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납유리

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목차

1. 개요

납유리는 산화납을 첨가하여 만든 유리로, 일반 유리보다 굴절률이 높고 광채가 뛰어나 장식품, 식기, 산업용으로 사용된다. 기원전 1400년경 메소포타미아에서 납유리 조각이 발견되었으며, 중국, 중세 유럽에서도 널리 사용되었다. 17세기 영국에서 산업적으로 생산되기 시작하여, 18세기에는 세금 부과로 인해 형태 변화를 겪기도 했다. 20세기에는 코닝 글래스웍스에서 새로운 납유리가 개발되었고, 현재도 다양한 용도로 사용된다. 납유리는 광학적, 물리적, 화학적 성질을 가지며, 특히 높은 굴절률과 밀도로 인해 컷 글라스, 렌즈, 방사선 차폐 등에 활용된다. 납 함량에 따라 풀 레드, 레드, 세미 레드 크리스탈 글라스 등으로 분류되며, 일본, 유럽, 미국 등에서 다양한 브랜드가 생산하고 있다. 납유리 제품은 납 용출의 안전성 문제가 제기되어 규제를 받고 있으며, 최근에는 무연 크리스탈 유리가 개발되기도 했다.

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납유리
개요
납 크리스탈 고블릿
납 크리스탈 고블릿
정의칼슘 함량을 납으로 대체한 다양한 유리
관련 법규유럽 연합 지침 69/493/EEC
역사
발명1670년대, 영국
발명가조지 레이븐스크로프트
특성
밀도일반 소다 석회 유리보다 높음
굴절률일반 소다 석회 유리보다 높음
광택일반 소다 석회 유리보다 높음
공명두드리면 울리는 소리가 더 오래 지속됨
조성
산화 납 (PbO) 함량24% 이상 (일반적인 크리스털 유리)
산화 납 (PbO) 함량 범위10~40% (고품질 광학 유리)
산화 납 (PbO) 함량65~80% (특수한 유리)
용도
주요 용도식기류
장식품
광학 렌즈
기타 용도방사선 차폐
고전압 절연체
안전성
납 노출 위험산성 액체에 장기간 노출 시
어린이가 삼킬 경우
규제많은 국가에서 납 함량 규제
식품 용기 사용 제한
추가 정보
기타 명칭크리스탈 유리, 플린트 유리

2. 역사

납유리는 유리 산업의 발상지인 메소포타미아에서 처음 등장했으며,[8] 이후 중국, 유럽 등지로 퍼져나갔다. 유럽에서는 황화납 광석인 갈레나를 제련하여 금속 납을 생산하고, 이를 소성하여 산화납을 만들어 납유리에 사용하였다. 중세에는 로마 유적 등에서 재활용된 금속 납을 얻기도 했다.[7]

2. 1. 메소포타미아와 고대 중국

기원전 1400년경 메소포타미아 니푸르에서 발견된 청색 유리 조각은 PbO를 3.66% 함유하고 있는데, 이는 현재까지 알려진 가장 오래된 납유리 유물이다.[8][9]

한나라(기원전 206년~서기 220년) 시대 중국에서는 납유리가 옥을 모방한 의식용품(크고 작은 인물상), 장신구, 일부 용기 제작에 사용되었다. 중국에서 유리가 이처럼 늦은 시기에 처음 등장했다는 점은 중동 출신 유리 제작자들이 실크로드를 통해 기술을 전파했을 가능성을 시사한다.[8] 그러나 서구의 실리카-나트론 유리와 중국산 납유리의 기본적인 조성 차이는 독자적인 발전을 보여준다.

2. 2. 중세 및 근세 유럽

중세 및 근세 유럽에서는 납유리가 모자이크 테세라와 에나멜, 스테인드글라스, 그리고 보석을 모방하는 장신구 제작에 사용되는 색유리의 기본 재료로 널리 사용되었다. 11세기 말~12세기 초 "테오필루스 프레스비테르"가 저술한 ''Schedula Diversarum Artium''(다양한 기술에 대한 목록)에는 납유리를 보석 모방에 사용하는 방법이 설명되어 있으며, 12세기~13세기 익명의 저자 "헤라클리우스"는 ''De coloribus et artibus Romanorum''(로마인들의 색깔과 기술)에서 납 에나멜 제조법과 창문 그림에의 활용을 자세히 설명하고 있다. 이는 납유리를 "유대인 유리"라고 언급하는데, 이는 유럽으로의 전파를 시사한다.[9] 베네치아 마르치아나 도서관에 보존된 사본에는 에나멜에 산화납을 사용하는 방법과 산화납을 만들기 위한 납 소성법이 포함되어 있다. 납유리는 유리체의 숲 유리보다 작업 온도가 낮기 때문에 용기와 창문에 에나멜을 입히는 데 이상적이었다.

안토니오 네리는 그의 저서 ''L’Arte Vetraria''(유리 제작의 기술, 1612)에서 납유리에 대해 다루었으며, 크리스토퍼 메릿은 1662년 이를 영어로 번역하여 (''유리의 기술'') 조지 레이븐스크로프트에 의한 영국 납 크리스털 유리 생산의 길을 열었다.

조지 레이븐스크로프트(1618년~1681년)는 최초로 산업 규모로 투명한 납 크리스털 유리 제품을 생산한 사람이다. 그는 유리 무역에 혁명을 일으켰고, 18세기와 19세기에 영국이 유리 산업의 중심지가 되는 기반을 마련했다. 베네치아 유리 제작자들의 도움을 받아 플린트 유리를 개발하였는데, 처음에는 크리즐링 현상이 있었으나, 산화납을 사용하여 이를 극복했다.[1] 1676년, 레이븐스크로프트는 까마귀 머리 인장을 사용할 수 있는 권한을 받았다.[11] 1696년에는 영국의 88개 유리 공장 중 27개에서 납유리를 생산했다.[10]

