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【 금부기법 】
1. 금박의 유래
정확히 금박이 시작된 연대는 알 수 없으나 백제시대 무령왕비의 관에서 발견된 나무로 만들어 금박을 붙인 두침이 국립 공주박물관에 보관되어 있으며 우리 나라 사찰에서 금물을 입힌 불상이나, 단청의 무늬, 궁궐의 현판, 환약을 싸는데 금박이 이용된 것으로 보아 그 역사가 오래된 것을 알 수 있다. 직물에서의 금장식은 이미 통일신라 선덕여왕때 금사직을 한 의복들이 나타났다.
2. 정의
순금박은 은(혹은 정은)의 표면위에 땜을 하지 않고 부착하는 기법으로 한국의 고유한 전통 기법이다. 순금박은 0.035-0.01㎜의 두께를 사용하지만 더 두꺼운 것도 사용될 수 있다. 일정한 고온에서의 금과 은 표면의 융착현상을 이용한 것으로 가열전 표면의 청결상태가 매우 중요하다. 보통 표면 연마가 완료된 은제의 장신구나 식탁 기물등에 사용되었으나 현대 공에의 조형물에도 많이 이용되고 있으며 한국의 금속 공예가들에 의해 세계적으로 알려졌다.
한국 고유의 전통적인 표면 장식기법으로 순금의 박을 은의 표면위에 땜없이 부착(Over Laying)하는 기법이다. 보통 금부의 두께는 0.01에서 0.03㎜ 정도를 사용하며 면적이 커짐에 따라 두꺼워지기도 한다. 일반적으로 작은 장신구일値� 얇은 것이 좋으나 큰 기물인 경우는 두꺼운 것을 사용하여 두께감을 표현하기도 한다. 바탕 금속은 순은, 정은 모두 무방하며 광이 나는 표면이 좋으나 약간의 텍스처가 있는 표면도 가능하다. 금부는 장신구나 은기 혹은 소형 조각품 등의 여러 기물에 활용되는데 금부를 하는 경우에는 원칙적으로 보석셋팅, 핀, 이벳 등을 제외한 모든 공정이 끝나야 한다. 그러나 단순한 곡면을 성형하는 경우(예를 들어 댐핑 블록을 이용해 반구를 만드는 정도) 금부를 붙인 다음에 성형을 하기도 한다. 정은에 금부를 하는 경우, 화이어 스케일이 있으면 이를 완전히 제거한 후 금부를 붙여야 한다.
3. 금박(Gold Leat, Gold Foil)
금을 종이처럼 얇게 펴서 만든 것으로, 옛날부터 공예품에 많이 쓰였다. 고급서적에 있어서 책의 장식, 타이틀 글자 등에 사용하는데 18-22금을 쓰기 때문에 대단한 고가여서 요즈음에는 금착색박을 대신 사용한다.
① 첩금
금박을 금구의 표면에 첩부하는 작업을 의미하며 도금 보다는 금박이 두꺼워 순금과 같이 보이는 경 우가 많다. 첩금은 귀금속의 절약도 되지만 태환이식과 같이 우그러들기 쉬운 중공환보다는 청동을 바탕으로하여 금박을 첩부하는 것이 도리어 우그러드는 것을 방지하므로 더 적당하며 정교한 세공을 할 때는 어느정도 단단한 편리하므로 금속공예에서 필연적인 작업이라 할 수 있다.
② 금박부문
원하는 모양대로 금박판(조각)을 만들어 170-175℃ 정도의 열을 가한 후 인쇄물 위에 금/은지로 모양 을 앉히는 작업으로서 고급 인쇄물에 주로 행해진다.
㉮ 조각의 종류
- 아연판
- 구리판(동판)
- 조각판 : 신주로 조각
- 수지판 : 폴리에스테르
금박기의 형식
① Up-Down 형식 : Sensor로 자동 인식하여 판을 찍어 누르면서 금박이 되는 형식
② 실린더 형식 : 인쇄물을 감은 원통을 금박판이 않혀있는 판위에 굴려서 금박이 되는 형식
③ 플라톤 형식 : 작은 size를 주로 하며 도무송이나 재단을 먼저 한 후에 작업한다.
㉯ 작업과정
① 원하는 디자인을 트레싱지에 옮긴다.
② 금부를 트레싱지 밑에 넣고 연필로 누르면서 금부에 자국을 낸다.
③ 칼이나 가위로 오린다. 트레싱지를 덮거나 종이 사이에 금부를 끼우고 오릴 수도 있다.
이외에도 손으로 찢어 자연스러운 윤곽을 표현하는 등 여러 가지로 시도해 볼 수 있다.
④ 금부를 바탕 금속에 배열한다. 바탕금속에 그대로 놓기도 하나, CMC(접착제의 일종)를 접착제 로 사용하기도 한다. 그러나 CMC라 너무 많으면 타면서 막을 형성하게 된다.
⑤ 열을 가할 때는 금부에 직접 불이 닿지 않도록 가능한 밑에서 가열한다. 토치를 위에서 사용하 는 경우는 금부가 없는 부분을 가열하면서 열을 전하도록 한�. 큰 기물인 경우 곤로에 얹고 밑에서 가열하면서 위에서 토치를 같이 사용하면 효율적이다.
⑥ 가열이 되면서 금부가 바닥에 들러 붙는다. 광쇠로 누르고 문지르면서 고정시킨다. 사용하는 광쇠는 완전히 광이 나는 상태여야 한다. 금부를 미리 고정시켜 놓기 어려운 경우는 바탕금속 을 미리 가열한 후에 금부를 나중에 얹으면 붙일 수 있는데 이는 숙련을 요한다.
⑦ 가열이 충분하지 않거나 광쇠질어 서툴면 금부 속에 기포가 생길 수 있는데 일단 생기면 이를 제거하기가 매우 어렵다. 텍스처가 있는 표면은 더 많이 문질러 주어야 기포가 생기지 않는다.
⑧ 이미 부착된 금부 위에 다른 금부를 덧붙여 입체적인 효과를 만들 수 있다. 금속 속에 기포가 생기거나 부분적으로 일어난 경우는 전체를 긁어내고 다시 시작해야 한다.
⑨ 완성 후에는 약산용액에 세척한다.
【 망상조직기법】
1. 정의
금속의 표면을 융점에 가까운 온도로 가열했다가 식힘으로써 그 표면에 조밀한 주름을 만들어 금속 특유의 풍부한 질감을 갖도록 해주는 표면장식 기법이다.
2. 원리
금속층의 서로 다른 수축율을 이용한 것이다. 구리가 합금된 금속을 계속 가열하면 합금속의 성분들이 두 개 이상의 층을 이루며 거의 녹는 상태까지 가열한다. 이때 가열을 멈추고 식히면 표면쪽으로 형성된 구리 산화물은 얇은막 그대로 있는 반면에 안쪽의 금속은 용융되었다가 식으면서 바같쪽의 막보다 좀 더 수축되어 결과적으로 표면의 막을 오그라뜨리면서 주름을 만드는 것이다.
- 작업방법 -
- 망상조직의 효과는 대부분의 비철 금속에서 모두 가능하다.
① 구리와 순은을 82%로 가열시킨다. 각각의 융점의 차가 높을수록 효과가 크다.
② 두께를 0.7-0.8로 민다.
③ 천천히 판을 가열하여 표면이 약간은 녹는 정도로 가열한다.
④ 동착색이 될 수 있도록 진한 산에 세척한다. 이 과정에서 가장 외곽의 표면에서 금속 산화물(구리 성분)이 빠wu 나가면서 깨끗한 은색의 얇은 층이 형성된다.
⑤ 세척후 다시 10분이상 가열하면 순은의 막밑에 금소 산화물의 층을 한층 더 분명히 만든다. - 공 냉시킨다.
⑥ 이 방법을 8-9차례 반복한다. 산화 피막이 두꺼워 진다.
⑦ 망상조직을 만든다. 표면을 녹이지 않으면서 판의 내부를 모두 용융상태가 되도록 가열하는 과정 이다. 날카롭고 강한 불꽃을 사용하여 부분적으로 가열했다가 가 가열 지점을 바꾸면 가열지점이 식으면서 주름이 만들어지 게 된다. 가능한 표면 자체는 녹지 않아야 선면한 주름을 만들게 된다.
【 스폰지 기법(퍼프레이션) 】
1. 정 의
금속의 표면을 융점에 가까운 온도로 가열했다가 식힘으로서 그 표면에 조밀한 분화구를 만들어 금속 특유의 푸부한 질감을 갖도록 해주는 표면장식 기법이다.
2. 원 리
모체 금속과 함금속의 가열로 인하여 피막 온도차를 크게하여 아연성분이 분출되면서 스폰지 조직이 생기는 원리이다.
- 작업방법 -
① 백동과 순은을 82%로 합금시킨다. 각각의 융점의 차가 높을수록 효과가 크다. 모체 금속은 (음)+피막 금속의 온도차가 클수록 효과가 좋다.
② 백동을 섞을 때 선재보다 판재를 사용하자. - 이유는 판재가 아연성분이 더 많다.
③ 두께를 0.7-0.8로 민다.
④ 천천히 판을 가열하여 중불로 서서히 넓게 가열한다. 표면에 어두운 회색을 띤 금속 산화물(화이 어 스케일, Fire scale)이 보이게 된다.
⑤ 은산에 세척한다.
⑥ 세척후 다시 10분 이상 가열하면 순은의 막 밑에 아연 성분이 날아갈 수 있도록 하자. 공냉시킨 다.
⑦ 이 방법을 2-3차례 반복한다.
⑧ 스폰지 조직을 만든다. 표면을 녹이지 않으면서 판의 내부를 모두 용융상태가 되도록 가열하는 과정이다. 중불을 사용하여 전체적으로 가열하다가 보면 아연 성분이 밖으로 분출되면서 스폰지 조직이 올라오는 것을 볼 수가 있다.
부식(etching) 기법
1. 부식의 유래
CHARBONNEL 과 에칭
1862년 Francois CHARBONNEL practiching 화학은 파리의 Quai de Montebello에 위치한 점포에서 '예술인쇄(artistic printing)을 위한 잉크와 동판방식용 약(grounds)을 제조하는 사업을 시작하였다. 거의 130년 후에 CHARBONNEL 제품은 이와같은 점포로부터 전세계로 퍼지게 되었다. 제품의 범위가 확장되어 더 넓은 예술활동 분야를 포괄하게 되었지만, CHARBONNEL은 1862년으로 거슬러 올라가는 굳건한 평판과 함께 분야에 가깝게 남아있다.
① 정의
㉮ 파고들다. 파먹다라는 말 뜻을 가진 에칭(부식)은 금속 표면에 산을 접촉시켜 일정한 깊이로 금속 을 파내는 가공기법이다. 즉 부식을 필요로 하지않는 곳은 방식제를 칠한 후 디자인된 금속의 표면 만을 부식시켜 요철모양으로 나타내는 기법을 의미한다. 부식은 보통 산용액 속에 금속을 담궈서 진 행 하는데 디자인에 따라 부식을 원하지 않는 부분은 방식제로(Resist)로 표면을 막아 원래의 표면 을 유지하게 된다. 부식은 금속공예 뿐만 아니라 판화(에칭)에도 널리 사용되고 발달되어 온 기법이 다.
㉯ 금속면에 부조적 효과를 내기 위하여 기존의 금속을 산 처리 함으로써 먹어 들어가게 하는 기법이 다. 금속공예의 장식적 기법인데 문양의 섬세함을 잘 표현해 줄 수 있는 장점이 있다. 방부제를 이 용하여 산에 노출되는 부분과 가려지는 부분을 구별하는 것에 따라 디자인이 결정된다. 부식기법을 이용하여 디자인할 때 주의할 점은 방부제의 종류 선택, 쓰는 요령과 금속 재료에 따른 산의 선택과 농도 결정 등인데 여러번 해보는 동안 적당한 방법을 찾을 수 있다. 방부제로서는 일반적으로 판화 작업시 쓰는 아스팔트와 왁스의 혼합물이 널리 사용되고 있으나, 상업적으로 판매되고 있는 다른 종 류들도 있다. 산의 선택은 금속 종류에 따라 다음과 같이 사용된다.
㉠ 금 : 왕수(Auga Regia) = 질산 1 / 염산 3 / 물 30의 혼합
㉡ 은 : 질산 / 물 1의 혼합
㉢ 구리.황동 : 황산 1 / 물 2
㉣ 백동 : 질산 1 / 염산 3
㉤ 강철이나 선철 : 염산 1 / 물 1 또는 질산 1 / 물 1
㉥ 주석 : 질산 1 / 물 4
최근에는 부식기법을 산업적으로 응용하여 다양한 결과들을 얻어내고 있는데 사진 부식기법.부식 투각기법 등이 여기에 속한다. 이 기법은 방부제를 입히는 과정에서 사진 감광액을 사용하여 섬세한 문양을 쉽게 나타낼 수 있으며 부식과정에서 전동기를 이용하여 뿌리기 부식(Stray Etching)을 한다.
금속의 표면을 부식시킬 경우에는 부식제(Etching Solution)를 사용하여 필요한 바의 깊이 만큼 표면을 부식시킬 수 있다. 특히 모양의 성격상 부식을 필요로 하지 않는 곳은 방식제를 칠한 뒤 부식액에 담그면 방식제를 입힌곳만은 부식이 되지 않는다.
2. 부식기법의 종류
① 필도 부식 : 붓으로 방식제를 칠하여 무늬 등을 나타내는 방법과 방식제를 일감 전면에 칠한 다음 조각도 등으로 날카로운 홈을 낸 다음 부식액에 침전 시키는 방법이 있다. 이 기법 은 자연스러운 모양 표현에 적당하다.
② 전사 부식 : 감광 방식제(젤라틴+중크롬산 암모늄)를 일간에 칠하여 나타내고자 하는 정밀한 무늬 를 필름으로 제작하여 노광시켜 부식하는 기법이다. 이 밖에 국부전지의 형성에 의 하여 전해질 속에서 금속이 이온화 되는 현상을 이용하여 양극에서 부식하는 전기 화 학 부식이 있다.
3. 부식의 사용목적
- 금속표면에 칠보, 니엘로, 상감등을 하기 위해 음각의 공간을 파내는 경우
- 금속표면에 층을 달리 하거나 질감이 다른 두 개 이상의 표면을 만들어서 부조를 하는 경우
- 금속표면에 일정한 질감을 만들기 위한 경우
- 금속판의 일부분을 완전히 따내기 위한 경우
- 판화에서와 같이 금속판에 요철을 만들고 물감을 묻혀 그림을 찍어내기 위한 경우
- 표� 착색을 위한 전과정이나 세척을 위한 경우
4. 부식액(Solution)
일반적으로 금속을 부식시키는데 쓰이는 부식액은 희석액을 사용하여 여러번 오랫동안 작업을 하는 것이 효과적이다. 금속에 따라서 각 처방이 다르나 A액과 B액을 쓸 경우 A 액을 먼저 적용시키도록 해야한다.
5. 방식제
- 산에 녹지 않는 방식제를 금속표면에 붓으로 발라서 쓴다. 방식제를 금속 하편에 바르로 건조한 후에 철판 등으로서 문양을 따라가며 방식제를 긁어서 금속 바탕이 드러나게 한 뒤 부식한다. 방식제로써 문양을 그리고 건조후 부식한다. 고형 방식제의 분말을 적당히 문질러서 저온으로 녹여 붙여 부식한다. 이상과 같은 방법을 조합해서 몇 번이고 부식하면 복잡한 문양을 나타낼 수가 있다.
