상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 미술교재용 도자기의제조방법은 미세입자를 갖는 태토를 반죽하는 토련공정; 토련된 태토를 일정 형상의 도자기로 만드는 성형단계; 성형된 도자기를 건조시키는 건조단계; 건조된 도자기를 일정 온도로 굽는 소성단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 핵심은 ①도토(陶土)(불에 강한 백토와 점토, 도석 등)채취, ②원료정제, ③토련(土練)(흙주무르기), ④성형(만들기), ⑤ 장식 및 회화(그림그리기, 화공(畵工)), ⑥시유(施釉)(유약 입히기), ⑦입요(入窯)(가마재기), ⑧초벌소성(약 900℃) 및 재벌소성(약 1300℃), ⑨점검/선별 공정들로 이루어지는 종래의 일반적인 도자기 제조공정에서⑤화공공정에 사용되는 안료/착색제를 도자기용에 한정되는 것이 아닌 일반 그림물감을 사용할 수 있도록 하는 것과,⑥시유공정을 생략하는 대신 코팅공정을 도입한 것과,⑧소성공정을 초벌과 재벌의 두 번이 아닌 단 한번의 소성공정으로 통합시킨 것에 있다.
이러한 목적을 위하여 본 발명은 먼저 상기 태토(胎土, 순수한 찰흙을 뜻하며 물을 혼합하면 빚어지는 가소성(可塑性)과 불에 구우면 고화성(固化性)을 지니고 있다)의 정제에 있어, 입자의 크기를 적어도 100메쉬 이상, 바람직하기로는 150 메쉬 이상의 것으로 만드는 것이 좋다. 이는 소성공정을 거친 도자기의 입자를 미세하게 하여 다음의 화공단계에서 일반 물감을 사용하여 그림을 그리더라도 물감이 흡수되지 않아 발색성이 우수하도록 하기 위한 것이다.
상기 태토는 점토(clay), 고령토(kaolin), 납석(pyrophylite), 도석(pottery stone), 장석(feldspar), 규석(quartz)류 등이 있으며, 도자기에 사용되는 소지(素地)의 기본형태는 일반적으로 50% 이상의 점토광이고, 융제인 장석이 10% 이상, 내구재인 규석이 10% 이상으로 혼합되어 사용된다. 도자기의 소지는 용도에 따라 만드는 방법도 다르지만 최종적인 목적은 사용원료가 소지 속에 균일하게 분포되고 성형에 필요한 수분에 따른 가공성을 부여하도록 분산되어 있어야 한다.
상기 토련공정은 건식조합(乾式調合)과 습식조합(濕式調合)이 있는데, 이중 습식조합이 일반적이며 특히 대량생산을 위하여 진공토련기(眞空土練機)가 사용될 수 있다.
또 상기 성형공정은 주입 성형법, 수타 성형, 물레 성형, 프레스 성형, 로울러 머신 성형, 압출성형 등을 통하여 일정 형상의 도자기를 만드는 것이다. 도자기의 형상은 항아리, 사발 등과 같은 용기 형태이거나 타일과 같은 판상의 것일 수 있다.
이러한 성형공정은 본 명세서에서 장식공정을 포함하는 개념으로, 장식공정은 도자기를 아름답게 함은 물론 기능성을 높게 하기 위한 여러 작업을 말한다. 이러한 장식의 기법으로는 조각기법, 상감기법, 이장기법, 압문기법, 부조기법, 회화기법 등이 있으며, 이러한 여러 방법들을 도자기에 응용하기 위해서는 제품이 완성되기 이전에 이미 마련되어야 하며, 제품의 크기와 형태, 그리고 용도에 따라 적당한 장식작업을 선택하여야한다.
특히 이러한 장식공정, 특히 음각이나 양각, 도식에 의한 일정 문양의 자동 또는 수동 도안공정은 초보자를 위한 밑그림의 역할을 하도록 이용될 수 있다. 이러한 밑그림은 각 연령대의 기호와 난이도에 따른 눈높이에 맞고 교과과정에 적합한 여러 종류일 수 있다. 이렇게 밑그림이 구비된 도자기는 대량 생산되어 교재로서 사용되기 적합하게 할 수 있다.
이어서 상기 성형된 도자기를 건조시키는데, 통상 도자기의 수분을 95% 이상 건조시키게 된다. 자연건조일 경우에는 통상 1~2주일 걸린다.
다음으로 도자기의 소성공정은 성형/건조된 도자기를 일정 온도로 굽는 것으로, 소성은 소지의 성상뿐 아니라 사용하는 연료, 온도, 외기의 압력, 연소 분위기 등에 따라서 미묘한 반응을 나타내므로, 고도의 기술을 요하는 공정이기도 하다. 사용되는 가마는 다품종 소량 생산에 알맞은 셔틀가마와 양산을 목적으로 하는 터널 가마가 있으며, 특히 터널가마는 생산량과 제품 안정성이라는 두 가지 면을 충족시킬 수 있다.
