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문제 정의
- 따라서 본 연구는 목재 조경시설물 제작에 많이 사용되는 미송, 부켈라, 니아토, 말라스 목재 4종류를 대상으로 목재의 균열에 대해 하자현황을 조사·분석하여 시공자로 하여금 적절한 목재 선택의 기초자료를 제공하고, 목재 조경시설물의 하자 저감에 기여하는데 그 목적이 있다.
- 본 연구는 목재 조경시설물에 사용되는 미송, 부켈라, 니아토, 말라스 목재 4종류를 대상으로 목재의 균열하자를 조사·분석하여 시공자로 하여금 적절하게 목재를 사용할 수 있는 기초자료를 제공하고자 진행하였다.
가설 설정
- (10) 너비굽음 : 판재의 재면이 너비방향으로 휜 것.
- (11) 측면굽음 : 판재의 측면이 길이방향으로 휜 것.
- (9) 길이굽음 : 판재의 재면이 길이방향으로 휜 것.
제안 방법
- 균열길이의 분류는 먼저 길이 100mm 이상～1, 000mm 미만은 ‘소’하자, 1, 000mm 이상～2, 000mm 미만은 ‘중’하자, 2, 000mm 이상 ～ 2, 500mm 미만을 ‘대’하자로 분류하였으며, 이중 ‘소’하자는 수량이 많아 다시 100mm 이상～250mm 미만을 ‘미세’하자로 분류하고, 길이 250mm 이상~1, 000mm 미만은 ‘소’하자로 수정 분류하였다.
- 균열폭의 분류는 먼저 폭 0.5mm 이상～5.0mm 미만은 ‘소’하자, 5.0mm 이상～10.0mm 미만은 ‘중’하자, 10.0mm 이상～16.0mm 미만을 ‘대’하자로 분류하였으며, 이중 ‘소’하자는 수량이 많아 다시 0.5mm 이상～2.0mm 미만을 ‘미세’하자로 분류하고, 2.0mm 이상～5.0mm 미만은 ‘소’하자로 수정 분류하였다.
- 조사방법은 목재기둥의 균열길이와 균열폭을 각각 줄자와 디지털 버니어캘리퍼스를 이용하여 조사하였다. 길이측정은 균열하자가 발생한 부위의 균열 연장길이를 측정하였으며, 균열폭은 균열하자가 발생한 부위의 최대 균열폭을 측정하였다 (그림 2, 3 참조).
- 연구범위를 균열하자에 국한한 것은 예비조사를 통해 목재의 하자유형 중 틀어짐과 옹이는 거의 나타나지 않았고, 부후는 오랜 기간이 지난 후 나타나는 현상으로써 조사대상 단지 내의 목재시설물에서는 나타나지 않았으며, 균열하자가 많이 나타났다. 따라서 틀어짐, 옹이, 부후는 하자조사에서 제외하고 균열만 조사하였으며, 목재 조경시설물의 바닥(판재)과 지붕(판재)부분은 균열하자가 많지 않고 주로 기둥재에 발생하고 있어, 휴게시설물의 목재기둥을 대상으로 하자조사를 실시하였다.
- 또한 조사대상 시설의 목재 종류별 목재량이 다르므로 동일한 기준 즉 목재 종류별 단위면적당 하자현황을 파악하기 위해 기둥의 면적을 측정하였으며, 기둥의 둘레×높이를 측정하여 면적을 산출하였다.
- 먼저 문헌조사를 통해 선행연구고찰과 목재의 특성에 대해 이론적 고찰을 하고, 17개 아파트단지 내 조경용 목재시설물을 현장조사를 통해 목재의 종류와 목재 조경시설물 기둥재의 균열하자 현황을 조사하였다. 하자조사 결과를 목재 종류별 특성 및 단가와 비교 분석하는 체계적인 연구과정을 수행하였다.