6. 대표적인 부식용액
7. 산용액 제조시 유의사항
산을 취금할 때에는 반드시 고무장갑을 끼고 보안경을 쓰도록 하며 환기가 완전한 곳에서 작업한다. 특히 부식때의 가스는 독성이 매우 강하므로 가능한 실외에서 작업하도록 한다. 용액을 만들때는 반드시 물에 산을 부어야 한다. 산이 물보다 비중이 크므로 물에다 부어야 쉽게 섞인다. 산에 물을 붓는 경우 물이 산의 윗면에 뜨기 때문에 비교적 섞이기 어려우며 산이 튀어 올라 화상을 입을 위험이 있다.
산과 물은 서서히 섞이게 되므로 용액을 섞은 후에 적어도 한시간 정도 경과한 후에 사용하는 것이 좋다. 용액에 따라서는 오래 사용하여 다른 금속 성분이 섞이면서 더욱 부식성이 강해지는 경우도 있다. 그러므로 새로 만든것보다 오래된 용액이 효과적인 경우가 많다. 산의 부식성을 가열이 되었을 때 더욱 효과적이다.
8. 방식제와 용해제
금속 표면에 발라 부식을 차단하게 되는 방식제와 이 방식제를 희석시키거나 지울 때 사용하는 용해제는 다음과 같은 것들이 있다.
위의 성분들 중에 가장 많이 사용되는 것이 아스팔트이너데 기성품으로 시판되는 방식용 아스팔트는 피치와 왁스등을 섞어서 만든 것이다. 직접 제조해서 사용하는 경우는 아스팔트와 피치와 왁스(밀납)를 2:1:1 혹은 4:2:1등의 비율로 섞어서 만든다. 이때 왁스는 전체를 부드럽게 만들며 치치는 전체를 단단하게 만드는 역할을 하므로 용도에 따라 성분을 가감할 수 있다. 판화의 방식제로 많이 사용하는 것은 아스팔트와 파라핀(정제된 파라핀)과 송진으로 각각 부피의 비가 2:2:1이 되게 섞은 후 중탕에 의해 용해하여 사용한다. 이것이 용해제로는 휘발유, 석유, 벤졸 등을 사용하며 휘발유가 가장 효율적이다.
* 참고사항
아연(Zine)
납(Pb), 주석(Sn)과 함께 저융점 금속으로 섬아연광을 원광으로 전해법과 증류법으로 정련한다. 비중 7.133, 용융점 419℃의 백색 금속이고 비등점은 906℃이다. 인장 강도는 2-3㎏/㎟ 정도로 극히 낮다. 대기 중에서는 습기와 탄산가스의 작용을 받아 표면에 염기성탄산아연의 얇은 피막을 만들어 부식이 내부로 진행되는 것을 방지하므로 아연도강판(함석판). 아연도강선 및 기타 철강제의 도금용으로도 많이 사용된다. 또한 철과 구리 같은 전기적 음성금속과 접촉하여 부식을 방지하는 힘이 있으므로 이 성질을 이용하여 도금에 사용한다. 아연 속에 함유된 불순물은 납(Pb).주석.철.카드뮴 등으로 아연의 내식성을 현저히 해쳐서 내구성을 요하는 것에서는 될 수 있는대로 고순도의 아연을 써야한다. 구리 니켈 알루미늄 등과도 잘 합금하는 아연은 재질이 연하여 주물과 압연한 것과 차이가 크다. 용도로 철판 철강재의 도금에 사용되는 이외에 방식제. 아연화의 원료.건전지.인쇄판.포장용등에도 사용된다.
9. 비철금속 재료
① 에칭판 : 구리나 아연으로 만들어진 에칭판은 다양한 크기의 우아한 금속의 얇은 판으로 제작되어 있다.
② 구리 : 이 전통적인 물질은 직접 음각판 조각법의 도구로 쓰이거나 산성용액에 부식(Etched)되는 방식으로 쓰인다.
③ 아연 : 아연판은 산성 용액에서 부식될 때 흥미로운 조직 양상을 보여준다. 그러나 단색의 인쇄에 만 적합하다. 아연은 구리보다 부드럽기 때문에 새기고(engrave), 모래를 뿌리고(sand), 닦 아내기(polish)가 쉽다.
【 로울 프린팅(질감 옮기기, roll printing) 】
표면의 요철이나 질감을 가진 금속을 그보다 연한 금속과 겹쳐서 압연기를 통해 누르면 그 질감이 나 부조적인 형태가 연한 금속의 표면에 옮겨지게 된다. 이를 로울 프린팅 혹은 질감 옮기기라 한다. 이 기법은 금속판의 상대적인 단단함과 무름의 정도, 그리고 압연할 때의 압력 등만 유의하면 비교적 용이하게 할 수 있으며 주변 사물의 여러 가지 질감을 금속판 위에 표현할 수 있는 장점을 가지고 있다. 로울 프린팅에 의해 얻은 무늬나 형태는 대체로 음각의 형태가 되나 특별히 양각의 무늬를 얻고자 할 때는 무늬를 만드는 판을 특별히 제작할 수 도 있다.
- 작업과정-
1. 로울 프린팅을 하는 금속은 가능한 무른 것이 용이하며, 열풀림을 하고 습기를 완전히 제거해야 한 다.
2. 판의 두께로 압연기 적당하게 조정하여 금속을 압연한다. 확인 후 더 효과를 얻기 위해서는 압연기 를 좀더 조정하여 한번 더 밀어주면 된다.
3. 판의 위치를 바꾸어 다시 프린팅하면 판의 지람이 오버랩 되는 효과를 얻을 수도 있다.
4. 압연시 주의점은 금속판이 지속적인 속도로 그침이 없이 압연되어야 한다. 중간에 그치거나 속도가 다를 경우 판의 두께가 달라지거나 휘어질 수도 있다.
4. 로울 프린팅한 판의 후처리를 한다.
【 하이드로우프레스(유압프레스, Hydroulic press 】
프레스는 금속판을 기계의 힘으로 가격하거나 눌러서 표면에 문양을 새기거나 요철의 형태로 가공하는 기법이다. 형틀을 이용하는 경우 단 시간내에 같은 형태를 여러 개 복제해 낼 수 있는 이점 때문에 산업체에서 많이 사용한다.
- 작업과정 -
1. 아크릴판(두께 10㎜ 이상) 또는 철판등을 이용하여 원하는 모양을 투각을 한다.
2. 성형하고자 하는 판을 준비한다. 판에는 여러 가지 질감 또는 부식된 모양등을 사용할 수 있다.
3. 성형하고자 하는 금속판(은판)을 열풀림하여 준다.
4. 판이 너무 얇으면 성형하고자 하는 깊이보다 먼저 판이 찢어질 우려가 있으므로 0.8㎜ 이상의 판을 준비하는 것이 좋다.
5. 철판위에 은판을 올려놓은 후 그 위에 고무판을 올려놓고 압력을 가하면 압력에 의해 고무판이 눌리 면서 원하는 형태의 문양을 만들 수 있다.
6. 원하는 형태의 문양이 완성되면 후처리를 하여주면 된다.
【 목금기법, 모꾸메가네, Mokumegane 】
1. 개 요
나이테 같은 문양을 만드는 일본 무사들의 칼 제조 전통 기법에서 유래되었다. 용융점이 비슷하면서 표면 색채가 다른 비철금속을 차곡차곡 쌓아 만드는데 금속판 사이사이에서 녹는 땜보다는 용융점이 높은 금속이어야 한다. 목금기법은 금속판을 쌓아 녹여 붙이는 과정과 그 금속판의 모양을 바꾸어 문양을 나타나게 하는 과정, 마지막으로 이 금속판을 얇게 늘려 쓸 수 있는 두께로 만드는 과정으로 나뉜다.
2. 유 래
원래 일본에서 무사들의 칼을 만들 때 강도를 높이기 위해서 마치 합판의 원리와 같이 금속판을 여러켜로 붙여서 칼을 만든데서 유래되었다고 한다.
① 일본 칼의 역사는 2000년 전으로 거슬러 올라간다. 최초의 철검은 일본의 묘에서 발견되었다. 가장 오래된 칼은 '선조의 칼' 이라는 의미의 '상황도'로 불리우며, 양쪽편에 칼날이 있는 것은 검이나 '쯔루기-양날칼' 이라고 하며, 반면에 한쪽 편에만 날이 있는 것은 '타찌-큰칼'이라고 한다.
② 일본칼은 날이 휘어져 있고 가열한 강철을 망치로 쳐서 잘 펴고 물에 잘 담금질을 하는 등 독특한 제조법으로 만들어지므로 휜다든지 굽는 일이 없고 날이 날카로운 것이 특징이다. 일본에는 한국, 중 국 등에서 도검의 제조법이 전해졌지만 9세기경 휘어진 일본 칼이 만들어지기 전까지는 거의 古代刀 라고 불리워지고 있다. 9세기에서 12세기에 걸쳐 만들어진 것은 刀身의 차가 크고 허리 부분에서 휨 이 강하며 또 시대부터 칼에 제작자의 이름이 새겨지게 되었다. 무명의 것도 적지 않지만 칼의 특징 에 따라 현재는 유래가 밝혀진 것도 많다. 13세기 초부터는 차이가 축소되고 칼끝이 짧아져 호장을 가하는 등 그 황금시대를 맞았다. 14세기말 경부터는 와끼나시(자신을 수호하는 칼)이 나타나기 시작 했다. 무사들은 클칼과 칼 두자루를 가지고 다녔다. 일반적으로 16세기말까지 만들어진 것은 古刀라 고 하고 그보다 새로운 것은 新刀라 불리워지고 있으나, 신도는 신폭이 넓고 휨이 약하며 선폭이 가 늘고 긴 것이 특징이다. 칼은 무사의 혼으로서 무사사회의 상징이었으므로 공예품으로서 뛰어나 명 도도 많다.
- 작업과정 -
① 목금기법을 위한 접합방식의 가장 적합한 방법은 디퓨전(DIFFUSION)이라 불리는 융접방식이다.
② 먼저 똑같은 크기의 은판과 적동판을 준비한다. 판은 반드시 평면이어야 한다.
③ 두 판의 수는 12판 이상으로 하여 두 금속의 표면을 산처리 후 깨끗이 세척하여 준다.
④ 두 금속을 철사로 묶어 고정한 후 석면판을 이용하여 밖으로 열리 새어 나가지 않게 하여 고열로 가 열하여 금속을 녹여 접합시킨다.
⑤ 접합된 금속판을 망치로 두드려 약 3∼4㎜ 정도 늘려준다.
⑥ 금속판에 드릴링 또는 망치로 치거나 정으로 텍스츄어를 준 후 열풀림하여 판을 얇게 밀어 원하는 문양을 만든다.
⑦ 깨끗하게 세척 후 착색을 하여 동판과 은판의 색을 대비시킨다.
【 퓨전(Fusion), 디퓨전(Diffusion), 유테틱 접합(Eutect ic Bonding 】
1. 퓨전(Fusion, 용접, 鎔接)
접촉된 두 금속이 융점 이상으로 가열되면 액체 상태가 되면서 서로 섞이려는 성질에 의해 접합하게 된다. 마치 우유에 물을 부으면 구 액체가 쉽게 섞이는 것과 같다. 즉, 액체 상태로 요융된 두 금속의 경계선이 없어져 버린다. 주로 철 종류를 접합하는 이 접합 방식을 용접(Welding)이라 한다. 이 용접은 철과 같이 열전도율이 나쁜 금속, 즉 접합하는 곳만 부분적으로 녹고 다른곳은 그대로 형태를 유지하고 있는 금속에 적합하다. 열전도율이 좋은 구리, 금, 은 등의 비철금속(특히 작은 형태인 경우)은 국부적으로 접합 부분만 녹일 수 없기 때문에 이 용접 방식이 대신 접합을 위한 매개체(Eoa)을 사용하는 것이 적합하다.
2. 디퓨전(Diffusion, 확산, 擴散)
퓨전과 관계된 접합 현상이다. 두 금속면을 액체 상태로 녹여 접합하는 방식이 퓨전이라면 디퓨전은 완전히 액상이 되기전 상태에서 표면끼리만 살짝 접합하도록 하는 방식이다. 즉 퓨전의 초기 현상이라고도 할 수 있다. 디퓨전에서는 압력에 의해 두 금속을 서로 밀착시켜 접합면을 많이 갖도록 해주는 것이 중요하다. 금속을 일정한 틀로 묶어 압력을 가하면서 가열하면 금속이 완전히 용융되기 전에 표면에서 금속의 결정구조가 열리고 서로의 전자 양자 등이 교환되면서 접합하게 된다.
3. 유테틱 접합(Eutect ic bonding, 공정, 共晶)
금속을 가열하면 고체 상태에서 액체상태로 변하는데 합금속의 경우는 바로 변하는 것이 아니라 슬러쉬(slush, 상태 : 고체와 액체의 중간 상태인 죽과 같은 상태)를 거쳐 액체로 변한다. 금속을 녹여 붙인다는 것(용접)은 접합 부분만을 고체에서 액체로 변화시키면서 접합시키는 것을 의미하므로 이 슬러쉬의 상태가 오래될수록 그리고 많은 부분에서 진행될수록 접합이 어렵게 된다. 유테틱이란 합금의 구성 금속들이 일정 비율이 될 때 가열되는 금속이 슬러쉬의 상태를 거치지 않고 최저의 융점에서 바로 액체 상태로 변하는 것을 의미한다. 예를 들어 은과 동의 합금인 경우 71.9%의 은(28.1%의 동)은 780℃에서 슬러쉬의 상태없이 바로 액체로 변하며 쉽게 용접된다. 이 방식이 글래뉼레이션의 원리로서 결국 적정한 합금비율이 접촉 표면에서 이루어질 수 있도록 해주는 것이 이 기법의 요령이다.
【 누금세공기법 (낱알기법, 그레뉼레이션, glanulation) 】
금속의 작은 알갱이(그래뉼)을 땜을 사용하지 않고 금속표면에 붙이면서 독특한 패턴과 질감을 만드는 기법이다. 합금으로 이루어진 금속들을 서로 접합하는 경우 합금의 구성 성분들이 일정한 조건(구성금속, 성분비, 온도 등의 조건)이 되었을때, 두 금속은 최저의 융점에서 표면끼리 쉽게 녹아붙은 현상이 일어난다. 이 현상을 유테틱 접합이라고 하며, 이를 이용한 것이 그레뉼레이션이다.
- 작업 과정 -
1. 숮과 순은을 준비한다.
2. 숮을 평평하게 만든 후 원하는 크기별로 드릴을 이용하여 홈을 파준다.
3. 은판이나 은선을 원하는 크기로 잘라 홈에 올려놓은 후 열을 주어 알갱이를 만들어 준다.
4. 숮을 약간 기울여 알갱이를 물에 떨어뜨려 식혀준다.
5. 두께 0.8㎜ 정도의 바탕금속(은 92.5)을 준비하여 산세척을 한다.
6. 여러 크기로 만든 알갱이를 세척하여 5번에서 만든 바탕금속판에 붕사를 발라 원하는 모양으로 올려 놓은 후 붕사가 어느 정도 마를 때까지 기다린다.
7. 끝이 넓은 불꽃을 이용하여 바탕금속에 먼저 열을 주어 가열하다가 알갱이 부분을 가열하여 준다.
8. 두 금속의 융착은 순식간에 일어나므로 가까이서 잘 지켜보며 가열한다.