본 발명에서 소성공정의 '일정 온도'란 아래 화공(畵工)공정에 사용되는 일반적인 물감으로 채색된 그림이 소성된 도자기에 스며들지 않게 도자기의 입자를 서로 가소(可塑)/고화(固化)시켜 그림의 착색성과 발색성이 우수하게 하는 온도를 말한다.
본 명세서에서 이러한 '일정 온도'는 아래에서 설명할 '전(前)코팅단계'와 함께 화공공정에서 종래의 도자기용 안료가 아닌 일반 물감을 비롯한 각종 채색제품을 사용하더라도 그림의 착색/채색/발색성이 우수하게 발현되도록 하기 위한 것이다. 하기 전(前)코팅단계를 고려하지 않을 경우, 상기 '일정온도'는 소지에 따라 초벌구이와 재벌구이 온도의 중간 정도가 적당하다. 이는 소성된 도자기의 기공을 최소화시켜 일반 물감이 발현되지 않고 도자기에 흡수되는 것을 방지하기 위한 것이다. 그러나 만약 초벌구이 온도로 소성시킬 경우에는 기공이 너무 커서 일반 미술재료, 특히 그림물감으로 그림을 그릴 경우 물감이 도자기에 스며들게 되어 그림이 발색되지 않는다. 또한 바로 재벌구이 온도 정도로 도자기를 소성시킨다면 이후의 화공공정에 있어 채색된 물감이 도자기에 스며들지 못하고 흐르게 된다. 물론 이러한 '일정' 소성온도는 하기 전(前)코팅공정, 특히 전분계 코팅제를 사용하는 공정을 고려할 경우에는 화공단계와 관련하여 큰 의미를 갖는 것은 아니다.
상기 태토가 도기 또는 자기용 소지토일 경우, 상기 소성단계의 온도는 초벌온도인 900℃ 이상 ~ 재벌 온도인 1200℃ 이하, 바람직하게는 1000 내지 1150℃인 것이 좋다
이러한 일정 소성온도는 이하의 전(前)코팅고정과 더불어 도자기에 일반 물감을 사용하여 그림을 그릴 수 있을 정도로 도자기 표면을 도화지(圖畵紙)처럼 만들기 위한 것이다.
또한 이후의 화공공정에 사용되는 일반 물감의 발색성을 우수하게 하기 위한대안적인 방법으로는 상기 소성단계 다음으로 도자기를 코팅하는 전(前) 코팅단계를 거치는 것이 가능하다. 이러한 전코팅 단계를 거칠 경우 도자기에 사용되는 태토의 입자는 150메쉬 이하의 것이 사용될 수 있다.
코팅의 방식은 종래의 시유(施釉)공정에 사용되는 것과 같은 담금법(dipping method), 흘림법(pouring method), 분무법(spraying method), 도장법(brushing method), 진동법(sifting method), 체적법(dusting method), 휘발법 (volatilization method)이 사용될 수 있으나, 공정의 간략화를 위하여 분무법이 바람직하다.
특히 코팅공정에 사용될 수 있는 코팅제는 스프레이 방식의 락카(lacquer), 바람직하게는 표면 자화기능의 즉석 코팅제가 좋다.
이러한 코팅제는 투명과 유색의 것이 모두 사용될 수 있으나, 투명한 것은 태토의 원색을 그대로 사용하는 것이 좋을 경우에, 유색의 것은 태토 원색을 감출 필요가 있을 때 좋을 것이다.
그러나 일반 안료로 된 코팅제품의 입자는 그 크기가 작아 웬만한 초벌구이 정도를 거친 도자기의 기공에 안료입자가 침투되어 스며들므로, 적절한 화공공정을 위한 상태로 도자기를 만들려면 여러 번의 전(前)코팅공정을 거쳐야한다는 문제점이 있어 비효율적일 수 있다.
물론 이러한 문제는 도자기에 사용되는 태토 내지 소지의 입자크기를 보다 미세하게 하고 소성온도를 재벌구이 정도로 높이는 방식으로 해결할 수도 있으나, 본 발명에서는 전(前)코팅공정에 사용되는 코팅제를 전분계로 하여 해결방안을 제시하고 있다. 특히 전분계 코팅제에 경화제를 혼합하여 사용하는 것이 보다 바람직할 것이다. 도자기의 기공에 완전히 스며들지 않고 표면에 잔류하는 전분계 코팅제는 소성 상태에 따라 농도와 점도를 달리하여 투명한 상태로, 또는 일정한 색소와 혼합되어 사용될 수 있다.
또한 전분계 코팅제는 화공공정 다음의 후(後)코팅공정에서 사용되는 안료코팅제가 도자기 외면에 스며들지 않으면서도 보다 잘 부착하도록 하는 기능을 갖는다.
