산업도자 

권영식

1. 도자기 형성형(型成形)의 종류

도자기의 성형기법 중에서 같은 형태를 다량으로 만들 수 있는 성형방법으로는 형을 이용하는 방법이 있다. 점토를 형에 눌러서 같은 모양을 여러 개 만드는 도자기의 성형방법은 물레의 발명보다 훨씬 이전부터 있어 왔다. 고대 페르시아나 중국의 漢代에는 이미 오늘날의 가압성형에 가까운 고도의 기법이 사용되고 있었다.

형(型에)의한 성형기법은 주로 반복 생산의 수단으로 발달되어 왔으며, 18세기에 들어와서 이장주입성형방법이 발명되자 도자기는 급속히 양산시대를 맞이하기 시작하였다. 오늘날에는 양산 도자기의 대부분이 형에 의한 성형방법이 주로 사용되고 있으며 그중 석고를 이용한 형성형 기법이 주로 사용되고 있다. 석고형을 이용한 성형기법은 공업적 양산기술에 주로 이용되고 있으나 현대 도예의 다양한 표현 기법으로도 많이 이용되고 있다. 석고를 사용한 제형기법은 많은 숙련을 요구하기 때문에 사전에 석고의 성질과 형(型·Mold)제작 기술을 습득하여야 한다.

(1) 가압성형 (Press Mold)

손이나 도구를 이용하여 형(型)에 눌러서 형태를 만드는 기법으로 비교적 형의 제작이 간단하고 물레성형과 같은 설비나 숙련도가 없어도 제작이 가능한 손쉬운 기법이다.

부조의 형태나 물레로 만들 수 없는 비회전체의 형태를 손쉽게 만들 수 있는 기법이다.

(2)이장주입성형(泥漿鑄入成形·Slip Casting)

도자기의 성형기법 중에서 비교적 근래에 개발된 성형기법으로써, 18세기 프랑스의 세브르(Sevre) 자기 공장에서 최초로 발명된 것으로 당시에는 초벌된 형(型)을 사용한 것이 여서 정교함이나 능률면에서 수공예의 범주를 벗어나지 못한 것이 이었다. 19세기에 와서 석고형이 널리 보급되기 시작하였으며 도자기 산업의 급속한 발달로 이장(Slip)을 만드는 방법으로 해교제의 연구가 시작되면서 오늘날과 같이 발전 되어온 기법이다. 이장주업성형에는 크게 배니주입성형과 고형주입성형 두 가지가 있다.

1) 배니주입성형(排泥鑄入成形·Drain Casting)

型속에 이장을 부어 넣은 후 석고형이 이장을 흡수하여 일정한 두께의 배토층(排土層)이 형성되면 나머지의 이장을 쏟아낸후 반건조 시켜서형에서 떼어내는 성형방법을 말한다. 주로 주전자,화병등 속이 비어 있는 형태의 성형에 많이 이용된다.

2) 고형주입성형(固型鑄入成形·Solid Casting)

내형(內型)과 외형을 갖고 있는 형속에 이장을 넣어서 석고형 속에서 이장이 굳어진 상태일 때 석고형에서 떼어내는 성형기법으로 컵이 손잡이나 타원형의 접시와 같이 이형(異形)접시 등을 성혀d할 때 사용하는 성형기법이다. 이장을 석고형에 주입할 때 강한 압력으로 주입하여 주는 압력주입성형기를 사용하면 소지의 밀도가 치밀한 형태를 다량으로 만들 수 가 있다.

(3) 기계물레성형(機械물레成形·Jiggering,Jollying,Roller Machine)

동력을 사용한 회전체에 의해 도자기를 다량으로 만들 수 있는 성형방법으로서, 내형(內型) 또는 외형(外型)의 석고형에 흙판이나 흙덩어리를 올려 놓고 형판(形板, Template)이 부착된 기계팔(arm)을 내려 눌러서 도자기를 만드는 성형방법을 말한 다. 기계물레성형이 발전하여 Roller Machine이 개발되었다. 롤러머신은 석고형 위에 형판대신 헤드(head)에 의한 자동성형 방법으로 성형하는 방법으로 도자기 생산업체에서는 Roller Machine 성형이 일반화 되어 있다.