9. 계속하여 가열하면 땜이 녹을 때와 같이 표면이 반짝거릴 때가 바로 금속이 융착되는 순간이다. 이 때 너무 무리하여 열을 가하면 금속이 녹는 경우가 있으므로 조심하여야 한다.
10. 식힐 때는 공기중에서 서냉하여 식혀 준 후 표면 처리를 하여 준다.
【 세선세공기법 (filigree) 】|
누금세공기법과 같은 방법으로 알갱이 대신 선을 이용한 작업 방법을 필리그리라 한다.
- 작업 과정 -
1. 순은선을 준비한다.
2. 순은선을 원하는 크기로 잘라준다.
3. 두께 0.8㎜ 정도으 바탕금속(은 92.5)을 준비하여 산세척을 하여 준다.
4. 순은선을 세척하여 3번에서 만든 바탕 금속판에 붕사를 발라 원하는 모양으로 올려놓은 후 붕사가 어느정도 마를 때까지 기다린다.
5. 끝이 넓은 불꽃을 이용하여 바탕금속에 먼저 열을 주어 가열하다가 은선부분을 가열하여 준다.
6. 두 금속의 융착은 순식간에 일어나므로 가까이서 잘 지켜보며 가열한다.
7. 계속하여 가열하면 땜이 녹을 때와 같이 표면이 반짝거릴 때가 바로 두 금속이 융착되는 순간이다. 이때 너무 무리하여 열을 가하면 금속이 녹는 경우가 있으므로 조심하여야 한다.
8. 식힐 때는 공기 중에서 서냉하여 식혀준 후 표면 처리를 하여 준다.
【 주조(casting) 】종류 및 기법
금속을 가열하여 액체상태로 녹이고, 이를 미리 만든 형틀에 부어 응고시켜 일정한 형태를 만들어내는 기법이다. 캐스팅, 주금, 주물이라고도 한다. 기원전 3000년 경부터 인류가 사용하기 시작한 금속조형의 가장 근본적인 기법 중 하나라고 할 수 있다.
주조는 같은 형태를 여려개 복제 생산하기 위한 방법으로 이용되었으며, 조형적인 측면에서는 앞에서 살펴본 여러 가지 판금기법으로 표현하기 어려운 세밀하고 사실적인 묘사, 다양한 질감의 표현등을 가능케하는 이점을 가지고 있다. 현대에서도 장신구에서부터 거대한 기계까지 금속형태의 성형을 위해 매우 폭넓게 응용된다. 주조는 금속 외에도 석고, 흙, 왁스, 합성수지 등의 재료로도 가능하다.
쇳물을 붓는 형을 형틀이라고 하는데, 이는 외형틀, 주형, 주형틀, 모올드(mould), 가다 등의 여러 용어로 통용된다. 순 우리말로 거푸집이라고도 한다.
주조로 만들어진 기물은, 망치에 의해 성형되는 단조품에 비해 외부의 힘에 대한 저항력이 약하다. 이는 쇳물이 식으면서 응고될 때 냉각속도가 부분적으로 다르므로 결정체의 크기나 모양이 불규칙하게 되기 때문이다. 예를 들어, 주조된 금속형태를 망치질하면 얇아지거나 늘어나는 대신 부서지게 된다.
금속공예에서 현재 많이 사용되고 있는 주조방식은 모래주조, 탈납주조가 있으며 탈납주조는 원심주조, 압박주조, 진공주조 등의 방법에 의해 구분된다.
1. 오징어뼈 주조(cuttlefish casting)
오징어의 뼈를 이용한 이 주조는 고대부터 행해져온 아주 간단한 주조방법이다. 초보자가 쉽게 해 볼 수 있으며 주조의 기본적인 개념을 이해하는데 도움이 되므로 주조의 첫과정으로서 권해 볼 만하다.
① 작업과정
오징어뼈를 준비한다. 우리 나라에서는 '갑오징어'의 뼈를 어렵지 않게 시장에서 구할 수 있다. 이 뼈는 길이가 약 15㎝ 내외로 서양의 오징어뼈 보다는 작지만 반지크기의 작은 형태를 주물하기에 적 합하다.
* 오징어 뼈를 완전히 세척하고 말린 후 가장자리의 얇고 뾰족한 부분을 잘라버린다.
* 톱질로서 두 부분으로 자른 후 부드러운 면(한쪽 면은 단단한 각질임)을 서로 마주보게 하여 문질러 평평하게 갈아낸다.
* 주물 하고자 하는 형태를 디자인에 따라 한쪽 면 혹은 양쪽 면에 음각의 공간으로서 파낸다. 디자 인은 가능한 한 단순해야 하며 정교한 구조나 각이 예리한 것은 오징어뼈 주조에 적합하지 않다. 파내는 형태는 뼈의 외곽으로부터 5㎜이상 떨어져야 한다.
* 오징어뼈 주조의 묘미는 나무결과 간은 오징어뼈 특유의 무늬를 살리는 것이다. 이것을 특히 강조 하고자 할 때는 형태를 파낸 후 붓으로 문질러 주면 무늬가 좀 더 뚜렷해진다.
* 윗쪽의 입구에 쇳물을 붓기 위한 깔때기 모양의 주입구를 파준다. 형태를 한쪽 면에만 성형하는 경우에도 가능한 한 주입구는 양면 모두에 파주어 두 면을 접합하면 주입구가 원형이 되도록 한 다.
* 부조와 같이 한쪽 면만을 파주는 경우 다른 한 면은 오징어뼈 대신 숯덩이로써 받쳐줄 수 있다.
* 형태와 주입구를 파낸 후에는 약간의 공기통로(air vent)를 파주면 주조에 도움이 된다. 이것의 역 할은 쇳물을 부을 때 속에 있던 공기와 뼈가 타면서 생기는 가스가 쉽게 빠져나가도록 해주는 것 이다. 공기통로는 형태의 바깥쪽 45도 상향으로 가는 선을 6∼10개 정도 긁어내주면 된다. 이 골은 외과까지 완전히 나오지 않아도 된다.
* 형태가 완성되면 두 개의 형틀을 정확히 일치시키기 위해 요철(고정핀)을 만들어 주기도 한다. 두 면이 접촉하는 면의 외곽에 3개 정도의 지점을 선택하여 길이 약 5㎜의 성냥개비 토막을 준비하여 꽂은 후 이 길이의 반은 상대면에 꽂히도록 눌러서 고정시켜 준다. 이것은 후에 두 형틀을 묶을 때나 쇳물을 부을 때 움직이지 않도록 하는 역할을 한다. 형틀의 양쪽면을 모두 파내는 경우는 이 요철을 먼저 만들고 양면을 서로 대조하면서 파주는 것이 좋다.
* 두 개의 형틀을 묶음철사나 마스킹 테이프로 묶어준다.
* 금속을 도가니에서 용해한 후 형틀에 붓는다.
쇳물은 한 번에 부어야 하며, 세워놓은 형틀이 움직이거나 쓰러지지 않도록 특별히 유의 해야 한 다. 쇳물을 주입할 때는 유기물이 타는 냄새가 많이 나게 되므로 환풍을 잘해야 한다.
* 이상과 같은 오징어뼈 주조는 숯덩이로도 똑같이 시도해 볼 수 있다.
② 기성의 모델을 이용하는 방법
* 앞에서와 같은 방법으로 한 벌의 형틀을 위한 오징어뼈를 준비한다.
* 요철(고정핀)을 세 개의 구석에 위치를 정하여 한쪽면의 형틀에 심어준다. 형틀에 누를 모델을 준 비한다. 이 모델은 그림과 같이 '언더컷'이 없어야 한다.
* 모델을 한쪽의 평평한 면에 올려놓은 후 다른 쪽의 면을 덮어 서서히 누른다. 구명이 거의 붙을 때 세 개의 고정핀도 상대면 속으로 수직으로 파고드는 지를 확인하다. 힘을 고르게 주기 위해서는 양손으로 누루는 것도 좋은 방법이 다.
* 완전히 밀착하면 천천히 형틀을 분리하고 모델을 제거한다. 이 때도 오징어뼈의 무늬를 강조하려면 붓으로 문질러 준다.
* 주입구를 파 준 후 요철을 잘 확인하여 두 형틀을 맞추어 묶는다.
* 쇳물을 부어준다.
* 나머지 과정은 위와 동일하다.
2. 모래주조(sand casting)
모래주조는 모래로 형틀을 만들어 주조하는 방법이다. 물을 섞어 적당한 굳기를 갖춘 모래에 모델을 묻었다가 빼낸 후 그 빼낸 자리 즉, 빈 공간 속에다 쇳물을 부어 형태를 만드는 방법이다. 이 모래주조는 다른 주조방식에 비해 단순한 설비와 제작 과정에 의해 이루어지는 장점이 있다. 그러나 언더컷(undercut)이 없는 비교적 단순한 모델의 주조에 적당하며 세부가 많거나 정교한 형태의 주조는 바람직하지 않다. 모래주조는 마감을 할 때 표면을 다소 깎아내게 되므로 정교한 디자인을 할 때는 여유분을 감안하여야 한다.
① 모형 제작
* 모형의 재료로는 가벼운 나무, 플라스틱 등이 적당하다. 나무로 마티카, 마호가니, 체리 등이 좋 다. 그러나 모텔을 묻을 때 모래로 다져 누르게 되므로 이때 찌그러지거나 손상이 될 수 있는 약 한 모델은 안 된다. 모델을 만든 후 표면에 초(wax)또는 니스를 바르면 모래로부터 나무를 뺄 때 형틀을 다치지 않고 부드럽게 빼내는데 도움이 되며 또한 나무가 젖은 모래로부터 수분을 흡수하 는 것을 막아준다.
* 모델의 형태에는 언더컷(undercut)이 없어야 한다. 이 어더컷이란 모래속에 묻히게 되는 밑면의 윗면보다 넓은 경우를 말하는데 형틀에서부터 모델을 빼낼 수 없기 때문이다.
* 가장 완전히 모델을 형틀로부터 분리하기 위해서는 그림과 같이 '빼내기경사'를 주는 것이 좋다.
② 형틀만들기
주조를 위한 모래형틀은 쇠(알미늄, 무쇠, 연철등을 사용)로 만들어진 외곽틀(drag, casting frame, mould flask)안에 모래를 다져넣어 만든다. 이 외곽틀은 위 아랫면이 없는 원형 혹은 사각형으로 용도에 따라 다양한 형태가 있다. 또한 이 틀에는 상하의 틀을 정확히 맞추기 위한 물림쇠가 외 곽 혹은 안쪽에 있다.
* 두 개의 형틀 중 하형의 형틀을 뒤집어 유리와 같이 완전히 평평한 밑판(stand board)위에 놓는다.
* 이 형틀의 중앙에 모델을 놓는다. 이 형틀은 후에 뒤집게 되므로 모텔의 넓은 면이 아래로 되도록 놓는다.
* 주물사를 준비한다. 주물사로는 보통의 모래도 사용할 수 있지만 좀 더 정확한 주조를 위해서는 고운 모래에 점토, 석영 등을 섞어 사용한다.
* 주물사에 물을 섞어 적당한 굳기로 만든다. 반죽된 모래는 손으로 쥐었다 놓았을 때 그 형태가 유 지되는 정도의 굳기를 가지도록 차져야 주조되는 형태의 세부가 표현된다. 모래가 너무 건조하면 형틀이 약해져 용해된 쇳물이 흘러들어올 때 부서지기 쉬우며, 너무 습하면 쇳물이 들어올 때 열 에 의해 수증기가 발생하여, 불필요한 압력과 가공이 생기게 된다.
* 바닥에 주물사를 뿌리기 전에 분리재를 뿌린다. 분리용 가루붕사(talc chalk, dust graphite), 하천 의 모래, 파우더(baby power)등을 이용도로 사용한다.
* 주물사를 채로 치면서 모델 위에 뿌려준다. 틀의 1/3쯤을 채운 후 방망이 등으로 외곽부터 다진다. 이 과정을 주물사가 틀에 찰 때까지 3∼4회 반복한다. 주무사를 형틀의 높이와 정확히 맞추어 평 면을 이루도록 해준다.
* 평평한 판을 위에 덮고 형틀을 뒤집는다. 바닥에 놓였던 모델의 편이 표면으로 올라온다.
* 상형틀을 위에 놓은 후 가루붕사를 다시 뿌려준다.
* 모델이 그림과 같이 하형에서 끝나는 경우, 바로 모델 위에(혹은 옆에) 물줄기를 고정시킨다. 물줄 기(sprue,탕구봉)는 녹은 쇳물을 흘러들어오는 길로서, 원추형의 막대를 붙이게 되는데 정확하게 수 직으로 세우는 것이 중요하다. 또한 모델의 형태가 큰 경우는 물줄기와 함께 공기통로(air vent)를 붙여준다. 이는 물줄기보다 가는 막대를 사용하면 된다. 또는 형태의 외곽 끝에 두 세 개의 물줄 기를 함께 붙여 공기구멍의 용도를 대신할 수 있 다. 주물사를 하영과 같은 요령으로 뿌려준다.
* 모델이 상하형으로 분리된 경우는 상형의 모델을 먼저 하형의 모델윗면에 맞추어 놓은 후 물줄기를 붙여준다. 이 경우도 필요에 따라 공기통로용 막대를 고정시켜 준다. 주물사를 뿌려준다.
* 경우에 따라서는 공기통로를 주물사를 다 채운 후 만들기도 하는데 여러 방법이 가능하다. 상하형 을 분리하여 모델을 빼낸 후 하형의 표면에 모델이 차지한 공간에서부터 바깥쪽으로 가는 골을 파 주는 방식이 있으며, 상형의 모래를 다진 후 모델을 빼내기 전에 여러 개의 가는 대바늘이나 철봉 등으로 표면에서부터 모델이 닿도록 찔러 넣은 후 후에 모델을 제거할 때 함께 빼내면 공기 구멍이 된다. 모델이 약간 큰 사이즈의 경우, 이 공기구멍의 지름은 5㎜정도로 7∼8개 뚫어준다.
* 상형과 하형을 분리하여 속으로부터 모델과 물줄기를 빼낸다.
이 때 모래형이 파손되지 않도록 주의해야 한다. 날카로운 핀셋을 사용하여 조심스레 꺼내야 하면 필요에 따라 모델의 표면에 미리 구멍을 뚫거나 나사(screw)자국을 내고 후에 나사를 꽂아 모델을 꺼내기도 한다.
* 형틀에 부를 쇳물을 준비한다. 전기로 속에 도가니를 예열시킨 후 융점보다 50∼80℃ 높게 온도를 맞추어 금속을 녹인다. 예를 들어, 알미늄과 같은 경우 670℃의 융점보다 높여 750℃정도로 녹여 준비한다.
* 쇳물을 붓기 전에 물줄기의 끝을 부드럽게 만들어주어 쇳물을 부을 때 끝부분이 떨어져 쇳물과 함 께 속으로 들어가지 않도록 한다.
* 쇳물을 붓는다. 쇳물은 약간 빨리 한번에 부어야 한다.
* 5∼10분 후 주물사와 틀을 제거하고 주물을 식혀 표면가공을 한다.
한번 사용한 모래형틀은 금속을 꺼낸 후에 형태가 완전히 보존되었다 하더라도 쇳물을 다시 부을 수 없다. 그러나 모래는 다시 재생하여 사용할 수 있다. 형틀에서 빼낸 모래는 굵은 체를 통해 걸 러 덩어리와 이물질 등을 제거하여 부순 후 다시 가는 망을 사용해 곱게 고르고 새로운 모래와 혼 합하여 다시 사용할 수 있다.
