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문제 정의
- 본 연구에서는 공해에 대한 적응력이 매우 강하고 아황산가스, 납 성분을 정화하는 능력이 플라타너스보다 2배나 높아 우리나라에서 가로수로도 많이 심어진 은행나무 잎의 활용 가능성을 알아보고자 은행나무 잎 분말을 폐목질 파티클과 혼합하여 책상판을 제조하였을 경우, 그 물리, 기계적 성질을 조사하고 포름알데히드 방출량의 저감효과에 대해 검토하였다. 은행나무잎에 함유된 플라보노이드류, 테르페노이드류, 타닌 등 각종 성분은 산화를 억제하며, 살균 살충작용을 하여서 갖가지 벌레의 유충과 식물에기 생하는 곰팡이, 바이 러 스 등을 죽이 고 번식을 억제하는 능력을 지니고 있는 것으로 알려져 있다.
제안 방법
- Figure 1에서와 같이 제조한 책상판을 약 2주일 정도 양생 시킨 다음 일정 규격으로 재단하여 각종 물성 시험을 실시하였다. KS F 3104(파티클보드)에 의거하여 밀도, 함수율, 흡수두께팽창률, 박리강도, 휨강도, 포름알데히드 방출량 등을 조사하였다
- 물성 시험을 실시하였다. KS F 3104(파티클보드)에 의거하여 밀도, 함수율, 흡수두께팽창률, 박리강도, 휨강도, 포름알데히드 방출량 등을 조사하였다
- 은행나무 잎 첨가 책상판은 중층용 파티클 중량에 대해 은행나무 잎을 분말상으로 분쇄한 후 1~5%를 첨가하였다. 첨가된 은행나무 잎을 균일하게 혼합하고 이것을 성형틀에 투입하여 200 ℃ 에서 책상판을 성형하였다.
- 첨가된 은행나무 잎을 균일하게 혼합하고 이것을 성형틀에 투입하여 200 ℃ 에서 책상판을 성형하였다. 접착제는 요소-멜라민수지접 착제 를 사용하였으며 열 압시 간은 3 분 30초 가압하였다. 대조구(Control)는 폐목재 파티클만으로 책상판을 제조하였다.
대상 데이터
- 공시재료는 은행나무(GiR炽O biloba L., 英 Maidenhair tree, Gingko tree)의 낙엽을 이용하였다. 은행나무 잎은 가을철 낙엽 후 곧바로 수거하여 세척한 다음 약 &TC에서 48시간 건조하였다.
- 접착제는 요소-멜라민수지접 착제 를 사용하였으며 열 압시 간은 3 분 30초 가압하였다. 대조구(Control)는 폐목재 파티클만으로 책상판을 제조하였다. 본 실험은 폐목재 재활용 학생용 책상판을 생산하고 있는 경남 양산 소재 (주)도림산업에서 실시하였으며, 성형 파티클보드에서 포름알데히드 방출량을 정확히 판단하기 위하여 실제 책상판의 생산에 있어서 바닥면에 붙이는 얇은 무늬목과 상판에 붙이는 멜라민시트는 사용하지 않았다.
- 대조구(Control)는 폐목재 파티클만으로 책상판을 제조하였다. 본 실험은 폐목재 재활용 학생용 책상판을 생산하고 있는 경남 양산 소재 (주)도림산업에서 실시하였으며, 성형 파티클보드에서 포름알데히드 방출량을 정확히 판단하기 위하여 실제 책상판의 생산에 있어서 바닥면에 붙이는 얇은 무늬목과 상판에 붙이는 멜라민시트는 사용하지 않았다.
- 폐목재는 칩상 (Chip狀)으로 제조하여 건조, 분별하여 사용하였다. 책상판의 제조시 큰 입자(L4 ~5.0响)는 중층용으로, 가는 입자(1.4mm~480“ni)는 표증용으로 사용하였다.
- 건조된 잎은 가정용 믹서로 분쇄하여 분말 상태(150㎛)로 사용하였다. 폐목재는 칩상 (Chip狀)으로 제조하여 건조, 분별하여 사용하였다. 책상판의 제조시 큰 입자(L4 ~5.
성능/효과
- 기계적 성질의 조사 결과, 밀도는 0.73 ~0.78g/cnf로 0.50 이상이며 0.80 이하로 규정한 KS 규격을 충분히 만족하는 범위 였다. 대조구에 비해 은행나무 잎 첨가 책상판의 밀도가 약 3% 증가하였다.
- 80 이하로 규정한 KS 규격을 충분히 만족하는 범위 였다. 대조구에 비해 은행나무 잎 첨가 책상판의 밀도가 약 3% 증가하였다. 함수율은 6.
