[논문]고온 열기 처리에 의한 낙엽송재의 물리·역학적 성능 및 내부후성능 변화 고찰

박용건; 한연중; 박준호; 장윤성; 양상윤; 정현우; 김경중; 여환명

doi:10.5658/wood.2015.43.3.334

고온 열기 처리에 의한 낙엽송재의 물리·역학적 성능 및 내부후성능 변화 고찰
Evaluation of Physico-Mechanical Properties and Durability of Larix kaempferi Wood Heat-Treated by Hot Air 원문보기

목재공학 = Journal of the Korean wood science and technology, v.43 no.3, 2015년, pp.334 - 343

박용건 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) , 한연중 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) , 박준호 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) , 장윤성 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) , 양상윤 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) , 정현우 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부) , 김경중 ((주)위드우드) , 여환명 (서울대학교 농업생명과학대학 산림과학부)

초록
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본 연구에서는 국내에서 상업적으로 이용되고 있는 국산 낙엽송 열처리재의 여러 가지 물성(밀도, 평형함수율, 수축률, 흡습/흡수성, 종/횡압축강도, 휨강도, 경도, 내부후성능)을 정량적으로 평가하기 위하여 수행되었다. 고온처리에 의해 목재의 소수성이 증가함에 따라 평형함수율이 감소하였다. 이에 따라 수축률 및 흡습/흡수성이 감소하여 치수안정성이 개선되었고, 낮은 함수율의 영향으로 압축강도가 증가하였으며, 목재 주성분의 변화와 낮은 함수율의 영향으로 내부후성능이 개선되었다. 하지만 열처리에 의해 밀도와 휨강도 및 경도는 감소하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study was carried out to evaluate quantitatively some properties (density, equilibrium moisture content, shrinkage, water vapor adsorption, water absorptivity, compressive strength, bending strength, hardness and decay resistance) of Larix kaempferi lumber which was heat-treated by hot air and has been used commercially in Korea. Equilibrium moisture content of the heat-treated wood was decreased with increase of hydrophobicity. Dimensional stability of the wood was improved with decrease of shrinkage, water vapor adsorption and free water absorptivity. Also, with the thermo-chemical changes of wood component and lower equilibrium moisture content, decay resistance and compressive strength of heat-treated wood were increased. But, bending strength and hardness of wood were decreased.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이에 본 연구에서는 상업용으로 생산/판매되고 있는 국산 낙엽송 열처리재의 밀도, 평형함수율, 수축률, 흡습/흡수량, 종/횡압축강도, 휨강도, 경도 및 내부후성능을 정량적으로 측정해보고자 한다.

제안 방법

무처리재, 열기건조재, 190℃ 열처리재 및 210℃열처리재에 대하여 밀도, 평형함수율, 수축률, 흡습/흡수량, 종/횡압축강도, 휨강도, 경도 및 내부후성능을 평가하였다.

대상 데이터

강원도 동해시 인근에서 말구 직경이 300 mm인 낙엽송(Larix kaempferi) 한 그루를 벌목하여 길이 4 m로 조재한 후, 산림조합중앙회 동부목재유통센터에서 Fig. 1과 같이 폭 130 mm, 두께 35 mm, 길이 1.8 m의 판재 12개로 제재하였다. 제재된 12개의 판재는 무처리재, 열기건조재, 190℃ 열처리재, 210℃ 열처리재로서의 물성평가를 위하여 각각 3개씩 사용되었다.
8 m의 판재 12개로 제재하였다. 제재된 12개의 판재는 무처리재, 열기건조재, 190℃ 열처리재, 210℃ 열처리재로서의 물성평가를 위하여 각각 3개씩 사용되었다.

이론/모형

고온의 열처리에 의한 목재의 내부후성능 변화를 평가하기 위하여 한국산업규격의 목재의 내후성 시방법(KS F 2213)에 따라 목재의 내부후성능을 측정하였다. 살균된 석영 모래 250 g이 들어 있는 유리병에 내부후 시험용 배양액(글루코오스 2.

성능/효과

고온의 열처리에 따른 열가수분해의 영향으로 목재의 주성분이 변성되고, 추출물의 함량이 줄어듦에 따라 밀도가 감소하고, 소수성이 증가하면서 평형함수율과 흡습/흡수속도 및 수축률이 감소하였다.
열가수분해에 의한 목재 주성분의 열화 및 변성은 갈색부후균에 대한 내부후성능의 향상 효과를 나타내어 210℃ 열처리에 의해 무처리재에 비해 34.90% 정도 부후 진행이 억제된 것을 확인하였다.
열처리에 평형함수율이 감소하면서 압축강도는 다소 증가하는 경향을 나타내었지만 육안으로 관찰되지 않는 미세 내부할렬과 윤할의 영향으로 휨강도와 경도는 감소하는 경향을 나타내었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	본 논문에서 국산 낙엽송 열처리재의 고온처리에 따른 결과는 어떠한가?	본 연구에서는 국내에서 상업적으로 이용되고 있는 국산 낙엽송 열처리재의 여러 가지 물성(밀도, 평형함수율, 수축률, 흡습/흡수성, 종/횡압축강도, 휨강도, 경도, 내부후성능)을 정량적으로 평가하기 위하여 수행되었다. 고온처리에 의해 목재의 소수성이 증가함에 따라 평형함수율이 감소하였다. 이에 따라 수축률 및 흡습/흡수성이 감소하여 치수안정성이 개선되었고, 낮은 함수율의 영향으로 압축강도가 증가하였으며, 목재 주성분의 변화와 낮은 함수율의 영향으로 내부후성능이 개선되었다. 하지만 열처리에 의해 밀도와 휨강도 및 경도는 감소하였다.
	목재 열처리는 어떤 방법인가?	목재 열처리는 목재에 160℃∼260℃ 범위의 고온의 열을 가하여 목재의 구성성분을 변화시킴으로써 물리⋅역학적 성질을 영구적으로 변화시키는 방법이다(Militz 2002). 열처리는 친환경 방부⋅방충 처리 방법으로 2000년대 초반부터 유럽을 중심으로 사용되고 있으며 최근 국내외에서 열처리 방법과 열처리 재의 물성에 관한 연구가 많이 진행되고 있다(Repellin and Guyonnet 2005; Esteves et al.
	레드파인을 열처리한 목재인 루나우드는 현재 어디에 이용되고 있는가?	2010년 레드파인을 열처리한 목재인 ‘루나우드’가 핀란드에서 수입되면서 열처리재가 국내 목재 시장에 본격적으로 유통되었고, 2011년 국내에서 자체적으로 생산 및 유통되기 시작하여 현재 내장재, 데크재 및 천연 방부목재 등에 이용되고 있다. 현재 유통되는 대부분의 열처리재는 물성에 대한 많은 연구가 이루어진 수입산 열처리재이다.

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