밀랍을 이용해 주조된 금속활자와 거푸집의 재료학적 특성 (Research on Casting of Movable Metal Types Using Beeswax and Characteristics of Mould)

서지정보

· 발행기관 : 한국서지학회1
· 수록지 정보 : 서지학보 / 39호 / 369 ~ 388페이지
· 저자명 : 윤용현, 조남철, 이병훈

초록

밀랍주조법에 의해 금속활자를 주조하는 방법은 최근까지 거푸집 재료의 사용에 있어 관련 분야의 논의가 지속되고 있는 분야이다. 지금까지는 이암과 석비레, 주물사를 주재료로 하고 황토와 모래를 적절하게 혼합하여 사용한 결과 금속활자 주조를 성공해 낼 수 있었다. 특히 석비레를 주재료로 사용한 경우 활자의 주조과정이나 鑄成率에 있어 성공정도가 높아 가장 적합한 재료로 판단되었다. 본 연구는 밀랍을 이용해 금속활자를 주조하기 위해 석비레, 황토 등을 섞어 거푸집을 제작하고 이들의 재료학적 특성을 XRD, 실체현미경, SEM, TGA-DTA 등을 이용하여 분석한 것이다. 거푸집에 대한 광물분석 결과 燒成하지 않은 거푸집(No.1)에서는 原材料와 유사한 석영, 장석, 운모, 녹니석 등이 검출되었으나, 소성한 거푸집(No.2와 No.3)에서는 녹니석이 검출되지 않았다. 검출된 성분으로 미루어 소성시 온도가 약 850℃내외에서 이루어졌음을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 TGA-DTA 분석결과와도 일치한다. 또한 실체현미경과 SEM 등을 이용하여 각 거푸집의 미세조직을 관찰한 결과 No.1의 경우는 소성이 이루어지지 않아 性質이 치밀하지 못하였으며, 일부 석영이 빠져 나간 곳에는 미세한 광물 입자들이 치밀하지 못한 채 남아 있었다. No.2와 No.3의 경우에는 내부에서 소성이 이루어져 No.1에 비하여 성질이 치밀하게 유지하고 있음을 관찰할 수 있었다. 특히 No.3의 경우에는 금속활자 용융액과 접한 표면부의 경우 아주 작은 깊이로 외부에 비하여 소성온도가 더 높았었기 때문에 기질이 더 치밀하고 색상에서도 차이가 있었음을 알 수 있었다. 이번에 주조실험에서 복원된 금속활자는 대략 Cu 75.93wt%, Sn 9.18wt%, Pb 8.92wt%로 이루어진 Cu-Sn-Pb 합금이며 임의적인 열처리나 가공흔적이 관찰되지 않은 일반적인 주조 조직임을 알 수 있었다. 그러나 이번 연구에서는 석비레, 황토의 비율을 일정한 6.5 : 3.5로 제작하여 실험에 이용하였지만, 이에 대한 비율을 다양하게 한다면 거푸집에 대한 더욱 유익한 정보를 얻을 수 있을 것으로 보인다.

영어초록

Casting movable metal types using beeswax casting has been a controversial debate topic since mould was used as a material. Until now, main materials for successfully casting movable metal types have been mudstone, saprolite and moulding sand well mixed with red clay and sand. Especially when saprolite was used as a main material, in whole process of mixing saprolite with red clay and rate of casting success, was most succeeded. This research was carried out by mixing saprolite with red clay and mudstone to create a mould and analyze their characteristics as a material through XRD(X-Ray Differentiation), stereoscopic microscope, SEM(Scanning Electron Analysis) and TGA-DTA(Thermogravimetric Analysis Differential Thermal Analysis). When mineralogical analysis was done on moulds, mould(No.1) without firing was detected with quartz, feldspar, mica and chlorite similar to raw materials. However, moulds(No.2 and No.3) with firing was not detected with chlorite. Concluding from detected components, firing was done on moulds around 850℃. This result perfectly matched with TGA-DTA analysis. Moreover when each mould's microstructures were analyzed with stereoscopic microscope and SEM, it was found that mould(No.1)'s quality was not elaborate and meticulous due to absent of firing process and some places where quartz were detached were left with mineral particles. In cases of moulds(No.2 and No.3), internal firing maintained the quality if components very fine and elaborate compared to that of mould(No.1). Particularly in the case of mould(No.3), the firing temperature was slightly higher internally where the mould was adjacent to melted metal type thus substrates were more elaborate and showed colour difference compared to other ones. Movable metal types restored through this casting experiment was an Cu-Sn-Pb alloy composed of Cu 75.93wt%, Sn 9.18wt%, Pb 8.92wt% and any evidence of artificial firing and manufacturing was not found. Constant ratio, 6.5：3.5 of saprolite and red clay were used in this research however, if the ratio is varied more useful and interesting information about mould could be obtained.

참고자료

· 없음