Mid-Range Reduction: It? Not Just CoolerIt? Cool
| 존 브릿 도예가, 유약 및 소성 컨설턴트

우리들 대부분은 마치 인류 마지막 운명의 날이 올 때까지 지구의 자원이 무한정 공급될 것처럼 생각하고 행동한다. 매장자원과 연료의 고갈은 도자산업에서 되풀이되며 나타나는 문제이다. 내가 지금까지 살아온 몇 십 년밖에 안 되는 짧은 세월 동안만 하더라도 조단 점토, 알바니 슬립, 바나드 슬립, 에버리 슬립, 옥스포드 장석, K-200 장석 등 한때는 나에게 익숙했던 이름들이 이제는 더 이상 구할 수도 없는 것이 되어버렸다. 매장량이 고갈되었거나 광산 위에 쇼핑센터가 들어섰거나 아니면 재료의 값이 너무 비싸져서 생산할 수가 없게 된 것이다. 이러한 사실들은 우리에게 자원이 무한정으로 저장되어있지 않다는 것을 끊임없이 상기시켜준다.

1900년대, 이스트 리버풀의 오하이오 리버 시에는 ‘미국의 도자기 센터America’s Crockery City’라고 불리던 대규모 도자기 생산지가 있었다. 흙이 풍부한 이 지역에서 상당한 매장량의 천연가스가 발견된 후 이 지역 주민들은 자신들이 보유한 자원에 대하여 너무나 확신한 나머지 거리의 가로등을 밤낮으로 밝히고 살았다. 리버시의 도자기 회사들은 지역에서 생산되는 연료를 아주 싼 비용으로 공급받는 혜택을 누렸고 이 연료가 언젠가는 고갈될 것이라는 생각을 하는 사람은 아무도 없었다. 그러다 어느 날 천연가스 공급은 중단되었고 이 지역의 도자기 공장들은 가마를 때기 위하여 다른 지역에서 석탄을 들여오지 않으면 안 되는 상황이 되었다.
리버 시와 유사한 예는 전 세계 곳곳에서 찾을 수 있다. 지난 수백년 동안 수많은 도자기를 생산해 왔던 지역에서 무진장 공급이 될 것으로 보였던 연료자원이 고갈되었다. 어느 날 그 많던 나무가 없어진 것이다. 자원을 보전하는 일을 우리가 지금 바로 시작하지 않는다면 그와 똑같은 일이 우리들에게 일어날 것이다. 지금까지 언급한 사실들을 고려해 볼 때, 도예가들이 오늘날 변화하는 환경과 경제여건에 어떻게 적응하면, 도자가 전 세계 사람들을 위한 미와 기능을 모두 갖춘 제품을 생산하는 활기찬 산업의 일부로 살아남을 수 있을 것인가?
단순히 역사 또는 관습에 따라 지금까지 항상해 오던 방식을 계속하여 사용하지 않는 것, 즉 익숙한 고온도 소성에서 벗어나 좀 더 낮은 온도의 소성작업에 적응하는 것이 하나의 해결책이 될 수 있다. 만일 낮은 온도에서 소성하더라도 고온에서의 소성결과와 동일하거나 또는 아주 유사하여 점토와 유약의 미적 감각과 견고성을 유지한다면, 소성온도를 낮추려는 시도를 왜 안 할 것인가? 그렇게 되면 에너지도 적게 쓰고, 비용도 절감할 뿐더러 도자산업이 환경에 미치는 영향도 줄어들게 될 것이다.
많은 도예가들이 cone 101) 소성을 하는 이유는 고온소성 도자기가 긴 역사를 가지고 있을 뿐만 아니라 학교에서 그렇게 교육하였기 때문이다. cone 10 소성이 ‘중온’ 또는 ‘저온’ 소성보다 뛰어나다는 믿음이 잠재되어 있는데 이는 전혀 잘못된 것이다. 이와 같이 고정된 사고방식을 바꾸어주는 것이 지금 우리에게 주어진 교육적 과제이다. 고온 소성이 뛰어나다는 사고방식이 보편화된 이유에 대하여는 아무도 정확하게 모르지만 아마도 유럽인들이 중국의 고온 소성 자기를 모방하려고 많은 연구를 했다는 역사적인 배경과 관계가 있는 것으로 보인다. 수백 년에 걸쳐 유럽인들은 고온 소성을 목표로 하였기 때문에 고온 소성은 심리적으로 고매한 것이라는 생각을 하게 되었다. 그러나 이제는 그와 같은 통념을 다시 생각해보아야 한다.

