초록 ▼

제1세부과제 : 침엽수 합판의 재질 및 성능에 관한 연구침엽수를 보유하고 있는 각 국가들은 이용 및 가공 기술개발에 관한 연구를 많이 행하여 왔으며, 이 연구 결과는 침엽수이용에 많은 영향을 미쳤다. 그러나, 주로 열대활엽수재에 의존하던 우리나라, 일본 등은 이에 대한 연구가 거의 행하여지지 않았다. 일본의 경우, 1980년대에 접어들면서, 목재 파동을 겪은 이후부터 이미 이러한 목재 자원 문제를 예상하여 열대활엽수재의 대체 원료 개발 사업을 추진하였다. 이러한 취지에서, 본 연구는 가장 많이 수입되고 있는 라디아타 파

제1세부과제 : 침엽수 합판의 재질 및 성능에 관한 연구침엽수를 보유하고 있는 각 국가들은 이용 및 가공 기술개발에 관한 연구를 많이 행하여 왔으며, 이 연구 결과는 침엽수이용에 많은 영향을 미쳤다. 그러나, 주로 열대활엽수재에 의존하던 우리나라, 일본 등은 이에 대한 연구가 거의 행하여지지 않았다. 일본의 경우, 1980년대에 접어들면서, 목재 파동을 겪은 이후부터 이미 이러한 목재 자원 문제를 예상하여 열대활엽수재의 대체 원료 개발 사업을 추진하였다. 이러한 취지에서, 본 연구는 가장 많이 수입되고 있는 라디아타 파인과 국산 낙엽송 두 수종을 선택하여, 향후 증가할 목조건축물의 구조용재로서 사용 가능성을 알아보기위해 소재의 강도시험, 단판의 품질시험및 접착력시험을 실시하였고, 두 수종으로 제작한 합판의 재질 및 기계적 성질 시험을 실시하였다. 또한 거푸집용 성능시험 및 특수가공합판으로서의 구조적 성능시험도 실시하였다.그 결과는 다음과 같다.1) 3수종에 대하여 페놀수지 접착제와 우레아-멜라민공축합수지 접착제를 사용하여 접착력시험을 행한 결과, 각 수종 모두 비슷한 결향을 나타내어 수종간의 차이는 발견되지 않았으며, 서로 다른 수종간의 접착력 또한 별 문제가 없는 것으로 판명되었다. 다만, 접착제의종류에 있어서 우레아-멜라민 공축합 수지 접착제의 경우, 내구성에 문제가 있는 것으로 밝혀져 구조용 침엽수 합판의 접착제로서는 부적합함을 알 수 있었다.2) 실대제 합판을 제조하여 침엽수 합판의 굽음, 비틀림 및 치수 안정성 등의 재질에 관한시험 결과, 굽음이나 뒤틀림에 있어서는 예상했던 수치보다 낮은 수치가 얻어져 구조재로서사용함에 있어 적합한 결과가 얻어졌다.3) 마루 및 벽체의 덮개제로서의 성능 가운데 못에 대한 성능 시험을 행한 결과 못측면 저항력, 못인발저항력 및 못머리 관통력 등에 있어서 대부분 구조용재로서의 기준성능에 적합한 성능을 나탄내었으나, 마루 덮개재로서의 못인발저항력에 있어서는 기준 성능에 부적합한 성능을 나타내었다.4) 가장 많이 수입되고 있는 라디아타 파인과 국산 낙엽송 두 수종을 선택하여, 향후 증가할 목조건축물의 구조용재로서 사용 가능성을 알아보고 건축물에 많이 사용되는 거푸집으로서 성능을 알아보기 위하여 연구를 수행한 결과 국산 낙엽송과 라디아타 파인으로 만든 침엽수 합판들을 구조용으로 사용할 때 휨성능에는 아무런 문제가 없었으며, 두 수종 모두 못측면저항력 실험이나 인발저항력 실험에서 우수한 성능을 나타내었다. 결과적으로 두 수종 모두 구조용 합판의 벽체나 지붕재로서 사용할 수 있지만, 바닥재용으로의 사용을 위해서는 합판의 성능을 개선할 필요가 있음이 나타났고, 수종에 따른 벽체 거푸집의 처짐량은라디아타 파인이 14.5㎝로 가장 큰 처짐량을 나타내었다.