부엽토를 이용한 흑자 도자기 조성 및 분석

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study was conducted with the primary objective of meticulously analyzing the unique traditional characteristics of heukja (lacquered ceramics), which have been produced in lacquer kilns in the Sindun-myeon area of Icheon City, Gyeonggi Province since the 1960s, using scientific and systematic methods. By actively utilizing decayed leaf soil (buyeopto), a representative local specialty raw material from the region, as the main ingredient, the study aimed to reproduce and restore the visual beauty and physical properties of heukja with modern techniques and sensibilities. Through this, the research sought to revive lost regional traditional ceramic production techniques while exploring the potential for sustainable use of natural materials.

The basic glaze composition was carefully designed and formulated using Indian feldspar, decayed leaf soil, rice straw ash, talc, silica, dolomite, limestone, and kaolin. Iron oxide (Fe₂O₃) was added as a colorant to ensure depth and stability in black coloration. The firing process was carried out in a high-temperature range of 1,230°C to 1,260°C, alternately applying oxidizing and reducing flame atmospheres appropriately to maximize the reproduction of traditional color development effects.

Decayed leaf soil, a natural multi-component raw material containing primarily SiO₂ (66.7%), Al₂O₃ (21.4%), and Fe₂O₃ (3.82%), played a crucial role in effectively lowering the glaze melting point to stabilize the firing temperature, significantly improving glaze flow for uniform coating, and markedly enhancing adhesion to the clay body. In particular, due to residual organic components in the decayed leaf soil, it exhibited a distinctive characteristic of producing a much warmer, deeper, and softer black tone compared to the cold black typically seen in conventional iron glazes. This was identified as a key factor scientifically explaining the charm of traditional heukja.

The reproduced specimens were systematically compared with actual artifact fragments excavated from the lacquer kilns in Sindun-myeon from the 1960s using various scientific techniques, including precise color analysis with a colorimeter (CIELAB), crystal structure analysis via X-ray diffraction (XRD), and elemental composition analysis using energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Colorimeter measurements showed a color difference (ΔE) of only 0.81 between the artifact fragments (L* 30.51, a* 0.01, b* –1.40) and the experimental specimens (L* 29.8, a* 0.27, b* –1.11), confirming very high similarity that is almost indistinguishable to the naked eye. XRD analysis revealed that the positions of major diffraction peaks (2θ ≈ 26–28°, 64°, etc.) deviated by only 2–5%, with overall pattern similarity reaching 85–95% (Rwp values 5–15%). EDS elemental composition analysis also demonstrated very high agreement in the ratios of major components.