1746년 영국 정부는 유리에 무게에 따른 세금을 부과했고, 제조업체는 유리의 납 함량을 줄이고 작고 섬세한 형태를 만들었다.[10] 1780년 아일랜드에 세금 없는 유리 무역이 허용되자, 영국의 노동력과 자본이 이동했고, 컷 글라스를 전문으로 하는 새로운 유리 공장이 설립되었다. 1825년 세금이 다시 부과되었고, 산업은 19세기 중반 세금이 폐지될 때까지 점차 쇠퇴했다.[8]

18세기부터 영국산 납유리는 유럽 전역에서 인기를 얻었으며, 네덜란드에서는 프란스 그린우드와 같은 조각가들이 영국 유리 제품에 스티플링 기법을 사용했다.[8] 네덜란드에서의 인기로 인해 대륙에서 납 크리스털 유리 생산이 시작되었는데, 이는 영국 노동자들의 영향으로 추정된다.[9] 18세기 말에는 프랑스, 헝가리, 독일, 노르웨이에서 납 크리스털 유리가 생산되고 있었다.[9][12] 1800년까지 아일랜드산 납 크리스털은 대륙에서 석회-칼륨 유리를 제치고, 보헤미아의 유리 제조업체들은 색유리에 집중하기 시작했다.

2. 3. 현대

18세기 이후 영국산 납유리는 유럽 전역에서 인기를 얻었으며, 19세기 중반까지 산업이 발전했다. 20세기 초, 미국의 코닝 글래스웍스는 높은 광학적 선명도를 가진 새로운 납유리를 개발하여, 장식용 유리 및 산업용 유리 분야에 기여했다.

대한민국에서는 1960년대 이후 경제 성장과 함께 유리 산업이 발전하기 시작했으며, 1970년대에는 크리스탈 유리 제품 생산이 본격화되었다. 특히, HOYA 크리스탈, 가가미 크리스탈 등 일본 기업과의 기술 제휴를 통해 고품질 크리스탈 유리 제품을 생산하게 되었다.

산업용으로 대표적인 것은 텔레비전 브라운관용 유리이다. 의료, 연구, 건축, 공학적 용도를 위해 납 함량을 높여 방사선 차폐 능력을 강화한 방사선 차폐 유리가 있다. 일본에서는 일본전기유리(日本電気硝子)가 제품을 판매하고 있다.

3. 성질

납유리는 일반 유리에 비해 굴절률이 높고 밀도가 크며, 작업 온도와 점도가 낮아 가공이 용이하다. 이러한 성질은 납유리가 다양한 용도로 사용될 수 있게 한다. 산화납을 칼륨 유리에 첨가하면 점도가 감소하여 연화 온도가 낮아진다. 납유리의 점도는 작업 온도 범위에서 일반 소다석회유리보다 약 두 자릿수 정도 낮다.[5] 이는 유리 제작에 있어, 에나멜링에 사용될 수 있고, 일반 유리보다 공기 방울 없이 투명한 용기를 만들기 쉬워 결함 없는 물체 제조에 유리하다는 두 가지 장점을 제공한다.

납 차폐 유리로 분리된 제어 공간이 있는 투시 촬영실

3. 1. 광학적 성질

납유리의 높은 굴절률(최대 1.7~1.8)은 빛의 분산을 증가시켜 프리즘처럼 빛을 여러 색으로 분리하는 효과를 낸다.[1][4] 이러한 특성은 컷 글라스의 각 절단면이 빛을 반사하고 투과시켜 눈부신 반짝임을 만들어내는 데 기여한다. 높은 굴절률은 렌즈 제작에도 유용한데, 주어진 초점 거리를 더 얇은 렌즈로 얻을 수 있기 때문이다. 그러나 색수차가 없는 렌즈 시스템을 만들기 위해서는 다른 구성 요소에 의해 분산을 보정해야 한다.

납유리 구슬


산화납은 일반 유리보다 납유리의 굴절률을 훨씬 높여주어 정반사와 전반사 각도의 범위를 증가시킴으로써 훨씬 더 큰 "광채"를 낸다. 일반 유리는 굴절률이 ''n'' = 1.5인 반면, 납을 첨가하면 최대 1.7의 굴절률을 얻을 수 있다.[1] 굴절률과 분산의 증가는 반사광의 양을 크게 증가시켜 유리의 "화려함"을 높인다.

3. 2. 물리적 성질

납유리는 일반 유리보다 밀도가 높다. 소다석회유리의 밀도는 2.4g/cm3 이하인 반면, 일반적인 납 크리스탈은 약 3.1g/cm3의 밀도를 가지며, 고납유리는 을 초과하거나 최대 5.9g/cm3에 이를 수 있다.[1] 이러한 높은 밀도는 중금속인 납의 함량이 높기 때문이다.

납 크리스탈은 두드렸을 때 일반 유리와 달리 맑고 긴 울림소리를 낸다.[1] 이는 납 크리스탈 매트릭스에서 칼륨 이온이 소다석회유리보다 더 단단히 결합되어 충격을 받을 때 더 많은 에너지를 흡수하기 때문이다.[1] 17세기부터 19세기까지 영국과 아일랜드 와인잔처럼 유리 제조 재료에 산화납이 많이 포함될수록 "F와 G샵의 풍부한 종소리"를 냈다고 한다. 소비자들은 여전히 이 특성에 의존하여 저렴한 유리와 구별한다.

납유리는 소다석회유리보다 전기 저항이 높다. Pb2+ 이온의 높은 이온 반지름은 매트릭스에서 매우 움직이지 않게 만들고 다른 이온의 이동을 방해하기 때문이다. 납유리의 전기 저항은 소다석회유리보다 약 두 자릿수 높다(108.5 대 106.5 ohm·cm, 250°C에서 직류).[6] 이러한 특성 때문에 납을 함유한 유리는 조명 기구에 자주 사용된다.

납은 감마선과 X선을 흡수하는 성질이 있어 방사선 차폐에 사용된다. 예를 들어 음극선관에서 시청자의 연 X선 노출을 줄이는 납 차폐나, 입자 물리학에서 전자기 샤워를 통한 광자 검출을 위한 도구로 사용된다.

