안녕하세요. 초벌 단계의 마지막 시간인 오늘은 초벌구이 온도 설정과 가마 적재 방법에 대해 배워보겠습니다. 지난 시간에 배운 내용을 바탕으로 실제로 가마를 적재하고 소성을 시작하는 실습을 진행할 예정입니다.
먼저 여러분의 작품이 초벌구이를 위한 최적의 상태인지 다시 한번 확인해보겠습니다. 모든 작품이 완전히 건조되었는지, 바닥면은 매끄럽게 정리되었는지 확인해주세요.
[작품 점검하며] 건조가 부족한 작품은 초벌 시 증기가 발생하여 파손될 수 있습니다. 또한 바닥에 거친 부분이 있으면 가마 선반에 흠집을 내거나 작품이 선반에 붙을 수 있으니 주의해야 합니다.
이제 점토 종류별 적정 초벌 온도에 대해 알아보겠습니다.
도예에 사용되는 점토는 크게 도기토(earthenware), 석기토(stoneware), 자기토(porcelain) 등으로 나뉩니다. 각 점토마다 적합한 소성 온도 범위가 다릅니다.
[차트를 보여주며] 도기토는 저온 소성용으로, 초벌구이는 보통 850-950℃에서 진행합니다. 석기토는 중온에서 고온까지 다양하게 소성되며, 초벌구이는 900-1000℃가 적당합니다. 자기토는 고온 소성용으로, 초벌구이도 950-1050℃ 정도로 약간 높게 진행하는 경우가 많습니다.
초벌 온도를 결정할 때는 점토 제조사의 권장 온도를 기본으로 하되, 다음 단계인 유약 작업의 특성도 고려해야 합니다. 예를 들어, 복잡한 유약 작업이 예상된다면 약간 높은 온도로 초벌하여 더 단단한 상태를 만드는 것이 좋습니다.
또한 작품의 두께와 크기도 고려해야 합니다. 두껍거나 큰 작품은 열이 고르게 전달되도록 더 천천히 온도를 올리고, 최고 온도에서의 유지 시간도 길게 설정하는 것이 좋습니다.
이제 소성 곡선에 대해 알아보겠습니다. 소성 곡선이란 시간에 따른 온도 변화를 그래프로 나타낸 것으로, 소성의 전 과정을 계획하고 관리하는 중요한 도구입니다.
[소성 곡선 차트를 보여주며] 소성 곡선은 크게 승온 구간, 유지 구간, 냉각 구간으로 나눌 수 있습니다. 승온 구간은 다시 여러 중요한 온도 지점에 따라 세분화됩니다.
특히 주의해야 할 구간은 다음과 같습니다:
- 100-200℃: 남아있는 물리적 수분이 증발하는 구간으로, 천천히 온도를 올려야 합니다(약 60-100℃/시간).
- 350-450℃: 화학적 결합수가 제거되는 구간입니다.
- 573℃: 석영 전이가 일어나는 중요한 지점으로, 이 부근에서는 더 천천히 온도를 올리는 것이 안전합니다.
- 800℃ 이상: 탄소와 유기물이 연소되는 구간으로, 이후 최종 목표 온도까지는 비교적 빠르게 올릴 수 있습니다(약 150-200℃/시간).
유지 시간은 최고 온도에 도달한 후 그 온도를 일정 시간 유지하는 것을 말합니다. 초벌구이의 경우 보통 30분에서 1시간 정도 유지하여 가마 내부의 온도가 고르게 분포되도록 합니다.
[컨트롤러를 보여주며] 이제 이러한 소성 곡선을 전기가마 컨트롤러에 어떻게 프로그래밍하는지 알아보겠습니다. 대부분의 현대 컨트롤러는 여러 단계(segment)로 나누어 프로그래밍할 수 있습니다.
예를 들어, 초벌구이 프로그램은 다음과 같이 설정할 수 있습니다:
- 1단계: 상온에서 150℃까지 100℃/시간, 유지 시간 없음
- 2단계: 150℃에서 600℃까지 120℃/시간, 유지 시간 없음
- 3단계: 600℃에서 800℃까지 150℃/시간, 유지 시간 없음
- 4단계: 800℃에서 950℃까지 180℃/시간, 30분 유지
이렇게 단계별로 설정하면 중요한 온도 구간에서 적절한 속도로 온도를 조절할 수 있습니다.
