번조 ()
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내용 요약
번조는 질그릇이나 사기그릇, 도자기 등을 불에 구워 만드는 공정이다. 도자기나 질그릇 등은 가마 안에서 번조 과정을 거쳐 견고하고 실용적인 기물이 된다. 번조 과정에서 온도가 상승하면서 단계적으로 물리적·화학적인 변화를 일으킨다. 자기 유약 및 도기 유약이나 석기 유약은 용융온도만 다를 뿐 번조 방법은 비슷하다. 특히 도자기는 번조 온도에 따라 구분되기 때문에 온도가 매우 중요하다. 고려청자는 1,300℃ 전후, 청화백자 초기의 것은 1,260℃∼1,270℃ 정도다. 번조 시에 산소의 양에 따라 산화 번조와 환원 번조 방식으로 나눈다.
정의
질그릇이나 사기그릇, 도자기 등을 불에 구워 만드는 공정. 작업과정.
내용
점토 등으로 만들어진 기물(器物)은 가마 안에서 번조를 통하여 견고한 실용기물이 될 수 있다. 도자기는 번조하는 과정에서 온도가 상승하면 물리적 · 화학적인 변화를 일으키는데 이것이 열팽창의 원인이 된다.
이와 같은 변화는 단계적으로 일어나는데, 제1단계는 실온에서 200℃까지이며, 온도가 상승하면 수분이 서서히 가스화하며 입자는 서로 떨어져 접착력이 적어지며 용적이 증가한다.
제2단계는 400℃까지이며 서서히 증발하는 단계로, 입자는 서로 접착력이 생겨 수축이 시작된다. 표면이 활성화하면서 강도가 증가하는데 이때에 온도를 급상승시키면 모세균열(毛細龜裂)이 발생한다.
제3단계는 600℃까지이며, 입자 표면의 원자회합(原子會合)이 끝나며 비활성(非活性) 단계이다. 이 단계에서는 온도를 약간 빨리 상승시켜도 무방하다. 이 단계까지 기물에 함유되어 있는 유기물(식물성 · 동물성) 및 수분이 완전히 제거되며, 다음 제4단계부터는 순수한 화학적 변화만 일으키게 된다.
제4단계는 1,000℃까지이며, 이때에 새로운 원자 배열이 일어나는데, 이와 같은 재배열로 강도가 증가하며 장시간에 걸쳐 변화한다.
제5단계인 1,000℃에서 1,300℃까지는 번조에서 가장 중요한 단계이며 원자 재배열이 충분히 진행되어 전체에 걸쳐서 결정화(結晶化)가 진행되는 단계이다. 이 제5단계는 다시 3기로 나눌 수 있다. 이미 제4단계에서 가마와 기물 속의 탄소는 완전분해되고 화학적 수축이 대부분 끝난 상태에서 기물은 10∼20％ 정도 수축된다.
제5단계의 1기에는 가마 속은 약간 어두운 적색 내지 적색을 띠며 기물 내부의 기체(氣體)를 발산한다. 이때에 온도를 급상승시키면 태토(胎土)가 부풀며 기공(氣空)이 생기기 시작한다.
2기는 1,200℃까지 온도가 상승할 때이며, 유약(釉藥)과 태토에 화학적 변화가 시작된다. 이 때 산소의 공급량에 따라 산화번조(酸化燔造)와 환원번조(還元燔造)가 결정되는 중요한 시기이며, 앞서 발생하기 시작한 기공이 결정되는 단계여서 온도의 급상승은 피해야 하며, 가마 안의 온도를 일정하게 하여야 한다.
유약과 태토의 가스가 완전히 방출되며 유(釉)가 용해되고, 태토 안의 용해되기 쉬운 것은 용해되어 유와 태토가 완전히 용착(鎔着)한다.
3기는 1,300℃에 달하며, 가마 내부는 빛나는 백광(白光)을 띠며 유가 완전히 용해되고 태토가 자기질(磁器質)이 완성된 단계이다. 그 뒤 온도를 서서히 낮추면서 번조가 끝나게 된다.
이상의 번조 방법은 자기유약(磁器釉藥)인 경우이지만, 도기유(陶器釉)나 석기유(炻器釉)도 유의 용융온도만 다를 뿐 번조 방법은 비슷하다. 특히 도자기의 분류는 번조온도에 따라 구분되기 때문에 온도는 매우 중요하다.
중국의 경우에는 신석기시대의 승석문토기(繩蓆文土器)는 500°∼600℃, 은허(殷墟)에서 출토된 뇌문토기(雷文土器) · 백색토기(白色土器) 등은 약 1,000℃, 한나라의 흑색토기(黑色土器) · 토우(土偶)는 800°∼1,000℃, 육조시대의 회도(灰陶)는 약 1,250℃, 고월주요청자(古越州窯靑瓷)는 1,250°∼1,270℃, 오대(五代)의 월주요청자는 1,270°∼1,300℃이며, 명대의 용천요청자(龍泉窯靑磁) 가운데에는 1,350℃에 달하는 것도 있다.
고려청자는 상질(上質)의 경우 1,300℃ 전후이며, 청화백자(靑華白磁) 중에서 초기의 경우는 비교적 온도가 낮아 1,260℃∼1,270℃ 전후이다.
한편, 번조는 번조 때 산소의 양에 따라 산화번조와 환원번조로 나누어지는데, 이 경우 화학적 변화가 달라 유색(釉色)에 큰 영향을 준다. 대개 실온에서 900℃까지는 산화번조로 하며, 완전산화를 위하여 번조가 끝날 때까지 공기를 충분히 공급한다.
이와 같이 유약이나 태토에 함유되어 있는 산화금속에 화학적 변화를 일으키지 않게 하는 것을 산화번조라 한다. 환원번조는 1,000℃ 이상에서 불완전연소를 하여 산소를 연소에 필요한 양보다 적게 공급하면서 연소가스 중에 일산화탄소(CO)의 양을 증가시키는 방법이다.
참고문헌
『도자기공예』(조봉환, 이공도서출판사, 1973)
『古陶器의 科學』(內藤匡, 雄山閣, 1978)