- 조사 시기는 먼저 공사 내역서를 통해 조사시설물의 목재 종류를 파악한 뒤, 2010년 7월 5일부터 7월 9일까지 목재전문가가 목재 종류를 확인·판별하는 현장조사를 실시하였으며, 2010년 7월 12일부터 7월 30일까지 조경시설물 목재기둥의 균열 현황 조사를 실시하였다(그림 1 참조). 목재 균열하자에 대한 판별기준이 아직 없는 실정이므로 균열길이는 100mm 이상, 균열폭은 0.5mm 이상인 것을 하자로 판단하고, 전수 조사하였다.
- 목재 사용의 경제성을 파악하기 위해 목재 종류별 단가와 균열하자를 비교 분석하였다.휴게시설물의 목재기둥의 규격과 가장 근접한 각재규격으로 3, 600×200×200mm 규격의 단가를 조사하였다9).
- 목재의 기계적 속성인 강도와 균열하자를 비교하여 강도에 따라 균열하자율이 저감하는지 분석하였다. 4가지 목재의 압축 강도와 휨 강도를 높은 순으로 나열하여 균열하자 수와 비교해 보면 말라스가 높은 강도를 나타냈으나, 분석 결과는 니아토나 부켈라보다 하자가 더 많이 발생하였음을 보여주고 있다(표 10 참조).
- 목재의 종류별로 균열하자의 상태 즉, 목재에 따라서 작은 균열이 많이 발생하는 목재와 큰 균열이 많이 발생하는 경우가 있을 수 있으므로 균열길이 분석을 위해 길이 100mm 이상, 폭 0.5mm 이상 되는 균열 전체의 분포상황을 조사하여 균열크기별로 분류하였다.
- 본 연구의 내용적 범위는 문헌조사를 통해 목재의 종류와 품질하자에 대하여 고찰을 하고, 아파트단지 내 목재 조경시설물의 균열하자를 목재 종류별로 조사하였으며, 목재 종류별 균열하자를 목재강도 및 목재단가와 비교분석하였다. 연구범위를 균열하자에 국한한 것은 예비조사를 통해 목재의 하자유형 중 틀어짐과 옹이는 거의 나타나지 않았고, 부후는 오랜 기간이 지난 후 나타나는 현상으로써 조사대상 단지 내의 목재시설물에서는 나타나지 않았으며, 균열하자가 많이 나타났다.
- 분석방법은 분류한 기준에 따라 균열 개수를 목재 종류별로 비교분석하였으며, 또한 동일한 기준에 따라 목재 종류별 하자율을 파악하기 위해 기둥재의 면적을 측정하고, 단위면적 당 균열 개수를 목재 종류별로 비교 분석하였다.
- 조사 대상 단지 내 시설물에 사용된 목재는 미송, 니아토, 부켈라, 말라스 뿐이므로 이 4종류의 목재에 대해서만 분석하였다.
- 조사 시기는 먼저 공사 내역서를 통해 조사시설물의 목재 종류를 파악한 뒤, 2010년 7월 5일부터 7월 9일까지 목재전문가가 목재 종류를 확인·판별하는 현장조사를 실시하였으며, 2010년 7월 12일부터 7월 30일까지 조경시설물 목재기둥의 균열 현황 조사를 실시하였다(그림 1 참조).
- 조사방법은 목재기둥의 균열길이와 균열폭을 각각 줄자와 디지털 버니어캘리퍼스를 이용하여 조사하였다. 길이측정은 균열하자가 발생한 부위의 균열 연장길이를 측정하였으며, 균열폭은 균열하자가 발생한 부위의 최대 균열폭을 측정하였다 (그림 2, 3 참조).
- 한편, 목재의 속성에 따른 하자율 및 목재 사용의 경제성을 비교하기 위해 목재 종류별의 강도와 하자율, 목재 종류별 단가와 하자율을 비교 분석하였다.
- 휴게시설물의 목재기둥의 규격과 가장 근접한 각재규격으로 3, 600×200×200mm 규격의 단가를 조사하였다9).
대상 데이터
- 공간적 범위는 광주광역시의 아파트 단지 중 준공완료 이후 2년 이상 경과한 아파트단지를 대상으로 총 17개 단지 내 휴게시설인 파고라, 정자, 쉘터의 목재 종류별 기둥재를 조사 대상으로 하였다.