이러한 전분계 코팅제 중 대한민국 서울에 소제한 (주)삼양제넥스로부터 구입할 수 있는 것을 다음의 <표 2>로 나타내었다.
<표 2> 전분계 코팅제의 예시
양이온성 전분 |
산 화 전 분 |
알 파 전 분 |
수분 : 13 % 이하pH(5% sol'n) : 6 ~ 7점도 : 10 ~ 15cps |
수분 : 13 % 이하pH(30% sol'n) : 6 ~ 7점도(DS 10%, 50℃) : 8 ~ 12cps |
수분 : 10 % 이하알파도 : 85% 아성 |
이러한 전(前)코팅공정은 본 발명에서 사용되는 그림물감을 위하여 도자기를 일종의 도화지로 만드는 것이라 할 수 있다. 그러므로 일반적인 제지공정에서 사용되는 정도로 도자기를 코팅시키는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 도자기의 제조방법은 화공공정이 없는 것을 설명하였는데, 이러한 제조방법에 의한 도자기는 대량 생산되어 물감 및/또는 코팅제와 세트화되어 또는 별도로 실습용으로 판매될 수 있다.
다음으로 상기와 같이 소성공정만을 거친 도자기 또는 소성후 전(前)코팅공정을 거친 도자기는 화공공정을 거칠 수 있다. 종래 도자기에 사용되는 착색제 또는 안료에는 소지에 더하여 색소지(色素地)를 만드는 것과 유약에 가해 색유(色釉)를 만드는 것으로 대별되고, 색유용에는 유하안료(釉下顔料)와 유상안료(釉上顔料)가 있다.
본 발명에서 화공공정에 사용되는 물감은 일반적인 그림 물감 등이 사용된다. 그러나 전 코팅공정을 거치지 않은 도자기 재료에 수채화 물감이나 형광 물감은 색깔이 투명하여 발색이 어렵고, 유성물감은 색깔이 겹치는 부분에 그림자가 생기는 문제점이 있어 적합하지 않으며, 아크릴 물감은 쉽게 굳고 수정이 어려워 비전문가에게는 문제점이 있다. 그러나 물의 침투와 안료의 접착력이 적절하여 채색이 쉽고 발색상태가 우수하며 색깔이 불투명하여 그림 수정이 쉬운 포스터 물감이 적당하다.
그러나 상기에서와 같이 전(前)코팅공정을 거칠 경우 상기와 같은 화공재료의 제한성은 극복될 수 있다. 이는 특히 전분계 코팅제를 이용한 전(前)코팅공정을 통하여 도자기의 겉면이 거의 일반 도화지와 유사한 상태로 되기 때문이다. 그러므로 이 경우에는 포스터 물감뿐 아니라 수성/유성/형광/아크릴 물감을 비롯한 파스텔, 크레파스, 기타 채색제품 모두를 사용할 수 있어 채색 재료의 활용범위가 넓어지므로 각 연령대에 맞는 밑그림과 함께 교육성과에 상승효과를 일으킬 수 있다.
또한 본 발명의 도자기 제조방법이 저가형 제품의 대량생산을 위한 것인 경우에는 이러한 화공공정은 전사지(轉寫紙)를 사용하는 것일 수 있다.
이와 같은 화공단계 다음으로 도자기를 코팅하는 후(後)코팅단계를 더 포함하여 이루어지는 것이 화공된 그림의 보호를 위하여 바람직하다.
이러한 후(後)코팅단계는 종래의 시유(施釉)공정을 대체하는 것으로 앞서 말한 바와 같이 유약의 위험성 내지 작업의 복잡성으로부터 벗어나 공정의 안정성과 단순성을 위한 것이다. 통상 유약은 유리 형성요소이며 뼈대 역할을 하는 규석질과, 이를 녹게하고 점착시키는 융제인 장석질, 광택과 유연성을 증가시키는 석회질, 여기에 산화물 등의 발색제를 첨가하여 색상을 내주거나 유탁과 결정 생성제를 넣어 유약의 투명도나 표면 상태를 조절하게 된다.
후(後)코팅단계는 상기 전(前)코팅단계에서 설명한 바와 같이 여러 방법 중 분무방식을 이용하여 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 안료의 색상은 투명한 것이 본바탕 그림 재생에 좋고, 특히 코팅공정에 사용될 수 있는 코팅제는 스프레이 방식의 락카(lacquer), 바람직하게는 표면 자화기능의 즉석 코팅제인 것이 좋다.
이러한 후(後)코팅공정은 앞서 설명한 전분계 코팅제를 이용한 전(前)코팅공정을 거친 것일 경우 채색과정에서 사용되는 안료가 도자기 외면에 스며들지 않으면서도 보다 잘 부착되게 된다.
이상에서 설명한 전(前)코팅. 화공(畵工), 후(後)코팅단계는 적절한 건조과정을 거쳐야 한다.