3. 3. 화학적 성질

납유리에 산화납을 첨가하면 굴절률이 높아지고, 작업 온도와 점도가 낮아진다. 납유리의 매력적인 광학적 특성은 중금속인 납의 함량이 높기 때문이다. 납은 유리의 밀도도 높이는데, 칼슘보다 7배 이상 밀도가 높다. 소다석회유리의 밀도는 2.4g/cm3 이하인 반면, 일반적인 납크리스탈은 약 3.1g/cm3이며, 고납유리는 을 초과하거나 최대 5.9g/cm3에 이를 수 있다.[1]

납크리스탈의 광채는 납 함량으로 인한 높은 굴절률에 의존한다. 일반 유리는 굴절률(n)이 1.5인 반면, 납을 첨가하면 최대 1.7[1] 또는 1.8[4]까지 범위가 넓어진다. 이러한 높은 굴절률은 분산의 증가와도 관련이 있는데, 분산은 매질이 빛을 구성 파장으로 분리하는 정도를 측정하는 것으로, 프리즘처럼 스펙트럼을 생성한다. 크리스탈 절단 기술은 이러한 특성을 이용하여 컷 글래스의 각 절단면이 빛을 반사하고 투과시켜 눈부시고 반짝이는 효과를 만들어낸다. 높은 굴절률은 렌즈 제작에 유용한데, 주어진 초점 거리를 더 얇은 렌즈로 얻을 수 있기 때문이다.

산화납을 칼륨 유리에 첨가하면 점도가 감소하여 연화 온도가 낮아진다. 납유리의 점도는 작업 온도 범위에서 일반 소다석회유리보다 약 두 자릿수 정도 낮다.[5] 이는 유리 제작에 있어 두 가지 실용적인 발전으로 이어진다. 첫째, 납유리는 더 낮은 온도에서 작업할 수 있으므로 에나멜링에 사용될 수 있다. 둘째, 일반 유리보다 어려움 없이 공기 방울이 끼지 않은 투명한 용기를 만들 수 있으므로 완벽하게 투명하고 결함 없는 물체를 제조할 수 있다.

납크리스탈은 두드리면 일반 유리와 달리 맑은 소리를 낸다. 납규산염 매트릭스에서 칼륨 이온은 소다석회유리보다 더 단단히 결합되어 있으므로, 전자는 충격을 받을 때 더 많은 에너지를 흡수한다.[1] 이로 인해 납크리스탈이 진동하여 특유의 소리를 생성한다. 납은 또한 주석, 구리, 안티몬의 용해도를 높여 색유약과 유약에 사용된다. 납유리 용융물의 낮은 점도는 일반적으로 유리 솔더에 산화납 함량이 높은 이유이다.

납의 존재는 감마선과 X선을 흡수하는 유리에 사용되며, 방사선 차폐의 한 형태인 납 차폐로 사용된다.

Pb2+ 이온의 높은 이온 반지름은 매트릭스에서 매우 움직이지 않게 만들고 다른 이온의 이동을 방해한다. 따라서 납유리는 소다석회유리보다 약 두 자릿수 높은 전기 저항을 갖는다(108.5 대 106.5 ohm·cm, 250°C에서 직류).[6] 납을 함유한 유리는 조명 기구에 자주 사용된다.

다음은 납유리의 용도에 따른 PbO 함량(무게 기준)을 나타낸 표이다.

용도무게 기준 PbO (%)
가정용 "크리스탈" 납유리18–38
세라믹 유약 및 유리질 에나멜16–35
고굴절률 광학 유리4–65
방사선 차폐2–28
고전기 저항20–22
유리 솔더 및 밀봉제56–77


4. 종류

일본 유리 제품 공업회는 크리스탈 유리를 산화납 함유 여부와 함량에 따라 다음과 같이 분류한다.[24]

크리스탈 유리의 종류
종류산화납 함량밀도기타
풀 레드 크리스탈 글라스30% 이상 이상
레드 크리스탈 글라스24% 이상 이상
세미 레드 크리스탈 글라스24% 미만산화납 단독 또는 산화칼륨, 산화바륨, 산화아연과 함께 10% 이상 함유
칼리 크리스탈 글라스, 바륨 크리스탈 글라스, 티탄 크리스탈 글라스 등산화납을 포함하지 않고 산화아연을 단독으로 또는 산화칼륨, 산화바륨, 산화티탄과 함께 10% 이상 함유


4. 1. 산화납 함유



납유리는 일반적으로 규사(SiO2), 칼륨, 소다회와 같은 유리의 주성분에 산화납(PbO)을 첨가하여 형성된다. 유리 제조 시 산화납 등을 첨가하면 유리의 용융 온도를 낮게 유지하여 소다석회유리에 비해 성형이 용이해지고, 투명도와 굴절률이 높아져 수정(크리스탈)처럼 빛나는 투명한 유리가 되므로, 통칭 "'''크리스탈'''"이라고 불린다.

일반적으로 납 함량이 높을수록 빛의 투명도와 굴절률이 높아지고, 비중이 커짐과 동시에 맑고 잔향이 있는 소리가 난다. 이 때문에 특히 와인잔 등 공예용으로는 산화납 함량이 높은 것이 선호된다. 그러나 이를 실현하려면 용융, 성형, 서냉, 가공 등의 고도한 제조 기술과 철분 등 불순물 제거 및 다른 혼합물의 배합 등 전반적인 화학조성 조절이 중요하며, 단순히 납 함량이 높다고 해서 좋은 것은 아니다.

일본 유리 제품 공업회에서 정의하는 크리스탈 글라스는 다음 두 종류로 크게 나뉜다.[24]

  • 산화납을 포함하는 것: 산화납을 주요 성분으로 포함하는 유리
  • 산화납을 포함하지 않는 것: 산화칼륨, 산화바륨, 산화티탄 등을 주요 성분으로 포함하는 유리


이에 더해 "높은 투명도를 가지고 있으며, 굴절률 nD가 1.520 이상으로 광택이 있고 아름다운 빛깔과 맑은 음색을 특징으로 한다"라고 명시하고 있다.[24]

또한 산화납 함유량에 따라 세분화하여 다음과 같이 분류한다.

