Study on Physical Properties of Domestic Species III: Sorption, Thermal, Electrical and Acoustic properties of Liriodendron tulipifera, Betula costata, Paulownia coreana

국산재의 응용물성연구III: 백합나무, 거제수나무, 오동나무의 수분흡착성 및 열적·전기적·음향적 성질

  • Lee, Won-Hee (College of Agriculture and Life Science, Kyungpook National University) ;
  • Park, Byung-Soo (Forest Products Division, Korea Forest Research Institute,) ;
  • Chong, Sung-Ho (Forest Products Division, Korea Forest Research Institute,) ;
  • Kang, Ho-Yang (College of Agriculture. Chungnam National University) ;
  • Hwang, Kwon-Hwan (Forest Products Division, Korea Forest Research Institute,) ;
  • Byeon, Hee-Seop (College of Agriculture and Life Science, IALS, Gyeongsang National University)
  • 이원희 (경북대학교 농업생명과학대학) ;
  • 박병수 (국립산림과학원 임산공학부) ;
  • 정성호 (국립산림과학원 임산공학부) ;
  • 강호양 (충남대학교 농업생명과학대학) ;
  • 황권환 (국립산림과학원 임산공학부) ;
  • 변희섭 (경상대학교 농업생명과학대학, 농업생명과학연구원)
  • Received : 2008.04.04
  • Accepted : 2008.06.25
  • Published : 2008.11.25

Abstract

A series of the studies on the applied physical properties of domestic species have been conducted last three years. Liriodendron tulipifera, Betula costata, Paulownia coreana were examined on sorption property, thermal property, electric property, acoustic property. Because the same apparatus and experimental procedures were used for all species, their results can be easily comparable. The experiments for sorption property were conducted with 80 mesh wood powder and resulted in their EMC's and sorption isotherms. The thermal conductivity and diffusivity, and electric resistance and volumetric electric resistivity were measured with a thermal-wire device and a high electric resistance meter. The differences of the thermal and electric properties between quarter-and flat-sawn specimens were observed, which was partially attributed to their anatomical differences. An acoustic measurement system was used to evaluate dynamic MOE and internal friction. This paper provides the useful fundamental data for designing a wood structure, correcting a portable resistance-type moisture meter, and acoustic properties of wood.

주요 국산재의 여러 가지 응용물성을 지난 3년에 걸쳐 조사하였다. 전보(강 외 4인 2008, 변 외 5인 2008)에 이어 본보에서는 우리나라의 활엽수 주요 수종인 백합나무, 거제수나무, 오동나무를 재료로 사용하였다. 매년 동일한 장치와 실험조건으로 실험하였기 때문에 모든 수종에 대한 결과를 상호 비교 할 수 있었다. 수분흡착성 실험은 80메시 목분을 이용하였으며, 넓은 범위의 상대습도조건에 따른 평형 함수율과 흡착등온선을 구하였다. 열전도율과 열확산률은 열선열전도장치를, 전기의 부피저항률과 저 항은 고전기저항계를 이용하여 측정하였다. 정목재와 판목재의 열적 전기적 특성차이가 관찰되었는데 이는 해부학적 차이에 의한 것으로 보인다. 음향적 성질은 음향측정시스템을 사용하여 동적탄성률, 내부마찰을 측정하였다. 본 논문의 결과들은 목재구조물 설계, 휴대용 목재수분계 보정, 음향적 성질 등에 필요한 기본 자료를 제공한다.

Keywords

References

  1. 강호양, 변희섭, 이원희, 박병수, 박정환. 2008. 국산재의 응용물성연구 I: 소나무의 수분흡착성 및 열적.전기적.음향적 성질. 목재공학 36(3): 70-84.
  2. 변희섭, 강호양, 이원희, 박병수, 정성호, 박정환. 2008. 국산재의 응용물성연구 II: 잣나무 낙엽송의 수분흡착성 및 열적.전기적.음향적 성질. 목재공학 36(4): 1-10.
  3. 변희섭, 홍병화. 1997. 피아노향판용 아가티스재의 동역학적 성질. 한국가구학회지. 8(1/2): 10-15.
  4. 정우양, 박선행. 1999. 바이올린용 소재의 진동모드해석에 관한연구-절삭방향 및 밀도에 따른 공진주파수의 변화. 목재공학. 27(3): 1-6.
  5. 홍병화. 1985. 響板用 오동나무재의 動力學的 性質. 목재공학. 13(3): 34-40.
  6. Brunauer, S., P. H. Emmett, and E. Teller, 1938. J. Amer. chem. Soc. 60, 309-319. https://doi.org/10.1021/ja01269a023
  7. Bucur, V. 1995. Acoustic of Wood. CRC Press. pp. 14-44.
  8. Gillis, Christopher M., W. Stephens, and P. Peralta. 2001. Moisture meter correction factors for four Brazilian wood species. Forest Products Journal 51(4): 83-86.
  9. Chirkova, J., I. Irbe, B. Andersons, and I. Andersone. 2006. Study of the structure of biodegraded wood using the water vapour sorption method. International Biodeterioration & Biodegradation. 58: 162-167. https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2006.06.005
  10. Kataoka, A. and T. Ono. 1976. The dynamic mechanical properties of Sitka spruce used for sounding boards. J. Japan Wood Res. 22(8): 436-443.
  11. Olek, W., J. Weres, and R. Guzenda. 2003. Effects of Thermal Conductivity Data on Accuracy of Modeling Heat Transfer in Wood. Holzforschung 57(3): 317-325. https://doi.org/10.1515/HF.2003.047
  12. Rice, Robert, W. and R. K. Shepard 2004. The thermal conductivity of plantation grown white pine (Pinus strobus) and red pine (Pinus resinosa) at two moisture content levels. Forest Products Journal 54(1): 92-94.
  13. Suleiman, B. M., J. Larfeldt, B. Leckner, and M. Gustavsson. 1999. Thermal conductivity and diffusivity of wood. Wood Science and Technology 33: 465-473. https://doi.org/10.1007/s002260050130
  14. 岡野 健. 1991. 木材の音響的性質. 木材學會誌. 37(11): 991-998.
  15. 矢野浩之, 山田一正. 1989. ピアノ響板用シトカスプルース材放射方向の音響特性. 木材學會誌. 31(3): 222-230.
  16. 矢野浩之, 松岡一郞, 椋代純輔. 1992. バイオリン用材の音響的性質. 木材學會誌. 38(2): 122-127.
  17. Norimoto, M. 1982. Structure and properties of wood used for musical instruments I (On the selection of wood used for piano sound boards). J. Japan Wood Res. Soc. 28(7): 407-413.