대장간 워크숍 철든사람들을 위한 기초자료입니다. 여러 자료들 중에 기초적인 내용을 편집해보았습니다. 이 내용 중 부족하거나 오류가 있는 내용은 철공예 전문가인 이근세 작가님이 다듬고 보완할 계획입니다.

1. 대장간 철 단조 작업의 기초
(Blacksmith forge basics)
흙부대생활기술네트워크 김성원 편집

2. □■▣ 대장 작업 도구와 장비
대장화덕 모
루
뿔
끌 구멍
작업
구멍
면
모
루
중 망치
(큰 쇠
메)
모루 망
치
펀
치
금속용 끌 /
정
집
게
집
게
뿔러
(Fuller)
* 뿔러 : 둥근 홈을 만드는 연장 * 이 외에 안전공구, 모래, 연마용 그라인더, 다양한 깡통 필요
줄 물통
(담금질
용)

3. □■▣ 대장 작업 도구와 장비 - 대장간 화덕
사실 대장간 화덕은 특별한 것이 아니다.숯이나 코크스를 담을 수 있는 내화물로 단열된 용기와 송풍기만 있으면 된다.
용기의 바닥에는 송풍구로 재가 빠지지 않도록 구멍 뚫린 움푹한 수채망을 뒤짚어 놓은 듯한 걸음망이 있어야 한다.
물론 이 모든 것을 지지할 구조물이 필요한 데 드럼통 이든 철제 앵글이든 상관없다. 송풍기는 가능하면 바람의 세기를
조절할 수 있어야 한다. 그래야 불의 세기를 조절할 수 있고, 지나치게 불꽃이 튀는 것을 방지할 수 있다.

4. □■▣ 대장 작업 도구와 장비 - 대장간 화덕

5. □■▣ 대장 작업 도구와 장비 - 모루 도구들

6. □■▣ 대장 작업 도구와 장비 - 모루 집게와 망치

7. □■▣ 대장 작업의 재료와 연료
* 철 :
선철, 강철, 연철,...철의 용융점은 1538도, 1200도 이상 가열시 다른 금속과 달리 분자 축소로 강도가 높아짐.
가열하였다 급냉시키면 강도가 늘어나고, 완냉시키면 연성이 증가한다. 철에 포함되어 있는 0.01%~0.7% 포함되
어 있는 탄소량에 따라 강도가 높아지나 연성은 떨어진다.
* 연철 :
무른 철로 자동차 외판, 드럼통, 건춖용 철근 등이 연철로 만들어졌다. 주로 괭이, 낫, 손잡이, 경첩, 집게 등을 만들
때 사용된다. 대장화덕에서 노랗게 달궈진 상태에서 아직 불꽃이 튀지 않았을 때 가공한다. 종종 가열하지 않고 휘
거나 자를 수 있다. 이 종류의 철은 무르기 때문에 절단 공구를 만들 수 없다.
* 중 탄소강 :
대부분의 운송 장치의 축이나 기계의 부속을 만드는 데 사용된다. 또는 망치나 끌, 정,펀치, 괭이를 제작하는 데 사
용된다. 연철보다 약간 낮은 온도에서 가열해야 한다. 또는 노란색으로 가열된 상태에서 가공한다. 철을 늘렸을 때
금속의 잉여 탄소가 철을 단단하게 만든다. 용융 가공이나 용접 할 수 있다.
* 고 탄소강 :
용수철, 자동차 판 스프링, 톱, 쇠톱 날, 칼, 휨 비틀림 강성 자동차 축 등이 고탄소강이다. 금속용 줄, 칼, 도끼, 함석
가위, 자귀 등을 만들 수 있다. 철제를 오렌지 빛 또는 노란 불빛 정도로 가열할 수 있다. 그러나, 중 탄소강 보다는
뜨겁지 않게 가열한다. 단단하게 단련할 수 있지만 쉽게 용융되지 않지만 저탄소강에 용접 할 수는 있다.
* 연료 :
대장화덕의 연료로 나무 숯, 코쿠우스, 갈탄, LPG 가스 등을 사용한다.