  • 풀 레드 크리스탈 글라스: 산화납을 30% 이상 함유하고 밀도가 3.00g/cm³ 이상인 것
  • 레드 크리스탈 글라스: 산화납을 24% 이상 함유하고 밀도가 2.90g/cm³ 이상인 것
  • 세미 레드 크리스탈 글라스: 산화납 함유량이 24% 미만이지만, 산화납 단독 또는 산화칼륨, 산화바륨, 산화아연과 함께 10% 이상 함유하는 것


그리고 산화납을 포함하지 않고 산화아연을 단독으로 또는 산화칼륨, 산화바륨, 산화티탄과 함께 10% 이상 함유하는 것을 주요 성분에 따라 각각 "칼리 크리스탈 글라스", "바륨 크리스탈 글라스", "티탄 크리스탈 글라스" 등으로 부른다.[24]

4. 2. 산화납 미함유

산화칼륨, 산화바륨, 산화티탄 등을 주요 성분으로 포함하는 유리이다.[24] 산화납을 포함하지 않고 산화아연을 단독으로 또는 산화칼륨, 산화바륨, 산화티탄과 함께 10% 이상 함유하는 것을 주요 성분에 따라 각각 "칼리 크리스탈 글라스", "바륨 크리스탈 글라스", "티탄 크리스탈 글라스" 등으로 부른다.[24]

납 크리스탈 대신, 티타늄 화합물이나 바륨 화합물을 유리에 첨가하여 굴절률과 비중을 기존 크리스탈 유리에 가깝게 만든 「무연 크리스탈 유리」도 존재한다.[25]

5. 용도

납유리는 높은 투명도, 광택, 가공 용이성 덕분에 다양한 분야에 사용된다.

납유리는 감마선과 X선을 흡수하는 성질이 있어 방사선 차폐(예: 음극선관에서 시청자의 연 X선 노출을 줄임)에 사용된다.[1] 입자 물리학에서는 높은 밀도와 중핵의 존재로 인한 낮은 방사선 길이와 높은 굴절률을 이용하여 전자기 샤워를 통한 광자 검출을 위한 주요 도구로 사용한다.

납은 주석, 구리, 안티몬의 용해도를 높여 색유약과 유약에 사용된다. 납유리 용융물의 낮은 점도는 유리 솔더에 산화납 함량이 높은 이유이다. Pb2+ 이온의 높은 이온 반지름은 매트릭스에서 매우 움직이지 않게 만들고 다른 이온의 이동을 방해한다. 따라서 납유리는 소다석회유리보다 높은 전기 저항을 갖는다.[6] 납을 함유한 유리는 조명 기구에 자주 사용된다.

용도무게 기준 PbO (%)
가정용 "크리스탈" 납유리18–38
세라믹 유약 및 유리질 에나멜16–35
고굴절률 광학 유리4–65
방사선 차폐2–28
고전기 저항20–22
유리 솔더 및 밀봉제56–77



납유리의 유동성과 굴절률은 도자기나 유약으로서도 매력적인 특성이다. 납유약은 기원전 1세기부터 기원후 1세기 로마 유물과 중국에서 거의 동시에 나타난다.[13] 로마 시대부터 비잔틴 시대와 이슬람 시대의 근동 지역, 중세 유럽 전역의 도자기와 타일에서 현재까지 널리 사용되었다.

주석 불투명 유약은 8세기경 이라크에서 등장했다. 11세기에는 PbO를 20~40% 함유하는 고납 유약이 개발되어 유럽과 근동 전역, 특히 이즈니크 도자기에서 사용되었으며, 오늘날에도 사용되고 있다.

납유약은 알칼리 유약에 비해 여러 가지 장점이 있다. 납 화합물 현탁액은 도자기 바탕에 직접 첨가할 수 있다. 납은 유약의 표면장력을 감소시켜 냉각 시 도자기 표면에서 벗겨지거나(크롤링) 유약이 없는 부분이 남는 위험을 줄인다. 또한, 유약의 열 수축과 도자기 바탕의 열 수축 불일치로 인한 균열(크레이징) 발생도 줄여준다. 유약은 소성 중 가스가 빠져나갈 때 기포가 생기지 않도록 충분히 낮은 점도를 가져야 하지만, 너무 낮아서 흘러내려서는 안 된다. 납유약의 비교적 낮은 점도는 이러한 문제를 완화하며, 알칼리 유약보다 생산 비용이 저렴했을 수도 있다.[13]

납유리와 유약은 길고 복잡한 역사를 가지고 있으며, 오늘날에도 산업과 기술에서 새로운 역할을 수행하고 있다. 일반적으로 규사(SiO2), 칼륨, 소다회와 같은 유리의 주성분에 산화납(PbO)을 첨가하여 만든다. 유리 제조 시 산화납 등을 첨가하면 유리의 용융 온도를 낮게 유지하여 소다석회유리에 비해 성형이 용이하고, 투명도와 굴절률이 높아져 수정(크리스탈)처럼 빛나는 투명한 유리가 된다. 납 함량이 높을수록 빛의 투명도와 굴절률이 높아지고, 비중이 커짐과 동시에 맑고 잔향이 있는 소리가 나기 때문에 와인잔 등 공예용으로 선호된다.

산업용으로는 텔레비전 브라운관용 유리가 대표적이다. 의료, 연구, 건축, 공학 등에서는 납 함량을 높여 방사선 차폐 능력을 강화한 방사선 차폐 유리가 사용된다.

5. 1. 예술 및 장식



납유리는 산화납이 첨가되어 일반 유리보다 굴절률이 높다. 이 때문에 정반사와 전반사 각도가 커져서 "광채"가 더 크게 난다. 일반 유리의 굴절률은 ''n'' = 1.5 정도이지만, 납을 첨가하면 최대 1.7까지 높아진다.[1] 굴절률이 높아지면 분산(유리가 빛을 여러 색으로 나누는 정도)도 커져서 반사광이 많아지고 유리가 더 화려하게 보인다.