- 은행나무 잎을 5% 첨가하고 대조구의 열압체 시간 3분 30초보다 40초 길게 한 샘플의 휨강도는 160kgf7cirf를 나타내어 은행나무 잎의 첨가에 따른 강도 감소는 열압시간의 연장에 의해 방지할 수 있을 것으로 판단된다. 박리강도는 같은 열압조건에서 대조구(6.49kgf/前에 비해 은행나무 잎 첨가 책상 판의 박리강도가 높게 나타났으며, 은행나무잎 1% 첨가 시 높은 박리강도 값을 보여준 반면, 은행나무 잎의 첨가량이 증가할수록 다소 감소하는 경향을 보였다. 은행나무 잎을 5% 첨가하고 대조구의 열압체 시간보다 길게 한 샘플의 박리강도는 7.
- 은행나무 잎을 5% 첨가하고 또한 열압시간을 40 초 길게 하더라도 포름알데히드 방출량에는 큰 변화가 없었다. 본 실험을 통하여 책상판을 피복하는 무늬목과 멜라민시트를 부착하지 않고 은행나무 잎의 소량 첨가에 의해 KS 포름알데히드 방출량 Ei 급 수준의 책상판이 제조된다는 사실을 확인하였다. 따라서 은행나무 잎을 첨가한 책상판에 무늬목과 멜라민시트를 부착하면 포름알데히드 방출수준은 절반 이상으로 더욱 낮아질 것으로 예상된다(노정관 등, 2004)9
- 전체적으로 은행나무 잎의 첨가량이 증가할수록 포름알데히드 방출량이 감소하는 경향을 보여주었다. 은행나무 잎 3% 첨가시 포름알데히드 방출량은 1.66询/로 대조구에 비해 41% 저감되었다. 은행나무 잎을 5% 첨가하여도 포름알데히드 방출량은 더 이상 낮아지지 않았다.
- 다소 낮은 값을 나타내었다. 은행나무 잎을 5% 첨가하고 대조구의 열압체 시간 3분 30초보다 40초 길게 한 샘플의 휨강도는 160kgf7cirf를 나타내어 은행나무 잎의 첨가에 따른 강도 감소는 열압시간의 연장에 의해 방지할 수 있을 것으로 판단된다. 박리강도는 같은 열압조건에서 대조구(6.
- 49kgf/前에 비해 은행나무 잎 첨가 책상 판의 박리강도가 높게 나타났으며, 은행나무잎 1% 첨가 시 높은 박리강도 값을 보여준 반면, 은행나무 잎의 첨가량이 증가할수록 다소 감소하는 경향을 보였다. 은행나무 잎을 5% 첨가하고 대조구의 열압체 시간보다 길게 한 샘플의 박리강도는 7.44kgf/cnf를 나타내었다.
- 은행나무 잎을 첨가하여 제조한 책상판의 포름알데히드 방출량을 조사한 결과, 은행나무 잎이 들어가지 않은 대조구의 포름알데히드 방출량은 2.81询/로 KS E2 급((포름알데히드 방출량 5.0mg// 이하卜)의 수준을 나타내었으며 은행나무 잎 첨가 책상판에 비해 높게 나타났다. 전체적으로 은행나무 잎의 첨가량이 증가할수록 포름알데히드 방출량이 감소하는 경향을 보여주었다.
- 0mg// 이하卜)의 수준을 나타내었으며 은행나무 잎 첨가 책상판에 비해 높게 나타났다. 전체적으로 은행나무 잎의 첨가량이 증가할수록 포름알데히드 방출량이 감소하는 경향을 보여주었다. 은행나무 잎 3% 첨가시 포름알데히드 방출량은 1.
- 폐목재를 재활용하여 만든 파티클보드 성형 책상 판의 제조에 있어서 은행나무 잎의 1~5% 첨가가 은행나무 잎을 첨가하지 않은 대조구와 비교하여 물리적, 기계적 성질에는 크게 영향하지 않으며, 포름알데히드 방출량을 현저히 감소하는 효과를 부여함을 확인하였다. 실제 제조공정에서 파티클보드 성형 책상판을 피복하는 무늬목과 멜라민시트가 부착되면 포름알데히드 방출량은 실험 수준의 절반 이상으로 낮아질 것으로 예상된다.
후속연구
- 그렇지만 파티클보드의 제조과정에서 접착제로서의 역할뿐 아니라 방부제, 살충제로서의 역할을 하던 포름알데히드가 현저히 줄어들면서 반대로 친환경 파티클보드에 대한 곰팡이의 발생으로 아토피, 천식 등 또 다른 우려가 현실화되고 있다. 은행나무 잎은 항균성, 항산화성과 더불어 파티클보드의 포름알데히드 방출량을 줄이는데 효과적인 매우 중요한 자원이므로 앞으로는 태우거나 매립하지 말고 철저히 수거하여 목재 보드 산업의 재활용 및 친환경 제품 생산에 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
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