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목재의 섬유포화점

Posted at 2015-03-20 14:56:24

목재의 섬유포화점 &nbsp;&nbsp; 1. 자유수&nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 목재 내에 존재하는 수분은 세포내강과 같은 빈 공간에 물의 상태로 존재하는 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 자유수가 있습니다. &nbsp;&nbsp; ○ 목재 중에 함유된 수분은 세포월공내에 생리수와 목질부 공극에 있는 자유수가&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 있습니다. &nbsp;&nbsp; ○ 자유수는 이동이 원활하며 높은 함수율 상태에서 건조될 경우에 자유수가 먼저 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 증발됩니다. 2. 결합수 &nbsp;&nbsp; ○ 세포벽 내의 미세한 공극에 물분자의 상태로 존재하면서 목재의 성분과 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 수소결합 또는 극성결합을 이루고 있는 결합수입니다.&nbsp;&nbsp; ○ 세포벽에 있으며 화학적으로 흡수하고 있는 흡착수가 있으며 보통 생재의 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 함수율은 수종과 벌채시기에 따라 다르나 변재부에는 80~200% 정도, &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 심재부에는 40~100% 정도입니다. &nbsp; &nbsp;<o:p></o:p> 3. 섬유포화점 &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 목재가 건조하면 1차적으로 자유수가 증발하고 결합수가 남고 계속 건조하면 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 결합수가 최종적으로 증발합니다. 이때 양자의 한계점을 섬유포화점(Fiber&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; Saturation Point)이라고 합니다. &nbsp;&nbsp; ○ 목재의 함수율이 30% 정도에 이르면 목재 내의 자유수가 거의 다 증발&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 되고 다음으로 세포벽 내의 결합수가 증발되기 시작합니다. &nbsp;&nbsp; ○ 자유수는 모두 없어지고 세포벽은 결합수로 포화된 상태의 함수율을 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 섬유포화점이라고 하며, 이 섬유포화점이 목재의 성질 변화에 중요한 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 전환점이 됩니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 섬유포화점보다 높은 함수율 상태에서의 수분 이동은 주로 자유수에서&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;일어나기 때문에 세포벽에는 근본적으로 변화가 없습니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 따라서 이 때의 함수율 변화는 목재의 강도, 수축 및 팽윤, 건조 결함의&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 발생 등과 같은 목재의 물리적 성질에는 거의 영향을 미치지 않습니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 그러나 섬유포화점 이하에서의 수분 변화는 결합수에서 발생하며 이는 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 바로 세포벽 내의 수분 변화에 따른 세포벽의 성질 변화로 연결되어 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 목재의 강도 및 물리적 성질에 변화를 초래하게 됩니다. &nbsp;&nbsp; ○ 일반적으로 목재의 함수율이 섬유포화점 이하에서 감소하면 목재의 강도는&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;증가되고 목재의 치수는 감소하게 됩니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 섬유포화점 이하에서 함수율이 감소하면 목재의 치수가 감소하는데 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 목재의 방향에 따라서 수축율이 서로 다르기 때문에 치수의 감소 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 정도가 방향에 따라서 차이를 나타냅니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 이와 같이 방향에 따른 치수 변화량의 차이에 의하여 할열, 굽음, &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 뒤틀림 등의 여러 가지 건조결함이 발생되는 것입니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 따라서 목재의 여러 가지 건조결함이 사용 중에 발생하는 것을 방지하기 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 위해서는 사용 장소의 평형함수율에 근접하게 건조된 목재를 사용하여야 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 하며 사용 중에 목재의 목재의 함수율이 증가되지 않도록 철저한 관리해야 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 합니다. &nbsp;&nbsp; ○ 아무리 건조된 목재를 사용하더라도 보관이나 사용 중에 수분에 노출되면 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 함수율이 증가되고 이 과다한 수분이 사용 장소의 상대습도와 평형상태에 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 도달하기 위하여 건조되면서 여러 가지 결함이 발생될 수 있기 때문임. &nbsp;&nbsp; ○ 목재가 건조되면 수축이방성으로 인하여 많은 결점들이 발생할 수 있는데 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 할열, 분할, 길이굽음, 측면굽음, 나비굽음, 뒤틀림 등이 여기에 속합니다. &nbsp;&nbsp; ○ 그 외에 옹이의 갈라짐, 옹이의 빠짐, 솟은 목리, 거친 목리 등의 결점도 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 발생할 수 있습니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 이러한 결점들은 심한 할열이나 분할의 경우를 제외하고 기본적으로 목재의 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 강도나 강성에는 영향이 없지만 과도한 변형은 목재의 사용에 장애가 되며 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 구조물의 건축 후에 생기는 변형은 표면 마감재의 하자로 나타나기도 함. &nbsp;&nbsp; ○ 목재의 함수율은 썩음 또는 벌레에 의한 충해와도 매우 밀접한 관계입니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 일반적으로 목재의 함수율이 25∼50% 범위 내에서 부후균 및 벌레의 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 피해가 가장 심하게 나타난다. 따라서 목재의 관리에서 이 범위의 함수율을 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 피하면 썩음 또는 충해를 예방할 수 있습니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 저목장에서 물을 이용하여 목재를 저장하거나 또는 물이 없는 경우에는 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 계속해서 목재에 물을 뿌려주는 이유가 바로 목재의 함수율을 높게 유지하여&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;썩음 또는 충해를 예방하기 위한 것입니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 그러나 목재를 이용하는 경우에는 대기 중의 평형함수율이 12% 내외이기 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 때문에 높은 함수율의 목재를 사용하면 사용 중에 건조되어 썩음이나 충해가 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 발생하기에 적당한 함수율 조건이 되거나 또는 더욱 건조되어 건조결함이 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 발생하게 됩니다. &nbsp;&nbsp;&nbsp;○ 따라서 목재를 함수율 19% 이하로 건조하여 사용하고 사용 중에도 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 함수율이 19%를 초과하지 않도록 주의하면 썩음이나 충해 등을 예방할&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;수 있으며 수축으로 인한 결함도 방지할 수 있을 것입니다.



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