- 시간적 범위는 조사계획을 수립한 2010년 4월을 기준으로 2007년 4월부터 2008년 4월 사이에 완공된 아파트단지를 대상으로 목재전문가가 2010년 7월 5일부터 7월 9일까지 현장조사를 실시하여 목재 종류를 판별하였으며, 목재기둥의 균열 하자조사는 2010년 7월 12일부터 7월 30일까지 실시하였다.
- 조사 대상지는 2010년 4월 광주광역시청에서 제공하는 ‘사용중인 아파트단지 현황’에 의해서 하자담보책임기간 2년이 지난 아파트 단지 중 사용검사 일자를 기준으로 2007년 4월～2008년 4월 사이의 아파트 단지를 층화 추출하였다. 이에 따라 총 19개 단지가 추출되었으며, 현지답사를 통하여 이 중 목재 시설물인 정자, 파고라, 쉘터들이 설치되어 있는 총 17개 단지를 조사 대상 단지로 선정하였다(표 1 참조).
- 조사 대상지는 2010년 4월 광주광역시청에서 제공하는 ‘사용중인 아파트단지 현황’에 의해서 하자담보책임기간 2년이 지난 아파트 단지 중 사용검사 일자를 기준으로 2007년 4월～2008년 4월 사이의 아파트 단지를 층화 추출하였다.
- 조사대상 시설물은 조사대상 단지 내 휴게시설물 중 목재기둥이 있는 정자, 파고라, 쉘터 전체를 조사대상으로 하였으며, 목재기둥의 종류별로 미송 34개소, 니아토 10개소, 부켈라 14개소, 말라스 10개소 등 총 68개소 시설물의 목재기둥을 조사하였다.
성능/효과
- 목재의 기계적 속성인 강도와 균열하자를 비교하여 강도에 따라 균열하자율이 저감하는지 분석하였다. 4가지 목재의 압축 강도와 휨 강도를 높은 순으로 나열하여 균열하자 수와 비교해 보면 말라스가 높은 강도를 나타냈으나, 분석 결과는 니아토나 부켈라보다 하자가 더 많이 발생하였음을 보여주고 있다(표 10 참조). 따라서 목재의 강도가 높다고 균열 하자가 적게 발생하지는 않는 것으로 나타나, 목재의 균열하자와 목재강도 사이에 상관관계가 크지 않은 것으로 판단된다.
- 89m2로 조사되었다(표 4 참조).각 목재 종류별 시설물의 갯수는 미송 34개소, 니아토 10개소, 부켈라 14개소, 말라스 10개소로 미송이 55%를 차지하는 것으로 조사되었다(표 5 참조).
- 균열폭 분석 결과를 보면 미송은 대부분 0.5mm~5mm폭의 균열하자를 보이고 있으며, 니아토와 부켈라, 말라스는 대부분 2mm 이내의 작은 균열하자를 보이고 있다. 기둥의 표면적(m2)당 하자 수량을 파악한 결과는 미송은 ‘미세’하자부터 ‘대’하자까지 나타난 반면, 니아토와 부켈라는 ‘미세’하자만 나타났으며, 말라스는 ‘소’하자까지만 나타나고 있어 수입활엽수재(hardwood)의 하자 발생율이 매우 낮은 것으로 분석되었다.
- 기둥의 표면적(m2)당 하자 수량을 파악한 결과는 미송은 ‘미세’하자부터 ‘대’하자까지 나타난 반면, 니아토와 부켈라는 ‘미세’하자만 나타났으며, 말라스는 ‘소’하자까지만 나타나고 있어 수입활엽수재(hardwood)의 하자 발생율이 매우 낮은 것으로 분석되었다.
- 부켈라는 대부분 75cm이내의 비교적 작은 균열길이를 보이고 있으며, 말라스는 25cm~1m의 균열길이가 많이 나타나고 있다. 기둥의 표면적(m2)당 하자 수량을 파악한 결과는 미송이 m 2당 1.90개소로 압도적으로 높고, 다음으로 말라스가 0.83개소, 부켈라와 니아토가 각각 0.14개소, 0.04개소로 나타나, 니아토의 하자 발생율이 매우 낮은 것으로 분석되었다.