이상과 간은 오징어뼈 주조와 모래주조는 쇳물을 단순히 그 자체의 무게 즉 중력을 이용해 붓는 방 법으로 이를 중력에 의한 주조(gravity pourign casting)라 한다. 이 방법은 오랜 세월동안 사용된 주조방식으로 최소한의 설비와 작업과정만을 필요로 해, 현대에도 주조형태가 비교적 단순하거나 또는 형태가 큰 경우 많이 이용한다.
다음에 언급할 몇 가지 주조방식은 쇳물을 그 자체의 무게뿐만 아니라 다른 힘에 위해 형틀 속으로 빨아들이는 방법들이다.
3. 탈납주조(lost wax casting)
탈납주조(脫蠟鑄造)는 말 그대로 왁스(납, 蠟)로 모델을 제작했다가 이를 빼내고 이 자리에 쇳물을 붓는 주조방법이다. 왁스로 만든 모델을 형틀 속에 묻고, 형틀이 굳은 다음 그것을 가열하여 왁스만을 태워 버림으로써 그 왁스의 형태를 얻게 되는 것이다. 그러므로 모델을 형틀로부터 꺼낼 필요가 없는 탈납주조는 모래주조의 한계를 넘어 자유롭게 모델형태를 다룰 수 있게 되는 것이다.
탈납주조의 모델 재료는 왁스 외에도 기본적으로 열에 의해 타 없어질 수 있는 재료는 모두 이용될 수 있다. 특히 플라스틱으로 만든 기성제품이나 장난감 등이 이용될 수 있으며 곤충이나 나뭇잎 등의 가연성 자연물도 모두 가능하다.
금속공예에 있어 탈납주조는 큰 형태를 다룰 수 없는 단점이 있지만, 정밀하고 복잡한 입체형태를 만드는데 적합하여 장신구, 공업용 부품, 의료용 정밀기구 등을 만드는데 이용된다. 또한 고무주형에 의해 복제 생산될 수 있어 산업적으로 매우 널리 활용된다.
이 주조는 쇳물을 주입하는 방식에 따라 원심주조, 압박주조, 진공주조 등의 세 가지로 구분된다. 여기서는 우선 이들 주조 방식의 공통부분이라 할 수 있는 왁스 모델 만들기와 플라스크에 심기, 매몰과정 등에 대해 알아본다.
왁스모델 만들기
1) 왁스
탈납주조를 위해 주로 사용하는 왁스는 밀납(蜜蠟, 벌꿀이 만드는 천연왁스)과 인공의 왁스 파라핀을 혼합하여 만든 왁스이다. 융점은 약 60℃로서 알콜램프와 스파츌라(spatula, 왁스성형도구)에 의해 쉽게 녹일 수 있고 가공할 수 있으므로 성형이 용이하다.
기성의 왁스 제품은 선왁스(wire wax), 판왁스(sheet wax), 그리고 블록형왁스(block wax)등이 있다. 선왁스는 그 용도에 따라 단면이 환봉, 각봉, 그리고 반달형(반지의 단면) 등이 있으며 굵기별로 시판된다.
또한 이들은 굳기에 따라 스프트왁스(soft wax)와 하드왁스(hard wax)로 구분된다. 주로 판형인 소프트왁스는 가열에 의해 쉽게 붙거나 성형되는 장점이 있으며 뜨거운 물에 담갔다가 꺼내면 쉽게 성형되기도 한다. 그러나 무르기 때문에 정교하거나 기하학적인 형태를 다루기 어렵다. 이때는 하드왁스(hard wax, carving wax 라고도 한다)를 사용하는데 열에 의한 가공보다는 주로 톱질, 줄질, 모터툴(핸드피이스)로 깎아나가며 작업하게 된다.
2) 스파츌라(spatula)
왁스로 형태를 만들 때 사용하는 금속도구로서 가열하여 왁스를 자르거나 덧살을 올리거나 굵어내는 등 여러 용도로 사용한다. 용도에 따라 다양한 형태의 날이 있으며, 열전도를 막기위해 날과 손잡이 사이의 허리부분은 가늘게 되어있다.
3) 두께조정
주조한 금속의 최종무게는 왁스모델 무게의 약 10배 정도 된다. 신체에 착용하게 되는 장신구의 경우 무게는 대단히 중요하므로 왁스로 모델을 만드는 동안 무게를 함께 고려해야 한다. 또한 모델이 완성된 후에는 불필요하게 두꺼운 부분이 없는가를 살펴 살을 깍아 내도록 한다. 왁스모델을 불빛에 비쳐보면 두께를 식별할 수 있다.
4) 모델의 표면마감
왁스모델의 성형이 끝나면 표면을 깨끗이 마감해 주어야 한다. 모델의 표면이 깨끗할수록 주조되는 금속의 표면이 깨끗하기 때문이다. 또한 표면이 거친 경우 결과적으로 석고형틀의 표면이 거칠게 되므로 쇳물이 쉽게 주입되지 않고 거친 표면의 석고가 떨어져나와 쇳물 속에 섞이게 될 확율이 높아진다.
왁스의 표면가공은 스파츌라, 사포, 고운줄 등으로 하게 되며, 필요에 따라 벤젠을 솜에 묻혀 표면을 약간씩 녹일 수도 있다. 하드왁스의 표면 연마는 거의 금속연마와 같은 방법으로 광택까지 얻을 수 있다. 완성된 모델은 물줄기를 붙여 주어 주형접시에 심어 매물하게 되는데 전체의 탈납주조 과정을 그림으로 보면 다음과 같다.
* 물줄기 붙이기
물줄기(sqrue, 탕도)는 주조시 쇳물이 들어오는 통로다. 이는 완성된 모델에 왁스봉을 붙여서 만들게 되며 이 모델과 물줄기는 주조를 위해 플라스크의 밑받침 즉, 주형접시에 고정된다.
--- 물줄기의 용도는 정확하게 본다면 다음과 같다. ---
* 주형접시에 모델을 고정, 지지하는 봉의 역할.
* 석고로 모델을 매몰한 후 왁스를 가열하여 태워낼 때 그 가스가 빠져나가는 통로의 역할.
* 용해된 쇳물이 모델에 이르는 통로의 역할
물줄기는 봉의 형태로 시판되는 왁스를 직접 이용하는 경우가 많다. 그 굵기는 모델의 크기에 비례하는데 반지의 경우 지름 1.5∼2㎚정도이다. 물줄기의 개수와 붙이는 위치 등은 매우 중요하며 경험을 요한다. 중요한 것은 주조시 쇳물이 흘러가는 방향을 잘 고려하여 쇳물이 형태의 모든 부분에 잘 미치도록 하는 점이다.
--- 다음은 모델을 주형접시에 붙일 때의 유의사항이다. ---
* 물줄기는 주형접시보다 모델에 먼저 붙여준다. 이 물줄기와 모델의 무게를 함께 저울에 달아 기록 해 두어야 하기 때문이다. 이 무게는 후에 주조에 투입되는 금속의 양을 결정한다.
* 모델과 물줄기를 붙일 때는 예각이 생기지 않도록 유의한다. 예각이 생기는 경우 후에 쇳물이 주 입될 때 석고가 부서져 쇳물에 섞이게 되기 때문이다.
* 물줄기는 가능한 한 후에 줄질이 쉽도록 디자인이 단순한 곳에 붙이는 것이 좋다.
* 모델의 너무 좁은 부분에 물줄기가 붙게 되면 후에 쇳물이 용이하게 주입되기 어려우므로 이를 피한다.
* 쇳물이 쉽게 흐르기 위해서는 모델의 형태는 수평을 이루는 것보다 일정한 각도(45도가 이상적)를 이루는 것이 좋다. 또한 후에 매몰을 할 때 기포가 모이지 않도록 우묵한 부분이 위를 향해야 한다.
* 모델의 형태가 얇은 판일 경우는 쇳물이 퍼져나가기 어려우므로 여러 군데 물줄기를 붙여 주는 것이 좋다.
* 모델이 작은 형태인 경우는 한 개의 물줄기에 두 개 이상 붙일 수 있다.
* 물줄기의 방향은 수직으로 모아지는 것이 좋다.
모델이 용적을 많이 차지하는 경우는 공기통로(air vent)를 만들어 주는데, 이는 쇳물이 빈 공간으로 투입될 때 안쪽의 공기가 쉽게 빠져나가도록 하는 것이다. 공기통로는 물줄기보다 굵지 않은 선왁스로서 모델로부터 주형접시의 주입구가 아닌 바닥면에 연결시켜주면 된다.
* 안쪽이 빈 공간으로서 거의 막힌 형태의 모델인 경우, 석고를 부으면 형태 안쪽의 석고주형과 바깥쪽의 석고주형이 거의 분리되므로, 왁스를 태워낸 후 안쪽의 주형의 따로 움직일 수 있다. 이를 막기 위해서 미리 동이나 철제의 핀을 모델의 중심부분에 관통시키며 꽂은 후 매몰한다.
* 최종적으로 고정된 모델은 플라스크이 벽면에서부터 0.5∼1㎝정도, 윗면으로 부터는 1㎝이상 떨어져야 한다.
- 석고매몰
모델이 앉혀진 플라스크에 물에 갠 석고를 부어넣는 과정을 매몰(埋沒,investment)라 한다. 이 석고는 굳은 후에 왁스모델을 제거하면 결과적으로 쇳물을 부어넣는 형틀이 되는 것이다.
1) 석고와 물의 양
석고의 양은 거의 규격화되어 있는 플라스크의 크기에 따라 정해지게 되며 플라스크의 지름과 높이에 비례하게 된다.
매몰석고와 물의 비율은 5:2가 이상적이다. 예를 들어 석고의 양이 200g이면 200×5/5=80g의 물이 섞이면 되는 것이다. 물은 찬물이어야 한다.
석고와 물이 각각 정확한 양으로 준비되면 매몰과정을 잘 계획해야 한다. 왜냐하면 석고가 일단 물에 섞여 굳을 때까지의 시간은 약 10∼11분으로 한정되어 있기 때문이다. 이 사이에 마쳐야 할 일은 석고를 물에 풀어 개기, 석고에서 기포제거, 석고를 모델에 바르기, 석고 매몰 등이다.
시간을 초과하는 경우, 석고를 붓는 도중에 굳기 시작하므로 모델의 세밀한 부분까지 매몰되지 않게 되며, 너무 빨리 진행한 경우는 붓고난 석고가 굳는 동안에 물과 석고의 성분이 유리되며 층을 만들고 이는 석고 소성시 형틀에 금이 가게할 수 있기 때문이다.
2) 매몰과정
* 석고를 물에 섞기 전에 비눗물과 붓을 사용하여 왁스모델의 표면에서 기름때와 이물질을 닦아준다.
* 세척 후 물기를 완전히 제거하고 기포제거용액(debubblizer)을 다시 바른다. 이는 매몰시 석고로부터 기포가 떠오르며 모델과 접촉 할 때 표면에 붙지 않고 미끄러지며 수면 위로 올라가도록 하는 용액이다. 이 용액은 기성제품으로 판매도 되지만 없는 경우는 알코올 용액, 혹은 비눗물과 과산화수소(hydrogen peroxide)를 반반 섞은 용액을 사용할 수 있다. 칠을 할 때는 부드러운 붓을 사용한다.
* 고무그릇, 석고용액을 젓는 나무봉, 붓, 기포제거용 진동기(vibrator), 시계를 준비하고 석고를 물에 섞는다.
* 정해진 양의 찬물을 고무그릇에 준비하여 석고가루를 조금씩 부으면서 계속 젓는다. 이 젓는 동작 을 5∼6분 계속한다.
* 약 1분 정도 진동기 위에 올리고 기포를 제거한다. 진동기가 없을 때는 고무그릇의 밑부분을 가 볍게 치면서 최대한 기포를 수면 위로 떠오르도록 한다.
* 모델이 정교하거나 움푹 파인 곳이 많은 경우, 붓으로 석고 용액을 묻혀 왁스모델에 먼저 칠한다. 혹은 모델을 석고용액에 거꾸로 담갔다 꺼낸다. 모델이 단순한 경우는 이 과정을 생략할 수 있다.
* 플라스크를 주형접시에 다시 고정시킨다.
* 석고를 붓는다. 부을 때 기포나 기공이 생기지 않도록 플라스크를 약간 기울여 벽면을 타고 흐르 도록 붓는다. 기포제거를 위해 석고를 부을 때도 플라스크를 가동하는 진동기 위에 놓고 부을 수 있다. 이때는 모델을 다치지 않도록 진동을 약하게 해야한다.
* 석고를 부은 후 약 20∼30분이 경과한 후, 석고가 완전히 굳기전에 윗면을 플라스크 벽면에 맞춰 정 확한 평면으로 갈아준다.
* 후에 혼동하지 않도록 모델형태, 왁스의 무게 등을 내용물에 관한 사항과 제작자 명을 석고면에 분명 하게 새겨둔다.
왁스의 소성(bum out)
가마 속에서 진행되는 소성과정은 기본적으로 세 가지의 목적을 가지고 있다.
석고형틀을 가열하여 단단하게 만들며, 형틀의 속에 있는 왁스를 녹이고 태워서 제거하며, 이 소성이 끝난 후에는 형틀을 일정한 온도를 유지시킴으로써 쇳물을 받아들이기 위한 최적의 상태(온도)가 되도록 준비하는 것이다.
1) 소성과정과 온도
석고를 부은 후 한 시간이 경과되면 주형접시를 제거한 후 가마에 넣는다. 이때의 석고 상태는 굳기를 했지만 수분을 많이 포함하고 있는 상태이다. 만일 시일이 많이 경과되어 석고가 완전히 마른 플라스크를 주조할 때는 미지근한 물에 15분 가량 적신 후 가마에 넣어야 한다. 수분이 없는 상태로 가열이 시작되면 터지게된다.
* 가마의 온도는 실온에서부터 시작한다. 물줄기의 입구가 아래를 향하도록 하고 가마의 밑바닥에 밀착되지 않도록 한 쪽을 괴거나 벽돌로 받친다.
* 소성 시간은 6시간 동안 진행하는데 가열순서는 다음과 같다.
첫시간 : 실온∼200℃(392°F)
둘째시간 : 200∼400℃(752°F)
셋째시간 : 400∼600℃(1112°F)
넷째시간 : 600∼700℃(1292°F)
나머지 두시간 : 700 유지
6시간이 지난 후에는 주조대기 온도에 맞추어 놓고 주조를 준비한다. 이 주조대기 온도는 금속에 따라 다르다. 정은의 경우는 426℃에 맞추어 대기시켜놓는다.
* 700℃가 넘게 가열되면 석고가 상하게 되므로 유의한다.
* 왁스소성용 가마는 배기구가 가마와 함께 붙어 있어 왁스를 태울 때의 가스를 따로 배출 하도록 되어 있다.
* 가스배출구가 있는 왁스소성용 가마가 아닌 일반가마(칠보로)인 경우는, 가마의 온도가 400℃에 오를 때까지 빠져나가는 가스를 위해 가마의 문을 1㎝이상 열어 놓아야 한다. 이는 건조시에 생기는 수분과 왁스의 가스가 빠져나가야 하기 때문이다. 이때 발생하는 가스는 인체에 유해하므로(플라스틱모델을 사용할 때는 가스가 더 유독하다)환기를 완전하게 해야한다.