최근까지만 해도, 나는 cone 62)에서 환원소성하는 것은 전혀 고려해보지도 않았다. 왜냐하면 유약효과가 제대로 나올 것이라고 믿지 않았기 때문이었다. 그런데 작년 아틀랜타의 ‘머드파이어 클레이워크MudFire Clayworks’의 공동소유자인 에릭 하겐센Erik Haagensen과 루바 사라판Luba Sharapan이 나의 저서인 『고온 소성 유약에 대한 지침서The Complete Guide to High-Fire Glazes』3)를 읽었다고 하면서 나에게 cone6 환원소성에 대한 워크샵을 진행해 달라고 요청하였다. 이 책에서 나는 cone10 소성이라는 관점에서 유약들을 종류별로 분류한 다음에 각 종류별로 적절한 배합, 바르는 방법, 소성과정 등을 설명하였다. 에릭과 루바는 이 같은 나의 접근방법이 마음에 들었다고 했다.
그들은 내가 워크샵을 진행하면서 cone 6 환원소성이 가져다주는 경제적·시간적 이득, 유약의 조합비 방법과 소성 사이클을 설명하고 어떻게 하면 cone 10에서 cone 6로 소성온도는 내리면서 동일한 유약효과를 얻을 수 있는지를 보여주기를 원하였다.
에릭과 루바는 처음부터 cone 6에서 환원소성을 시도하려고 한 것이 아니었다. 실은 그들이 구입한 가마에 결합이 있어서 그 가마로는 cone 10까지 온도를 올릴 수가 없었기 때문에 cone 6소성을 할 수 밖에 없었던 것이다. 그러나, cone 6 소성에서 나온 결과를 본 후에는 가마가 수리된 후에도 cone 10으로 되돌아갈 이유가 전혀 없다는 것을 알게 되었다. cone 6 환원분위기에서 소성하는 것이 훨씬 저렴하고, 시간이 덜 걸리면서도 결과는 고온 환원소성 결과와 사실상 구분할 수가 없었다. 그들이 cone 6을 고집하기로 마음먹은 또 다른 이유는 실용성이다. 작업실 공간은 제한되어 있었고, 이미 전기가마에서 cone 6 산화를 했기 때문에 작업실 임차인들에게 cone 6에서 사용할 20여 종류의 유약을 제공하였다. 만약에 그들이 작업실 사용자들에게 cone 10에서 사용할 20종의 유약통을 제공해야 했다면 작업실이 너무 비좁아질 것이기 때문에 하나마다 선택할 수 있는 유약의 숫자를 줄였어야만 했을 것이다. 이는 더 많은 재료를 구비하고 채워놓아야 된다는 것을 의미했다. 그래서 그들은 논리적으로 생각을 해 보았다. 만일 cone 6에서 모든 기물을 소성할 수 있다면 선택할 수 있는 유약의 종류도 더 많아질 것이며 소성방법 또한 산화나 환원 둘 중 어느 것이라도 선택할 수 있으며 따라서 훨씬 더 효율적으로 작업실을 운영할 수 있게 될 것이다.
그들이 나를 처음 만나러 왔을 당시 나는 중온에서의 환원소성 경험이 별로 많지 않았을 뿐더러 결과가 ‘사실상 구별 불가능’하다는 것을 내 자신이 믿기가 힘들었다. 그러나 나는 전기가마에서 중온 산화소성 경험은 꽤 많았다. 내 경험에 의하면 중온 산화소성의 결과는 cone 10 환원소성의 결과와는 전혀 달랐다. 그럼에도 불구하고, 에릭과 루바의 아이디어는 나의 호기심을 발동시켰다. 그들의 제안에 대하여 생각하면 할수록 나는 동일한 원리가 고온 환원소성이 중온 환원소성에도 적용될 것이라는 사실을 점점 더 잘 깨닫게 되었다. 예를들어, 유약이 용융되기 전에 환원소성을 시작하여, 유약이 용융되는 동안 환원에 도달하고, 가마의 온도가 올라가고, 환원 분위기를 계속 지탱한다면, 최고 온도가 몇 도인가는 별로 중요하지 않을 것이다.

