 것입니다.
불을 땔때 연료가 잘 탈수 있도록 산소를 충분희 공급합니다. 그럼 완전 연소가 일어나 흙과 유약에 포함된 금속 성분이 산화됩니다. 황토로 그릇을 만들어 산화소성 했을 때는 현재 우리가 볼수 잇는 갈색 그대로 나옵니다.
그런데 환원소성은 불을 때다가 어느 시점이 되면 창 구멍등 공기가 통할수 있는 구멍을 모두 막아버립니다. 그럼 공기 양이 부족해져서 불완전 연소가 일어나 일산화탄소가 발생하고 흙속에 있는 금속 성분과 반응해 검게 나타납니다.
도자기제품을 생산할때 가장 신경 쓰이는것이 흙에 포함된 철분인데 제품색상에 아주 중요한 영향을 주게 됩니다.
백자흙으로 그릇을 만들어 산화 소성하면 흙색 그대로 나오고 환원소성하면 희게 나옵니다.
청자 흙으로 그릇을 만들어 산화소성하면 흙색 그대로 나오고 환원소성하면 푸른 청자빛이 됩니다.
옹기는 초벌하지 않고 한번 굽는데 산화소성이 보편적이고 자기는 초벌하고 유약시유 후 재벌하는데 자기는 환원소성이 보편적 입니다.
산화소성 / Oxidation Firing
소성 시작에서부터 끝날 때까지 산소를 충분히 공급시켜 사용 연료가 완전 연소될 수 있게 하는 소성방법 입니다.
1)산화(酸化)소성:소성중에 연료와 산소를 적당하게 가장 불이 잘 탈수있는 조건을 만들어 주는상태 입니다.
연료가스에 공기가 많이 혼합되어서 흙과 유약에 포함된 금속성분들이 산화 됩니다.
산화를 한자에서 풀어 보세요? 모든 금속(철)들이 공기중에 노출 되어서 빨갛게 녹슬어 가는것을 산화 되었다고 표현 합니다.
황토로 기물을 만들어 산화소성 했을 경우에 현재 우리가 볼수있는 색 그대로 발색 합니다.
환원소성 / Reduction Firing
가마안의 산소공급을 불충분하게 하여 사용연료가 불완전 연소시킴으로서 연소가스중의 Co의 양을 증가시켜 이 결과로 가마의 대기 내에 생긴 유리된 탄소가 소지와 유약에 들어 있는 금속산화물의 산소와 결합해서 이들을 환원시키고 새깔도 변화시키는 소성기법입니다.
2)환원(還元)소성:한자를 그대로 풀어보면 원래대로 되 돌린다는 뜻 입니다.
예로 쇠가 녹이 슬었지만 원래 쇠의색은 빨갛게 녹슨상태가 아니라 절단했을때의 색이 본래 상태입니다.
칼날이 시퍼렇다고 말하는데 원래 그상태가 쇠의 색깔입니다.
소성작업에서는 내부의연소 가스가 공급되는 공기양의 부족으로 불완전 연소가스인 co가스가 발생되어 소성 제품의 원료속에 존재하는 금속산화물과 반응시키고자 활성을 강하게 나타내는 co가스를 소성염속에 존재하게 하는 방법입니다.
다시 말하면 가스의 연소조건이 가스와 공기가 1:1의 조건으로 연소비율이 맞았을 때, 완전연소가 진행 될 수 있으며 가스(연로)보다 공기의 공급량이 부족할 때에 불완전연소로 연소상태가 변화하기 시작하여 연소되지 않는 상태의 가스가 연돌을 통해 굴뚝으로 배출 됩니다.
850-900도 이내에서 불완전연소(환원)시키면 불완전 연소가스는 분해되어 탄소입자를 형성합니다.
이 탄소입자는 소성제품의 입자 사이로 침투하여 침탄 작용을 함으로 제품의 조지을 강화 시키고 방수효과까지 증진 시킵니다. 이런 성질을 이용하여 벽돌, 전통기와, 토관...을 생산 합니다.
900도 이상에서 환원시키면 탄소성분은 탄소입자상태로 존재하지 못하고 불완전연소로co가스가 존재하게 되며 이 일산화가스는 매우 활성이 강하여 주변의 금속 산화물중의 산소성분과 반응하여 금속 산화물을 환원 시킵니다.
화학식으로 표시하면 Fe2O3 + Co - 2FeO + CO2
3)환원소성하는 이유는 ?
도자기제품을 생산할때 가장 문제를 발생 하는것이 소지 (흙)에 포함된 철분이 제품색상에 중요한 영향을 줍니다.원료속에 포함된 철분이 FE2O3상태로 존재 하게되면 색상을 붉고 검게 만드므로 백색도가 크게 떨어져서, 백색도를 증진 시키는 방법 입니다.
*백자흙으로 만들어 산화소성하면 누렇게 나오고, 환원소성하면 흰색으로 나옵니다.
*청자흙으로 만들어 산화소성하면 만들때 흙색 그대로 나오고, 환원소성하면 푸른청자빛으로 나옵니다.