2) 금속의 준비
주조의 투입될 금속의 양은 왁스의 무게에 비례하는데 금속의 비중에 따라 다르다. 은(순은)의 경우 비중은 10.5이므로 왁스모델(물줄기 포함)의 무게에 10.5를 곱하게 된다. 또한 이 전체 무게의 1/3에 행당되는 무게를 추가로 더해주는데 이는 금속이 투입되는 힘을 좋게 하기 위해 무게를 더해주는 것으로 주조후에 물줄기 주입구 쪽에 단추(button)모양으로 남게 되어 이를 보턴이라고도 한다.
주조시 투입되는 금속의 양:
왁스모델의 무게(물줄기 포함)×금속의 비중+전체무게의 1/3
4. 원심주조(centrifugal casting)
원심주조기의 원리는 다음과 같다. 시계 태엽처럼 미리 감아 놓은 주조기의 팔(arm)위로, 한 끝에 석고형틀과 쇳물이 든 도가니를 붙여놓고 다른 한끝에는 이에 상응하는 무게의 추를 얹어 놓어, 태엽을 풀면 이 팔이 빠른 속도로 돌면서 원심력에 의해 쇳물이 바깥쪽의 형틀 속으로 주입되는 것이다.
① 원심주조과정
* 주조기의 태엽을 미리 감는다. 보통 두세 바퀴 감도록 되어있으며 감은 후에는 고정핀에 의해 잠기게 된다
* 주조기의 한쪽 도가니를 준비한다. 도가니는 편안하게 잘 고정되야 하며 도가니의 주둥이는 후에 주 조시 플라스크이 주입구에 정확히 맞아야 한다.
* 용해할 금속을 정확히 잰 후 도가니에 넣고 큰 불꽃으로 서서히 가열한다. 이때 가능한 산소와 가루 붕사를 덜 쓰는 것이 좋다. 산소 불꽃은 금속 속에 기포를 만들며 금속을 끊게 하며 과다한 붕사는 주조할 때 금속과 함께 석고모형 속으로 흘러들어 주조를 그르칠 수 있다.
* 금속이 완전히 녹으면 대기시켰던 플라스크를 가마에서 꺼내 도가니 옆에 놓는다.
* 다시 금속을 가열하여 완전히 녹인다. 녹인 후 도가니와 플라스크의 주둥이가 정확히 일치했는가를 확인한다.
* 고정핀을 푼다. 주조기 위에 뚜껑이 있는 경우는 핀을 풀면서 동시에 뚜껑을 덮는다. 이 과정은 매우 정확하고 신속하게 이루어져야 하므로 가능한 한 두사람이 함께 작업하는 것이 좋다. 특히, 도가니가 안정되고 정확하게 플라스크와 연결되지 않은 경우 주조기가 회전하면서 쇳물이 튈수 있으므로 매우 조심해야 한다.
* 주조된 플라스크를 준비해 놓은 찬물에 담근다. 이때 주의할 것은 플라스크의 옆면이나, 주입구의 반 대쪽을 먼저 담근다. 석고주형의 가마 속에 잘 소성되었을수록 찬 물에 넣을 때 석고가 잘 부서진다.
* 플라스크를 먼저 깨끗이 세척한다. 주조된 금속을 꺼내어 닦은 후 물줄기를 떼내고 마감 한다.
5. 압박주조(pressure casting, steam casting)
압박주조의 원리는 용해된 금속이 위쪽에서의 수증기 혹은 공기의 압력에 의해 밑으로 밀리면서 주형틀 속에 메우는 것이다.
소성이 끝난 주형틀(플라스크)을 주입구가 윗쪽으로 향하게 놓고 그 주입구에 금속을 넣고 녹인후, 물기있는 헝겊 등을 위에 덮으면서 압착해주면 쇳물로부터의 열이 헝겊의 물기를 수증기로 만들고 이 수증기가 팽창하면서 생기는 압력으로 인해 주입구의 쇳물이 아래쪽으로 밀려 주조가 되는 것이다.
압박주조에는 두 가지 방식이 있다.
덮개를 손으로 쥐고 플라스크 위에서 직접 누르는 수동식 압박주조와, 기계로 압력을 조정하면서 압박하는 기계식 압박주조가 있다.
압박주조기계(Tri- caster for pressure casting)는 상부의 압박기가 압력을 가하면서 형틀을 덮어주고 발생한 압력은 형틀 밑으로 빠져나가도록 고안되었다.
이 압박주조 기계는 매우 정교한 주조를 가능케 하나 개인 공예가들이 사용하기에는 고가이다.
최근에는 덮개를 수동으로 누르며 수증기압 대신 공기펌프에 의한 공기압을 사용하는 펌프식 압박주조도 개발되어 쓰인다. 압박주조는 원심주조에 비해 매우 간편하게 작업할 수 있는 이점이 있으나 주조용량이 원심주조의 반 정도(약 20~30g)밖에는 않되는 단점이 있다.
--- 수동식 압박주조의 과정 ---
* 왁스모델의 제작과 소성과정은 원심주조의 경우와 같다. 다른 점은 물줄기의 크기인데 원심주조시보다 가는 1.3mm내외의 봉 혹은 같은 두께의 판 왁스를 오려 사용한다.
물줄기가 가는 이유는 원심주조와 달리 주입구 위에서 직접 금속을 녹이게 되므로 용해된 금속이 압박되기 전에 부분적으로 주형 속으로 흘러 떨어질 수 있기 때문이다.
* 수동식 압박 주조기를 준비한다. 이는 손잡이와 덮개로 이루어지며 덮개는 지름이 플라스크보다 커야 한다. 덮개에는 석면(가루) 혹은 헝겊을 부착한다.
* 이 압박면에 물을 묻힌다. 수분의 양은 주조용량과 비례하는데 너무 수분이 많아도 과다한 수증기의 압력이 발생하여 석고주형이 터질 수 있다.
* 금속의 용해를 석고형틀의 주입구에서 하게되므로 주입구의 공간(깔대기 형태로 들어간 공간)이 충분 해야 한다.
왁스 매몰 후 주형접시를 제거하고 이 깔대기 형태가 작은 경우 가장자리를 더 깍아낸 다음 가마에 넣어 소성하도록 한다. 깍아낼때는 형틀의 석고가 가루안으로 흘러들어가지 않도록 매우 조심해야 한 다.
* 소성이 끝나면 주조온도에 맞춰진 플라스크를 꺼내 밑면이 평평한 내화벽돌위에 주입구가 위로 향하 도록 놓는다.
* 주입구에 금속을 놓고 약간의 붕사를 뿌리며 토치 불로서 가능하면 신속하게 금속을 용해 한다.
* 금속이 완전히 용해되면 토치를 제거함과 동시에 수분이 함유된 압박기를 플라스크에 덮어 압박한다. 적어도 30초 정도 압착한 후에 압박기를 제거한다.
* 주조된 금속을 꺼내고 마감하는 방법은 원심 주조시와 같다.
6. 진공주조(vacuum casting)
석고형틀 밑으로 부터의 압력에 의해, 형틀 속의 공기와 가스를 흡입하면서 결과적으로 이 진공의 힘으로 쇳물을 위로부터 빨아들여 주조를 하는 방식이다.
이 진공주조는 비교적 단순하며 효과가 양호하고 원심주조보다 큰 주조를 할 수 있는 장점이 있다. 주조기의 가격 또한 비교적 저렴하여 널리 사용한다.
진공 주조기는 주로 테이블 식으로 제작되는데 기포제거와 진공주조를 위한 진공펌프가 장착되어 있다.
두 개의 기능이 분리된 모델과 함께 있는 모델이 있다. 분리된 경우는 한쪽에 유리종과 바닥에 사방 25cm정도의 고무패드가 있으며 이 패드 한쪽에는 진공펌프의 흡입구가 있다.
주조를 위한 장치로는 중앙에 공기 흡입구가 있는 고무판(silicon rubber pad), 혹은 석면판이 있으며 중앙에 구멍이 있어 이를 통해 형틀의 공기를 흡입하게 된다.
-- 진공주조과정 --
* 왁스모델의 제작과 매몰과정 그리고 소성과정은 기본적으로 원심주조와 같으나 아래의 사항들은 다르 다.
* 진공주조를 위한 왁스모델에서는 가능한 너무얇은 붑ㄴ이 없도록 유의한다.
0.7mm보다 얇지 않도록 한다.
* 물줄기는 원심 주조보다 굵게 붙이며 개수를 많이 한다. 물줄기는 가능한 짧게 하며 수직에 가깝도록 해야 주입될 때 압력의 힘을 잘 받는다.
* 기포를 제거하는 장치를 사용하기 전에 다음과 같이 시험해 볼 수 있다.
물이 반쯤 담긴 유리컵을 올려놓고 유리종을 덮은후 스위치를 올려 40초 내에 물에서 물방울이 올라오면 성느에 문제가 없는 것이다. 이때 유리종은 고무바닥과 접촉을 좋게 하기 위해 접촉면에 묻혀 올려 놓는다.
* 매몰석고 용액을 준비한다. 진공주조에서는 공기압에 의해 쇳물이 주입되므로 석고형틀에 금이 발생하지 않도록 매몰시 석고를 잘 섞어 주는 것이 매우 중요하다.
석고를 물과 섞어 계속 저어준후 고무 그릇을 기포제거기의 고무판 위에 놓고 유리종을 덮은후 약 1분 동안 물을 끓이는 것과 같은 상태로 기포를 제거한다.
* 플라스크 윗쪽에 빳빳한 종이나 테이프 등으로 약 2.5cm정도의 담을 만들어 플라스크의 높이를 연장 한다. 이는 기포 제거시 석고가 끊을 때 밖으로 튀는 것을 막기 위해서다.
* 플라스크를 기울에 석고를 붓는다. 속고가 거의 모델을 덮으면 다시 기포제거기를 가동시켜 그 위에 놓고 유리종을 덮은 후 기포를 제거한다.
* 플라스크를 다시 꺼내어 석고를 가득 채운다.
* 석고가 거의 굳은 후에는 테이프를 제거하고 주형접시도 제거한다.
* 주형접시의 반대쪽을 정확한 평면이 되도록 다듬는다. 혹은 컵의 밑면과 같이 안으로 약간 움푹하게 판다. 이는 좀더 효과적으로 고무바닥에 밀착될 수 있도록 하기 위함이다. 이 경우, 유의할 점은 석고 형틀의 두께가 왁스모델의 끝으로부터 1㎝가량 확보되야 하는데 이보다 얇은 경우는 석고벽이 압력에 위해 부서질 수 있으며 반대로 너무 두꺼운 경우 압력이 미치지 못해 주조가 안되는 경우가 있다.
* 용해할 금속을 준비한다. 원심주조시와 같은 방법으로 금속의 양을 계산하는데 진공주조시에는 물줄기 가 많아 같은 모델인 경우, 원심주조시보다 약 20%정도의 금속을 더 필요로 한다.
* 도가니에 금속을 놓고 녹인다. 금속이 완전히 녹았을 때 쯤 플라스크를 가마에서 꺼내서 고무판에 주 입구가 위로 가도록 놓는다.
* 플라스크를 놓은 후 바로 압력스위치를 올려 플라스크가 완전히 붙었는가를 시험해 본다. 스위치를 올린 후 머지않아 압력눈금이 20∼25(inches of mercurry)의 눈금이 오르지 않으면 플라스크가 고무판 과 밀착되지 않은 것이다. 이때는 집게로 플라스크를 고무판에 눌러보면 알 수 있다.
* 완전히 밀착되었는데도 눈금이 오르지 않는다면 플라스크의 끝단면이 고르지 않거나 석고 형틀에 금 이 가서 그 금을 통해 공기가 들어오는 경우이다. 이런 경우는 진공주조에 의해 쇳물을 투입할 수 없다.
* 금속이 완전히 녹았을 때 진공펌프의 모터를 가동시키고 밸브를 막아(밸브를 주조, cadting에 맞춤)압 력을 증가시킨다. 눈금이 진공압력의 정확한 눈금(보통 주조의 경우 12∼20사이)을 가르킬 때 도가니 에 들어 쇳물을 붓는다. 붓고 난 후에도 토치의 불을 주 입구의 금속에 수초동안 계속 가열해 준 다.
* 토치의 불을 끈 후 밸브를 열어(밸브를vacuum release에 맞춤)진공상태를 없애고 펌프 모터를 끈다.
* 주입구의 금속의 색이 검게 변한 후 주조 용량에 따라 5∼10분 가량 식힌 후 프라스크를 꺼내 물에 담가 석고를 제거한다.
산업적으로 많이 쓰이는 진공주조방식은 벽면에 구멍이 뚫어진 플라스크를 사용하여 진공압력을 밑에서 뿐 아니라 옆의 벽면을 통해서도 가함으로서 훨씬 더 효율적인 주조를 한다. 이 구멍뚫인 플라스크는 이에 맞게 고안된 진공 주조기에만 사용할 수 있다. 또한 이를 사용할 때는 석고 매몰시 테이프를 사용하여 겉(구멍)을 막은 후 석고를 붓게 되며 이 테이프는 소성시 타서 없어진다.
7. 고무주형 만들기 (Rubbermould)
고부주형은 최소의 모델(혹은 모델로부터 주조된 금속형태)을 고무(열경화성 고무)에 qedj 외형들을 만들고, 형태가 굳어진 고무형틀로부터 모델을 빼낸 후 이 빈 공간에 액체상태의 왁스를 주입하여 굳힘으로써 같은 형태의 왁스모델을 단시간 내에 다량으로 복제해내는 것을 말한다.
① 형틀 제작
1) 고무
고무주형은 고무의 열가소성(thermoplasticity)을 이용한 것으로, 부드럽고 유동적인 생고무(uncured rubber)를 일정한 온도와 압력으로 일정시간 동안 유지하면서 경화시키는 성질을 이용한다. 고무의 특 성중 탄성을 이용하여 일정형태를 유지하는 장점도 있다.
경화된 고무의 질감은 고무줄과 같은 질감이며, 생고무는 판이나 두루마리 상태로 표면의 청결을 위 해 종이나 헝겁테이프등이 붙어있다.
2) 형틀을 위한 사각틀 (mould frame)
모델과 생고무를 채워 넣고 가열하게 되는 틀로서 고무주형의 외부형태를 결정하며, 철이나 알류미늄 으로 제작하여 열이나 압력에 견딜 수 있게 한다.
고무주형을 만드는 틀은 한 개의 틀로 된 것과 상하형의 두 개의 틀로 된 것이 있고 물줄기를 위한 봉이 형틀에 붙어 잇는 경우와 그렇지 않은 경우가 있다.
3) 분리재 (seperator)
생고무에 모델을 묻고 경화할 때 한 개의 덩어리로 경화시킨 후 칼로 자르는 이등분법과 미리 두 부 분으로 나누어 제작사는 방법이 있는데 이때 나뉘어지는 곳에 분리재를 넣는다.
분리재는 활석가루(talc powder)를 뿌리거나 얇은 금속박이나 헝겁 등을 덮어서 사용한다.
※ 금속박인 경우 - 0.09㎜이하의 알루미늄·적동·황동박등
4) 제작과정
- 모델을 준비한다. (고온의 온도와 압력에 견뎌야 하므로 금속이 이상적이다.)
왁스모델에 의해 금속주물을 하는 경우, 우선 왁스 모델로 한 개의 금속주물을 만든 다음 이 금속형 태를 모델로 하여 고무주형을 만든다.
- 열 경화성 생고무를 형틀의 안쪽공간의 형태에 맞추어 잘라놓는다. (고무의 같에 붙은 보호용 테이프 등은 그대로 붙여둔 채 잘랐다가 넣을 때 제거)
- 아래쪽 틀을 평면의 바닥에 놓는다. (틀에 물줄기용 홈이 있는 경우 위로 가게 한다.)