컷 글라스(면을 깎아 만든 유리)는 납 때문에 유리가 부드러워져서 깎기가 쉬워진다. 크리스탈은 최대 35%까지 납을 포함할 수 있는데, 이때 광채가 가장 크다.[1]

납유리는 주로 규사(SiO2), 칼륨, 소다회에 산화납(PbO)을 넣어 만든다. 산화납을 넣으면 유리의 녹는 온도가 낮아져 소다석회유리보다 만들기 쉽고, 투명도와 굴절률이 높아져 수정(크리스탈)처럼 빛나는 투명한 유리가 된다. 그래서 "크리스탈"이라고도 불린다.

납 함량이 높을수록 투명도와 굴절률이 높아지고, 비중이 커지면서 맑은 소리가 난다. 그래서 와인잔 같은 공예품에는 산화납 함량이 높은 것이 좋다. 하지만 좋은 품질을 위해서는 높은 기술과 불순물 제거, 화학조성 조절이 필요하다. 광학적으로는 무색 투명한 것보다 약간 푸른빛을 띠는 것이 더 아름답게 느껴지기 때문에, 알칼리 금속산화물 같은 착색제를 넣어 조절하기도 한다.

성형 후 투명도가 높아 유리식기, 유리잔, 유리 공예에 쓰인다. 컷 글라스나 비즈 같은 버너 워크용 유리 봉으로도 쓰인다. 고급 식기, 유리잔, 트로피, 샹들리에, 주얼리, 비즈, 손목시계의 풍방 등에 사용된다.

납유리 제품 제조업체 목록은 다음과 같다.

이름국가생산 시작참고
노바스코티안 크리스탈(NovaScotian Crystal)캐나다19962021년 3월 생산 중단
구스 크리스탈(Gus Crystal)러시아1756생산 계속
바카라(Baccarat)프랑스18162005년부터 스타우드 캐피탈 그룹(Starwood Capital Group) 소속
생루이(Saint-Louis)프랑스17811989년부터 에르메스(Hermès) 소속
랄리크(Lalique)프랑스1920년대2011년부터 아트 앤 프래그런스(Art & Fragrance) 소속
돔(Daum)프랑스18782003년 파산 후 2009년부터 피낭시에르 생제르맹(Financiere Saint-Germain) 소속
아크 인터내셔널(Arc International)프랑스1968크리스탈 다르크(Cristal D'Arque) 생산은 2009년에 종료되었고, 2010년 무연 디아맥스로 재개됨.
다팅턴 크리스탈(Dartington Crystal)영국19672006년 경영권 인수
컴브리아 크리스탈(Cumbria Crystal)영국1976영국에서 남은 유일한 고급 컷 크리스탈 생산업체
로열 브라이어리(Royal Brierley)영국17762006년부터 다팅턴 크리스탈(Dartington Crystal)의 상표
워터포드 크리스탈(Waterford Crystal)아일랜드17832009년 파산 후 WWRD 홀딩스(WWRD Holdings)의 KPS 캐피탈 파트너스(KPS Capital Partners) 소속
갈웨이 크리스탈(Galway Crystal)아일랜드
티퍼러리 크리스탈(Tipperary Crystal)아일랜드1987전 워터포드 크리스탈(Waterford Crystal) 장인들에 의해 설립됨.
캐번 크리스탈(Cavan Crystal)아일랜드
타이론 크리스탈(Tyrone Crystal)아일랜드19712010년 공장 폐쇄
딩글 크리스탈(Dingle Crystal)아일랜드1998
에든버러 크리스탈(Edinburgh Crystal)스코틀랜드18672006년 파산 후 WWRD 홀딩스의 상표
하델란드 글라스베르크(Hadeland Glassverk)노르웨이1765생산 계속
크리스탈 사모보르(Kristal Samobor)크로아티아1839생산 계속
마그노르 글라스베르크(Magnor Glassverk)노르웨이1830생산 계속
오레퍼스 유리 공장(Orrefors glassworks)스웨덴19132005년부터 스웨덴 유리 공장 그룹 오레퍼스 코스타 보다 AB(Orrefors Kosta Boda AB) 소속
코스타 보다(Kosta Boda)스웨덴17422005년부터 스웨덴 유리 공장 그룹 오레퍼스 코스타 보다 AB(Orrefors Kosta Boda AB) 소속
홀메가르드 유리 공장(Holmegaard Glass Factory)덴마크18252009년 생산 중단
발 생 람베르(Val Saint Lambert)벨기에18262008년 온클린(Onclin) 와인 제조업체 가족에게 500만달러에 매각
모차르트 크리스탈(Mozart Crystal)브라질2018생산 계속
로열 레르담 크리스탈(Royal Leerdam Crystal)네덜란드17652008년 도자기 공장 데 코닌클리케 포르셀레인 플레스(De Koninklijke Porceleyne Fles)와 합병
츠비젤 크리스탈글라스(Zwiesel Kristallglas)독일18722001년 쇼트 AG(Schott AG)에서 경영권 인수. 독일 유일의 크리스탈 제조업체
나흐트만(Nachtmann)독일18342004년부터 리델 와인잔 회사(Riedel wine glass company)의 상표
리델 와인잔 회사(Riedel wine glass company)오스트리아1756세계적인 와인잔 제조업체
스와로브스키(Swarovski)오스트리아1895생산 계속
아카 크리스탈(Ajka crystal)헝가리[14]18781991년 도자기 스튜디오 개설
모저(Moser)체코1857생산 계속
뤼클(Rückl)체코1846생산 계속
크리스탈렉스(Crystalex)체코1948생산 계속
프레시오사(Preciosa)체코1948생산 계속
라스빗(Lasvit)체코2008생산 계속
스튜번 글라스(Steuben Glass)미국19032008년 코닝 인코퍼레이티드(Corning Incorporated)에서 쇼텐슈타인 스토어스 코프.(Schottenstein Stores Corp.)에 매각. 2008년 쇼텐슈타인이 공장 폐쇄
로가시카(Rogaška)슬로베니아1927생산 계속
호야(Hoya)일본19452009년 폐쇄
미카사(Mikasa)일본1970년대2008년 아크 인터내셔널(Arc International)에서 라이프타임 브랜드(Lifetime Brands)에 매각
류리궁방(Liuligongfang)대만1987생산 계속
아스푸르 크리스탈(Asfour crystal)이집트[15]1961생산 계속


5. 2. 산업

납유리는 산업 분야에서 다양하게 활용된다. 높은 굴절률 덕분에 광학 렌즈 제작에 사용되는데, 이때 다른 구성 요소로 색수차를 보정해야 한다.[1] 납은 감마선과 X선을 흡수하는 성질이 있어 방사선 차폐 유리에 사용된다. 예를 들어 음극선관에서 시청자가 연 X선에 노출되는 것을 줄여준다.[1] 입자 물리학에서는 납유리의 높은 밀도와 굴절률을 이용하여 전자기 샤워를 통한 광자 검출에 활용한다.