제2세부과제 : 침엽수재의 로타리 단판 절삭 및 단판과 소재 건조가공 기술 개발본 연구는 열대 활엽수 대체자원으로서 일본잎갈나무, 다후리안낙엽송과 라디에타소나무의 단판과 소재의 효율적 가공 이용을 기초재질, 원목의 3열수온도(55, 66과 77℃)별 가열전처리시간, 무처리와 가열전처리에 의한 두께 1.5와 2.5㎜ 로타리단판의 절삭성과 건조성,판재류(24, 27과 30㎜)와 각재류(45, 51과 57㎜)의 4계절별 천연건조효과와 열기 건조스케쥴을 개량코저 실시하였다.소재의 기초재질에서 방사방향의 평균 가도관장과 생재비중의 변이, 변재와 심재의 생재함수율, 수축률, 흡수량, 강도, 탄성계수 및 추출물 함량 등을 구명하였다.로타리 단판절삭과 건조시험에서 동기중에 가열 전처리에서 3열수온도(55, 66, 77℃)별에 따라 원목의 외층과 내층의 가열과 냉각 기간중의 온도 변화를 측정하여 열수온도별 적정 가열시간과 단판절삭 유효시간을 알 수 있었다. 가열 처리에 의한 효과로서 단판두께의 변이, 이할깊이, 이할간격, 단판수율, 표면거칠기 등의 품질은 수종과 단판 두께에 따라상이하였다. 단판의 젯트건조에서 단판의 초기함수율, 건조시간과 단판 두께의 변수가 최종?엽송 순위였다.판재류와 각재류의 4계절별 천연건조곡선과 최종함수율을 구하여 계절별 건조패턴, 최종함수율과 건조 소요기간을 밝혔다. 그리고 시간스케쥴에 의한 판재류와 각재류의 열기건조곡선을 작성하고 건조스케쥴 개량에 활용될 수 있는 함수율과 건조저항의 관계식을 구하였다. 아울러 열기건조 목재의 횡단면 할렬과 재면 할렬의 출현율과 개수, 발생정도 등건조결함을 밝혔고, 또한 천연건조재와 열기건조재의 두께 수축률과 폭 수축률을 측정하여최종함수율과 횡단면 수축률의 관계식을 도출하였다.제3세부과제 : 화학가공에 의한 침엽수재의 품질귀화 및 고부가가치 바이오 폴리머 개발수용성 추출조건이 추출물 수율에 미치는 영향에 대하여 조사한 결과, 수피입자 크기의 경우 입자가 가늘수록 추출효율이 증가하였으며, 추출온도는 10℃증가에 대해 약 10%의추출량 증가를 보였다. 또한, 액비 1:50까지는 효율이 증가하였으나 그 이상에서는 변화가거의 없었다. 이와 달리 알칼리성 추출조건에서는 추출물 수율에 미치는 영향을, 알카리농도가 0.5%가 될 때 까지는 추출물량이 증가하였으나 그 이상의 농도에서는 증가가 둔화되었다.pH변화가 추출물 수율에 미치는 영향을 조사한 결과 pH9까지는 추출물량이 증가하지않았으나, pH 9 부터는 급격한 증가를 보였다.낙엽송 추출성분의 분획 특성을 조사한 결과, 분자량은 35,000에서 주피크, 8,000 근처에서제2피크, 5,000 근처에서 제3피크를 가지는 것으로 나타났다.추출물을 이용한 접착제 제조의 겔화시간과 접착제의 pH간에는 밀접한 관계를 가지므로 이에 대하여 조사한 결과, pH가 높을 수록 겔화 시간이 단축되었으며, 한외여과를 한 것이 겔화시간이 단축되었다. 소나무 추출물 분획에 있어서, 한외여과법은 분획에 매우 효과적이었으며, 이로 인해 저분자량 및 반응성이 적거나 없는 부분등을 효과적으로 제거시킴으로써 polyflavonoid 성분의 정제를 성공적으로 수행할 수 있었다. 또한 무처리 목재를 페놀로 용액화한 후 이로부터 접착제를 제조하여 그 접착성능을 밝히고, 접착제 제조시에 영향하는 인자(수지화시간, 포름알데히드/페놀 몰비)에 대하여 조사하여 목질계 접착제의 개발가능성에 대하여 검토한 결과, 본 연구를 통해 개발된 목질계 접착제는, 접착력에 있어서는기존의 합판용 페놀수지에 대체할 수 있을 정도의 우수하지만, 보존성이나 점도에 있어서는문제점을 안고 있는 것으로 드러났다. 따라서 이러한 목질계접착제의 산업적인 이용을 위해서는 접착제의 품질을 안정화하고 개선하는 것이 금후 해결해야 될 과제라고 생각한다.