본인은 통상 1287℃(2350°F) 정도의 고온 소성 유약(cone9/10/11)을 사용한다. 그리고 내가 가르치는 주제도 고온 소성 유약이다. 중온(cone 5/6/7)은 약 1204℃(2200°F) 정도를 말한다. 비록 차이가 겨우 섭씨 83도 정도이지만 소성이 절정에 이르렀을 때 가마의 온도를 49도 올리려면 상당히 많은 양의 연료와 시간이 소요된다. 가스 가마에서 온도를 cone 6에서 cone 10으로 올리려면 가스를 계속 공급하면서 적어도 2시간에서 4시간 더 불을 때야한다는 점을 고려해볼 때, 중온 환원소성은 만일 적절한 유약을 찾을 수 있다면 연료와 시간을 대폭 절약할 수 있게 해줄 것이다.
가장 중요한 문제는 만일 보다 낮은 온도에서 유약을 녹일 경우 산화물과 다른 원료가 유약의 색에 부정적인 영향을 주지 않을까 하는 것이다. 나는 고온 소성 유약에 사용하였던 것과 동일한 연구 방법을 사용하여 중온 유약을 탐구해 볼 수 있겠다고 생각하면서 이 문제에 도전해보기로 하였다.
첫 번째 과정은 항상 책, 인터넷 그리고 워크숍 책자에서 이미 알려져 있는 유약에 대하여 철저하게 조사하는 것이다. 루바와 에릭은 나에게 머드파이어 클레이워크에서 사용하는 모든 유약 레시피를 보내주었다. 나는 cone 6 유약 메모노트를 다 꺼내놓고 레시피 리스트와 소성설명서를 만들기 시작하였다. 전기가마에서의 중온 환원소성에 대한 과학적인 연구는 1970년대 석유파동이 일어나기 전부터 있어왔다. 또한 현재 많은 대학의 도예 강좌에서 중온 환원소성을 사용하고 있으며 그들이 사용하는 유약에 대한 책자도 상당수 출판되었다. 그 중 좋은 예가 ‘미래지향적 유약Glaze it Forward’프로그램을 창시한 이스턴 미시건 대학의 다이아나 팬시올리Diana Pancioli이다.4) 그 외에도 cone 6 환원소성을 하면서 훌륭한 유약들을 개발해오고 있는 필라델피아의 클레이 스튜디오와 같은 기관들이 있다.

오늘날에는 너무나 많은 정보가 쏟아져 나오기 때문에 이들 정보를 다 어떻게 받아들여야할지 머리가 마비될 지경이다. 유약에 대한 연구를 보다 유용하도록 만들기 위하여 나는 수많은 레시피들을 철분 함유 유약(자기, 천목, 가키유, 철분포화유 등), 시노(소다장석유), 진사, 오리베綠釉, 마그네슘 매트유, 청유靑釉 등 종류별로 나누어 분류한 후, 중복되는 레시피는 모두 제거하였다. 그리고 나서 이들의 유사점과 차이점을 연구한 후, 그 중에서 각 종류별로 유약이 가진 광범위한 가능성에 대한 실험에 사용하기 위하여 레시피를 충분한 수만큼 선정하였다. 이들 레시피를 조합한 후, 알루미나/실리카 비율을 그래프로 그려서 최고치와 비교해볼 때 해당 레시피의 수준은 어느 정도인지를 시각적으로 이해하기 쉽도록 하였다.
적색동 그래프를 보면 이 그룹에 속한 유약들은 일반적으로 규토와 알루미나의 함유량이 다른 그룹보다 낮다. 적색동은 고 알칼리, 저 알루미나 유약이라고 불리며 대부분 소량의 구리 탄소산(0.3%)과 산화주석(1%)을 함유하고 있으며 유동성이 꽤 높다. 오리베 유약 종류는 구리 탄소산을 1-5% 함유하여 다양한 녹색 빛깔을 낸다.
반면 마그네슘 매트유는 규토가 결핍되어 있고, 산화코발트를 첨가하여 무광택의 흰색과 자주색 색상을 얻기 때문에 일반적으로 ‘좋은유약’의 범위 밖에 있다.