같은 온도로 소성했을때에도 환원소성이 훨씬 강하게 생산 됩니다.
전기가마, 가스가마 모두 산화, 환원 소성을 할 수 있습니다.
가스가마는 산화와, 환원소성을 가마를 때는 사람이 직접 산소의 양과 연료의 양을 조절하여, 소성하며, 보통 0도에서 950도정도까지는 산화소성방법으로 소성하다, 950도 이상에서 가마의 굴뚝조절기(댐퍼)를 닫아주면서 산소의 양을 조절합니다.
산화소성에비해 가스가 많이 쓰이기 때문에 시간과, 연료가 많이 들지만, 산화철의 발색을 좋게하고, 점토내의 발색을 유도해내죠...
우리가 청자의 비색을 설명할때 산화철이 청자 비색을 만든다고 하죠, 청자를 산화소성시키면, 비취옥색의 청자색이 아니라, 쑦색과, 옅은 회색빛이 도는 어정쩡한 색이 나오죠...
청자에 쓰이는 산화철이 환원소성을 통해서 비색이 나옵니다. 백자도 마찬가지입니다. 우유빛 푸른 백자색은 환원소성에서만 나오며, 백자를 산화소성하면, 옅은 노랑에 가까은 탁한색이 나옴니다.
전기가마는 내화열선이 발열을 하며, 고온을 내는 산화소성만 할수있었던 장치였지만, 요새는 전기가마 안에 환원물질을 넣어 가마내 분위가를 환원소성으로 바꿔주기도 하며, 1000도씨 정도에서 가스를 주입해서 환원소성을 하는 전기가마도 있습니다.
전기가마, 가스가마 다 특징과, 장단점이 있기 때문에
캐스팅 도자기를 만든다면, 전기가마가 좋고,
전통도자기 (청자, 분청, 백자)등의 작업을 한다면,
가스가마로 환원소성해야 원하는 발색을 얻을 수 있겠습니다.
가스가마와 장작가마의 차이
도자기에 관한 여러 책에 여러 의견들이 있지만 그저 제가 보고 느낀차이만을 쓰는것이 좋을것 같습니다...
다른 의견도 많을 수 있고 제 의견이 틀리다고 할 수도 있지만 어디까지나 경험에서 나온 것이니...
우선 장작가마는 나무로 불을 지펴 약 섭씨1250도 정도까지 온도을 올려야 합니다. 유약이 녹는 온도가 집집마다 달라서 개인차가 있지만 보통은 1200도에서 1300도 사이입니다. 가스가마는 물론 가스를 태워서 그리하지요. 하지만 구조상 장작가마는 맨 아래 [봉통이라 불리우는곳]에서 불을지펴 작은가마는 한칸 큰가마는 다섯칸이상 [대부분 다섯칸임] 끝칸까지 온도를 올려야 하기때문에 (나중에 칸불이라고 각칸에서 또 장작을 넣음)불꽃과 열의 방향에 맞춰 약간의 경사가 있는 언덕에 자리를 잡고 있습니다.
반면 가스가마는 가스시설을 할 수있는 곳이라면 어느곳에나 가능하죠. 또 장작가마는 봉통불과 칸불을 통해 불꼬리가 도자기 전체를 휘감고 지나갑니다.
그래서 진사도자기 같은 경우 불이 만든 문양이라 하여 불길이 지나간 힘찬 무늬를 남기기도 하죠.
다른 작품들도 굽이나 여러곳에서 불길로 인한 요변현상이 많아 굳이 불지나간 자국을 찾는이도 더러 있습니다.
또 어떤것은 재가 날리기도 하고 가마천정에서 흙이 열을 견디지 못해 떨어지기도 하고 장작을 던지는 위치에 따라 잘못하면 너무 익어보리기도 하고 설익기도 하고 아무튼 장작가마의 성공률은 한 40%정도라고 생각합니다.
또 가마 내부의 온도를 1200도 이상 올리기 위해서는 그 불꽃의 온도는 그 이상이어야 한다고 보는데 그 고온의
불꽃들이 도자기표면에 닿아 요변이 일어나는 것 같습니다. 그 외에도 산소의 공급여부에 따라 산화소성 환원소성 등 더 깊이있는 이야기들이 있지만 일반인들에게는 재미가 없어서 그만하구요
반면 가스가마는 오븐과 비슷한 원리라고 생각합니다.
가마의 양쪽 옆에 용량에 따라 버너가 있어 불이 나옵니다...불꼬리는 장작의 불꼬리가 10미터가 아주 긴 반면 가스의 불꼬리는 짧다고 할까?
물론 가스가마도 1000도 이상 고온이 되면 공기의 흐름에 따라 불이 돌아 요변이 있기도 하지만 장작가마만은 못하고 가스가마에선 재가 튈일도 없고 흙이 떨어질 일도 없고 온도계가 있어 나름대로 조절이 용이합니다..
하지만 가스가마는 상하의 온도차로 인한 변화도 있고...성공율은 80~99%입니다.
출처 - 용도예
http://blog.naver.com/pzbear?Redirect=Log&logNo=130021314558에서