아연결정유약의 결정생성과 제어의 메커니즘 : Review

도자기의 유약 중 대표적인 결정유약으로는 Zn 2 SiO 4 (Willemite)결정이 나타나는 아연 결정유가 있다. 아연결정유는 유약 내에서 핵이 생성되어 자라는데 결정의 위치는 불규칙적으로 형성된다. 소성이 불안정 함에도 불구하고 일반적으로 ZnO -Al 2 O 3 -SiO 2 계에서 TiO 2 가 핵 형성제로서 사용 되어왔다. 아연결정유약에 Anatase 형 TiO 2 에 의해 생성되는 Zn 2 TiO 4 가 보다 효과적인 결정 생성제로 나타났다. 이에 저온에서 생성되는 Zn 2 TiO 4 를 인위적으로 합성하여 유약의 미치는 효과를 규명하였다. 유약에 첨가된 Zn 2 TiO 4 는 저온에서 생성되는 결정으로 아연결정 유약에서 결정의 핵으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 또한, Zn 2 TiO 4 합성 시 발색원료를 고용시켜 유약에 첨가하면 발색제의 고용효과가 커져 willemite 결정의 발색이 보다 효과적으로 나타났다. 합성된 Zn 2 TiO 4 를 유약에 5wt% 첨가하면 유약 내에 결정 생성이 증가하며 안정적으로 유지된다. 특히, Zn 2 TiO 4 합성 시 발색제로 CoO, NiO, CuO를 각각 고용시켜 유약에 첨가하면 발색제의 고용효과가 커져 willemite 결정의 다양한 발색에 큰 효과를 얻을 수 있다. 또한, 안정적인 willemite 생성 및 위치 제어를 위 해 Zn 2 TiO 4 가 활용되었다. 합성된 Zn 2 TiO 4 를 화장토(engobe)에 15wt% 첨가하여 도포하면 유약 내에 결정의 생성과 위치를 조절 할 수 있다. 발색제가 고용된 Zn 2 TiO 4 를 화장토에 적용하면 결정부분에만 발색효과를 얻을 수 있다. 발색제가 고용된 Zn 2 TiO 4 를 화장토에 적용하면 결정부분에만 발색효과를 얻을 수 있다. Zn 2 TiO 4 를 화장토(engobe)로 적용은 한 번의 시유로 결정의 생성유무와, 위치, 색상 등을 임의로 조절 할 수 있고 유약의 장식 효과를 높일 수 있다. 마지막으로, 본 연구는 일반적인 조핵제인 TiO 2 를 사용하지 않고 합성된 결정 seed를 활용하여 Zn 2 SiO 4 의 결정의 핵을 인위적으로 조절하고 성장을 집중 시킬 수 있도록 하였다. 아연결정을 성장시키는 seed의 역할을 규명하고, 여기에 발색제를 적용하여 다양한 색상의 seed를 개발하고자 하였다. 다양한 색상의 seed와 유약을 활용하여 결정의 위치는 물론 결정의 색과 핵의 색상을 제어할 수 있도록 하였다.