2024.8.22. 목재과학 복습 1

배운 내용 복습

목재의 특성

- 탄성과 소성이 좋음: 목재는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 등으로 이루어짐. 철근-철사-콘크리트 와 유사.

- 이방성: 목재의 3방향에 따라 서로 다른 물리적 특성을 보임

- 흡습성: 목재의 수축팽창률은 3방향 별로 다름. 길이방향:방사방향:접선방향 = 4:60:100

- 생분해성: 균, 박테리아, 곤충 특히 흰개미 등에 의해 공격받으면 당과 리그닌 성분이 감소. 가수분해, 산화 등.

- 연소성: 연료 자원으로 활용됨. 목재를 구조물로 사용할 때 불에 탈 수 있음에 유의. 하지만 연소시 다른 물질에 비해 유독물질이 나오지 않는다.

- 화학물질에 대한 불활성: 화학물질에 의한 분해와 부식에 저항이 높음. 그러나 대기중에서 1년에 6mm 정도의 속도로 풍화가 일어남. 풍화를 막기위헤 페인트 도장 등을 할 수 있음.

- 내구성: 목재를 파괴하는 매개 인자(공기, 수분, 곤충 등)가 없는 조건. 적절한 설계와 건조된 목재 이용으로 내구성 향상 가능.

- 단열성: 섬유와 같은 구조, 구조 속에 같힌 공기가 단열 역할. 열 손실 비율 목재:벽돌:유리:콘크리트:철:알루미늄 = 1:6:8:15:390:1700

---

목재 특성의 변이 : 목재는 살아있는 나무의 대사물질로 만들어지는 것. 수목의 생리작용, 생장에 미치는 생육환경 등에 따라 변이됨. 같은 나무라도 부위에 따라 특성이 다름. 수종마다 각기 다른 해부학적, 물리적, 화학적 특성을 갖는다.

---

산업용재로의 목재

- 보속생장: 소진 없이 베어 써도 다시 심어 자라남.

- 대체 할 수 있는 천연 자원 부재: 종이, 펄프 등의 원재

- 가공성이 다양함: 목재 부산물 다양

- 오염물질이 없음.

---

건축용재로서의 목재

- 활용 효율이 높음: 수공구, 기계공구 등을 사용하여 자르고 다듬기 용이. 현장 가공 적합. 못, 나사, 볼트, 결합물 등을 이용하여 강하게 결합. 접착제 결합, 가공을 통해 조립.

- 탁월한 역학성능: (같은 무게) 더글라스퍼:철=2.6:1 휨 강성. 단면의 높이에 비해 길이가 긴 기둥이나 보에서 가장 효과적

- 충격 하중을 잘 견딤

- 상대적으로 낮은 치수변화율: 가열하는 경우 목재는 길이방향으로의 팽창은 매우 작음. 화재시 건물 온도가 21도에서 600도 이상 상승하는 경우 18m 목재 보는 3.7cm, 강철 보는 12cm.

---

목재의 성질을 제대로 이해하면 목재의 장점은 살리고 단점은 장점으로 바꾸어 활용할 수 있음.

---

목재의 식물학적 특성

- 목본식물: 목부(木部, xylem)와 사부(篩部, phloem, 수피)로 구성된 통도조직을 갖는 유관속 식물 목부와 사부 사이 형성층(形成層, cambium)이라는 생장조직에서 비대생장이 이루어짐.

---

유용한 수종: 전 세계 8~10만 목본식물 중 8천종 정도를 경제적, 사회적 수요에 따라 우리 생활에 이용. 우리나라에 분포하는 목본식물 1100여종 중 50여종이 우리 생활에 널리 이용됨. 

= 경제수종의 조건: 직경이 크게 성장하는 수종, 활용 가치가 높은 재질, 접근성, 자원의 양

---

침엽수재와 활엽수재

	침엽수재	활엽수재
종류	적음	다양함
경제성	유리함. 단일, 몇몇 수종으로 큰 숲을 이룸. 벌채, 수확이 용이.	수종별로 따로 따로 각각 자라는 경우가 많음.
특징	하나의 줄기가 곧게 자람. 가공이 유리하고 재질이 비교적 균일함.	수종마다 특성이 달라 다양한 용도로 활용할 수 있는 장점이 있음.

---

수간(stem)

- 유관속 식물의 몸체는 원통모양의 기둥을 가짐. 구조와 기능에 따라 수간과 뿌리로 구분됨.

- 수간은 수관(crown)이 형태를 유지할 수 있도록 기계적으로 지지하는 기능을 함. 통도기능, 양분 저장 기능도 함.

- 뿌리는 나무를 고정하고 지지하며 뿌리털이나 균근에 의한 흡수, 통도, 저장기능도함.

- 1차 생장(길이 생장): 생장점의 정단분열조직에서 일어나는 생장. 나무의 높이와 형태를 결정함. 1차 생장에 의해 만들어지는 식물의 조직을 1차 조직이라 함.

- 2차 생장(직경 생장): 형성층에 의해 이루어지는 생장. 2차 생장에 의해 형성된 조직을 2차 조직이라 함. 매년 생장 계절이 되면 형성층은 새로운 목부 조직과 사부 조직을 만든다. 매년 새로 생긴 목부 조직이 누족되어 직경이 증가한다. 

- 수간은 밑둥치에서 꼭대기까지 직경이 점차 가늘어지는 원뿔 모양을 가짐. 나무마다 초살도(고깔의 기울기) 가 다름.

---

수피(bark)

- 어린 나무 줄기는 표피(epidermis)를 통해 물리적인 상처와 건조로 인한 수분 손실로부터 보호되어야 함. 표피층 세포의 바깥쪽은 수분손실을 막기위해 어느 정도 큐틴화 된다.

- 수피는 목부처럼 두꺼워지지 않는다. 오래된 수피는 주피가 형성되는 과정에서 종종 탈락함.

- 같은 수종이라도 환경에 따라 수피의 두께가 다름.

---

목재의 해부학적 특징

- 목재는 여러 종류의 세포들이 모여 이루어진 복잡한 구조의 생물재료. 목재 구조의 특징을 목재의 해부학적 특성이라 함. 실생활에 목재를 활용하기 위한 중요한 정보가 됨.

---

목재의 단면과 방향

- 횡단면(end grain surface, cross section): 수목이 생장하는 방향과 직각으로 절단할 때 생기는 단면

- 종단면(side grain surface): 수목의 생장방향과 평행하게 절단할 때 생기는 단면으로 2종류가 있음

- 방사단면(반경단면, 경단면, 정목면, radial section): 연륜과 직각방향으로 절단할 때 생기는 단면

- 접선단면(절선단면, 촉단면, 판목면, tangential section): 연륜과 접선방향으로 절단할 때 생기는 단면

- 목재의 3단면: 횡단면, 방사단면, 접선단면

- 목재의 3방향: 축방향(수축방향, 섬유방향, longitudinal direction), 방사방향(반경방향, radial direction), 접선방향(절선방향, tangential direction)

---

연륜(나이테, annual ring): 

 

아... 너무 많다. 별로 한 거 없는데 지쳐버렸네 내일이어서 정리해보는걸로...