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문제 정의
- 국내에서 용재로 가장 많이 이용되고 있는 낙엽송(Larix kaempferi)의 치수안정화를 위해 아세틸화처리가 밀도, 휨강도, 항흡습성 등 물리적 성질에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 본 연구에서는 국산재 친환경개질가공 연구(Lee et al. 2015)의 일환으로 국내에서 용재로 가장 많이 생산되는 낙엽송(Larix kaempferi)을 선택하여 액상 아세틸화처리가 밀도, 휨강도, 치수안정성 등 물리적 성질에 미치는 영향을 조사하였다.
제안 방법
- 6개월 이상 천연건조한 후 공시 판재를 건구온도 120°C, 습구온도 70°C 조건에서 72시간 고온건조 하였다.
- 6개월 이상 천연건조한 후 공시 판재를 건구온도 120°C, 습구온도 70°C 조건에서 72시간 고온건조 하였다. 고온건조 된 판재의 심재 부위에서 가로 세로 각각 25 mm, 섬유방향 길이 300 mm의 공시시편을 만들었다. 무작위로 만든 공시시편 중에 횡단면에 나타난 목리에 따라 Fig.
- 공시시편을 103 ± 2°C 오븐에서 항량에 도달할 때까지 건조한 후 디지털 저울(정도 ± 0.01 g)로 중량을, 버니어캘리퍼스(정도 0.01 mm)로 치수를 측정하였다.
- 국내에서 제작한 최대하중 50톤 규모의 만능강도시험기를 사용하여 시편 중앙에 하중을 가하였다. 정탄성계수는 식 (4)를 이용하여 계산하였다.
- 공기가 순환하는 항온항습기 내부를 여름의 낮 조건과 비슷한 건구온도 30°C, 상대습도 70%에 맞추고 60 mm 시편을 잔적하였다. 모든 시편의 중량이 평형에 도달할 때까지 약 3주간 조습처리하였다. 조습을 마친 후 중량을 측정하고 103 ± 2°C 오븐에 넣고 항량에 도달할 때까지 건조하였다.
- 아세틸화처리 공시시편과 무처리 공시시편을 모두 103 ± 2°C 오븐에서 다시 전건한 후 중량과 치수를 측정하였다.
- 조습을 마친 후 중량을 측정하고 103 ± 2°C 오븐에 넣고 항량에 도달할 때까지 건조하였다. 오븐건조를 마친 후 전건중량을 측정하였다. 이후 60 mm 시편을 모두 물에 함침 시켰다.
- 조습처리와 함침처리에 의한 중량변화를 아래식 (5)과 (6)에 적용하여 항흡습률(PHR)과 항흡수율(PRW)을 구하였다.
대상 데이터
- 50년생 낙엽송 원목을 30 mm 판재로 제재하여 천연건조 하였다. 6개월 이상 천연건조한 후 공시 판재를 건구온도 120°C, 습구온도 70°C 조건에서 72시간 고온건조 하였다.
- 고온건조 된 판재의 심재 부위에서 가로 세로 각각 25 mm, 섬유방향 길이 300 mm의 공시시편을 만들었다. 무작위로 만든 공시시편 중에 횡단면에 나타난 목리에 따라 Fig. 2와 같이 구분하여 각각 30개씩 선별하였다(Fig. 2). 그 중 15개는 아세틸화처리 공시시편으로 나머지는 무처리 공시시편으로 구분하였다.
- 휨파괴시험에 사용한 300 mm 시편의 한쪽 마구리에서 길이방향으로 60 mm를 잘라 조습시험을 실시하였다. 공기가 순환하는 항온항습기 내부를 여름의 낮 조건과 비슷한 건구온도 30°C, 상대습도 70%에 맞추고 60 mm 시편을 잔적하였다.
성능/효과
- 03 cm3/g 만큼 증가하였다. t-test 결과 아세틸화처리에 의한 전건밀도 변화는 5% 유의수준에서 인정되었다 (Table 3). 이는 전보(Lee et al.
- 3% 증가하였다(Table 1). t-검정 결과 5% 유의수준에서 중량증가율(WPG)과 부피증가율 (VPG) 모두 목리에 따른 차이가 인정되지 않았다 (Table 2). 동일한 방법으로 실험한 결과(Lee et al.
- 0 N/mm2 정도 감소하였다. t-검정을 통해 아세틸화 처리 효과의 유의성을 분석한 결과, 5% 유의수준에서 유의성이 인정되었으므로 아세틸화처리가 낙엽송 시편의 MOR을 감소시킨다고 할 수 있다.