이와 같은 접근방식에 따라, 나는 cone 6 유약 타입이 cone 10에서도 동일하게 반응할 수 있을 것이라고 생각하였다. 나는 내가 발견한 레시피들 중에서 이들과 동일한 물성들을 가진 베이스들을 골라내었다. 중온대의 적색동을 만들어 내기 위하여 cone 6 한계와 비교해 볼 때 알칼리가 높고 알루미나가 낮은 베이스를, 마그네슘 매트유의 경우에는 cone 6 한계와 비교하여 규토가 낮다고 판단되는 베이스들을 찾으려고 노력하였다. 나의 이런 첫 단계 접근방법은 훌륭했지만 각 타입 내에서의 상관관계가 완벽하지 못했는데, 그 이유는 아마도 중온유 레시피에서 붕소를 좀 더 많이 사용했기 때문인 것 같다.

선별된 레시피의 잠재력이 100% 드러나게 만들기 위해서 나는 이들 레시피를 강한 환원, 약한 환원, 초기 환원, 후기 환원, 산화분위기를 포함한 다양한 소성 사이클에서 시험하였다. 철유의 경우에는 발색제인 산화철만 조금씩 추가하면 무한할 정도의 다양한 빛깔을 만들어 낼 수 있다. 예를 들어, 환원 분위기에서 유약 베이스에서 산화철을 1% 사용하면 푸른색의 청자, 2-4%인 경우 녹색에서 호박색의 청자, 5-10%이면 천목, 10-20%를 사용하면 매우 진한 붉은 색을 낸다. 흑유는 천목에 탄산마그네슘을 추가하고 냉각액을 사용하여 색을 얻는다. 철유 그룹에 속하는 또 다른 유약인 카키유는 뼛가루재와 탄산마그네슘을 첨가하여 만든다. 마지막으로 기름 얼룩은 탄산마그네슘을 함유한 산화 천목유를 사용할 때 발생한다. 철유는 한 가지 유약 타입에서도 얼마나 다양한 색깔이 나올 수있는지를 잘 보여준다.

