목재의 구조 및 가공

목재의 종류, 특징, 용도

 

 

 

 

  목재의 종류

 

▶ 수종별 종류

 

· 침엽수

건축용 구조재로 많이 이용

 

[ 종 류 ]

소나무, 노송나무, 전나무, 삼나무, 낙엽송,
잣나무, 측백나무 등

 

· 활엽수

치장재, 가구재로 많이 이용

 

[ 종 류 ]

참나무, 느티나무, 떡갈나무, 밤나무, 버드나무,
오동나무, 은행나무 등

 

 

▶ 용도별 종류

구   분	구 조 용	수 장 용 (치 장 재)
종 류	구 조 재	창 호 재	가 구 재

 

  목재의 특징 및 용도

 

▶ 목재의 특징

 

· 장점

 

- 가공이 용이하다
- 비중에 비해 강도가 크다(경량)
- 열전도율이 작다(방한, 방서)
- 내산성, 내약품성이 있고 염분에 강하다
- 수종이 다양하고 무늬가 미려하다

 

· 단점

 

- 긴 스팬(span)의 구조가 불가능하다
- 비내화적이다
- 비내구적이다
- 함수율에 따른 변형이 크다(흡수성이 크다)

 

▶ 목재의 용도별 요구조건

 

· 구조용

 

- 강도가 크고, 곧고 긴 부재
- 충해에 대한 저항성이 큰 부재
- 수축과 팽창의 변형이 적은 부재
- 질이 좋고 공작이 용이할 것

 

· 수장용(치장재)

 

- 변형(수축, 굽음, 비틀림)이 없을 것
- 재질감이 우수할 것
- 결, 무늬, 빛깔 등이 아름다울 것
- 건조가 잘된 것

 

 

  목재의 규격 및 치수

 

▶ 치수의 종류

 

· 제재치수

제재소에서 톱켜기로 한 치수(구조재, 수장재)

 

· 마무리치수

톱질과 대패질로 마무리한 치수(창호재, 가구재)

 

· 정치수

제재목을 지정치수대로 한 것

 

▶ 목재의 정척 길이

 

· 정척물

길이가 1.8m(6자), 2.7m(9자), 3.6m(12자)인 것

 

· 장척물

길이가 정척물보다 0.9m(3자)씩 길어진 것, 4.5m(15자) 이상인 것

 

· 단척물

길이가 1.8m(6자) 미만인 것

 

· 난척물

길이가 정척물이 아닌 것

 

 

  목재의 구조

 

▶ 목재구조의 명칭

 

· 심재 : 나무줄기의 중앙 부분으로 수분이 적고 단단하다.

· 변재 : 껍질에 가까운 부분으로 부피가 크고 심재보다 무르다

· 춘재 : 봄, 여름에 걸쳐서 성장하는 세포로 비교적 크고 세포막이 연약하다.

· 추재 : 가을, 겨울에 성장하는 세포로 세포막이 두꺼우며 조직이 치밀하다. 

 

▶ 목재의 나무결

 

· 곧은결 : 연륜에 평행하게 제재한 목재면

· 널결 : 연륜에 직각 방향으로 제재한 목재

· 엇결 : 제재목의 결이 심하게 경사진 결(휘어진 나무, 가지치기· 옹이 부분)

· 무늬결 : 여러 원인으로 불규칙하게 아름다운 무늬결

 

  목재의 성질

 

▶ 목재의 함수율

구   분	함 수 율	비 고
전건재	0%	절대건조 상태(인공건조법)
기건재	10~ 15%	대기 노출 함수 상태(대기건조법)
섬유포화점	30%	섬유포화점 이상에서는 강도 변화가 없음
구조재	약 20% (24% 이하)	-
수장재	약 15% (18% 이하)	-

 

▶ 목재의 강도

 

- 비중과 강도: 목재의 강도는 비중과 비례한다

- 함수율과 강도: 함수율이 섬유 포화점 이상에서는 강도는 일정하고,

                       섬유 포화점 이하에서는 함수율의 감소에 따라 강도가 커진다.

