오늘의 목표: 간단한 기본 유약 레시피를 통해 각 재료의 특성을 이해. 삼각좌표를 이용해 나만의 유약을 만드는 방법, 또한 찾은 레시피를 나에 맞게 수정하는 방법.
* 이 글에서 다루는 내용은 화학은 빼고 재료적으로 접근한 것으로 삼각좌표는 간단히 원리 설명만 하도록 하겠습니다. 이후 다른 글에서는 제겔식, 스털맵을 이용해서 유약을 평가, 조정하는 방법(화학을 기반으로한 방법)을 주로 다루도록 하겠습니다. 삼각좌표만으로도 유약 레시피를 만들고 수정할 수는 있지만 glazy.org 같은 쉽게 접근할 수 있는 방법이 있기 때문에 필자는 후자의 방법을 추천합니다.
유명한 4321 레시피(designed by Bernard Leach):
장석 40
규석 30
석회석 20
카오린 10
레시피로 테스트 유약 만들기 방법:
시편(유약 테스트용 작은 초벌 타일)용으로는 위 재료를 각 40g, 30g, 20g, 10g(합계100g)씩 측량하여 용기에 담는다. 물 약 90g 내외 가량에 재료를 첨가하여 섞는다. (섞을 때 핸드블랜더를 이용하면 편리하다) 너무 뻑뻑하면 물을 더 넣는다. 시편을 3초간 담근다. 권장 비중을 정확히 하여 하는게 좋겠지만 필자는 대략 묽은 편으로 만들어서 시유 두께가 부족하면 담그는 시간을 늘린다. 혹은 위쪽 일부는 2번 담근다.
각 재료의 비율에 따라 유약의 녹는점, 광택 유무, 크랙 유무 등의 성질이 바뀐다.
장석: Feldspar. 유약의 주요 3가지 성분(유리형성제 Glass Former, 매용제 Flux, 안정제Stabilizer) 을 모두 포함하고 있어서 이것만으로도 유약이 가능하다. 하지만 다른 성분을 더 넣어 보완해 준다.
카리장석(정장석)– 가장 많이 쓰는 장석. Potash Feldspar, Custer Feldspar, 부여장석. 부여장석은 대원도재에서 소다 장석으로 분류해 놓긴함. 커스터에 비해 나트륨 함량이 좀 높기는 함.
소다장석(조장석)– 나트륨계 장석으로 민스파, G200, Nepheline Syenite(엄밀히는 준장석). 정장석에 비해 광택이 적게 나타나는 편.
두 그룹간에 나트륨과 실리카 함량에 차이가 있다.
Potash Feldspar, Custer Feldspar는 부여 장석으로 대체 가능(같지는 않음). 커스터는 대원도재에서 판매중.
참고: Glazy.org에 입력할 때 부여장석은 성분상 Custer Feldspar 2000-2012 Ron Roy와 그나마 유사함)
인도장석(카리)는 Glazy.org에서 Mahavir Potash Feldspar와 유사하고 Matrix 프로그램에서는 Potash Feldspar 200 FPR과 비슷함.
커스터, 인도장석(카리), 인도장석(소다)
ffffeldspar 는 단종 Minspar로 대체 가능. 민스파도 대원도재에서 판매중.
너무 높은 장석 함량은(40% 이상) 크랙 가능성이 있으니 주의.
매용제: Flux, 융제라고도 함. 장석 만으로는 잘 안녹을 수 있으니 더 잘 녹게 해주는 재료를 추가. 기초 기본유약에 석회석(Whiting)을 많이 사용하고 이것에 따라 석회유계, 석회마그네시아계, 석회바륨계로 나누기도 함.
RO, R2O는 대게 매용제(flux) (CaO, MgO 등을 묶어서 RO로 표기하고 K2O, Na2O 등을 묶어서 R2O로 표기)
R2O3는 Al2O3 알루미나 처럼 안정제. 산화철Fe2O3도 안정제로 작용한다고하는데 필자 경험으로는 매용제 인거 같음.
R2O:RO의 비율이 0.3 : 0.7 일 때 다양한 온도에서 가장 견고한 유약이 된다고 함. – 제겔식 다룰 때 자세히 하기로.
유약에 여러 매용제(플럭스)를 사용하는 이유.
각 플럭스는 각각 다른 온도에서 녹아서 단일 플럭스를 사용한 유약은 좁은 소성 온도 범위를 갖게 된다.
네플라인사이나이트 – 소다 장석 – 칼륨장석(potash feldspar) 순으로 녹는 온도가 높아짐. 소다 장석 사용한 레시피가 너무 흐르면 칼륨장석으로 교체해 볼 수 있다.
유액에서 높은 알칼리와 낮은 알루미나는 좋은 발색을 만든다.
크롬, 니켈을 제외한 착색산화물도 매용제로 작용한다.
