마노 착색 (Coloring Agate)

독일의 마노(agate) 연마가공 산업계는 마노의 인공착색을 오랫동안 행하여 왔다. 일반적으로, 마노의 이 "미용 수조(beauty bath)" 처리는 마노에 익숙한 전문가에 의해서 즉시 탐지될 수 있다. 마노 처리(treatment)에 대한 아래의 자료는 원래 1913 년 Idar 마노 연마가공 센터(center)의 O.Dreher박사에 의해서 발행된 논문에서 발췌한 것이다. Dreher 박사의 본 논문에 나와있는 정보는 어느 정도 거래상의 비밀이었다. 이 주제로 발행된 모든 영문논문들은 실제적으로 아래에 나와 있는 바와 같이 Dreher 박사의 원래 논문으로부터 번역되었었다.

마노들의 착색은 그것들의 세공(pore)들에 착색제를 삽입하는 것에 좌우된다. 마노의 일부 층들은 거의 다공질(porous)이 아니므로, 안료를 흡수하지 않아서 전체적으로 착색되지 않거나 또는 부분적으로 착색이 된다. 연마가공가는 마노의 거의 다공질이 아닌 층들을 단단하다(hard)고 한다. 즉시 착색되는 층들이나 줄 무늬(band)들은 부드럽다(soft)고 한다. 숙련된 장인은 처리이전에 마노의 안료를 흡수할 수 있는 능력을 종종 판단할 수 있다.

마노 그리고 비슷한 돌들의 착색 예술은 우리에게 비교적 짧은 기간동안 알려졌다. 오래 전, 로움(Rome) 사람들은 검정 색들의 비밀을 알았지만, 이 비밀을 수 세기동안 간직하였다. 1819 년에 마침내 오래된 이 로움의 기법은 우연히 발견되었다.

자연으로부터의 교훈

1813 년 경에, 일부 독일의 연마가공가들은 아마도 햇빛의 작용으로 인해서 착색된 마노들을 들판에서 목격했다. 땅으로부터 튀어나온 마노들은 종종 홍옥수(carnelian) 또는 자마노(sard)(적색을 띤)의 색인 반면에, 아래에 있는 돌의 나머지 부분은 완전히 무색이었다. 이것은 무색의 마노들을 태워서(burning) 적색을 띤 색들을 만드는 습관을 이끌었다.

태우는(burning) 열처리(heat treatment)을 하면, 무색의 모든 마노들이 적색을 띠는 것은 아닐 것이다. 반응에 실패한 마노들은 불순물로서 존재하는 철(iron) 성분들이 부족한 것으로 생각되었다. 이것은 용해 철 염(soluble iron salt)에 넣은 마노를 오븐(oven) 처리로 태우므로써 드디어 풀렸다. 1845 년에 청색착색 방법이 발견되었으며 1853 년에 녹색 착색이 소개되었으며 모두 보석세공가에 의한 실험의 결과였다.

여러 가지의 방법들

마노에 착색제를 삽입하는 방법은 원하는 색에 따라 변한다. 영구적인 색을 얻는 모든 경우들에 있어서, 착색제는 용해된 형태로 직접적으로 삽입되지 않고, 다양한 화학반응들의 이용하여 이루어진다; 이것들은 마노 안에 자리를 잡는다.

일반적으로 마노를 착색하는 2 가지의 방법들이 있다. 하나의 경우는 용해된 금속 염(metallic salt)를 마노의 세공들에 스며들게 하는 것이다. 이 용해 염은 가열에 의해서 색을 지닌 비용해 산화물로 변한다. 다른 방법으로 2 가지의 해법들 또는 수조(bath)들이 성공적으로 이용되지만, 두 번째의 수조는 마노 안에서 증착되는 비용해 금속 염의 착색 침전물을 만든다.

다음은 일부의 색들이 마노에서 어떻게 생기는 지를 설명하는 것이다:

적색 - 돌을 질산 철(iron nitrate) 용액에 담가다가 산화 철(iron oxide)이 생성되도록 태운다(burning).
청색을 띤 녹색 - 크로움산(chromic acid) 또는 중크로움산 암모니엄(ammonium bichromate)에 담가다가 태워서 산화 크로움(chromic oxide)를 만든다.
사과빛 녹색 - 질산 니컬(nickel nitrate)에 담가다가 태워서 산화니컬(nickel oxide)를 만든다.
갈색 - 설탕용액에 담가다가 카라멀(caramel)로 탄화되도록 강하게 가열한다.
청색 - 황혈염(yellow prussiate of potassium)에 담가다가 베를린 청색(Berlin blue)가 침전되도록 황산철(iron sulphate) 용액에 담근다.
청색 - 적혈염(red prussiate of potassium) 용액에 담가다가 침전되도록 황산철 용액에 담근다. 마노에 진한 청색(Turn-bull blue)가 생긴다.
검정색 - 설탕용액에 담가다가 황산(sulphuric acid)에 담가서 설탕이 탄소로 변하게 한다.