이제 가마 적재 원칙과 방법에 대해 알아보겠습니다.
[가마와 선반을 보여주며] 가마 적재의 기본 원칙은 공기 순환을 고려하고, 작품 간 충분한 간격을 유지하며, 무게와 크기를 균형있게 분배하는 것입니다.
선반은 가마 내부의 온도 분포를 고려하여 배치합니다. 일반적으로 전기가마는 상단이 약간 더 뜨거우므로, 더 두꺼운 작품이나 높은 온도가 필요한 작품은 상단에 배치하는 것이 좋습니다.
작품 간 간격은 최소 2cm 이상 유지하는 것이 좋습니다. 작품이 서로 너무 가까우면 열 순환이 방해되고, 심한 경우 작품이 서로 달라붙을 수도 있습니다.
크기가 다양한 작품을 적재할 때는 큰 작품을 먼저 배치하고 작은 작품으로 공간을 채우는 방식이 효율적입니다. 단, 작은 작품이 큰 작품의 열 순환을 방해하지 않도록 주의해야 합니다.
[온도계를 보여주며] 원추형 온도계(콘)는 가마 내부의 실제 열 작용을 측정하는 중요한 도구입니다. 각 선반마다, 그리고 가마의 앞쪽과 뒤쪽에 골고루 배치하여 온도 분포를 확인할 수 있게 합니다.
이제 실제로 가마를 적재하고 프로그램을 설정해보겠습니다. 여러분의 작품을 가져와서 함께 적재해 보세요.
[실습 진행: 가마 적재 및 프로그램 설정]
- 먼저 선반에 가마 워시(kiln wash)가 잘 발라져 있는지 확인합니다. 가마 워시는 선반에 작품이 붙는 것을 방지합니다.
- 큰 작품과 두꺼운 작품부터 배치하고, 나머지 공간에 작은 작품을 배치합니다.
- 작품 사이에 충분한 간격을 유지합니다.
- 원추형 온도계를 여러 위치에 배치합니다.
- 모든 작품이 적재되면 가마 문을 닫고 컨트롤러를 설정합니다.
- 앞서 설명한 대로 단계별 온도와 시간을 입력합니다.
- 마지막으로 모든 설정을 다시 한번 확인한 후 가마를 작동시킵니다.
가마가 작동되면 정기적으로 상태를 확인해야 합니다. 특히 초기 단계(100-200℃)에서는 수증기가 발생할 수 있으므로 통풍이 잘 되도록 해야 합니다. 대부분의 전기가마는 자동 배기 장치가 있지만, 없는 경우 초기에 문을 약간 열어두거나 배기구를 개방해 수증기가 빠져나갈 수 있게 합니다.
소성이 완료된 후에는 가마가 충분히 식을 때까지 기다려야 합니다. 보통 150℃ 이하로 내려갈 때까지 문을 열지 않는 것이 좋습니다. 급격한 온도 변화는 작품에 균열을 일으킬 수 있습니다.
지난 4주 동안 우리는 초벌 단계의 모든 과정을 배웠습니다. 건조의 원리와 방법, 건조 과정의 문제점과 해결책, 가마의 종류와 초벌구이 원리, 그리고 오늘은 온도 설정과 가마 적재 방법까지 알아보았습니다.
초벌구이는 도예 과정에서 매우 중요한 전환점입니다. 이 과정을 통해 흙은 더 이상 물에 녹지 않는 영구적인 도자기로 변화합니다. 또한 다음 단계인 유약 작업을 위한 중요한 준비 과정이기도 합니다.
다음 주부터는 도예의 다섯 번째 단계인 '유약과 시유' 단계로 넘어갑니다. 유약의 구성 요소와 특성, 다양한 유약 조합과 테스트 방법, 시유 기법 등에 대해 배워볼 예정입니다.
이번에 적재한 작품들은 소성이 완료된 후 다음 수업 시간에 함께 꺼내어 결과를 확인해보겠습니다. 초벌구이가 완료된 작품은 유약 단계에서 사용하게 될 것입니다.
초벌 단계에 대해 더 궁금한 점이 있으신가요?