- 니아토와 부켈라는 모두 ‘미세’하자 부분에만 조사되어 2mm 이내의 작은 균열하자를 보이고 있으며, 말라스는 전체 72개소 균열 하자의 폭 중에서 ‘미세’하자 68개소, ‘소’하자 4개소로 조사되어 ‘미세’하자가 94.4%로 차지하는 것으로 나타나, 대부분 2mm 이내의 작은 균열하자를 보이고 있다(표 8 참조).
- 단지별 목재시설물의 현황조사 결과, 총 68개 시설물이 조사되었으며, 기둥의 개수는 314개, 총면적 511.89m2로 조사되었다(표 4 참조).각 목재 종류별 시설물의 갯수는 미송 34개소, 니아토 10개소, 부켈라 14개소, 말라스 10개소로 미송이 55%를 차지하는 것으로 조사되었다(표 5 참조).
- 4가지 목재의 압축 강도와 휨 강도를 높은 순으로 나열하여 균열하자 수와 비교해 보면 말라스가 높은 강도를 나타냈으나, 분석 결과는 니아토나 부켈라보다 하자가 더 많이 발생하였음을 보여주고 있다(표 10 참조). 따라서 목재의 강도가 높다고 균열 하자가 적게 발생하지는 않는 것으로 나타나, 목재의 균열하자와 목재강도 사이에 상관관계가 크지 않은 것으로 판단된다.
- 말라스는 전체 72개소 중에서 ‘미세’하자 11개소, ‘소’하자 48개소, ‘중’하자 13개소로 조사되었으며, ‘소’하자가 전체의 66.6%를 차지하는 것으로 나타나, 많은 부분 25cm~1m길이의 균열하자를 보이고 있다.
- 목재 종류별 강도와 균열하자를 비교해 보면 목재의 강도는 말라스가 우수하였으나, 하자는 니아토가 더 적게 발생하는 것으로 분석되어 목재의 강도가 높다고 목재의 하자가 적게 발생하는 것은 아니라는 것을 알 수 있었다.
- 목재 종류별 균열길이 분석 결과를 보면 미송은 대부분 25cm～2m의 균열길이를 보이고 있으며, 니아토는 모두 50cm이내의 작은 균열길이만 나타나고 있다. 부켈라는 대부분 75cm이내의 비교적 작은 균열길이를 보이고 있으며, 말라스는 25cm~1m의 균열길이가 많이 나타나고 있다.
- 목재 종류별 균열길이 분석을 동일한 기준에 따라 비교하기 위해 기둥재의 표면적(m2)당 하자 수량을 파악한 결과는 미송이 m2당 1.90개소로 압도적으로 높고, 다음으로 말라스가 0.83개소이고, 부켈라와 니아토가 각각 0.14개소, 0.04개소로 나타나 니아토의 하자 발생율이 매우 낮은 것으로 분석되었다(표 7 참조).
- 목재 종류별 단가와 균열하자 비교에서는 미송이 가장 저렴하나 균열하자가 많이 발생하며, 니아토의 균열하자가 매우 적게 발생한 것으로 나타나, 하자처리비용을 감안할 때 니아토가 경제적인 측면에서 유리하다고 판단된다.
- 본 연구의 주요 결과를 요약하면 조사 결과, 목재 균열하자는 미송이 총 536개소로 압도적으로 많았으며, 다음은 말라스가 72개소, 부켈라와 니아토는 각각 8개소, 3개소로 매우 적은수의 균열 하자가 조사되었다.
- 그러나 균열하자율과 비교하면 미송이 니아토에 비해 절반 가격이나, 균열하자 수는 47배 이상 조사되어 경제적으로 볼 때 불리한 것으로 판단된다(표 11 참조). 분석 결과를 보면 단가 대비 균열하자율 측면에서 볼 때 니아토가 가장 유리한 것으로 판단된다.
