고려청자와 2가철분

비취빛 청자와 2가 철분 이야기

고령토로 빛은 고운 빛 백자 속살위에 살포시 뎦힌 얇은 막
그 유약 속 흔한 철 성분이 작열하는 가마 불꽃에서 산소와 접촉할 수 있는 기회를 잃게 되면 일부 철 성분이 산화되지 못하고 환원되며 녹아들어 비취빛 신비함 간직한 아름다운 청자로 탄생하게 된다.

고려시대 도공의 집념과 열정만이 이 환원 불꽃속 청자의 비법을 알 수 있었으리라 하지만 현대에는 2가 철 성분을 분석하는 기술과 분석장비들의 발달로 천년의 신비로 감추어져 전승되지 못한채 숨죽이고 있던 안타까운 비밀을 풀 수 있게 되었다.

청자칠보투각향로 국보 제95호

하지만 청자의 비법을 비밀로 묻어버린 조선시대 도공들은 백자의 하얀 여백 위에 충분한 산소를 머금은 산화불꽃 속에서 검고 붉은 빛 그림으로 장식한 철화백자로 재 탄생 시켰다.

비취빛 고운 하늘색을 닮은 2가 철분의 신비한 고려청자와 하얀 여백위 도공의 화려한 그림솜씨로 재 탄생한 3가 철분의 이조백자의 아름다움은 흔하게 접할 수 있는 철을 예술로 승화 시킨 선인들이 자기로 빚은 우리들의 자랑거리가 되었다.

유약으로 덮힌 유리질의 굴절율을 1.5138라고 가정하고 철분이 함유되지 않은 이상적인 유리질의 최대 투과율을 이론적으로 계산해보면 91.979%가 된다.

전이원소를 이용한 Spectrum계산 Simulation Program

이때 유약에 포함된 전체 철분함량을 10 000 mg/kg (1 wt%)라 가정하고, 2가철분의 비가 전체 철분함량의 30% 환원분위기로 구워졌다고 하면 아래 그림과 같은 투과율 스펙트럼을 계산할 수 있다.

빨강색 스펙트럼은 철분이 0% 인 유약에 대한 스펙트럼이고 

녹색 스펙트럼은 30% 환원 조건으로 3가 철분 함량인 Fe3+(Fe2O3) 7 000 mg/kg, 

2가 철분 함량인 Fe2+(FeO) 3 000 mg/kg으로 자화 후 유약의 굴절율을 1.5138, 유약의 두께가 1mm 라 하였을때 투과스펙트럼에 대한 삼자극치(X=59.1697, Y=68.4529, Z=80.1504)를 계산할 수 있으며 RGB(R=181.61, G=223.81 B=223.35) 값으로 환산하여 모니터에서 RGB 값으로 표현하면 아래 그림과 같은 색을 볼 수 있다.

위 그림은 7 000 mg/kg의 높은 농도의 3가 철분에 의해 노랑색이 가미되어 그린색에 더 가깝지만 환원 불꽃의 강도가 높아져 2가 철분의 비율이 증가하게 될 수록 아래 그림처럼 노랑색이 감소하게 되고 하늘색으로 변화되는 현상을 볼 수 있다.

아래 그림은 3가 철분 Fe3+(Fe2O3) 3 000 mg/kg과 2가 철분 Fe2+(FeO) 3 000 mg/kg으로 Redox 50% 비율일 때 계산한 색상을 표시한 것이고

아래 그림은 3가 철분 함량 없이 2가 철분만 Fe2+(FeO) 3 000 mg/kg으로 100% 환원 분위기 일 때를 가정하여 계산한 색상을 표시한 것이다.

따라서 초벌구이한 기물에 유약을 입혀 환원 분위기 하에서 소성 될 수 있도록 산소 공급이 차단된 밀폐 용기에 넣어 도자기를 굽거나 환원 불꽃하에서 소성을 하게되면 반사빛에 의한 자기질의  반짝임과 백자의 흰색 바탕색이 어울어져 비취빛 영롱한 청자를 얻을 수 있다.