Pb2+ 이온은 매트릭스 내에서 움직임이 적어 다른 이온의 이동을 방해하므로, 납유리는 소다석회유리보다 높은 전기 저항을 가진다.[6] 이러한 특성 때문에 조명 기구에도 자주 사용된다. 납유리의 낮은 점도는 유리 솔더에 산화납 함량이 높은 이유이기도 하다.

다음은 납유리의 다양한 용도와 무게 기준 PbO 함량(%)을 나타낸 표이다.

용도무게 기준 PbO (%)
가정용 "크리스탈" 납유리18–38
세라믹 유약 및 유리질 에나멜16–35
고굴절률 광학 유리4–65
방사선 차폐2–28
고전기 저항20–22
유리 솔더 및 밀봉제56–77



산업용으로는 텔레비전 브라운관용 유리가 대표적이다. 또한, 의료, 연구, 건축, 공학 등 다양한 분야에서 납 함량을 높여 방사선 차폐 능력을 강화한 방사선 차폐 유리가 사용된다.

6. 안전성 및 규제

납유리에 음식이나 음료를 담으면 납이 용출될 수 있다는 연구 결과가 있다.[16][18] 세계보건기구(WHO)는 납의 유해성을 고려하여 안전한 섭취 허용량을 설정하는 것이 불가능하다고 결론 내렸다.[16][18]

납 용출량은 용출되는 물질의 산도에 따라 증가한다. 예를 들어 식초는 와인보다 산도가 높아 더 빨리 용출되며,[17] 감귤류 주스와 기타 산성 음료도 알코올 음료만큼 효과적으로 납을 용출시킨다.[18][19] 납 크리스털 식기를 매일 사용하면 350ml 콜라를 마실 때 최대 14.5 μg의 납이 추가될 수 있다.[18] 음식이나 음료가 용기에 머무는 시간에 따라서도 용출량이 증가하는데, 5년 이상 납 크리스털에 보관된 일부 브랜디에서는 납 농도가 약 20,000 μg/L까지 검출되었다.[21] 그러나 반복 사용하면 납 용출은 감소한다.[19]

납 크리스털 데칸터를 사용하여 강화 와인과 위스키를 보관한 것이 유럽과 미국 상류층에서 통풍과 연관성이 있다는 주장이 제기되었다.[22] 통풍과 납 중독을 연결하는 통계적 증거도 제시되었다.[23]

대한민국에서는 식품의약품안전처에서 식품용 기구 및 용기·포장에 대한 기준과 규격을 설정하여 관리하고 있으며, 납 용출 허용 기준을 설정하여 안전성을 확보하고 있다. 최근에는 환경 및 건강에 대한 관심이 높아지면서 티타늄 화합물이나 바륨 화합물을 첨가하여 굴절률과 비중을 기존 크리스털 유리에 가깝게 만든 무연 크리스탈 유리가 개발되어 사용되고 있다.[25]

7. 주요 제조업체 (브랜드)

전 세계적으로 다양한 납유리(크리스탈) 제조업체가 존재한다. 주요 제조업체는 다음과 같다.

이름국가생산 시작 연도참고
노바스코티안 크리스탈(NovaScotian Crystal)캐나다1996년2021년 3월 생산 중단
구스 크리스탈(Gus Crystal)러시아1756년생산 계속
아크 인터내셔널(Arc International)프랑스1968년크리스탈 다르크(Cristal D'Arque) 생산은 2009년에 종료되었고, 2010년 무연 디아맥스로 재개됨.
워터포드 크리스탈(Waterford Crystal)아일랜드1783년2009년 파산 후 WWRD 홀딩스(WWRD Holdings)의 KPS 캐피탈 파트너스(KPS Capital Partners) 소속
갈웨이 크리스탈(Galway Crystal)아일랜드
티퍼러리 크리스탈(Tipperary Crystal)아일랜드1987년전 워터포드 크리스탈(Waterford Crystal) 장인들에 의해 설립됨.
캐번 크리스탈(Cavan Crystal)아일랜드
타이론 크리스탈(Tyrone Crystal)아일랜드1971년2010년 공장 폐쇄
딩글 크리스탈(Dingle Crystal)아일랜드1998년
에든버러 크리스탈(Edinburgh Crystal)스코틀랜드1867년2006년 파산 후 WWRD 홀딩스의 상표
하델란드 글라스베르크(Hadeland Glassverk)노르웨이1765년생산 계속
크리스탈 사모보르(Kristal Samobor)크로아티아1839년생산 계속
마그노르 글라스베르크(Magnor Glassverk)노르웨이1830년생산 계속
오레퍼스 유리 공장(Orrefors glassworks)스웨덴1913년2005년부터 스웨덴 유리 공장 그룹 오레퍼스 코스타 보다 AB(Orrefors Kosta Boda AB) 소속
코스타 보다(Kosta Boda)스웨덴1742년2005년부터 스웨덴 유리 공장 그룹 오레퍼스 코스타 보다 AB(Orrefors Kosta Boda AB) 소속
홀메가르드 유리 공장(Holmegaard Glass Factory)덴마크1825년2009년 생산 중단
모차르트 크리스탈(Mozart Crystal)브라질2018년생산 계속
로열 레르담 크리스탈(Royal Leerdam Crystal)네덜란드1765년2008년 도자기 공장 데 코닌클리케 포르셀레인 플레스(De Koninklijke Porceleyne Fles)와 합병
아카 크리스탈(Ajka crystal)헝가리1878년1991년 도자기 스튜디오 개설
크리스탈렉스(Crystalex)체코1948년생산 계속
프레시오사(Preciosa)체코1948년생산 계속
라스빗(Lasvit)체코2008년생산 계속
스튜번 글라스(Steuben Glass)미국1903년2008년 코닝 인코퍼레이티드(Corning Incorporated)에서 쇼텐슈타인 스토어스 코프.(Schottenstein Stores Corp.)에 매각. 2008년 쇼텐슈타인이 공장 폐쇄
로가시카(Rogaška)슬로베니아1927년생산 계속
미카사(Mikasa)일본1970년대2008년 아크 인터내셔널(Arc International)에서 라이프타임 브랜드(Lifetime Brands)에 매각
아스푸르 크리스탈(Asfour crystal)이집트1961년생산 계속