(4) 압출성형 (Extruding)

점토를 여러모양의 형틀을 이용하여 압출기로 성형하는 기법으로 외장타일을 성형할 때 사용되는 기법이다. 압출기는 간단한 지렛대의 원리를 이용하여 철제 원통형에 흙을 넣고 위에서 눌러서 흙가래를 빼어내기도 하며, 양산시에는 진공토련기의 토출구에 형틀을 끼워넣어서 원하는 모양을 빼어낸다.

(5) 프레스 성형 (Press)

프레스 성형은 전기절연체, 타일, 모자이크 타일, 특수자기 등을 만드는데 사용되는 성형 방법으로 소지의 수분량에 따라 건식 가압성형(0∼5%), 습식 가압성형(5∼10%)으로 나뉜다.

1) 건식 프레스 (Dry Press)

건식프레스 성형은 수분함량이 적어 수축이나 기공률이 적은 미세한 조직을 가지므로 전기적 성질이 우수한 절연체를 만들 수 있다.

2) 습식 프레스 (Wet Press)

습식프레스 성형은 타원형 접시난 비대칭의 접시류를 만들 때 사용하는 방법으로 과거에는 고형주입성형 방법을 이용하던 것을 최근에는 습식 프레스 성형으로 만들고 있다.

2. 석고(石膏·Plaster)

천연으로 산출되는 석고 광석에는 두분자의 결정수를 포함하는 이수석고(二水石膏·CaSO₄2H₂O)와 결정수를 전혀 포함화지 않는 무수석고(無水石膏·CaSO₄)가 있다. 이 두가지의 황산 칼슘이 가장 안정되 상태이며, 도자기에 사용되는 것은 이수석고이다. 이수석고는 물을 겄어도 굳어지지 않으며, 소석고나 경질석고는 분쇄한 이수석고를 가열해서 결정수를 일부 Ep어내어 천연에는 존재하지 않는 반수석고(CaSO₄½H₂O₄)로 만들고 있다. 가열 갑법은 두 가지가 있으며 압력솥으로 찌면 경질석고(α반수석고)가 되고, 150℃에서 구으면 소석고(대부분β반수석고)가 된다.

반수석고는 쉽게 물과 반응해서 잃어버린 결정수를 거두어 들여 안정된 이수석고로 된다.

150∼180℃가열
CaSO₄·2H₂O → CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O↑
분 쇄

팽창 ·발열
CaSO₄·½H₂O + 1½H₂O → CaSO₄·2H₂O
응고 ·경화

(1) 석고의 혼수량

석고 100에 대한 중량비로 물의 양을 혼수량이라고 한다. 혼수량을 석고의 종류와 제조회사에 따라 일정하지는 않지만 일반적인 혼수량을 나타내어 보면 다음과 같다.

1) 석고의 강도가 무른 상태의 혼수량 = 석고 100 : 물 95∼100

2) 석고의 강도가 중간 정도의 혼수량 = 석고 100 : 물 60∼70

3) 석고의 강도가 강한 상태의 혼수량 = 석고 100 : 물 45∼55

물 (cc)

혼수량 = ---------- × 100

석고(g)

3. 석고형 제작의 기본과 요점

(1) 내형(內型)과 外型 : 凸形의 석고형에 흙을 씌우는 경우를 내형(內形)

凹形의 석고형에 흙을 씌우는 경우를 외형(外形)이라한다.

(2) 뺄형(Depart) : 서로 맞닿은 석고형을 분리할 수 있도록 경사를 주는 것을 뺄 형이라고 한다.

(3) 걸림형(Under Cut) : 뺄형의 반되되는 것으로 석고형 끼리 분리가 될 수 없는 형을 걸림형이라고 한다.

(4) 경첩(Natch) : 고정쇠, 척(Chjuk)이라고도 하며 석고형 끼리 맞닿는 부분인 면 에 서로 맞물려서 어긋나지 않도록 홈을 주는 것을 말한다.

(5) 이형제 : 석고형을 분리할 때 석고형이 붙지 않도록 석고형에 이형제(분리제) 를 발라주는데 이형제로는 카리비누가 사용된다.