- 아래부터 고무를 눌러 채운다. (한개로 된 틀을 사용하는 경우는 아래로부터 반 정도를 채운다.)
- 준비된 모델에 물줄기용 봉을 붙여 고무판의 중간에 놓는다. (모델을 고무에 놓기 전에 활석가루등을 뿌려주면 후에 주형으로부터 제가하기 쉽다.)
- 모델은 가능한 수평으로 눕히는 것이 좋다. (모델이 큰 경우 고무를 파주고 넣는다.)
- 모델에 붙여주는 물줄기용 봉은 보통 지금 3㎜정도의 황동봉을 많이 쓰며 끝부분(주입구)는 깔대기 형태로 벌어져야 한다. 이 금속봉은 모델이 금속일 경우 강땜을 해주는 것이 좋으며, 물줄기용 봉을 붙이지 않고 모델만 묻었다가 경화한 후에 물줄기 부분을 고무틀에서 칼이나 모터툴로 파낼 수도 있다.
- 모델이 비금속일 경우는 물줄기용 봉을 강력접착제로 붙인다. (모델의 단순한 부분, 가늘지 않은 부분에 붙이는 것이 좋다.)
- 고무의 사방 귀퉁이를 약간씩 파주어 여철을 만들어 주면 상하의 고무주형을 후에 정확히 일치시키는데 도움이 된다.
- 상형틀을 하형틀에 얹고 다시 분리재를 뿌려준다. 나머지 반을 채운다.
- 생고무는 열에 의해 압착 수축되기 때문에 언제나 생각보다 많이 요구되며, 틀을 모두 채운 후에는 압착하기 전에 마지막으로 두장의 고무를 더 잘라 형틀의 위아래에 덧붙여준후 경화한다.
- 형틀의 위아래에 알루미늄판을 덮고 벌커나이저(vulcanizer), 경화기에 넣고 경화한다.
경화를 시작한 후 약 10분 후에 핸들을 조여 압착하고 25분 경과 후 다시 반복한다.
- 경화가 끝나면 고무주형을 꺼내 두 부분으로 분리하고 모델을 꺼낸다.
- 고무주형을 한 덩어리로 경화한 경우에는 칼로 잘라야 하는데, 자를 때는 고무주형의 한 쪽을 바이스나 집게 등을 이용하여 한쪽에 고정시키고 왼손으로 벌리면서 오른 손으로는 날카로운 절개용 칼을 이용하여 자른다.
- 상하의 고무주형이 만나는 선이 모델의 어느 부분으로 지나가느냐가 중요한데 이 분리선은 가능하면 단순한 면을 지나도록 한다.
- 형틀이 두 개로 분리되면 모델을 제거하고 부분적으로 수정을 한다.
- 수정이 끝나면 모델의 공간에 활석가루를 뿌려준다.
- 사출을 할 때는 구무 형틀의 위아래 면적과 같은 크기로 나무나 금속판을 준비해 상하를 덮어 손으로 쥐도록 한다.
② 왁스 사출
- 왁스사출기(wax injector)는 왁스를 담아 녹이는 용기형의 기계로, 녹은 왁스를 고무주형 속으로 쏘아낼 수 있는 사출꼭지가 붙어 있다.
- 고체의 왓스를 탱크에 모아 젛고 온도를 약 100℃로 맞추어 녹인다.
- 고무주형을 상하의 보호판과 함께 쥐고 주입구를 사출꼭지에 내고 누르면 왁스가 자동적으로 사출되어 모형속으로 흘러들어 간다.
- 충문히 식혀 왁스가 굳은 후 고무주형을 열고 꺼낸다. 이 과정을 반복할 때는 활석가루를 다시 발라준다.
- 이런 과정으로 복제된 왁스모델은 한 개의 주형접시에 다량으로 심어져 한꺼번에 배볼되어 앞에서 살펴본 기법들에 의해 주조된다.
칠보기법(stained Glass)-
칠보란 도기나 를 거쳐 Enameling을 말하는 것이다.
즉, 무기물질이 되도록 가열하여 금속표면에 입혀서 응용한 산화물로 서 금속을 보존하여 표면을 보다 아름답게 미장하고 내식성을 갖도록 한 것이다. 칠보는 불의 예술로서 바탕금속, 유약, 소성온도에 의해 각기 다른 느낌을 얻을 수 있으며 광택도가 우수하고 마모가 적으며 변색이 없는 것이 특징이다.
▶ 어원
정확한 문헌은 없으나 고대 인도로부터 중국을 거쳐 전해진 불고의 아미타경, 법화경의 교전에 금,은, 유리, 수정, 산호, 마노, 진주 등의 7개 보석으로 칠보라고 이름지었다는 기록이 있다. 조선시대에서는 파랑 혹은 파란이라고 불리었고 현재는 칠보라고 불리우고 있다. 희랍사람들이 Polin라고도 불렀는데 중국인들은 이것을 법랑이라고 불렀고 우리 나라에서 파랑이라고 불리웠던것도 Polin에서 유래되었다고 볼 수 있다. 영어로는 Enameling, 불란서에서는 Cloisonne(유선칠보)라고 한다.
▶ 기원
인류가 불을 사용하면서 5000년 전 우연히 Glass의 제조법을 발견하면서 발달된 것으로 추정. Cyprus섬에서 Michene시대의 금지환에 칠보가 입혀져 있다는 것을 발견했는데 이것이 세계 최초의 칠보라고 할 수 있다.
▶ 유약
일종의 유리질로서 금속 표면에 녹여 붙이는 광택있고 아름다운 색상의 유리질을 말한다. 유리가 금속표면에 녹여 붙이는 것으로 주로 규석(Sio2), 초석(KNO3), 연단(Pb3O4)의 세 성분으로 이루어져 있으며 산, 개스, 습기, 기타에 대하여 내식성, 내수성이 있으므로 형태에 따라 강도를 더욱 보강하기 위해 소성 가공하는 색소이다.
1) 소성 온도에 따른 분류
┏ 고온용 (850℃이상): 순동, 금, 은 , 단동용
┣ 중온용 (750℃이상): 철, 스테인레스용
┣ 저온용 (700℃이상): 합은, 도자기용
┗ 최저온용 (500℃이상): 알루미늄, 알마이트, 휘장용
2) 투명도에 대한 분류
유약이 지닌 투명성과 굴절율에 의한 분류
투 명 : 소지의 특성과 오목, 볼록문양의 강조
반투명 : 높고 낮음이 더욱 강하게 나타나며 높은 부분은 광택이 좋고 투명하다, 묘화 채도를 할 때 많이 사용
불투명 : 내부면이나 저면등에 쓰임
3) 용도에 따른 분류
·본 칠보용 : 고융점 850℃이상의 잔문가용 공예품.
·휘장용 : 저융점 500℃이하의 불투명 유약에 사용하며 휘장, 게이지에 사용.
·수예, 학습용: 반투명의 무선 칠보, 묘화 칠보에 사용
4) 형태상의 분류
·판상유약 - 칠보 유약의 원료를 배합하여 도가니에 넣고 끊인 다음 넓은 철판 위에 부어 납작하게 굳혀 만든 것이 판유약이다. 칠보유약으로 사용할 때는 작품의 크기에 따라 알맞게 잘라서 사용한다. 즉 두껍게 혹은 얇게 제작한 판유약을 디자인에 맞춰 색종이처럼 오려서 사용하는 것이다.
·선유약 - 칠보 유약을 도가니에 넣고 고온의 칠보가마에서 끊여 액체 상태가 되면 스테인레스 선이 안 철사로 찍어 잡아당겨 선의 형태로 만든 것이 선유약이며, 유약선칠보라고도 한다. 칠보를 만들 때는 원하는 길이로 잘라서 사용하는데 선유약을 금속밑판에 올린 후 구우면 선의 모양대로 나타나 고 고온에서 오래 구우면 구을수록 선의 폭이 넓어지며 번지는 효과를 얻을 수 있다.
· 알갱이유약 - 흔히 덩어리유약, 입자유약, 프리트유약이라고도 부른다. 칠보 유약의 원료를 도가니에 넣고 섭씨 1,300도 정도의 고온에서 끊여서 녹인 유약 용액을 차가운 물에 쏟아 급랭시켜사 알갱이 모양으로 굳힌 것이 알갱이 유약이다.
사용할 때는 망치로 톡톡 두드려 유약을 적당한 크기로 만들어 사용한다. 분말 유약을 바른 뒤 바 로그 위에 알갱이유약을 올려 구우면 추상적인 표현을 할수 있다. 또 칠보가마 안에서 알갱이유약 이 녹을 때 마블펜으로 휘저어 주면 여러 모양의 마블 효과를 내기도 한다. 알갱이유약 중에서서 ?犬� 동그라미 모양의 특이한 유약을 사용하면 그 모양대로 나타난다.
· 분말유약 - 알갱이유약을 분쇄기에 넣고 잘개 갈아 분말로 만든 것이 분말 유약이다. 이 책에서는 재료상에서 구입 할 수 있는 80 -120메쉬 정도의 일반 분말유약을 사용한다.
· Gell상유약(분말유약 + 유성물질 ) 묘화칠보에 사용
· 정제상유약
5) 성질상의 분류
·투명유약 : 녹은 색이 투명하여 금속판이보이는 것으로 불투명유약에 비해 용융점이 낮아 빨리 녹는다.
·불투명유약 : 녹은 색이 불투명하여 금속판이 보이지 않으며 투명유약 보다 용융점이 높다.
·반투명유약 : 고온시 투명이 되고 저온시 불투명이 된다. 굽는 온도의 시간 차이와 전기의 개폐에 따 른 온도시의 변화를 이용하여 작품에 이용
6) 메쉬(mesh)
분말의 크기를 정하는 용어로
· 1mesh 체의 눈이 1㎠에 1개 있다.
· 100mesh → 1㎠에 100개 눈이 있는 것.
· 거친분말(50 - 70mesh) : 화병,상자에 사용. 넓은 면, 두껍게 칠하는데 능률적이다.
· 중간분말(60 - 100mesh ) :메달, 칠보에 사용.
· 고운분말(100 - 200mesh ) : 회화용, 작품용 붓으로 바르기 쉽고 섬세한 그림이나 투명유약 사용시 효과가 좋다.
▶ 바탕금속
칠보를 입히는 금속을 말하며 금, 은, 동, 황동이 사용된다. 그 밖에 스테인레스, 철, 알루미늄, 알루마이트, 백동, 도자기등에도 사용되나 우리나라에서는 거의 쓰지 않고 있다.
▶ 칠보의 제작공정
1) 바탕금속 선정
2) 전처리 작업
3) 유약 처방작업
4) 전기로 작업
5) 후처리 작업
▶ 사용도구와 용품
대주걱, 세필, 체(80, 100, 120目), CNC(물 1ℓ에 0.1- 1g),전기로,집게, 핀셋, 받침(trivet), 가시받침, 스테인레스망, 판, 석면장갑, 면장갑, sand paper, 숫돌, 줄, 황동솔, 수세미, 접시, tea spoon, 숫돌, 줄, 황동솔, 수세미, 접시, 분무기, 은선(0.3 - 0.5㎜),은박.
▶ 칠보기법의 분류
1) 올리기 기법
주걱, 붓을 사용하여 입히는 기법으로 단색이나 다색 문양의 칠보가 가능 하다
2) 뿌리기 기법
체를 사용하여 분말유약으로 칠보를 입히는 기법이다
3) 마아블, 프리트칠보
마아블과 프리트기법 두가지 다 덩어리 유약을 사용한다.
두가지 유약을 올려놓은 뒤 구을 때 유약이 녹으면 녹는 표면을 끝이 뾰족한 철사로 휘저어서 기름이 물에 떴을 때 생기는 효과와 같은 자연스러운 문양을 나타내는 기법이다.
4) 형지칠보
종이를 사용하여 표현하지 않은 부분을 덮고 문양으로 나타내고자 하는 부분을 도려내어 형지를 만든 다. 형지가 만들어지면 바탕색을 입혀 놓은 금속판에 CNC와 물을 바르고 형지를 입혀 놓은 후 체 를 사용하여 유약을 뿌린다.
5) 조금칠보
금속밑판에 정을 대고 망치로 두드려 양각이나 음각으로 만든 뒤 디자인 될 부분에 칠보유약을 입혀 구워내는 기법이다.
6) 부식칠보
구리판을 부식액에 담가 금속의 표면을 부식시켜 음각으로 파낸 다음 음각된 원래 면이나 부분에 칠 보 유약을 발라 구워내는 기법이다.
7) 성태칠보
얇은 금속밑판에 칠보유약을 발라 구워낸 뒤 초산에 넣어 안쪽의 얇은 금속 밑판이 녹아 없어지도 록 한 방법이다.
8) 투태칠보
금속밑판을 뚫어서 없애고 그 빈 공간에 칠보를 말라 구워내는 것으로 금속 밑판을 부분적으로 잘라 내고 투각된 부분에 칠보유약을 입혀 구워낸다. 잘라낸 부분에 투명한 칠보유약이 입혀지므로 빛이 투사되면 스테인 드 글라스처럼 투명한 효과가 나는 것이 특징이다.
9) 유선칠보
칠보는 금속선을 사용하느냐에 따라 크게 무선칠보와 유선칠보로 나뉜다. 유선칠보는 클로와조네 기 법이라고도 하는데 순금선 , 순은선 , 혹은 순 구리선을 디자인대로 배치하여 선적인 묘사를 하고 그 안쪽에 칠보유약을 입혀 구워내는 전통적인 칠보기법이다.
10) 전사칠보
전사칠보는 문양을 전사지에 인쇄하거나 만들어진 것을 구입하여 2차로 구워낸 칠보표면 위에 판박 이처럼 밀어서 전사시켜 구워내는 기법이다. 전사칠보유약을 200-300메쉬로 만들어 테레핀유 등의 유성용제와 혼합시간 내에 같은 디자인을 많이 만들 수 있다는 장점이 있다.
11) 긁어내기칠보
칠보유약을 바른 후 뾰족하게 깎아 놓은 대나무고 긁어서 바탕에 선적인 모양을 내는 기법을 스크래 치라고 하며 이를 이용한 칠보를 긁어내기칠보라 부른다.
12) 선유약칠보
선유약칠보는 분말유약을 바른 위에 선유약을 올려 구워내는 방법으로 현대 추상화가에서 많이 불수 있는 표현적이고 율동적인 선을 나타내고자 할 때 편리하게 애용된다.
13) 박칠보(금박칠보 , 은박칠보)
금속밑판이 구리일 경우 금박이나 은박을 씌워 금판이나 은판과 같은 고급 재료를 사용한 듯한 효과 를 기대하는 기법이 박칠보 이다.
14) 회화칠보
회화용유약을 붓으로 발라 유화를 그리듯이 채색하거나 자유롭게 그림을 그리는 방법을 회화칠보라 하며 묘사된 그림이라는 의미에서 묘화칠보라고도 부른다.
15) 색연필칠보
도자용 색연필이나 크레용으로 그려서 구워내는 칠보기법이다
16) 금채칠보
완성된 칠보 위에 용액 상태의 금액체나 백금액체로 무늬를 그려 넣어 표면에 변화를 주는 기법을 금 채칠보라 부른다.
17) 도자칠보
도자기의 표면에 칠보유약을 발라서 구워내는 도자칠보는 도자기와 칠보의 장점이 결합된 기법으로 서, 구워내면 도자기의 바탕색과 칠보유약의 색깔이 어우러져 중간톤에해당되는 색조가 나타나게 된 다.
