글 오유근 _ 요업기술원 도자구조세라믹 본부장 다른 예술 활동에 비해 도예가는 도자기술에 관한 전문적인 지식은 물론 오랜 경험이 필요하다. 도자예술작품의 제작은 수많은 재료의 특성과 제토과정, 다양한 성형방법 및 번조과정 등을 숙지하여야 하며, 단 하나의 만족할 만한 작품이 탄생되기 위해선 각각의 공정들이 유기적으로 운행되어야 하기 때문이다. 따라서 자신만의 독창적인 표현을 충족시키기 위해서는 항상 새로운 지식과 기술에 대한 관심과 연구가 필요하다. 특히 현대의 도예는 세계의 다양한 문화와의 교류를 통해 공예라는 한정된 개념에서 벗어났기 때문에 다양한 표현양식의 발전을 가져올 수 있었고, 그로인해 도자재료의 선택영역이 자연히 확대 및 유연화 되었다. 근대부터 시작된 도자기 산업은 현재의 파인세라믹스산업까지 모습을 바꾸어 가며 새로운 기술을 개발·발전시키고 있다. 이에 필자는 최근 요업전반에 걸쳐 활용되고 있는 기술 중 도예작업에 도움이 될 수 있는 신공정 기술에 관해 서술하고자 한다. 원료의 처리 원료의 정제, 합성, 미립화로 그 기능을 최대로 활용하는 파인세라믹스를 도자기분야에서도 도입 활용하고 있다. 예를 들어 나노분말 제조기술을 활용하여 은Silver이나 티탄TiO2등의 기능성 미립자를 고르게 분산시켜 도자기 몸체나 유약에 수십 나노nm, 10-9m 크기의 입자를 첨가하여 기능성을 부여하고 있다. 원료 중 암석으로 구성된 장석 및 규석 등은 기계적인 분쇄가 필수적이다. 일반적인 분쇄는 볼밀Ball mill을 이용하여 처리하였지만 최근에는 다양한 특성을 부여하기 위해 입자크기를 제어하고 있다. 사용되는 분쇄기들은 건식으로 초미립의 분말로 제조할 수 있는 젯트 밀jet mill과 볼밀과 젯트 밀의 중간 크기의 입자를 제조할 수 고속밀Planetary mill 등을 사용하고 있다. 소지 및 유약에 발생되는 철반점은 도예작품의 표현에 상당한 영향을 미친다. 소지 및 유약에 포함된 철분을 제거하기 위한 정제법에는 화학침출정제법, 부유선광법과 선택응집법등이 있으나 탈철율이나 탈티탄율이 미흡하고 수율이 좋지 않아 많이 사용되지 않는다. 그러나 자력선광법이 오래 사용되었으나 선광효과가 크지 못한 결점이 있어 이를 개선하는 방법으로 최근 고구배자기분리高句配磁氣分離, High Gradient Magnetic Sepesation, HGMS장치가 개발되어 탈철효과가 크고 수율도 양호하게 되었다. 현재 요업기술원 연구용으로 보유하고 있는 고구배자기분리장치는 자력세기를 20,000가우스Gauss까지 사용할 수 있는 설비를 보유하고 있다. 분무건조기Spray dryer를 이용한 배토제조 방법은 대형의 도판을 제작하기 위한 프레스성형시 필요하다. 원래는 식품 및 제약 산업에서 사용되던 방법으로서 근래에 세라믹 산업에 도입된 공정으로서 성형밀도 및 충진률 등의 성형성이 좋은 분말을 제조하는 공정이다. 이러한 점으로 미루어 볼 때 생활양식이 다양해지면서 더욱 기능적인 요소들이 요구되게 되면 현대 요업기술에서 사용되고 있는 원료의 정제방법이나 합성원료들이 도입되게 될 것으로 생각된다. 성형방법 전통 도자기의 성형방법은 가소성을 이용한 물레성형이 주를 이루고 있다. 이러한 물레 성형방법은 현재에는 자동 성형기Roller machine이나 기타 여러 가지 방식으로 발전하였다. 