8. □■▣ 기본 대장 기술 – 불 관리와 온도
* 불 관리
불을 지켜보는 것은 대장 작업에서 중요한 부분이다. 적절한 순간에 연료에 주입하는 공기의 양을 조절하여 화력을
조절해야 한다. 종종 코크스가 타면서 불완전 연소 된 상태로 녹다가 굳은 클링커(Clinker, 쇠똥)가 철에 붙어버린다.
이때 살짝 공기주입을 줄여서 화력을 낮추면 클링커를 떼어낼 수 있다. 클링커는 다시 코크스와 혼합하여 연소시켜
제거할 수 있다. 화력을 적절한 수준으로 유지해야 연료를 절약할 수 있고 화력 조절이 쉽다.
* 대장화덕의 온도
대장화덕의 적절한 온도를 이해하는 것은 대장작업의 핵심이라 할 수 있다. 철제의 종류에 따라 대장화덕의 온도는
달라진다. 철의 탄소함유량이 낮아질수록 대장화덕의 온도는 높아야 한다. 단지 가열된 철의 색상과 밝기를 보고 적
절한 작업 온도를 가늠할 수 있어야 한다. 이때 만약 햇볕이 비춰진다면 적절한 철제의 가열 색상과 밝기를 판단할
수 없다. 철이 높은 온도로 가열될수록 대장작업은 쉬워진다. 그러나 과열되면 금속은 연소되어 버린다. 고탄소강은
저탄소강 보다 더욱 낮은 온도에서 연소되기 시작한다. 고탄소강이 과열되면 내부 열부하로 인해 약해진다.
- 흐릿한 적색 : 고탄소강의 경화 또는 풀림 작업
- 중간 적색 : 중탄소강의 경화 또는 풀림 작업이나 연철 또는 탄소강의 가벼운 휨 작업
- 밝은 적색 : 연철의 풀림 작업 시
- 짙은 노란색 : 고탄소강을 담금질 할 때
- 노란색 : 중탄소강을 담금질 할 때
- 밝은 노란색 : 연철을 담금질 할 때
- 밝은 노란색(불 속에서 밝은 노란색으로 보이며 흐릿한 불꽃을 튀기는 상태) : 철을 녹이거나 용접할 때
참고 : 풀림은 고온으로 가열 후 급냉시켜 단단하게 단조한 철은 쉽게 조직이 부스러질 수 있기 때문에 다시
150~200도로 재가열 후 서서히 냉각시키면 일부조직이 녹아 강한 조직을 감싸므로 질기면서도 강한 철이 된다. 즉
단조와 풀림의 반복으로 단단하고 질긴 철을 만들 수 있다. 4~5배의 경도와 2배의 강도를 얻을 수 있다. 경도(표면
의 단단함), 경도(휨, 늘림, 누름에 견디는 힘)