18) 유리 칠보
투명한 유리판 위에 투명유약을 발라 구워낸 것으로 마치 스테인드 글라스처럼 빛이 투과되면서 색상 이 겹쳐지는 효과를 내는 기법이다.
19) 주물칠보
금속을 녹인 용액을 만들어 놓은 틀에 부어 찍어내는 조소적인 방법으로 만든다. 즉 왁스로 디자인한 모양을 만들어 틀을 만들고, 금속을 가열하여 액체 상태로 만든 뒤 모양을 낸 틀에 부어 액세서리 틀 을 찍어내고, 그 위에 직접 유약을 발라 굽는 칠보이다.
20) 판금칠보
판금칠보는 금속밑판을 가공하여 원하는 모양이나 형태로 만드는 조각적인 방법이다.
[다이아몬드]
(1) 다이아몬드의 어원
다이아몬드라는 명칭은 정복할 수 없다는 뜻의 그리스어인 아다마스(Adamas)에서 유래하였으며, 다이아몬드에 견줄 만한 경도를 가진 물질은 아직 없으므로 거의 영구불멸하다.
(2) 다이아몬드의 물리적 성질
색상: 무색, 황색, 갈색, 녹색, 청색, 적색감(희귀), 흑색
* 굴절률: 2.42
* 비중: 3.52
(3) 다이아몬드의 산출
다이아몬드는 1차 및 2차 광상에서 발견된다.
1871년까지는 다이아몬드를 함유하고 있는 사광상에서 강바닥을 뒤져서 채취하였고, 그 후 우연하게 남아프리카 공화국에서 1차 광상이 발견되었는데, 이것이 바로 다이아몬드를 함유하고 있는 킴벌라이트라고 하는 파이프형 화산암이었다.
다이아몬드는 고온(1100-1300℃), 고압상태의 지하 깊은 곳(80km이상)에서 만들어지며, 이것들이 화산분출로 인해 지표면에 도달하게 된다.
(4) 다이아몬드의 거래
전세계의 다이아몬드 생산량 및 거래량의 약 80%가 다이아몬드 생산업자 협회와 중앙 판매기구의 협약에 의해 통제되고 있다. 즉, 다이아몬드 원석은 모두 런던에 있는 중앙 판매기구내의 다이아몬드 판매회사에 의해 거래가 이루어진다. 흔히CSO(Central Selling Organisation)라 불리는 드비어스의 자회사에 의해 거래가 이루어지는데, 이를 사이트(Sight)라 한다. 그리고 이 사이트에 참가할 수 있는 사람들을 사이트 홀더(Sight Holder)라고 하는데, 이들의 지위는 드비어스에 의해 독점적으로 보장된다. 이들 사이트홀더는 1년에 약 10회 가량의 사이트에 참석해야 하며, 여기에서 그들이 원하는 다이아몬드원석을 구매할 수 있다. 거래량과 거래금액은 드비어스에서 일방적으로 결정되는데, 한번이라도 사이트에 불참하면 사이트홀더로서의 자격이 상실된다. 원석의 구매는 사이트 홀더가 드비어스에서 그들이 신청한 물량에 대해 100% 요구를 들어주는 것은 아니다. 10.8캐럿이상의 원석은 스페셜(Special)이라 하여 약간의 거래액수에 대해 흥정을 할 수 있다. 사이트 홀더가 드비어스에 현금으로 원석대금을 지불하면 1주일후에 박스로 밀봉된 원석들이 그들에게 배달된다.
(5) 다이아몬드의 평가
다이아몬드는 흔히 4C(Carat, Clarity, Color, Cut)라 불리는 기준에 의해 평가된다.
* 색(Color)
다이아몬드의 색은 대부분이 황색감내지 갈색감을 띤다.
때로는 아주 드물지만, 녹색, 청색, 황색을 띠기도 하는데, 이런 것은 팬시칼라(Fancy Color)라 하여 비싼 가격으로 거래된다.
색등급은 D-Z까지 있으며 이것은 GIA방식을 기준으로 한것이다.
* 투명도(Clarity)
다이아몬드의 투명도는 11등급이 있으며 제일 좋은 등급인 FL에서 제일 나쁜 등급인 I3까지 있다.
FL- IF- VVS1- VVS2- VS1- VS1- SI1- SI2- I1- I2- I3
* 중량(Carat)
다이아몬드의 무게를 재는 단위로서 캐럿이라는 단위를 쓰는데, 이는 캐롭나무의 열매에서 유래된 말 이다. 캐롭나무의 열매의 무게가 일정함으로 과거에는 그것으로 무게를 재는 단위로 사용하였다.
1캐럿(ct)은 약 0.2g이며 다이아몬드 1캐럿의 직경은 약 6.5mm이다.
* 커트(Cut)
커트는 다이아몬드의 4C중에서 인간이 만들어 낼수 있는 요소이다. 얼마나 커트를 잘 하느냐에 따라 그 다이아몬드의 가치가 결정되기 때문이다. 보통 커트는 중량을 많이 늘이는 방법과 광채를 좋게 하 는 방법으로 커트된다.
(6) 유명한 다이아몬드
1. 드레스덴(Dresden)
41캐럿으로, 인도에서 산출된 것으로 추정된다.
초기의 내력에 대해서는 알려진 바가 없으나, 1700년경 독일 색슨의 백작인 아우구스트가 소유하였 었다. 드레스덴에 있는 그린 홀에 보관되어 있기 때문에 그 이름이 붙여졌다.
2. 호프(Hope)
44.50캐럿으로서, 1830년 출현되어 영국의 은행가인 호프가 소유하여 그 이름이 붙여졌다.
프랑스 혁명중에 도난당한 것을 재연마 한것으로 여겨지며, 여러 사람을 거쳐서 1958년 이후에는 워싱턴에 있는 스미소니언 박물관에 소장되어 獵�.
3. 컬리넌I (Cullinan I)
530.20캐럿. 세계에서 가장 큰 다이아몬드 원석(3106캐럿)으로서 다이아몬드 광산회사의 회장인 토 마스 컬리넌경의 이름에서 유래된 명칭임)에서 1908년 암스테르담에 있는 아셔회사에 의해 104개 의 다른 다이아몬드와 동시에 연마되었고, 에드워드 7세의 홀에 장식 되어 있었고, 현재 영국 런던 에 있는 런던 타워에 보관되어 있다. 현재 연마된 다이아몬드 중 가장 큰 것으로서, '아프리카의 별'이라고도 부른다.
4. 샌시(Sancy)
55캐럿으로서, 1470년 챨스에 의해 소유되었다고 전해지고 있다.
터키주재 프랑스대사로부터 1570년 샌시가 구매한 후부터 그 이름이 유래되었으며, 1906년부터는 런던에 사는 아스터 가문이 소유하고 있다.
5. 티파니(Tiffany)
128.51캐럿이며, 1878년 남아프리카 공화국의 킴벌리 광산에서 무게가 287.42캐럿인 원석으로 발견 되었으며, 그 후 뉴욕에 있는 보석상 티파니가 구입하여 프랑스 파리에서 90개의 면으로 연마되었 다.
6. 코이누어(Koh-i-Noor)
108.92캐럿이며, 인도의 라즈왕이 소유했던 것으로서, 본래는 186캐럿인 둥근형태였으나, 1739년 페르시야의 왕 샤(Shah)가 구입한후 '빛의 산'이란 뜻으로 이 이름을 지었다.
그 후 동인도 회사의 소유로 바뀐다음 1850년 빅토리아 여왕에게 증정되었다.
재차 연마된 후 메리여왕의 왕관에 장식되었다가, 현재는 엘리자베드 여왕의 왕관에 장식되어 있으 면서 런던 타워에 보관중이다.
7. 컬리넌IV (Cullinan IV)
63.60캐럿이며, 최대의 다이아몬드 원석이었던 컬리넌으로부터 연마된 105개 다이아몬드 중 하나로 서, 역시 메리여왕의 왕관에 장식되어 있다. 때로는 이 다이아몬드를 왕관으로부터 떼어내어 브로치 로도 사용한다. 현재는 런던 타워에 보관중이다.
8. 나삭크(Nassak)
43.38캐럿으로, 원래 90캐럿 이상의 크기였으며 인도의 나삭크 근처에 있는 시바 사원에 있었으나, 1818년 영국 사람에 의해 약탈된 후 뉴욕에서 재차 연마되었으며 현재는 한 미국인의 개인소장품 이 되어 있다.
9. 샤(Shah)
88.70캐럿으로 인도로 부터 산출되었으며, 일부분만 연마된 상태이며 벽개면이 나타나 보인다.
페르시아를 다스리던 세 사람의 군주 이름이 새겨져 있는데, 샤(Shah)는 그들 중 한 사람이었다.
1829년 러시아의 니콜라스I세에게 주어졌으며 현재 모스크바에 있는 크레믈린 궁전에 보관되어 있 다.
10. 플로렌틴(Florentine)
137.27캐럿으로서 초기의 내력은 전설속에 묻혀 있으며, 1657년 플로렌스에 살던 메디치 가문의 소유가 되었다. 18세기 동안에는 합스버그 왕관에 장식되었다가 그 후 브로치로 사용되었으나 세 계 1차 대전 후에는 그 행방을 알수 없게 되었다.
[루비]
1. 루비의 어원
루비라는 명칭은 적색이기 때문에 붙여진 이름으로 라틴어 Rubeus에서 유래되었다.
1800년 경 이전 까지는 루비와 사파이어가 동일한 커런덤 그룹에 속한다는 것이 확인 되지 못했기 때문에 그 이전 까지는 적색스피넬과 가닛까지도 루비라고 불렀었다. 발색원소는 크롬이며, 철성분이 추가되면 갈색감을 띠게 된다. 루비의 적색은 산지마다 다르며, 또 동일한 산지에서도 여러가지 색조 를 나타내므로 색을 보고 산지를 추측하는 것은 불가능하다. 가장 이상적인 색은 비둘기 핏빛색으로서, 아주 약간 청색감이 도는 순수한 적색이다. 색의 분포는 줄무늬 또는 반점으로 인해 불균일하다.
원석으로서의 루비는 둔한 광택 또는 지방광택을 나타내지만, 이를 연마하면 다이아몬드에 버금가는 광택을 낸다
2. 루비의 물리적 성질
(1) 색상: 다양한 적색
(2) 굴절률: 1.760-1.770 (복굴절률: 0.008)
(3) 비중: 3.97-4.05
(4) 화학성분: 산화 알루미늄
3. 루비의 산출
루비의 모암은 백운석 타입의 대리석으로서, 이것은 석회암이 화강암과 접촉 변성작용에 의해 만들어진 것이며, 이러한 1차광상에서 산출되는 루비는 별로 경제성이 없다. 루비는 비중이 크므로 강바닥에서 비중이 큰 다른 광물들과 함께 모여 있는 경우가 많은데, 충적광상에서는 물로 세척해가면서 수작업으로 선별 한다. 생산방법은 아직도 수백년 전과 마찬가지로 원시적이다.
4. 루비의 산지
중요한 광상은 버마, 태국, 스리랑카, 탄자니아등이 있으며, 이 가운데 가장 유명한 곳은 버마 상부지역에 위치한 모곡(Mogok)지방이다. 루비를 함유하고 있는 자갈 층은 지표 몇m아래에 있으며, 구덩이나 갱도를 파서 채취한다. 산출된 루비 가운데 1%정도만이 보석질이다.
5. 유명한 루비
루비는 가장 비싼 보석가운데 하나로써, 큰 루비는 상응하는 크기의 다이아몬드보다 더 희귀하다.
지금까지의 가장 큰 루비결정은 약 400캐럿이었는데, 버마에서 발견된 이 루비는 그 후 3개로 분리되었다. 특출한 아름다움으로 유명한 루비는 영국 자연사 박물관에 있는 에드워드 루비(167캐럿), 워싱턴 스미소니언 박물관에 있는 리브스 스타 루비(138.7캐럿) , 뉴욕의 자연사 박물관에 있는 롱 스타 루비(100캐럿), 1919년 제1차 세계대전이 끝날 무렵에 발견되어 평화의 루비(43캐럿)로 명명된 것 등이 있다.
6. 잘못 알려진 루비
왕들이 쓰는 상징물이나 장신구에는 루비가 장식되어 있는 경우가 많다. 그와는 대조적으로 과거에는 루비로 알려졌던 보석이 나중에 스피넬로 판명된 것도 있다. 그 예로, 영국 왕관에 붙어있는 '블랙 프린스 루비'와 왕실 보석중 목걸이에 붙어있는 '티무르 루비(Timur Ruby)도 스피넬로 밝혀진 바가 있다.
1830년 위텔스바허의 왕관에 장식되어 있던 물방울 형태의 스피넬도 처음에는 루비로 잘못 알고 있었다.
[사파이어]
1. 사파이어의 어원
사파이어라는 이름은 청색을 의미하는 그리스어에서 유래하였으며, 여러 광물을 지칭하는데 사용되고 있다. 고대와 중세 때는 라피스 라줄리를 사파이어라 불렀다.
1800년 경이 되어서야 비로소 루비와 사파이어가 동일한 커런덤의 변종이라는 것을 알게 되었으며, 초기에는 청색 변종만을 사파이어라 하고, 적색을 제외한 그 밖의 색을 가진 커런덤은 혼동되기 쉬운 특별한 이름을 붙였는데 예를 들면 녹색을 '오리엔탈 페리도트' 황색을 '오리엔탈 토파즈라고 불렀다.
오늘날에는 적색을 제외한 모든 커런덤을 사파이어라고 하며 사파이어 앞에 색상을 표시하여 황색 사파이어, 녹색 사파이어 등으로 구별한다. 색상을 지정하지 않고 그냥 사파이어라고 할 때는 청색을 띠는 커런덤을 의미하고, 오렌지 핑크색을 띠는 사파이어를 '파드파라챠'(스리랑카 말로 연꽃을 의미함) 하고 한다.
2. 사파이어의 물리적 성질
(1) 색상: 다양한 색조의 청색, 무색, 핑크색, 오렌지색, 황색, 녹색, 보라색, 흑색
(2) 굴절률: 1.762-1.770
(3) 화학성분: 산화 알루미늄
(4) 비중: 3.99-4.00
3. 사파이어의 산출
사파이어를 함유하는 암석은 대리석, 현무암, 페그마타이트 등으로 사파이어 광상은 풍화작용에 의해 형성된 광상이나, 충적광상으로부터 채광되며 드물게는 1차 광상 으로부터도 채광된다. 채광방법은 아주 단순해서 손이나 삽으로 갱을 파서 보석을 함유한 광석을 회수한 후 세척을 통해 모래와 점토자갈을 분리시킨다. 오늘날 경제적으로 중요한 광상은 호주, 버마, 스리랑카, 태국에 분포되어 있다.
호주의 광상은 1870년부터 알려지기 시작하였는데, 모암은 현무암으로 풍화된 암석 덩어리를 씻어내면 사파이어를 회수할 수 있으며, 품질은 보통이다. 진한 청색을 띠는 보석은 인공조명하에서 청색, 청녹색, 또는 거의 검은색을 띠며, 색이 엷은 보석은 녹색이 가미되어 있다. 버마 북부 지역인 모곡(Mogok)지방에는 루비와 스피넬까지 함유한 사파이어 광상이 충적층에 형성되어 있는데, 모암은 페그마타이트이다. 1966년 세계에서 제일 큰 63,000캐럿의 스타 사파이어 원석이 이곳에서 발견되었다.
스리랑카에서는 아주 오래 전부터 사파이어가 발견되었으며 라트나푸라 지역에 있는 섬의 남서 지방에 광상이 분포되어 있다. 모암은 백운암질 석회암으로서 화강 편마암에 의해 둘러싸여 있다.