장석에 석회석 첨가량을 늘려가면서 실험하면 처음에는 녹는 온도가 점점 낮아지다가 어느 순간에서는 오히려 녹는 온도가 높아진다. (책 나만의 유약 만들기 64p) 어떠한 역할을 하는 것으로 기대하는 재료라도 다른 재료와의 비율에 따라 정 반대의 역할을 하기도 한다는 점이 유약 만들기의 어려움 중 하나.
규석 = Quartz(석영) = Flint = Slica
유약은 곧 유리이다. 규석으로 유리질을 보충해준다.
실리카 녹는 점: 1700 °C
자연질로는 볏짚재, 왕겨, 옥수수대 등의 억샌 것의 재. 자연재료는 더 잘 녹음.
카올린: Al2O3 40.21% , SiO2 47.29% , LOI 12.50%
점토질로서 점토질이 없으면 유약을 다루는데 여러 문제가 생김.
즉 시유 후 부착력이 없어 날리고 떨어짐, 물에 섞어 놓은 유약은 너무 빨리 가라앉아 버림, 소성 후 유약이 흘러내림. 카올린으로 접착력을 높여 이러한 단점을 보완해준다.
또한 알루미나 성분은 유약의 내구성을 높여줌. 안정성 부여, 경도, 강도를 높임.
China Clay = Kaolin, 다른 대체제로 EPK, Ball Clay.
내화성이 높은 재료이지만 EPK는 카올린보다는 내화도가 낮음. 알루미나 단독으로는 초내화물이지만 카올린, 장석 등에서는 SiO2와 화학적 결합을 하고 있어 유약에서 쉽게 녹는다.
벤토나이트도 부착력을 높여주지만 매우 팽창, 수축하므로 2% 정도로 사용. 또 가루 상태에서 미리 섞지 않으면 물을 매우 많이 흡수해서 뭉쳐버림.
카올린 함량이 높아질 수록 무광이된다. 즉 알루미나 : 실리카 비율에 따라 유광-반광-무광으로 바뀐다. 차후에 자세히 다룰 예정.
삼각좌표 설명: 3성분계로 유약을 개발 vs 4성분계로 개발.
레시피 헌팅한 유약을 삼각좌표에 올려서 수정.
삼각좌표 읽는 방법
장석, 석회석, 규석으로 할 때: 각 꼭지점이 각 재료가 100일 때이고 아래 그림처럼 장석은 10단위로 녹색선으로 표시했다.
석회석은 아래 그림처럼 왼쪽 아래 꼭지점이 100이고 10단위로 붉은색 표시했다.
규석은 오른쪽 아래가 100이고 10단위를 파란색 선으로 표시했다.
장석 45
석회석 33
규석 22
인 레시피 (글 처음에 언급한 4321 레시피와 동일 비율이며 3개 재료 합이 100인 레시피임)를 삼각좌표에 표시하면 아래와 같다.
이제 이를 이용하여 임의 영역을 선택하여 4개를 뽑아 각 수치를 읽어 표시하면 아래 그림과 같다.
(실제 유약을 찾을 때는 이보다 많은 지점을 선택해서 실험하겠지만)
1번: 장석 60, 석회석 10, 규석 30 = 합계 100
2번: 장석 50, 석회석 20, 규석 30 = 합계 100
3번: 장석 50, 석회석 10, 규석 40 = 합계 100
4번: 장석 40, 석회석 20, 규석 40 = 합계 100
위에서는 10단위로 선택했지만 여기서 마음에 드는 영역이 생기면 세분화해서 1단위로 선택해서 추가 실험한다.
단 여기서는 유약에 중요한 성분 중 하나인 알루미나가 부족할 수 있어서 카올린을 8% 내외 가량 넣어서 실험하는게 좋다.
여기서는 알루미나:실리카의 비율이 유약 광택에 있어 중요한 요소인데 이를 파악하기 힘들다. 이를 보완하여 매용제 성분을 먼저 선택, 비율을 고정하고 알루미늄:실리카 비율을 바꿔가며 실험하는 방법을 차후에 다루도록 하겠다. 삼각좌표를 이용한 레시피 개발, 분석은 재료 중심이고 수행하기 쉬우나 이론적으로 엄밀하게 파악은 힘든 것 같다. 후자의 방법은 복잡한 계산이 필요하고 레시피로 다시 산출해야하지만 성분별 작용 분류, 파악이 명확하다. (명확하다고 해도 같은 재료라도 구입 시기에 따라 성분이 항상 일정치가 않아 이 역시도 좌절을 겪기도 한다)
어쨋든 위와 같이 하여 나만의 기본유를 비교적 쉽게 처음부터 찾을 수 있다.
아니면 마음에 드는 레시피를 찾아 유탁제와 착색산화물 등을 제외한 기본 성분을 삼각좌표에 올리고 그 주변을 선택해 각 재료의 양을 구해 실험한다.
그러다보면 삼각좌표의 어느 방향으로 위치할 때 어떤 결과가 나오는지에대한 경향성을 파악할 수있다.
다음시간에는 제겔식으로 유약을 평가, 분류하는 것과 유탁제를 첨가해 불투명하게 만드는 것에 대해 다룬다.