- 가력 방향과 강도: 섬유의 평행 방향의 강도가 직각 방향보다 크다

- 심재와 변재의 강도: 심재가 변재보다 강도가 크다

- 흠과 강도: 목재의 옹이, 갈라짐, 썩음(썩정이) 등의 흠이 있으면 강도가 떨어진다

- 강도의 순서: 인장> 휨> 압축> 전단

 

▶ 목재의 수축 변형

 

- 심재보다 변재의 수축 변형이 크다

- 나무결: 섬유 방향< 곧은결 방향 < 널결 방향

- 목재 방향: 축 방향(0.35%) < 지름 방향(8%) < 촉 방향(14%)

 

 

  목재의 가공

 

◆ 가공 순서

 

▷ 용어

 

· 먹매김

마름질, 바심질을 하기 위하여 먹줄을 넣고 가공 형태를 그리는 것

 

· 마름질

목재의 크기에 따라 소요치수로 자르는 것

 

· 바심질

이음, 맞춤, 쪽매 등 깎아 내고 구멍/ 홈파기, 대패질 등으로 목재를 다듬는 것

 

▷ 가공 순서

 

① 목재 건조 처리 → ② 먹매김 → ③ 마름질 → ④ 바심질 → ⑤ 세우기

 

 

◆ 가공의 세부사항

 

▷ 마무리(대패질)

 

① 막대패질(거친 대패) → ② 중대패질 → ③ 마무리 대패질(고운 대패)

 

· 막대패질(거친대패)

제재 톱자국이 간신히 없어질 정도의 대패질(기계대패)

 

· 중대패질

제재 톱자국이 완전히 없어지고 평활한 정도의 대패질

 

· 마무리 대패질(고운대패)

미끈하여 완전 평활한 대패질

 

▷ 모접기

 

나무나 석재의 모서리면을 깎아 밀어서 두드러지게 또는 오목하게 모양지게 하는 것

 

 

◆ 가공제품

 

· 합판

3매 이상의 얇은 나무판을 1매마다 섬유 방향에 직교하도록 접착제로 겹쳐서

붙여 놓은 제품이다.

 

· 집성목재

   ① 두께 15~ 50mm의 판재를 여러 장 겹쳐서 접착시켜 만든 제품이다.

   ② 집성목재의 장점

    · 접합을 통해 자유로운 형상을 만들 수 있다.

    · 비교적 긴 스팬의 설계가 가능하다.

    · 일반 목재보다 1.5배 이상의 강도를 가진다.

    · 뒤틀림 및 변형이 적다.

 

· 파티클보드

목재의 소편(작은 조각) 부스러기를 주원료로 하여 유기질 접착제로 성형,

열압하여 판재로 만든 제품이다.

 

· 파이버 보드(MDF, Medium Density Fiberboard: 중밀도 섬유판)

식물 섬유질(목질 재료, 톱밥)을 주원료로 하여 섬유화, 펄프화하여 접착제를

섞어 압축 가공해서 합판 모양의 판재로 만든 제품이다.

 

· 코르크 판

코르크나무 껍질에서 채취한 소편을 가열, 가압하여 판재로 만든 제품으로

흡음재, 단열재 등으로 사용한다.

 

· 강화목재(경화 적층재)

합판의 단판에 페놀수지 등을 침투시켜 고압력으로 열압하여 만들며,

보통 목재의 3~ 4배의 강도로 금속 대용품 등에 쓰인다.

 

· 코펜하겐 리브

두께 3cm, 넓이 10cm의 긴 판에 자유곡선형 리브를 파내서 만든 것으로

면적이 넓은 강당, 극장의 안벽에 음향 조절, 장식 효과로 사용한다.

 

 

 

 

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