그 이외에도 압출성형이나 사출성형이 있으며, 이러한 압출성형은 종래에는 점토 벽돌이나 기와 등을 제조하는데 이용되어 왔으나 현재에는 도판 절연물 점화전 애자 하니컴 등에 이용되고 있다. 주입성형Slip Casting방법은 현재 파인세라믹스분야에서도 활발히 이용되고 있다. 하지만 석고사용으로 인한 이수석고의 취급 문제, 공정의 복잡함 등의 문제를 개선하기 위하여 최근에는 다공성 폴리머 형틀을 사용하고 있다. 이것은 지금까지 사용되는 석고보다 많은 양의 기공을 가지고 있고 기공의 제어가 용이하기 때문에 다양한 형태의 기물, 대형 기물 및 대량생산을 활발하게 활용되고 있는 실정이다. 이 몰드는 1회 사용 후 세척이 용이하고 쉽게 파손되지 않으며 재사용을 위한 시간이 매우 짧다는 것이 장점이다. 건조방법 마이크로 웨이브Micro wave 건조방법은 성형체 전체가 발열 승온하여 건조하는 방식이기 때문에 기존의 온풍건조 및 온풍제트건조에 비해 건조시간의 단축과 성형체의 변형을 방지할 수 있다. 번조방법 요업에서의 가장 중요한 공정의 하나가 번조기술이라 할 수 있다. 이러한 기술도 상당한 발전을 거듭하여 현재에는 전통요업의 번조방법에도 연속식로Roller hearth kiln가 도입되거나 또는 전기와 가스 그리고 석유를 동시에 사용하여 번조효율을 높이거나 또는 제품의 기능을 향상시키기 위해 온도나 가마내 분위기 등을 정확히 제어할 수 있는 방법이 개발되고 있다. 이러한 새로운 번조방법은 도예의 제작과정에도 점차 영향을 미치게 되어 정확한 온도분포 및 번조시간을 제어할 수 있도록 하거나 또는 에너지 절감을 위한 1회 신속번조Single step fast firing를 하는 방법 등이 사용되고 있으며, 전기로에서 번조 분위기 조절을 위하여 수소가스 등을 주입하는 방법 등도 검토되고 있다. 우선 최근까지 사용되었던 가스 가마를 살펴보면 벤추리 버너 연소방식의 도자기 번조용 가스셔틀가마를 비롯해 연소 기구를 개선한 평면염 연소 방식의 셔틀 가마, 그리고 이것에 대한 연구를 통해 에너지 절약 및 산화·환원의 분위기 제어를 가능한 가마를 제작하여 다양한 색상구현이 가능하다. 다음으로 전기 가마는 분위기 조절이 불가능하여 산화분위기의 도예품을 제조하였는데 최근에는 전기 가마 내에 고효율의 환원제를 투입하여 자유로운 분위기의 제어 및 간편하게 환원분위기를 조절할 수 있는 제품들이 많이 개발되고 있다. 글을 마치며 도예가가 추구하는 작품표현을 위해서는 많은 시행착오와 인내를 필요로 한다. 하지만 세라믹기술의 발전은 이러한 시행착오를 줄일 수 있으며, 도예가에게 다양한 표현의 확장을 가져다 줄 수 있게 되었다. 그러나 이러한 기술의 발전도 전통도자기 기술에 바탕을 두고 개선 발전되었기 때문에 교육 및 연구 분야에서 기존의 기술과 신기술과의 조화Old + New를 이루는 것이 가장 중요하다. 또한 몇몇 소수의 장인들에 의한 도예품의 제작이 아닌 문화생활에서도 적극적으로 활용될 수 있는 장비의 다양화와 인식의 변화가 추구되어진다면 다양한 도예작품들이 제작될 것이라고 생각한다. 필자약력 명지대학교 무기재료과 박사 국립공업표준원 공업연구관 현, 요업기술원 도자ㆍ구조세라믹본부장