완결을 위하여, 마노들의 인공착색에 애널린(aniline) 염료가 어느 정도 사용되었었다는 것을 말하고자 한다. 그러나, 애널린 색들은 위에서 언급한 산화금속과 침전물처럼 영구적이지 않다. 강한 빛에 노출되면 애널린은 색이 바랜다.

추출

마노를 착색하기 전에, 돌에 달라붙거나 스며드는 모든 기름과 불순물들을 세척해야 한다. 마노를 절단하면서, 절단기를 윤활하이 위하여 기름 또는 등유가 사용되는데, 먼저 이것이 추출되어야 한다. 석유물질들은 중탄산나트륨(sodium bicarbonate)의 진한 용액 또는 개설린(gasoline)으로 끓여서 제거할 수 있으며 또는 일부 불연성의 상업적인 세정액을 차갑게 사용할 수 있다.

마노는 소량의 철을 지니고 있을 수 있으므로 녹색으로 태우기 이전에 이것을 제거하는 것이 바람직한데, 그렇지 않으면, 무디거나 탁한 녹색을 얻을 수도 있다. 철 성분들을 제거하기 위하여, 돌을 따뜻한 질산(nitric acid)에 2 일이나 3 일정도 담가둔 뒤에 따뜻한 물에 며칠동안 담가둔다. 질산의 목적은 어떤 남아있는 철을 녹여서 물에 스며들게 하기 위한 것이다. 따뜻한 수조는 여러 차례 바꾸어야 한다.

중요한 색들 - 적색

건식 태움(dry burning)에 의해서 마노에 홍옥수(carnelian) 또는 자마노(sard)(적색을 띤) 색을 얻는 지식은 1813 년에 발견되었지만, 적색의 농도(shade)들을 얻는 수조(bath) 방법은 후에 나왔는데, 날짜는 확실하지 않다.

질 좋은 호주산 마노의 절편(section)

적색 - 적색을 만들기 위하여, 짙은 질산 철에 마노를 담근다. 경험이 많은 독일의 마노 연마가공가들의 지시에 따르면, 이 용액은 Munich의 맥주와 같이 옅어야 한다. 질산 철 수용액은 따뜻하게 유지되어야 하며 마노는 돌의 두께에 따라 1 에서 4 주 동안 담근다.

3 mm 두께의 돌들에 대해서는 1 주, 6 mm는 약 3 주 그리고 10 mm는 약 4 주이다. 두께가 10 mm 이상의 돌들은 완전히 착색되는 경우가 드물다. 이것은 약 5 mm 보다 두꺼운 마노에는 착색제가 스며들기가 어렵다는 것을 의미한다. 이점에서, 돌 또는 판(slab)을 완전히 연마가공하고 광택을 낸 후에 모든 착색이 이루어져야 하며, 그렇지 않으면, 연마로 인해서 아래의 착색되지 않은 재료가 드러날 수 있다고 이해하여야 할 것이다.

마노 건조

원하는 시간동안 마노를 위의 용액에 담근 후에, 우선 따뜻한 오븐(oven)에 2 에서 10 일간 조심스럽게 건조하여야 한다. 이것은 깨질 가능성을 줄이기 위하여 태우기 전에 습기를 가능한 한 많이 제거하기 위한 것이다.

태움

오븐에서 마노를 꺼내어 아직 따뜻할 때 도가니에 넣는다. 마노는 석면 또는 분말 산화 매그니지엄(magnesium oxide)과 같은 물질과 도가니 덮개로 최적으로 덮어질 수 있다 (철 도가니가 해답이다).

도가니가 적색의 온도에 도달할 때까지 오븐의 열을 아주 천천히 올린다. 그리고 나서, 아주 천천히 식힌다. 이것은 화염 또는 열을 천천히 줄이므로써 최적으로 이루어진다. 내용물들이 완전히 식을 때까지 도가니로부터 마노를 꺼내서는 안된다.

