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Journal of Conservation Science 2010;26(3):311-324.
Published online September 20, 2010.
화학조성과 소성온도에 따른 재현 토기의 광물조성과 물성변화
김수경, 한민수, 문은정, 김영희, 황진주, 이한형
Mineralogical Composition and Physical Variation of Reproduced Potteries based on Chemical Composition and Firing Temperature
Su Kyoung Kim, Min Su Han, Eun Jung Moon, Young Hee Kim, Jin Ju Hwang, Han Hyoung Lee
초 록
본 연구는 다양한 소성온도에서 원료 점토의 화학조성(광물조성)에 따른 토기의 특성을 밝히고, 소성조건과 특성이 확인된 토기시료를 제작함으로써 향후 비슷한 조성을 가지는 토기의 제작기법 연구에 비교시료로서 제시하고자 수행되었다. 이를 위하여 서로 다른 조성을 가지는 원료 점토를 선정하여 온도에 따른 토기 시편을 제작하고, 제작시편의 물리적, 조직적 특성을 연구하였다. 실험에 사용된 점토의 화학조성은 제겔식(Seger formula)을 이용하여 광범위하게 선정하였으며, 산성산화물을 기준으로 몰비율이 낮은 점토에서 높은 점토까지 4단계가 되도록 선정하였다. 시편의 소성은 600~1200℃까지 100℃간격으로 7단계로 조절하였다. 그 결과 각 화학조성별 소성온도에 따른 제작시편의 특성을 확인할 수 있었으며, 산성산화물의 몰 비율이 6.10, 5.85로 높은 시편(Y, G)이 산성산화물의 몰비율이 3.41, 2.85로 낮은 시편(H, S)에 비하여 동일 소성온도에서 보다 높은 경도값을 가짐을 확인할 수 있었다. 또한 4종의 제작시편 모두 1100℃의 소성온도에서 급격한 흡수율의 감소와 조직의 유리질화를 나타냈으며, 산성산화물의 몰 비율이 높을수록 상대적으로 높은 조직의 유리질화를 보였다. 이러한 결과는 산성산화물의 몰 비율이 토기의 물리적, 조직적 특성에 상당한 영향을 미침을 보여주며, 향후 비슷한 조성을 가진 토기의 제작기법 연구와 물리적 특성을 파악하는데 비교자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
중심어: 재현시편, 산성산화물, 소성온도, 화학조성, 흡수율, 유리질화
The purpose of this study aims to reveal characteristics of reproduced potteries which made with clays of various chemical compositions in different firing temperatures and thereafter to provide comparative samples for identifying the manufacturing techniques of earthenwares from archaeological excavation by reproducing and characterizing sample under controlled conditions. For this study, various samples of earthenware are reproduced using different types of raw clays at several different firing temperature, followed by physical and structural characterization. Chemical specification were varied from different types of clay, which were calculated by Seger formula, and four different types of clay were selected based on different mole ratio of acidic oxide. The temperatures of firing of 7 samples were varied between 600℃ to 1200℃ at the interval of 100℃ for each sample. The result of analysis revealed that each reproduced earthenware has different chemical compositions divided into two groups: 1. Sample Y(6.10) and Sample G(5.85) clay; 2. Sample H(3.41) and Sample S(2.85) clay. The former which has higher mole ratio of acidic oxide than the latter, shows higher level of rockwell hardness at the same firing temperature. In addition, all four samples presented that as the firing temperature was increased, absorption rates of Y and G were abruptly dropped at 1200℃. Furthermore the more mole ratio of acidic oxide increase, the more microtexture of samples were vitrificated. Such result reveals that mole ratio of acidic oxide influence physical and microtextural characteristics of earthenwares, and it can be used as the comparison data in the understanding of manufacture techniques for the earthenwares of similar chemical composition.
Key Words: Reproduced earthenware, Acidic oxides, Firing temperature, Chemical composition, Absorption rate, Vitrification controlled
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