마지막으로 시노유 타입을 실험하였다. 시노유는 장석 60%-90%와 점토 40%-10%로 이루어지는데 전형적인 레시피는 장석 70%, 점토 30%이다. 시노는 중온에서 시유하기가 가장 어려운 타입이다. 왜냐하면 대부분의 장석은 cone 9에서 녹는데, 여기에 점토의 내화성이 추가로 작용하기 때문에 cone 10보다 훨씬 낮은 온도에서는 용융하기가 어렵다. 나는 네펠린 섬장암Nepheline Syenite을 사용하여 실험을 시작하였다. 네펠린 섬장암은 진짜 장석은 아니고 장석을 대치하는 준장석feldspathoid으로 분류된다. 네펠린 섬장암은 cone 6에서 녹는데 진짜 장석보다 산화나트륨sodium oxide은 높고 규토는 낮다. 따라서 나는 중온유에서 고온유와 동일한 효과가 나오지는 않을 것이라는 사실을 알고 있었다. 그러나 시도할 만할 가치는 충분하다고 생각하였다. 나는 이들 다양한 유약 타입들을 가마에 집어넣은 후, 가마의 남는 공간에는 이들 유약 타입에 속하는 라인 블렌드line blend와 푸른색, 녹색, 노란색, 검은색 등 여러 가지 다른 레시피들도 함께 넣어 유약색깔 전면에 걸쳐 소성 사이클을 변화시키면 어떤 효과가 전반적으로 나타나는지를 관찰하였다.
첫 번째 소성은 cone 010에서 환원 분위기에서 시작하여 3시에 cone 6이 되도록 계속 무거운 환원 분위기(옥시프로브에서 0.65-0.72)를 유지하였다. 이 사이클에서 적색동과 철유는 훌륭하게 발색이 되었으나 시노유는 탁하고 바랜 색으로 나왔다. 두 번째 소성에서는 온도를 3시까지 cone 7로 올렸다. 온도는 25도 오르고 유약의 색은 밝아졌다. 그 다음에는 완전산화, 가벼운 환원, 중간 환원, 무거운 환원, 그리고 최고 온도에서 환원과 산화 분위기 등에서 소성을 다섯 번 더 하였다. 나는 또한 일일이 열거할 수 없을 만큼 수 많은 용매제를 사용하면서 유약을 시험하였다. 산화붕소(프리트와 콜만석 붕산염광물)에서 산화나트륨(프리트와 소다재), 산화리튬(리티아 휘석과 탄산리튬), 산화칼슘(호분과 백운석), 산화아연 등의 용매제를 첨가하고 알루미나와 실리카를 줄이면 유약 안의 발색 산화물의 반응에 영향을 미친다. 이와 같은 방법을 사용하여 알맞게 녹은 유약에 적절한 색깔을 발견하기 위한 실험을 진행하였다.

적색동, 철유, 녹색, 검정색, 푸른색의 경우에는 결과가 훌륭하게 나왔다. 탄소 트랩 시노의 경우에서도 무거운 환원소성 분위기에서 훌륭한 결과를 얻을 수 있었다. 왜냐하면 시노유는 cone 010 환원 사이클에서 아주 초기에 녹아버리는 소다재를 함유하고 있고 탄소는 소다층 아래에 ‘갇히게 되기’ 때문에 절정 온도는 고려의 요인이 아니다. 예상했던 바와 같이 복제가 불가능했던 단 한 가지 타입은 전통 시노유였다. 또한 가스 산화 실험에서는 오일 스팟이 썩 성공적이지는 않았는데 이 또한 이미 예상하고 있던 일이었다. 왜냐하면 산화철은 1232℃(2250°F)가 되어야만 스스로 환원을 시작하기 때문이다. cone 7에서 소킹soaking을 하면 도움이 되기는 하지만 cone 13 오일 스팟 소성에서와 같은 훌륭한 결과를 얻지는 못했다. 그러나 아무튼 오일 스팟을 얻었고 꽤 가능성 있어 보이는 오일 스팟 레시피도 얻었다.
이 모든 실험의 결과, 동일한 유약들을 중온에서 소성하였을 때와 고온에서 소성하였을 때 이들 유약의 95%는 구별이 불가능하다는 에릭과 루바의 주장이 옳다는 것은 부정할 수 없는 결론임을 알게 되었다. 그렇다면 “왜 더 많은 도예가들이 cone 6/7 환원소성을 하지 않는 것인가?”