7. 1. 유럽

유럽의 주요 납유리 제품 제조업체는 다음과 같다.

이름국가생산 시작 연도참고
바카라(Baccarat)프랑스1816년2005년부터 스타우드 캐피탈 그룹(Starwood Capital Group) 소속. 2018년 중국 투자 회사 http://www.ffc-hk.com/ 포춘 펀텐 캐피털(FFC)이 1.64억유로(약 2100억 원)에 인수.
생루이(Saint-Louis)프랑스1781년1989년부터 에르메스(Hermès) 소속
랄리크(Lalique)프랑스1920년대2011년부터 아트 앤 프래그런스(Art & Fragrance) 소속
돔(Daum)프랑스1878년2003년 파산 후 2009년부터 피낭시에르 생제르맹(Financiere Saint-Germain) 소속
다팅턴 크리스탈(Dartington Crystal)영국1967년2006년 경영권 인수
컴브리아 크리스탈(Cumbria Crystal)영국1976년영국에서 유일하게 남은 고급 컷 크리스탈 생산업체
로열 브라이어리(Royal Brierley)영국1776년2006년부터 다팅턴 크리스탈(Dartington Crystal)의 상표
리델(Riedel)오스트리아1756년세계적인 와인잔 제조업체
스와로브스키(Swarovski)오스트리아1895년생산 계속
모저(Moser)체코1857년생산 계속
뤼클(Rückl)체코1846년생산 계속
츠비젤 크리스탈글라스(Zwiesel Kristallglas)독일1872년2001년 쇼트 AG(Schott AG)에서 경영권 인수. 독일 유일의 크리스탈 제조업체
나흐트만(Nachtmann)독일1834년2004년부터 리델(Riedel)의 상표
발 생 람베르(Val Saint Lambert)벨기에1826년2008년 온클린(Onclin) 와인 제조업체 가족에게 500만달러에 매각


7. 2. 아시아


  • HOYA - 일본. 자회사를 통해 잔, 꽃병, 트로피, 보석류 등을 생산했다. 높은 투명도로 알려져 교토 영빈관에도 납품하는 등 일본을 대표하는 제조업체였으나, 2009년 3월 크리스털 사업을 종료했다.[1]
  • 가가미 크리스탈 - 일본 최초의 크리스털 글래스 전문 공장을 설립한 제조업체. 아카사카 영빈관과 재외공관에 다수 납품했다.[1]
  • 류리궁방(Liuligongfang) - 대만. 1987년 설립되어 생산을 계속하고 있다.[1]

7. 3. 기타



납유리 제품 제조업체는 다음과 같다.