일부 돌들은 원하는 색이 아닐 가능성이 있다. 이런 경우 질산 철 용액에 담그고 나서 원하는 만큼 오븐 태움을 한두 차례 반복할 수 있다.

녹색

녹색들은 수많은 방법으로 만들 수 있다. 2 개의 수조- 크로움산(chromic acid) 또는 중크로움산 캘시엄(potassium bichromate)의 포화 또는 짙은 용액 - 들이 일반적으로 사용된다. 중크로움산이 더 싸지만 크로움산 용액이 선호되는 것 같다.

마노의 두께와 경도(hardness)에 따라 8 에서 12 일 동안 돌을 크로움산 용액에 담근다. 두께가 10 mm 이상인 돌들 또는 판(slab)들은 8 주까지 더 오랫동안 수조에 머물러야 한다.

그리고 나서, 돌을 수조에서 꺼내어 적어도 2 주 동안, 탄산 암모니엄(ammonium carbonate) 덩어리들로 채워진 밀폐된 따뜻한 용기 안에 넣는다. 이 목적은 앰모니어(ammonia) 기체가 마노에 스며들게 하여 크로움 염(chromate salt)의 밝은 녹색 침전물이 생기게 하는 것이다. (액체 앰모니어 용액은 아마도 용해된 크로움산 또는 중크로움산의 일불를 표백시킬 수도 있을 것이다). 앰모니어 기체 용기에서 마노를 꺼내어 건조시키고 적색착색에서 기술한 바와 같이 도가니와 오븐에서 점차 강하게 가열한다.

녹색들은 종종 기대만큼 이루어지지 않는다. 탁한 녹색 또는 청색을 띤 녹색일 수도 있다. 시험을 통해서만 다양한 종류의 마노에서의 문제를 종종 해결할 수 있을 것이다.

검정색 탄소

검정색 착색은 1819 년 Idar의 연마가공가들에 처음으로 알려졌으며, 우연한 방법에 의해서 발견되었다.

먼저 마노를 물 1 리터(liter)당 375 그램(gram) 또는 대략 흐르는 벌꿀정도로 짙은 일상적인 설탕용액에 담근다. 초기의 연마가공가들은 희석된 벌꿀을 사용하였기 때문에, 이 용액을 종종 벌꿀수조(honey bath)라고 부른다. 마노가 설탕용액에 있는 동안 용기는 따뜻하게 유지되어야 하는데, 이것이 잘 스며들게 해 주는 것 같다. 두께, 경도 그리고 원하는 색의 깊이에 따라, 1 주에서 3 주 동안 돌을 담가 둔다. 따뜻한 용액으로부터 물이 증발되면 물을 추가한다.

설탕용액에서 마노를 꺼내어 세척하지 않고 황산(sulphuric acid)에 넣는다. 열판(hot plate)로 산을 천천히 데우다가 끓는 점 또는 그 근처에서 약 15 분간 유지한다. 용기는 뚜껑으로 덮여져 있어야 하며, 뜨거운 산이 눈, 피부 또는 옷에 튀지 않도록 주의를 해야 한다. 큰 용기가 최적이며 열을 조절할 수 있는 열판이 좋다. 여러 시간동안 산에 있는 마노를 식힌다.

청색

청색 착색은 1845 년 Idar에서 처음으로 사용되었다. 황혈염(yellow prussiate of potassium)의 사용 또는 적혈염(red prussiate of potassium(ferrocyanide of potassium)의 사용으로 2 가지 농도들의 청색을 얻을 수 있다.

위의 염들(유독하다) 중의 하나의 250 그램(gram)을 1 리터(liter) 물에 녹인다. 이 용액에 마노를 1 주에서 2 주 동안 담근다. 이 수조는 따뜻하게 유지되어야 하지만, 너무 뜨겁지 않아야 하고 끓어서도 안된다.

그리고 나서, 원하는 색의 깊이에 따라, 4 일에서 8 일 동안 마노를 황산 철(iron vitriol)(iron sulphate) 용액에 담근다. 이 방법에는 태움(burning)이 필요하지 않다.

몇 방울의 황산과 질산으로 황산 철을 산화시키면 더 짙은 청색을 얻을 수 있을 것이다. 마노가 황산 철에 담겨져 있는 동안, 시시때때로 검사하다가 원하는 색이 나타나면 꺼낸다. 마노 착색에 사용되는 용액은 증발된 물을 보충하고 용액이 묽어지면 소량의 소금을 더하므로써 반복적으로 사용할 수 있다.