Abstract ▼

Subproject 1 : Studies on Properties and Performance of SoftwoodPlywoodThere have been many researches for the using and development of processingtechnology of softwood in each country which they have plenty of softwood. Theirresults have affected on the use of softwood. However, in

Subproject 1 : Studies on Properties and Performance of SoftwoodPlywoodThere have been many researches for the using and development of processingtechnology of softwood in each country which they have plenty of softwood. Theirresults have affected on the use of softwood. However, in countries that using tropicalhardwood as main sourse, for example Korea, Japan, these researches have rarely beenconducted. But, Japan, which experienced wood shock in 1980's, has started searchingfor new wood composite substituted for tropical hardwood. In this research, RadiataPine and Domestic Larch, which chiefly imported, were selected. Experiments wereconducted in order to investigate the potential for structural use, the strength of materialand the quality of veneer. Also, the quality and the mechanical property of plywoodwhich manufactured of two species were tested. The performance test for molding,and structural performance test for special plywood were executed. The result asfollows :1) In bonding strength test of three species with phenol resin and urea-melaminecocondensed resin, the tendency of each species were similar. Therefore, there is nodifference between species. But, urea-melamine cocondensed resin was found asunsuitable resin for structural softwood plywood. The reason is that Urea-melaminecocondensed resin have durability problem,2) In test for warp, twist, dimenssional stability, using actual size of plywood,experimental value for warp, twist was lower than that of expected value. so, itconsidered as suitable for structural use.3) In nail performance test for floor and wall sheathing, nail lateral resistance, nail pullthrough, nail push head were correspinded to standard performance for structural use,but nail pull through for floor sheathing is unsuitable.4) This research which was conducted to investigated the potential for structural use oftwo species and to find performance for molding showed that both speices haveexcellant performance in nail lateral resistance, nail pull through test. In conclussion,Both species can be used for structural plywood of wall or roof, but in use for floor,plywood performance need be improved The deflection of wall molding is 14.5cm inRadiata Pine, that is larger than that of Domestic Larch.Subproject 2 : Rotary Peeling and Drying of Softwood Veneer and Its Lumber DryingThis study was conducted to evaluate the fundamental properties, preheating timeof bolt by water vat temperatures of 55, 66 and 77℃, peeling properties and veneerdrying characteristics for 1.5 and 2.5mm thick veneer from preheated and controlled blot,air drying curve four seasons, kiln drying curve and drying resistance of lumber suchas 24, 27 and 30mm thick board and 45, 51 and 57mm thick dimension from Japaneselarch, dahurian larch, radiata pine for efficient utilization for various uses as thealternative resources of tropical hardwood.The fundamental properties such as horizontal variation intracheid length and radialbasic specific gravity, green moisture content(MC) of sapwood and hearwood,shringkage, water absorption, strength, MOE and extractives content was determined.The profiles of the heating temperature of shell and core in three water vattemperatures and the profiles of the cooling temperature after preheating in winter weredetermined to require suitable heating time and effective peeling time after preheating.Variation of veneer thickness, the depth of check, check distance, roughness and veneerthicknesses. Variables such as initial MC, drying time and veneer thckness showedstrong effect for Japanese larch, less effect for radiata pine and much less effect fordahurian larch veneer in jet drying.Air drying curves, effective drying time and final MC were determined for boardsand dimension lumbers by four seasons. Kiln drying curves of board and dimensionlumber using time schedule were prepared. Also, relationship between dryingresistance and MC were found for board and dimension lumbers. These dryingresistance could be applied for modifying kiln schedules. Frequency of checked lumberand average number of check per checked lumber were determined for end check andsurface check. However, internal check was not occurred in any species and lumberthicknesses. Shrinkage of air-and kiln dired lumber were determined for thickness andwidth of lumber. Relationship between cross sectional areal shrinkage and finalmoisture content were found for air and kiln dired lumber.Subproject 3 : Development of New Products and High Value Added Biopolymer fromSoftwoods by Chemical ModificationExtracts from bark was studied with a view to producing water-proof woodadhesives. In case of hot-water extracts, the efficiency was increased with finerparticle size and higher temperature. Extractives was increased upto 1:5 bark to liquorratio, but no changes in the above ratio.Alkali-soluble extracts were no changes upto pH 9, and then abrupt increasing ofextracet from pH 9. Fractionation of Japanese larch extracts showed main peak at35,000, 2nd peak on 8,000, and 3rd peak on 5,000.In the polymer preparation from soluble extracts, it was shown that gelling timeand pH of the extracts have a close relationship. The reduction of gelling timeresulted at higher pH and ultrafiltration treatment. Concerned to the pine treeextractive fraction, ultrafiltration method was efficient for obtaining high yield purifiedphenolic compounds(mainly polyflavanoids) by removing unnecessary lower molecularweight fraction, and thus for preparing wood adhesives from barks.And, phenol-type adhesive for plywood was prepared from liquefied wood. Theeffects of the liquefaction conditions and resinification conditions on the adhesiveproperties were investigated. The adhesive strength of the resinifiedliquefied(phenolated) wood met Korean Standard of commercial phenol-formaldehydeadhesive for plywood(KS M3702). However, the storage life at 60℃ and the viscosityof prepared adhesive were below standard. Consequently, the stabilization of theadhesive quality is a problem to be solved for commercial use.