- 25개/mm로 비슷하다. 따라서 낙엽송과 잣나무의 목리에 따른 중량과 부피의 증가 경향이 비슷하게 나타날 것으로 예상되나 실험결과는 달리 나타났다. 침투경로에 대해서는 추가적으로 해부학적 관점의 연구가 필요할 것으로 생각된다.
- 무처리 시편과 아세틸화처리 시편의 평균 MOE 와 표준편차를 Table 5에 나타냈다. 무처리 시편의 목리1과 목리2 평균 MOE는 각각 5,550 N/mm2 와 5,857 N/mm2 로 목리2이 목리1보다 더 컸으나 t-test 결과 5% 유의수준에서 유의성이 인정되지 않았다. 아세틸화처리 후 목리1과 목리2의 평균 MOE는 각각 5,594 N/mm2 와 5,893 N/mm2 로 약간 증가하였으나 t-test 결과 모두 5% 유의수준에서 유의성이 인정되지 않았다.
- 무처리 시편과 아세틸화처리 시편의 평균 MOR 과 표준편차를 Table 4에 나타냈다. 무처리 시편의 목리1과 목리2 평균 MOR은 각각 72.4 N/mm2 와 70.1 N/mm2 로 목리1이 목리2보다 더 컸으나 t-test 결과 5% 유의수준에서 유의성이 인정되지 않았다. 아세틸화처리 후 목리1과 목리2의 평균 MOR은 각각 69.
- 0%이다. 아세틸화처리 시편의 평균 함침함수율이 무처리 시편보다 낮게 나타났으며 t-test 에 의해 5% 수준에서 유의성이 있음이 증명되었다.
- 무처리 시편의 목리1과 목리2 평균 MOE는 각각 5,550 N/mm2 와 5,857 N/mm2 로 목리2이 목리1보다 더 컸으나 t-test 결과 5% 유의수준에서 유의성이 인정되지 않았다. 아세틸화처리 후 목리1과 목리2의 평균 MOE는 각각 5,594 N/mm2 와 5,893 N/mm2 로 약간 증가하였으나 t-test 결과 모두 5% 유의수준에서 유의성이 인정되지 않았다. 따라서 아세틸화처리가 낙엽송의 MOE에 영향을 미쳤다고 할 수 없다.
- 아세틸화처리 후 목리1과 목리2의 평균 MOE는 각각 5,594 N/mm2와 5,893 N/mm2로 무처리 보다 약간 증가하였으나 5% 유의수준에서 유의성이 인정되지 않았다.
- 1 N/mm2 로 목리1이 목리2보다 더 컸으나 t-test 결과 5% 유의수준에서 유의성이 인정되지 않았다. 아세틸화처리 후 목리1과 목리2의 평균 MOR은 각각 69.5 N/mm2와 67.1 N/mm2로 3.0 N/mm2 정도 감소하였다. t-검정을 통해 아세틸화 처리 효과의 유의성을 분석한 결과, 5% 유의수준에서 유의성이 인정되었으므로 아세틸화처리가 낙엽송 시편의 MOR을 감소시킨다고 할 수 있다.
- 03 g/cm3 만큼 증가하였다. 아세틸화처리 후 목리1과 목리2의 평균 MOR은 각각 69.5 N/mm2와 67.1 N/mm2로 무처리 보다 3.0 N/mm2정도 감소하였다.
- 아세틸화처리에 낙엽송 시편의 평균 중량증가율 (WPG)은 11.4 ± 2.3%, 평균 부피증가율(VPG)은 3.4 ± 0.7이며 목리1의 변화가 더 컸으나 통계적으로 유의성을 나타내지 못하였다.
- 7이다. 이를 목리에 따라 구분하면, 목리1과 목리2가 각각 11.6%와 11.2% 증가하였으며, 부피는 각각 3.5%와 3.3% 증가하였다(Table 1). t-검정 결과 5% 유의수준에서 중량증가율(WPG)과 부피증가율 (VPG) 모두 목리에 따른 차이가 인정되지 않았다 (Table 2).
후속연구
- 따라서 낙엽송과 잣나무의 목리에 따른 중량과 부피의 증가 경향이 비슷하게 나타날 것으로 예상되나 실험결과는 달리 나타났다. 침투경로에 대해서는 추가적으로 해부학적 관점의 연구가 필요할 것으로 생각된다.
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