- 본 연구의 내용적 범위는 문헌조사를 통해 목재의 종류와 품질하자에 대하여 고찰을 하고, 아파트단지 내 목재 조경시설물의 균열하자를 목재 종류별로 조사하였으며, 목재 종류별 균열하자를 목재강도 및 목재단가와 비교분석하였다. 연구범위를 균열하자에 국한한 것은 예비조사를 통해 목재의 하자유형 중 틀어짐과 옹이는 거의 나타나지 않았고, 부후는 오랜 기간이 지난 후 나타나는 현상으로써 조사대상 단지 내의 목재시설물에서는 나타나지 않았으며, 균열하자가 많이 나타났다. 따라서 틀어짐, 옹이, 부후는 하자조사에서 제외하고 균열만 조사하였으며, 목재 조경시설물의 바닥(판재)과 지붕(판재)부분은 균열하자가 많지 않고 주로 기둥재에 발생하고 있어, 휴게시설물의 목재기둥을 대상으로 하자조사를 실시하였다.
- 이를 통해 볼 때 균열 폭의 분석결과, 니아토, 부켈라, 말라스 등은 대부분 2mm 이하의 ‘미세’하자만 발생하는 것을 알 수 있다.
- 이상 기존의 연구들을 고찰해 본 결과, 목재 조경시설물의 하자에 관한 연구는 매우 미비한 것으로 판단된다. 따라서 현장조사를 통해 목재 종류별 하자 실태를 파악하고, 목재의 특성과 비교·분석하는 연구가 매우 필요하다고 판단된다.
- 조사결과, 부켈라의 단가가 가장 높고, 말라스와 니아토가 비슷하며, 미송이 저렴함을 알 수 있다. 그러나 균열하자율과 비교하면 미송이 니아토에 비해 절반 가격이나, 균열하자 수는 47배 이상 조사되어 경제적으로 볼 때 불리한 것으로 판단된다(표 11 참조).
후속연구
- 본 연구는 조사대상을 휴게시설물의 기둥재로 한정하고, 시공 후 2년이 경과한 단지만 조사함으로써 다양한 시설물의 하자유형과 장기간 하자에 대해서는 연구결과를 일반화하는데 다소의 어려움이 있다고 사료된다. 따라서 향후 다양한 목재시설물을 대상으로 장기간에 걸친 목재 종류별 하자상황을 조사하여, 보다 객관적인 결과를 도출할 필요가 있을 것으로 판단된다.
- 또한 현재 목재 조경시설물의 하자 판정기준이 없어 이에 대한 연구가 시급하며, 하자 판정기준이 수립되어야 하자에 대한 논란없이 합리적인 하자처리가 이루어질 수 있을 것으로 사료된다.
- 본 연구는 목재 조경시설물 설치 시 시공자로 하여금 적합한 목재 사용의 판단 지침을 제공하고, 이를 통해 목재 조경시설물의 품질향상과 하자저감에 기여할 수 있을 것이다. 본 연구는 조사대상을 휴게시설물의 기둥재로 한정하고, 시공 후 2년이 경과한 단지만 조사함으로써 다양한 시설물의 하자유형과 장기간 하자에 대해서는 연구결과를 일반화하는데 다소의 어려움이 있다고 사료된다.
- 본 연구는 목재 조경시설물 설치 시 시공자로 하여금 적합한 목재 사용의 판단 지침을 제공하고, 이를 통해 목재 조경시설물의 품질향상과 하자저감에 기여할 수 있을 것이다. 본 연구는 조사대상을 휴게시설물의 기둥재로 한정하고, 시공 후 2년이 경과한 단지만 조사함으로써 다양한 시설물의 하자유형과 장기간 하자에 대해서는 연구결과를 일반화하는데 다소의 어려움이 있다고 사료된다. 따라서 향후 다양한 목재시설물을 대상으로 장기간에 걸친 목재 종류별 하자상황을 조사하여, 보다 객관적인 결과를 도출할 필요가 있을 것으로 판단된다.
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