9. □■▣ 기본 대장 기술 – 불 관리와 온도
* 불 관리
대장화덕의 불은 크게 4가지 유형으로 나뉘며 대장작업 유형에 따라 다르게 관리되어야 한다.
- 풀림(조질, 완화) , 불림(공냉), 담금질(경화, 급속냉각), 뜨임(재가열)
* 풀림(서냉)
풀림 작업은 탄소강을 부드럽게 하는 공정이다. 이 작업은 강의 줄질, 비가열 절단, 절삭 등이 가능하게 만든다. 또한
철제의 응력을 제거하는 가장 효과적인 작업으로 종종 철의 담금질과 동시에 진행된다. 가열된 철이 식는 속도를 늘
릴수록 철은 연해지는 데 최대 10시간 동안 서서히 냉각시킨다.
* 불림(공랭)
불림작업은 가열된 철을 공기 중에서 냉각(공냉) 시켜 철의 조직을 표준화시키는 작업을 일컫는다. 불림 작업 중에는
가열된 철제를 모루 위에 얹지 않는다. 차가운 모루와 닿는 부분이 급냉되어 부분적으로 불균질 경화되기 때문이다.
* 담금질(급속냉각, 표면경화)
담금질은 가열된 철을 물 또는 기름에 담궈 급냉시켜 표면을 강화시키는 작업이다. 탄소강은 단단하지만 급속 냉각
에 의해 잘 부러질 수 있고 불안정하다. 이러한 취약점은 뜨임(냉각 후 재가열) 작업을 통해 보완될 수 있다. 물에 주
로 냉각하며 이때 약간의 소금을 섞어 넣을 수 있다. 물이 너무 차가우면 철이 부러질 수 있다. 기름에 냉각하면 냉각
속도를 다소 늦출 수 있다. 만약 기름이 없을 경우 흙물로 대체할 수 있다.
* 뜨임(재가열)
강철을 담금질하면 경도는 커지나 부러지기 쉬우므로 이를 적당한 온도로 재가열 했다가 공기 속에서 냉각하는 작업
으로 경화된 조직의 일부를 연화·안정시켜 내부 응력(應力)을 없애는 조작이다. 강철을 담금질 한 후, 온도가 내려
감에 따라 일어날 변화를 급랭(急冷)함으로써 일부 또는 전부를 경화시키고 , 다시 비교적 낮은 온도로 적당한 시간
가열하여 저지해 놓은 변화를 임의의 상태까지 진행시키는 일을 말한다.

10. □■▣ 기본 대장 기술 – 불 관리와 온도
* 뜨임 작업의 불 온도
열을 강화시키면 표면에 산화물 생성되기 시작한다. 만약 철제를 연마석으로 광택을 내면 산화물이 보이기 시작하며
색상을 띈다. 제작하고자 하는 가열되었을 때 온도와 금속면의 색상은 다음과 같다. 즉 뜨임 작업 시 금속의 색상 변
화를 보면서 철제의 경도를 파악할 수 있다. 특히 날을 가진 모든 도구는 날 끝 색상을 보며 판단한다. 탄소강은 담
금질과 뜨임 작업 시 모두 동일한 양태를 보이지는 않는다.
- 목공용 끌, 대팻날, 긁개 230도 연한 볏짚 색상
- 망치 면 240도 볏짚 색상
- 평 드릴 250도 짙은 볏짚 색상
- 가위날 260도 보라색 반점
- 철제 끌, 펀치, 목재용 드릴, 270 보라색
- 드라이버 280 짙은 청색
- 용수철 300 연청색

11. □■▣ 기본 대장 기술
* 기본 대장작업 기술의 종류
절곡, 연장, 절단, 거축단련(Upsetting), 천공(Punching & Drilling), 용접
위 기본 대장조작은 본격적으로 제품을 만들기 전에 반드시 익혀두어야 한다.
참조 : Upsetting - 단조물 또는 그 일부를 축선상의 길이를 감소하여 횡단면을 증대하도록 하는 단련 작업을 거축단
련(拒縮鍛鍊) 또는 업세팅 작업이라 한다. 이 방법에 의하면 단면이 매우 큰 제품을 압축으로서 만들 수 있다. 또, 비
교적 소형 강괴로부터 큰 단면의 단조품을 만들 수가 있으며, 보통 단조법에 의해서 대형 강괴로부터 만들어진 제품
에 비해서 불순물의 편석이 적은 것을 만들 수 있다.
* 기본 대장작업 기술- 절곡 (휨)
연철은 냉각 상태에서 절곡이 가능하다. 가열되었을 때 보다 쉽게 휠 수 있으며 모루의 곡진 부분에 올려놓고 부드럽
게 망치를 두들겨 휜다. 이때 지나친 타격은 철제에 균열을 일으킬 수 있다.