목차 Contents

• 목 차...37
• 2. 제 2 세부과제...101
• I. 소재의 기초 재질 시험(1차년도)...101
• 1. 서론...101
• 2. 연구방법 및 이론...101
• 3. 결과및 고찰...102
• 4. 결론...107
• 5. 인용문헌...107
• II. 수종의 침엽수 단판용 원목의 가열과 냉각시간(2차년도)...108
• 1. 서론...108
• 2. 연구방법 및 이론...109
• 3. 결과 및 고찰...110
• 4. 결론...113
• 5. 인용문헌...113
• III. 수종의 침엽수재의 로타리 단판 절삭과 건조(2차년도)...115
• 1. 서론...115
• 2. 연구방법 및 이론...116
• 3. 결과 및 고찰...119
• 4. 결론...128
• 5. 인용문헌...129
• IV. 판재류와 천연건조와 열기건조 열기건조 시험 (3차년도)...131
• 1. 서론...131
• 2. 연구방법 및 이론...131
• 3. 결과 및 고찰...136
• 4. 결론...152
• 5. 인용문헌...153
• 3. 제 3 세부과제...157
• I.탄닌접착제를 위한 침엽수수피의 수용성추출물의 양적 변이...157
• 1. 서론...158
• 2. 연구방법 및 이론...160
• 3. 결과 및 고찰...161
• 4. 결론...166
• 5. 인용문헌...168
• II. 탄닌접착제를 위한 침엽수수피의 알칼리성설추출물의 양적변이...169
• 1. 서 론...170
• 2. 연구방법 및 이론...171
• 3. 결과 및 고찰...172
• 4. 결 론...179
• 5. 인용문헌...180
• III. 탄닌접착제를 위한 시틸리아산 낙엽송수피 온수추출물의 한외여과 특성...181
• 1. 서 론...182
• 2. 연구방법 및 이론...183
• 3. 결과 및 고찰...185
• 4. 결 론...197
• 5. 인용문헌...198
• IV.탄닌접착재를 위한 소나무수피 알칼리추출물의 한외여과 및 접착제 특성...199
• 1. 서 론...200
• 2. 연구방법 및 이론...201
• 3. 결과 및 고찰...203
• 4. 결 론...214
• 5. 인용문헌...216
• V.아세틸화 침엽수재의 치수변화 특성...217
• 1. 서 론...218
• 2. 연구방법 및 이론...218
• 3. 결과 및 고찰...221
• 4. 인용문헌...228
• VI.용액화물로부터 포름알데히드계 접착제의 제조...229
• 1. 서론...230
• 2. 연구방법 및 이론...231
• 3. 결과 및 고찰...232
• 4. 결론...237
• 5. 인용문헌...238
• 6. 논문발표 목록서...239