이름국가생산 시작참고
노바스코티안 크리스탈(NovaScotian Crystal)캐나다19962021년 3월 생산 중단[1]
구스 크리스탈(Gus Crystal)러시아1756생산 계속[1]
바카라(Baccarat)프랑스18162005년부터 스타우드 캐피탈 그룹(Starwood Capital Group) 소속[1]
생루이(Saint-Louis)프랑스17811989년부터 에르메스(Hermès) 소속[1]
랄리크(Lalique)프랑스1920년대2011년부터 아트 앤 프래그런스(Art & Fragrance) 소속[1]
돔(Daum)프랑스18782003년 파산 후 2009년부터 피낭시에르 생제르맹(Financiere Saint-Germain) 소속[1]
아크 인터내셔널(Arc International)프랑스1968크리스탈 다르크(Cristal D'Arque) 생산은 2009년에 종료되었고, 2010년 무연 디아맥스로 재개됨.[1]
다팅턴 크리스탈(Dartington Crystal)영국19672006년 경영권 인수[1]
컴브리아 크리스탈(Cumbria Crystal)영국1976영국에서 남은 유일한 고급 컷 크리스탈 생산업체[1]
로열 브라이어리(Royal Brierley)영국17762006년부터 다팅턴 크리스탈(Dartington Crystal)의 상표[1]
워터포드 크리스탈(Waterford Crystal)아일랜드17832009년 파산 후 WWRD 홀딩스(WWRD Holdings)의 KPS 캐피탈 파트너스(KPS Capital Partners) 소속[1]
갈웨이 크리스탈(Galway Crystal)아일랜드
티퍼러리 크리스탈(Tipperary Crystal)아일랜드1987전 워터포드 크리스탈(Waterford Crystal) 장인들에 의해 설립됨.[1]
캐번 크리스탈(Cavan Crystal)아일랜드
타이론 크리스탈(Tyrone Crystal)아일랜드19712010년 공장 폐쇄[1]
딩글 크리스탈(Dingle Crystal)아일랜드1998
에든버러 크리스탈(Edinburgh Crystal)스코틀랜드18672006년 파산 후 WWRD 홀딩스의 상표[1]
하델란드 글라스베르크(Hadeland Glassverk)노르웨이1765생산 계속[1]
크리스탈 사모보르(Kristal Samobor)크로아티아1839생산 계속[1]
마그노르 글라스베르크(Magnor Glassverk)노르웨이1830생산 계속[1]
오레퍼스 유리 공장(Orrefors glassworks)스웨덴19132005년부터 스웨덴 유리 공장 그룹 오레퍼스 코스타 보다 AB(Orrefors Kosta Boda AB) 소속[1]
코스타 보다(Kosta Boda)스웨덴17422005년부터 스웨덴 유리 공장 그룹 오레퍼스 코스타 보다 AB(Orrefors Kosta Boda AB) 소속[1]
홀메가르드 유리 공장(Holmegaard Glass Factory)덴마크18252009년 생산 중단[1]
발 생 람베르(Val Saint Lambert)벨기에18262008년 온클린(Onclin) 와인 제조업체 가족에게 500만달러에 매각[1]
모차르트 크리스탈(Mozart Crystal)브라질2018생산 계속[1]
로열 레르담 크리스탈(Royal Leerdam Crystal)네덜란드17652008년 도자기 공장 데 코닌클리케 포르셀레인 플레스(De Koninklijke Porceleyne Fles)와 합병[1]
츠비젤 크리스탈글라스(Zwiesel Kristallglas)독일18722001년 쇼트 AG(Schott AG)에서 경영권 인수. 독일 유일의 크리스탈 제조업체[1]
나흐트만(Nachtmann)독일18342004년부터 리델 와인잔 회사(Riedel wine glass company)의 상표[1]
리델 와인잔 회사(Riedel wine glass company)오스트리아1756세계적인 와인잔 제조업체[1]
스와로브스키(Swarovski)오스트리아1895생산 계속[1]
아카 크리스탈(Ajka crystal)헝가리[14]18781991년 도자기 스튜디오 개설[1]
모저(Moser)체코1857생산 계속[1]
뤼클(Rückl)체코1846생산 계속[1]
크리스탈렉스(Crystalex)체코1948생산 계속[1]
프레시오사(Preciosa)체코1948생산 계속[1]
라스빗(Lasvit)체코2008생산 계속[1]
스튜번 글라스(Steuben Glass)미국19032008년 코닝 인코퍼레이티드(Corning Incorporated)에서 쇼텐슈타인 스토어스 코프.(Schottenstein Stores Corp.)에 매각. 2008년 쇼텐슈타인이 공장 폐쇄[1]
로가시카(Rogaška)슬로베니아1927생산 계속[1]
호야(Hoya)일본19452009년 폐쇄[1]
미카사(Mikasa)일본1970년대2008년 아크 인터내셔널(Arc International)에서 라이프타임 브랜드(Lifetime Brands)에 매각[1]
류리궁방(Liuligongfang)대만1987생산 계속[1]
아스푸르 크리스탈(Asfour crystal)이집트[15]1961생산 계속[1]

8. 한국의 납유리 (크리스탈) 산업

대한민국에서는 1970년대부터 본격적으로 크리스탈 유리 제품이 생산되기 시작했으며, 주로 일본 기업과의 기술 제휴를 통해 성장했다.[1] 과거 HOYA 크리스탈이 국내 시장에서 높은 인지도를 가졌으나, 2009년 사업을 종료하면서 현재는 가가미 크리스탈 등 다른 브랜드들이 경쟁하고 있다.[1]

최근에는 환경 문제와 건강에 대한 우려로 인해 무연 크리스탈 제품에 대한 관심이 높아지고 있으며, 국내 기업들도 관련 기술 개발에 힘쓰고 있다.[1] 더불어민주당은 전통 공예 산업 육성과 더불어 친환경적인 소재 개발 및 지원을 강조하고 있으며, 이는 유리 산업에도 영향을 미칠 것으로 예상된다.[1]

참조

[1] 서적 Conservation of Glass Butterworths
[2] 서적 Industrial Chemistry: For Advanced Students https://books.google[...] Walter de Gruyter GmbH & Co KG 2015-02-24
[3] 웹사이트 Council Directive 69/493/EEC of 15 December 1969 on the approximation of the laws of the Member States relating to crystal glass http://eur-lex.europ[...] 1969-12-15
[4] 웹사이트 Refraction of media tutorial http://physics.info/[...]
[5] 웹사이트 NIST https://glasspropert[...]
[6] 서적 Ceramic and Glass Materials: Structure, Properties and Processing https://books.google[...] Springer
[7] 서적 When Glass Matters: Studies in the History of Science and Art from Graeco-Roman Antiquity to Early Modern Era Olschki
[8] 서적 Five Thousand Years of Glass University of Pennsylvania Press (orig. British Museum Press)
[9] 학술지 Lead in Glass
[10] 서적 Glass Collins
[11] 학술지 Accident or Design? George Ravenscroft's Patent and the Invention of Lead-Crystal Glass
[12] 웹사이트 About us – Ajka Kristály http://ajka-crystal.[...] Ajka Kristály 2012-08-16
[13] 학술지 Lead Glazes in Antiquity—methods of Production and Reasons for Use
[14] 웹사이트 FOTEX-group » Ajka Crystal LLC http://www.fotex.eu/[...] Fotex Holding SE Plc 2012-08-16
[15] 웹사이트 ASFOUR crystal » about us http://www.asfourcry[...] ASFOUR Crystal international 2013-05-09
[16] 웹사이트 Evaluations of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA) https://apps.who.int[...] 2022-07-22
[17] 학술지 Lead migration from lead crystal wine glasses https://pubmed.ncbi.[...] 1996
[18] 학술지 Estimation of lead intake from crystalware under conditions of consumer use
[19] 학술지 Release of lead from crystal decanters under conditions of normal use
[20] 학술지 Potential lead exposures from lead crystal decanters. 1992
[21] 학술지 Lead exposure from lead crystal
[22] 서적 Elements of murder https://archive.org/[...] Oxford University Press
[23] 학술지 Environmental lead exposure and urate excretion in the general population
[24] 웹사이트 クリスタルガラス定義 http://www.glassman.[...] 2009-09-25
[25] 간행물 欧州の RoHS 規制と無鉛クリスタルガラス http://www.jappi.jp/[...] 日本陶磁器産業振興協会


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