12. □■▣ 기본 대장 기술
* 기본 대장작업 기술- 연장(늘림)
철제의 두께를 얇게 펴서 면을 늘리는 작업. 철제의 끝을 펴서 뾰족한 도끼의 날 등을 세울 때 주로 이용되는 작업이
다. 또한 철봉이나 철 막대의 중간을 얇게 늘릴 때도 사용한다. 연장 작업에서는 모루, 철제, 망치 사이의 각도 변화
가 연장조작에 의한 모양을 결정한다. 끌, 각핀, 둥근 핀 등을 만들 때에도 이 기법을 사용한다. 철제를 연장할 대는
망치 날을 이용하여 요철을 만들며 연장하는 방법, 모루 뿔을 이용하는 방법, 모루 모서리를 이용하는 방법 등이 활
용된다. 이렇게 연장하고자 하는 철제를 요철을 주면 보다 빨리 작업할 수 있다.

13. □■▣ 기본 대장 기술
* 기본 대장작업 기술- 절단
절단은 대장작업에서 중요하다. 철제
가 가열되었을 때 절단하는 고온절단
과 가열치 않고 절단하는 냉각절단이
있다. 철제를 절단할 때는 우선 끌로
앞뒤 절단부에 놓고 망치로 내려쳐
표시한다. 모루의 모서리에 표시한
절단부를 놓은 후 망치를 쳐서 완전히
절단한다.
* 기본 대장작업 기술- 거축단련
철제의 축 방향으로 압축하여 두께를 넗히는 작업이다. 종종 철제가 휠 수
있다. 압축할 때마다 철봉이나 철 막대가 똑 바로 펼 수 있도록 기다려야
한다. 압축할 때 수평이 맞지 않거나 철제가 너무 물렀을 때 압축할 경우
휨이 발생한다. 끝이 가열된 철제를 모루에 얹어 놓고 반대편 끝을 망치로
쳐서 압축하거나, 철봉이나 철 막대 그 자체를 모루에 수직으로 쳐서 압축
한다. 철봉의 끝이 아닌 중간 부분을 건축단련 하고자 할 때는 중간 부분은
가열하고 끝을 물에 담궈 냉각시킨 상태에서 압축한다.

14. □■▣ 기본 대장 기술
* 기본 대장작업 기술- 천공(펀칭)
다양한 크기의 구멍을 뚫는 작업이다. 천공작업의 경우 드릴 작업에 비해 구멍 주위는 더욱 단단해야 한다.
철제를 적절히 가열한 후 펀치를 이용하여 구멍을 뚫는다. 이때 철제는 모루에 수평으로 놓여야 한다. 펀치는 매번 물에 식
혀서 물러지지 않게 해야 한다. 가열된 철제와 닿은 펀치 역시 물러지기 때문이다. 구멍이 거의 다 뚫어졌을 때는 마지막으
로 모루의 작업 구멍 위에 철제를 돌려 올려놓고 펀치를 내려쳐야 한다. 즉, 구멍을 뚫을 위치의 앞뒷면은 미리 표시가 되
어 있어야 한다.

15. □■▣ 기본 대장 기술
* 기본 대장작업 기술-용접
대장화덕에 가열하여 연철과 연철, 연철과 고탄소강을 용접 할 수 있다. 고탄소강과 고탄소강의 용접은 대장작업에서 실용
적이지 않다. 용접 작업 시에는 새로운 연료를 사용해야 하고 불완전연소 용융물인 클링커가 없어야 한다. 용접 작업을 할
때는 두 용제 모두 동시에 가열되어야 한다. 가열할 때는 불로부터 약간 띄워 공기가 공급되어야 한다. 큰 용제는 과열되지
않게 천천히 가열하여야 한다. 이음면은 클링커가 용접부위에 늘어 붙지 않도록 밑으로 향하게 해야 한다. 대장화덕에서
용접할 때는 많은 경험이 필요하다. 즉 철제가 약간 땀을 흘리듯 약간 젖어드는 듯 할 때가 적합한 용접 시점이다. 또는 아
주 미세한 불꽃이 튀기 시작할 때이다. 두 용제가 늘어붙기 시작하면 바로 대장화덕의 불에서 떼어내야 한다. 찌꺼기를 바
로 떼어내고 모루 위에 올려놓아 용접부위가 자릴 잡게 한 후 바로 망치로 빠르지만 부드럽게 앞뒤를 돌려가며 쳐야 한다.
이 모든 작업은 용접열이 남아 있는 상황에서 이뤄져야 한다.