This study not only successfully restored and reproduced the production techniques of regional traditional heukja ceramics, which had been at risk of disappearing due to long-term discontinuation, through rigorous scientific analysis and experimentation, but also presented new possibilities and directions for environmentally friendly, sustainable ceramic material development by actively utilizing decayed leaf soil—an ecologically compatible and locally abundant natural resource—as the primary glaze ingredient. Furthermore, by systematically and meticulously analyzing differences in color development characteristics according to variations in the composition and content of decayed leaf soil, the study established a solid foundation for developing and applying modern creative glazes in the heukja series with diverse tones and textures beyond traditional black glazes. This is expected to make significant contributions to future ceramic design and industrial applications.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 1960년대 경기도 이천시 신둔면 일대 칠기 가마에서 제작되어 온 흑자(칠기도자기)의 고유한 전통적 특성을 과학적이고 체계적인 방법으로 면밀히 분석하고, 그 지역의 대표적인 특산 원료인 부엽토(腐葉土)를 주요 재료로 적극 활용함으로써 흑자의 시각적 아름다움과 물리적 특성을 현대적인 기술과 감각으로 재현하고 복원하는 것을 핵심 목적으로 수행되었다. 이를 통해 잃어버린 지역 전통 도자기 제작 기법을 되살리고, 동시에 지속 가능한 천연 재료의 활용 가능성을 탐구하고자 하였다.
유약의 기본 조성은 인도 장석, 부엽토, 볏짚 재, 활석, 규석, 백운석, 석회석, 카올린 으로 세밀하게 설계하고 구성하였으며, 착색제로서 산화철(Fe₂O₃)을 첨가하여 흑색 발색의 깊이와 안정성을 확보하였다. 소성 과정은 1,230℃에서 1,260℃에 이르는 고온 범위에서 산화 분위기와 환원 번조 분위기를 적절히 조절하고 번갈아 적용함으로써 전통적인 발색 효과를 최대한 재현할 수 있도록 실시하였다.
부엽토는 SiO₂ 66.7%, Al₂O₃ 21.4%, Fe₂O₃ 3.82%를 주요 성분으로 포함하고 있는 천연 다 성 분계 원료로서, 유약의 융점을 효과적으로 낮추어 소성 온도를 안정화 시키고, 유약의 흐름성을 크게 개선하여 균일한 코팅을 가능하게 하며, 소지와의 접착력을 현저히 강화하는 데 중요한 역할을 수행하였다. 특히 부엽토에 잔류하는 유기물 성분으로 인해 일반적인 철 유에서 나타나는 차가운 느낌의 흑색과 달리, 훨씬 더 따뜻하고 깊이 있으며 부드러운 톤의 흑색 발색을 나타내는 독특한 특성을 보였으며, 이는 전통 흑자의 매력을 과학적으로 설명하는 핵심 요소로 확인되었다.
재현된 시편에 대해서는 색차계(CIELAB)를 활용한 정밀한 색상 분석, X-선 회절(XRD)을 통한 결정 구조 분석, 에너지 분산형 X-선 분광기(EDS)를 이용한 원소 조성 분석 등 다각적인 과학적 기법을 적용하여 1960년대 신둔면 칠기 가마에서 출토된 실제 유물 파편과 체계적으로 비교하였다. 색차계 측정 결과, 유물 파편의 색상 값(L* 30.51, a* 0.01, b* –1.40)과 실험 시편의 색상 값(L* 29.8, a* 0.27, b* –1.11) 사이의 색상 차이(ΔE)가 단지 0.81에 불과하여 육안으로 거의 구분하기 어려울 정도로 매우 높은 유사성을 확인할 수 있었으며, XRD 분석에서는 주요 회절 피크(2θ ≈ 26~28°, 64° 등)의 위치 편차가 2~5% 이내에 머무르고 전체 패턴 유사도가 85~95%에 달하며(Rwp 값 5~15%), EDS를 통한 원소 조성 분석에서도 주요 성분들의 비율이 매우 높은 일치도를 보여주었다.
본 연구는 오랜 세월 동안 단절되어 사라질 위기에 처해 있던 지역 전통 흑자 도자기의 제작 기법을 과학적이고 엄밀한 분석과 실험을 통해 성공적으로 복원하고 재현하였을 뿐만 아니라, 생태적으로 매우 친화적이며 지역적으로 풍부한 천연 소재인 부엽토를 유약의 주재료로 적극적으로 활용함으로써 환경을 고려한 지속 가능한 도자 재료 개발의 새로운 가능성과 방향성을 제시하였다. 나아가 부엽토의 성분 변동 및 함량 변화에 따른 발색 특성의 차이를 체계적이고 세밀하게 분석함으로써 기존의 전통 흑유뿐만 아니라 다양한 톤과 질감을 가진 흑유 계열의 현대적 창작 유약을 개발하고 응용할 수 있는 확실한 기반을 마련하였으며, 이는 앞으로의 도자기 디자인과 산업적 활용에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• 그림목차 ⅴ
• 표목자 ⅷ
• 국문초록 ⅹ
• 제 1장 서 론 1
• 1.1 연구 목적 1
• 1.2 역사적 배경 3
• 1.2.1 흑자 도자기의 역사적 배경 3
• 1.2.2 이천 지역 흑자 도자기의 역사적 배경 과 성분 및 형태 4
• 1.2.2.1 1960년대 이천 지역 흑자 도자기의 성분 6
• 1.2.2.2 1960년대 이천 지역 흑자 도자기의 외형과 굽처리 8
• 1.3 이론적 배경 10
• 1.3.1 흑자의 정의 11
• 1.3.2 흑자 도자기의 특성 12
• 1.4 선행연구 14
• 제 2장 본 론 17
• 2.1 실험 방법 17
• 2.2 시험편 19
• 2.3 시험편 1차 소성 시간별 온도 및 조건 21
• 2.4 2차 소성 시간별 온도 및 조건 23
• 2.5 유약 조성 및 배합 25
• 2.6 주요 구성 원소 27
• 2.7 사용 원료 29
• 2.8 시험편 시유 방법 35
• 2.9 삼성분계 실험 36
• 2.10. 추가 실험 41
• 2.10.1 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, / 규석 추가 실험 41
• 2.10.2 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, / 석회석 추가 실험 43
• 2.10.3 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석 / 활석 추가 실험 45
• 2.10.4 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석 / 백운석, 추가 실험 47
• 2.10.5 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석, 백운석, / 카오린 추가 실험 49
• 2.10.6 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석, 백운석, 카오린, / 철, 추가 실험 51
• 2.10.7 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석, 백운석, 카오린, 철, 온도별 후속 실험 53
• 2.10.8 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석, 백운석, 카오린, 철, 흐름성 후속 실험 55
• 2.11 삼성분계 결과 및 고찰 57
• 2.11.1 인도 장석, 석회석, 규석, 결과 57
• 2.11.2 인도 장석, 규석, 이천 볏집 재, 결과 59
• 2.11.3 인도 장석, 규석, 참나무 재, 결과 61
• 2.11.4 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 결과 63
• 2.12 추가 실험 결과 65
• 2.12.1 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, / 규석 추가 산화 실험 65
• 2.12.2 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, / 규석 추가 환원 실험 67
• 2.12.3 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석 / 석회석 추가 산화 실험 69
• 2.12.4 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석 / 석회석 추가 환원 실험 71
• 2.12.5 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석 / 활석 추가 산화 실험 73
• 2.12.6 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석 / 활석 추가 환원실험 75
• 2.12.7 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석 / 백운석, 추가 산화 실험 77
• 2.12.8 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석 / 백운석, 추가 환원 실험 79
• 2.12.9 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석 백운석, / 카오린 추가 산화 실험 81
• 2.12.10 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석 백운석, / 카오린 추가 환원 실험 83
• 2.12.11 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석 백운석, 카오린, / 철, 추가 산화 실험 85
• 2.12.12 인도 장석, 이천 부엽토, 이천 볏짚 재, 규석, 석회석, 활석 백운석, 카오린, / 철, 추가 환원 실험 87
• 2.12.13 H 온도별 후속 실험 89
• 2.12.14 H 흐름성 추가 후속 실험 91
• 2.13 색차계 분석 결과 93
• 2.14 XRD 분석 결과 96
• 2.14.1 1960년대 신둔면 칠기 가마 생산된 시편 XRD 분석 97
• 2.14.2 본 연구 결과 생성된 XRD 분석 100
• 2.15 EDS 분석 결과 102
• 2.15.1 1960년대 신둔면 칠기 가마생산된 시편 EDS 분석 102
• 2.15.2 본 연구 결과 생성된 EDS 분석 104
• 제 3장 결 론 106
• 참고문헌 108
• 부 록 110
• Abstract 115