사파이어는 충적층에서 발견되는데, 사피이어를 함유하고 있는 두께 30-60cm정도의 자갈층이 지표로 부터 약 1-10m깊이에 있으며 원주민들은 이 광상을 일람(illam) 이라고 부른다. 사파이어는 대개 엷은 청색을 가지며, 자색감을 띠기도 한다.
태국에는 사파이어 광상이 두곳이 있는데, 하나(방카차)는 방콕 남동쪽 220km에 위치한 찬타부리 부근에 있으며, 방콕 북서쪽 120km에 위치한 칸챠나부리 부근에 다른 하나가 있다.
모암은 맥상으로 발달한 현무암이며, 풍화작용으로 인해 형성된 광상과 충적광상에서 사파이어를 채광하고 있다.
가장 우수한 품질의 사파이어는 인도의 캐시미르 지방에서 산출되었는데, 그 광상은 스리랑카 남동쪽 200km에 위치한 자스카르의 해발 5,000m정도 되는 위치에 있다.
1880년 이후 산출 량이 일정하지 않았는데, 현재는 거의 고갈된 상태로 추정되고 있다.
모암은 결정질 편암의 고령토가 풍부한 페그마타이트로서, 이곳에서 산출되는 사파이어는 견사상의 윤을 나타내는 진한 콘플라워 청색이며, 최근 '캐시미르 사파이어'로 판매되고 있는 사파이어는 거의 대부분 버마산이다.
4. 유명 사파이어
지금까지 채굴된 것 중 가장 큰 사파이어는 1935년 호주에서 발견된 2302캐럿짜리로 커트 후에 1318캐럿으로 무게가 줄었다. 현재는 링컨 대통령 흉상 머리부분에 조각되어 있다.
'동양의 푸른 거인'이라 불리는 유명한 사파이어는 468캐럿으로 1970년 오사카 만국 박람회 당시 스리랑카관에 진열되었다가 현재는 일본이 수입, 보관하고 있다.
큰 사파이어 결정은 극히 드물다.
따라서, 큰 사파이어 결정은 다이아몬드의 경우처럼 그것에 이름을 붙여 준다. 미국 뉴욕에 있는 미국 자연사 박물관에는 연마된 사파이어로서는 가장 큰 '인도의 별'(563.8캐럿)과 블랙스타사파이 어인 '미드나이트 스타'(Midnight Star)(116캐럿)이 소장되어 있으며, 2개의 사파이어(성 에드워드, 스튜어트 사파이어)가 영국 여왕의 왕관에 장식되어 있기도 하다.
미국에서는 워싱턴, 링컨, 아이젠하워 대통령의 초상이 새겨진 3개의 사파이어가 있는데, 그 중량 은 각각 2000캐럿정도나 된다.
5. 사파이어에 얽힌 이야기
사파이어는 예로부터 '운명의 돌' 또는 '행운의 돌'로 여겨졌으며 이 돌을 지니고 있으면 행운이 온다고 믿었다. 19세기 영국의 탐험가였던 리처드 버튼경은 커다란 스타 사파이어를 행운의 돌로 여겨 평생토록 몸에 지니고 다녔으며 덕분에 여러번 위험으로 부터 벗어날 수 있었다고 한다. 그는 가는 곳 마다 융숭한 대접을 받았고, 대접에 대한 감사의 표시로는 그 돌을 보여주는 것만으로도 족했으며 동양인들은 사파이어를 보는 것만으로도 행운이 온다고 믿었다. 고대 페르시아인들은 "지구는 블루 사파이어로 만들어져 있다"고 믿었고 "그 대지의 반사에 의해 하늘은 파랗다"고 했다. 역시 아테네에서 태어난 프랑스 시인 장 모레아스는 "나는 동양사파이어의 우아한 기품을 가득 담은 해변에서 태어났고"고 고향의 바다를 사파이어에 비유했다.
[에머랄드]
1. 에메랄드의 어원
에메랄드의 이름은 '녹색을 띠는 보석'이라는 의미의 그리스어인 'Smaragdos'에서 유래되었으며, 과거에는 에메랄드 뿐만 아니라 녹색을 띠는 거의 모든 보석을 지칭하는데 사용되었었다.
에메랄드는 아콰마린, 모거나이트와 함께 베릴(녹주석)군에 속하는데, 녹주석 그룹 중에서도 가장 귀한 보석으로 에메랄드의 녹색은 다른 녹색과 비교될 수 없는 특징적인 것이기 때문에 '에메랄드 녹색'이라고 표현한다.
2. 에메랄드의 물리적 성질
* 색상: 녹색, 연한 녹색, 황녹색, 암녹색
* 굴절률: 1.576-1.582
* 비중: 2.67-2.78
3. 에메랄드의 산지
에메랄드는 마그마와 변성작용에 의해 만들어 지기 때문에, 광상은 주로 페그마타이트 암맥이나 그 주변에서 산출된다. 에메랄드의 채광은 모암으로 부터 행하여지고 있으며, 에메랄드는 작은 암맥이나 캐비티의 벽에서 성장한다. 석영과 비중이 비슷하기 때문에 충적광상이 거의 형성되어 있지 않다.
그럼에도 불구하고 풍화작용이나 분해 현상으로 인해 형성돼 2차 광상에서 매우 드물게 발견되고 있다.
세계적으로 유명한 광상은 콜롬비아에 있으며, 그중에서도 보고타 북서쪽 100km에 위치한 무조(Muzo)광산이 가장 유명하다. 무조광산은 잉카사람들에 의해 채광되다가 버려졌으나 17시기에 재발견 되었다.
이 광산에서 산출되는 양질의 에메랄드는 짙은 녹색을 띤다. 또 다른 중요한 광상으로는 보고타 북동지역 2300m 고지에 위치하고 있는 치보르(Chivor)광산이 있다. 처음에는 잉카 사람들에 의해 채광되다가 후에 스페인 사람들에 의해 집중적으로 채광된 후, 1675년에 폐쇄되었다. 그후 이 광산은 방치되었다가 20세기가 시작되면서 다시 개발되었다. 1950년대 후반에 로디지아에서도 에메랄드 광상이 발견되었다. 그중 가장 유명한 곳은 남부에 위치한 산다와나(Sandawana)광산으로, 결정의 크기는 작지만 품질은 매우 우수하며, 모암은 각섬석 혈암이다.
4. 유명한 에메랄드
에메랄드도 다이아몬드나 루비처럼 유명한 것이 많다. 크고 아름다운 것들이 런던에 있는 영국 자연사 박물관, 뉴욕에 있는 미국 자연사 박물관, 러시아 재무부등에 보관되어 있고 이란의 페르샤 왕관에도 장식되어 있다. 비엔나 재무부에는 에메랄드 단결정으로 만든 물병 공예품이 소장되어 있는데, 높이는 12cm 무게는 2205캐럿이다.
5. 에메랄드에 얽힌 이야기
최초의 에메랄드의 광산은 이집트의 클레오파트라 광산으로 이것은 BC 2천년 전에 만들어진것이라 한다. 폭군 네로 황제도 에메랄드를 좋아하여 언제나 거대한 에메랄드를 수집했다고 한다. 또한 네로의 아내 포피아 사비나 왕비도 에메랄드에 대한 애착이 대단하여 결혼예물로 주피터 신전에 봉납된 에메랄드를 갖기 위하여 결국은 그것을 손에 넣고 말았다고 한다. 그 당시 신성을 깨뜨린 왕비의 무례함에 신전을 지키던 많은 사람들이 분노하였으나, 포피아 왕비는 아랑곳없이 세계 최초로 가장 고가인 안경을 만들어 남편 네로 황제에게 선물을 하였다고 한다. 그리고 나머지 에메랄드 9개는 자신의 장식용으로 사용하였다. '키프로스 분쟁'으로 널리 알려진 에게해의 키프로스 섬-고대에는 이 섬 해안에 대리석으로 만든 사자상이 세워져 있었는데, 그 두눈에는 훌륭한 에메랄드가 박혀져 있었다고 한다. 그러나 그 에메랄드의 광채가 너무나 강해 바다 속까지 비쳤다. 그래서 근처의 물고기들이 무서워 모두 도망가버려 어부들이 일손을 놓게 되었다. 결국 할 수 없이 양쪽 눈의 에메랄드를 빼내고 대신 다른 돌로 대체했다고 한다. 이 이야기는 에메랄드의 강한 광채를 말해주는 일화로서 흥미가 있다.
절세의 미녀라는 클레오파트라가 줄리어스 시저를 만찬회에 접대하던 궁전의 출입문에 있는 바다거북 모양의 장식물에는 실로 많은 에메랄드가 박혀져 있었다고 한다. 클레오파트라 는 자기 마음에 드는 사람에게 자기의 초상이 들어간 에메랄드를 하사하는 습관이 있었다고 전해진다. 모두가 당시의 루칸이라는 학자가 기록한 이야기이다. 로마시대의 안토니우스 황제 의 말에, "정말 아름답고 얼마든지 갖고 싶은 것은 에메랄드뿐이다. 에메랄드의 아름다움을 찬양할 줄 모르는 자는 아름다움이라는 것을 모르는 어리석은 인간이다."라고 했다는 일화도 있다.
6. 에메랄드 커트란?
에메랄드는 충격에 매우 약하므로 사각형의 모서리를 커트하여 8면체인 에메랄드커트가 개발되었다. 맑고 투명한 보석은 브릴리언트 형태로 연마하기도 하고, 혼탁한 원석은 주로 캐보션이나 목걸이용 구슬로 연마한다. 때로는 에메랄드 원석을 그대로 장신구에 달기도 하고 조각을 하기도 한다.
[진주]
(1) 진주의 어원
진주의 이름이 어디에서 유래되었는지 확실치 않으나, 조개의 한 종류인 페느나(라틴어-perna) 또는 구형을 의미하는 'sphaerula'가 어원으로 추측된다.
(2) 진주의 생성
진주는 연체동물인 조개류에서 만들어지며, 드물게는 달팽이 속에서도 만들어진다.
진주를 구성하는 진주질층은 바다에 사는 쌍각류의 연체동물이나 일부 민물조개, 그리고 드물게는 일부 고동조개 속에서도 만들어진다. 진주는 조개 껍질과 맨틀 사이에 또는 맨틀 속에 들어온 이물질에 대해 조개가 반응하기 때문에 만들어진다. 맨틀의 바깥부분인 외배엽에서는 진주질을 만드는 분비물이 나와 들어온 이물질을 감싸게 되는데, 이렇게 해서 만들어진 것이 진주이다. 진주질층은 탄산칼슘(아라고나이트의 형태로 존재)과 유기질의 각질(콘키오린)로 되어있다. 경도는 31/2-4 정도에 불과하나 아주 치밀한 조직을 가지므로 진주를 부수기란 그리 쉽지 않다.
(3) 진주의 물리적 성질
* 색 상 : 핑크색, 은색, 크림색, 골드, 녹색, 청색, 흑색
* 굴절률 : 1.52-1.66 흑진주: 1.53-1.69
* 비 중 : 2.60-2.78
(4) 진주의 용도 및 가치평가
진주는 가장 귀한 보석의 하나로 생각되어 왔다. 진주는 6000여년 동안 장신구로 사용되어 왔으며, 중국에서는 BC 2500년경에 상당량의 진주가 거래되었다. 진주가 인기가 있었던 것은 가공처리를 하지 않은 천연 그 상태로도 최대의 번쩍임과 바람직한 광택을 나타내기 때문이다. 진주의 약 70%가 목걸이를 만드는데 사용되고 있으며, 목걸이의 길이는 보통 40cm이다. 목걸이의 길이가 이보다 두배 정도 되는 것을 소뚜와스(soutois)라고 한다. 목걸이의 경우 진주의 크기가 전체적으로 고른것과, 가운데 있는 진주는 크고 양끝으로 갈수록 점점 작아지는 것 두 가지가 있다. 목걸이를 만드는 진주는 육안으로 선별한다.
(5) 진주의 손질과 보관법
진주는 약하고 흠집이 생기기도 쉽다. 농도가 짙은 산과 접촉하거나 유황 온천에 들어가면 껍질이 벗겨 지므로 산성을 띠는 물건에 가까이 하지 않도록 하고 온천에 들어갈 때는 진주 반지를 빼두어야 한다. 열과 충격에 약하고 알칼리나 비눗물에도 변색이 된다. 향수가 묻어도 얼룩이 질 수 있다.
일단 껍질이 벗겨지거나 변색이 되면 전문가에게 맡기는 것이 안전하며 평소에도 사용후에는 부드러운 천으로 닦아내고 올리브 유에 적신 헝겊으로 닦으면 변함없는 광택을 유지할 수 있다. 경도가 약해 흠이 나기 쉬우므로 다른 보석과 같이 보관하지 않아야 하고 목걸이의 실은 1년에 한 번 정도 바꿔 주도록 한다.
(6) 진주의 구별법
천연진주나 양식진주를 외관상으로 구별하긴 거의 불가능하다. 그러나, 양식 진주와 모조 진주를 구별하는 것은 쉽다. 파괴검사이긴 하지만 진주를 치아에 대보면 천연 또는 양식 진주는 치아에 까칠한 느낌이 들지만, 모조진주인 경우에는 미끌리는 느낌이 든다. 이건 실제 진주를 구별함에 있어서는 별로 권장할 방법이 못된다. 진주표면에는 현미경하에서만 볼 수 있는 아주 미세한 등고선 조직이 있는데, 이걸 보고서 모조진주와 구분해 낼 수 있다. 시중에서 많이 유통되는 핵진주는 천연도 양식도 아닌 모조품이다. 이는 셀(조개껍질)이나 플라스틱으로 만든 핵에 진주색깔과 비슷한 물질을 코팅시킨 것이다.
(7) 그밖의 진주이야기
진주와 어울리는 보석은 비취이다. 천연진주의 무게는 캐럿이 아닌 그레인(grain)이라는 단위를 쓰는데, 4그레인은 1캐럿과 같다. 목걸이의 경우 오차의 범위는 ±0.5mm이다. 오늘날 양식진주가 있기에는 일본인 세 사람의 공이 크다. 미세, 니시가와, 미키모토가 그들이다.
양식진주는 사실 중국인이 먼저 시도 했으나, 성공하지 못한채 1904년 일본인 미세에 의하여 진주핵을 만들어 내는데, 성공하였다. 목수출신인 미세는 그의 의붓아버지의 영향을 받아 진주에 관심을 갖게 되었으며 진주 사업에 눈을 뜨게 되었다. 1907년 초 그는 양식진주 특허를 신청하였으나, 거절을 당하고 만다. 같은 해 동물학자인 니시가와 를 만나 1908년 이들은 정식으로 양식진주 사업을 함께 시작하였다. 미세의 노력이 비로소 결실을 거둔 것이다. 한편 니시가와는 그의 장인 미키모토와 사이가 좋지 않았다. 미키모토는 그의 사위가 죽은 후 외손자, 즉 니시가와의 아들과 진주 사업을 성공시켰다.
1920년부터 일본의 양식진주 사업은 전세계를 상대로 날로 번창하였으며 이는 일본 산업발전에 커다란 토대가 되었다. 오늘날 양식진주는 일본과 호주에서 가장 많이 수확되지만 세계 각국으로 그 기술이 퍼져 나간 상태이다. 우리나라는 약 30년 전부터 제주도에서 전복진주를 양식하며 통영 앞바다에서도 지난 82년초에 양식진주를 생산하는데, 성공하였다.
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