16. □■▣ 기본 대장 기술
* 기본 대장작업 기술-용접
두 용제를 늘려 절곡 한 후 거축단련 하여 두껍게 하고 서로를 붙잡을 수 있는 형상으로 만든 후 용접 한 후
늘려 접합 한다.

17. □■▣ 기본 대장 기술
* 기본 대장작업 기술-뜨거운 줄질
줄 질 하기 전 담금질한 탄소강에 적합한 작업이다. 철제를 일반적인 온도로 가열한 후 식어가는 뒷 불 상태
에서 줄질한다. 뜨거운 줄질은 철제의 풀림(뜨임질, 조질, 완화작업)을 망치고 부드럽게 만든다. 이 작업은
바이스 없이는 불가 하다.
참고 : 풀림은 고온으로 가열 후 급냉시켜 단단하게 단조한 철은 쉽게 조직이 부스러질 수 있기 때문에 다시
150~200도로 재가열 후 서서히 냉각시키면 일부조직이 녹아 강한 조직을 감싸므로 질기면서도 강한 철이
된다. 즉 단조와 풀림의 반복으로 단단하고 질긴 철을 만들 수 있다. 4~5배의 경도와 2배의 강도를 얻을 수
있다. 경도(표면의 단단함), 경도(휨, 늘림, 누름에 견디는 힘)

18. □■▣ 기본 대장 작업 – 도끼 만들기
* 철괴를 이용하여 도끼를 만드는 방법들
도끼는 고탄소강을 이용한다. 주로 자동차의 판 스프링을 이용하여 만들 수 있다.
도끼는 담금질과 뜨임작업이 필요하다.

19. □■▣ 기본 대장 작업 – 도끼 만들기
* 1800년도 이전까지 스웨덴식 도끼 만들기
도끼 형태에 따라 미리
제단한 평철을 반으로 접는다.
도끼 날로 사용할 고탄소강
쐐기를 끼워 넣는다.
도끼 자루 형상으로
미리 만들어진 쇠막대를
끼워 넣는다.
날 부분을 담금질하며
망치로 쳐서 가열 용접한다.

20. □■▣ 기본 대장 작업 – 칼 만들기
철근에 고탄소강관을 끼우거나, 고탄소철선을 감거나, 고탄소철근을 그대로 늘리거나, 고탄소강 철선에 볼트를 끼우거나,
철 막대에 고탄소철판을 겹겹이 묶어 가열 용접, 단조하여 칼을 만들 수 있다. 두껍고 무거운 칼은 자동차 판 스프링, 쇠줄
등으로 만들 수 있고, 가벼운 칼은 오래된 톱을 재활용하여 만들 수 있다. 칼은 담금질과 뜨임작업이 필요하다.

21. □■▣ 기본 대장 작업 – 선재 접합 방법

22. □■▣ 기본 대장 작업 – 고리 만들기
고리의 접합부는 사선으로 맞댈 수 있도록 미리 재단 후 맞대어 가열 용접한다. 고리를 만들 때는 선재 상태에서 미리 만들
고자 하는 두께에 맞혀 성형하거나 구멍을 뚫고 마지막으로 휘어 고리모양의 형상을 완성한다.