도예가들의 생각을 중온 소성으로 전환시키는 데에는 여러 장벽들이 있는 것으로 보인다. 첫째, 도예가들은 타성에 젖어 현재 방식으로 작업을 한다는 것이다. 중화도 유약이 가져다 줄 명백한 이점에도 불구하고, 특히 동일한 방식으로 지난 20년 간 어려움 없이 작업해온 도예가들의 경우에는 더욱 변화하기가 힘들다. 둘째, 앞에서도 언급한 바와 같이 cone 10 소성이 ‘중화도’ 또는 ‘저화도’보다 탁월하다는 믿음이 저변에 깔려있다. 셋째, 나도 처음에는 그랬지만, 중화도라 하면 도예가들은 자동적으로 전기 산화electric oxidation를 떠올린다. 그러나 전기 산화가 유일한 중화도 소성은 아니다. cone 6 소성은 고화도 소성과 마찬가지로 아주 다양하다. 예를 들어, 중화도 환원은 중화도 산화 소다 소성 또는 중화도 환원 소다 소성과는 전혀 다른 결과를 보여준다. 사실 많은 도예가들이 cone 6에서 산화와 환원 두 방법을 모두 사용하고 있다. 마지막으로 중화도에 소성한다고 하면 많은 도예가들은 당장 cone10 유약을 중화도로 변화/전환하려고 한다. 그러려면 도예가들은 유약 산출 소프트웨어를 구입하고 통합분자식Unity Molecular Formula에 대하여 배워야 하기 때문에 이 일은 심각한 도전으로 받아들여질 것이다. 도예가들은 이런 모든 레시피 전환 방법을 배우려면 시간과 노력이 들 것임을 알고 있으며 그런 일에 시간을 쓰기를 원하지 않는다. 대부분의 도예가들은 그래서 지금까지 아무런 문제없이 잘 사용해온 레시피를 계속 사용하는 것이다.

나는 고온소성용 유약을 좀 더 낮은 온도로 ‘전환’하는 것을 추천하지 않는다. 왜냐하면 유약의 소성온도를 낮추면 다른 용매 산화물fluxing oxides을 사용하여 다른 색깔이 나올 것이기 때문이다.
즉, 사용하고 있는 유약을 좀 더 낮은 온도로 변환하는 것이 가능하다 할지라도 결국은 다른 유약 물성을 사용하게 될 것이다. 따라서 나는 이미 수많은 시도를 거쳐서 현재 사용되고 있는 중화도 유약을 자신의 소성 사이클에서 시험해 보는 것이 훨씬 좋다고 생각한다.
이는 도예가들이 고화도 유약을 발견할 때와 동일한 방법, 즉 책이나 또는 친구들에게서 유약 레시피를 얻은 후 발색제와 유백제를 다양하게 사용하는 것과 동일한 방법이다.

변화가 어려운 것이기는 하지만, 도예가들은 중화도 환원소성이 가져다 줄 이득이 무엇인지에 생각의 초점을 맞추어야 한다. 위에서도 언급한 바와 같이 연료를 절약하여 탄소배출량을 줄여주고, 동시에 시간과 비용도 절약할 수 있다. 그리고 가장 중요한 것은 중화도 소성이 도예가들에게 훌륭한 결과를 가져다준다는 것이다.

날이 갈수록 지구의 온난화로 인한 문제가 점점 더 심각해지고 있다. 남극의 빙하가 녹아내리는 현상부터 비정상적인 기후에 이르기까지 인간의 활동이 지구에 미치는 영향은 지대하다. 도자기 분야에서 우리는 원료나 연료가 없이는 제품을 만들 수 없다. 암석과 광물의 채광, 가공, 운송으로부터 제조 및 기물의 소성에 이르기까지 도자산업은 다양한 천연자원에 의존하고 있다. 전 세계 인구가 증가함에 따라 에너지 수요는 증가하고 있고 따라서 연료비는 계속 올라갈것이다. 단순히 우리 도예가들이 소성 온도를 변화시키는 일은 아주 작은 변화로 보일지 모르지만 이런 생각이 전 세계 모든 곳에서 실행 된다면 우리 도예가들도 상당한 양의 에너지를 절약할 수 있을 것이고 지구 녹색 운동에 조금이라도 공헌할 수 있을 것이다. 이런 사고방식이 뿌리를 내리게 되면 우리는 다음 단계, 즉 지금까지는 생각할 수도 없었던 저화도 환원소성을 생각하게 될지도 모를 일이다.

다음의 예는 우리가 사용하고 있는 유약 레시피들 중 선별한 것들이다. 이 리스트가 여러분들이 중화도 환원소성을 시작하게 되는 데 도움이 되기를 바란다.

(본 사이트에는 일부 사진과 표가 생략되었습니다. 자세한 내용은 월간도예 5월호를 참조 바랍니다.)