Strength Properties of Wooden Model Erosion Control Dams Using Domestic Pinus rigida Miller I

국내산 리기다소나무를 이용한 목재 모형 사방댐의 강도 성능 평가 I

  • Kim, Sang-Woo (Department of Wood Science & Engineering, College of Forest & Environmental Sciences, Kangwon National University) ;
  • Park, Jun-Chul (Department of Wood Science & Engineering, College of Forest & Environmental Sciences, Kangwon National University) ;
  • Lee, Dong-Heub (Dept. of Forest Products, Korea Forest Research Institute) ;
  • Son, Dong-Won (Dept. of Forest Products, Korea Forest Research Institute) ;
  • Hong, Soon-Il (Department of Wood Science & Engineering, College of Forest & Environmental Sciences, Kangwon National University)
  • 김상우 (강원대학교 산림환경과학대학 임산공학과) ;
  • 박준철 (강원대학교 산림환경과학대학 임산공학과) ;
  • 이동흡 (국립산림과학원 임산공학부) ;
  • 손동원 (국립산림과학원 임산공학부) ;
  • 홍순일 (강원대학교 산림환경과학대학 임산공학과)
  • Received : 2008.05.21
  • Accepted : 2008.10.02
  • Published : 2008.11.25

Abstract

Wooden model erosion control dam was made with pitch pine, of which the strength properties was evaluated. Wooden model erosion control dam was made with diameter 90 mm of pitch pine round posts treated with CUAZ-2 (Copper Azole), changing joint in three different types. In each type, erosion control dam was made in nine floor (cross-bar of five floors and vertical-bar of four floors), of which the hight was 790 mm. And then strength properties were investigated through horizontal loading test and impact strength test, and the deformation of structure through image processing (AICON 3D DPA-PRO system). In horizontal loading test of wooden model erosion control dam using round post of diameter 90 mm, whether there was stone or not did not affect strength much when using self drill screw, but strength was decreased by 23%. In monolithic type of erosion control dam using screw bar, strength was increased by 1.5 times and deformation was decreased when filling with stone. When reinforcing with screw bar that ring is connected to self drill screw, strength was increased by 4.8 times. In impact strength test of wooden model erosion control dam made with round post of diameter 90 mm, the erosion control dam connected with self drilling screw not filling with stone was totally destroyed by the 1st impact, and the erosion control dam using screw bar was ruptured at cross-bar at which 779 kgf of impact was loaded in the 1st impact. In the 2nd impact, the base parts were ruptured, and reaction force was decreased to 545 kgf. In the 3rd impact, whole base parts were destroyed, and reaction force was decreased to 263 kgf.

국내산 주요 침엽수 소경목의 활용 방안으로 리기다소나무를 이용한 목재 모형 사방댐을 제작하여 강도 성능을 평가하였다. 목재 모형 사방댐은 직경 90 mm의 CUAZ-2 (Copper Azole) 처리한 리기다소나무 방부 원주목을 사용하여 3 Type으로 접합부를 달리하여 제작하였다. 각 Type별 사방댐은 횡목 5층 종목 4층 총 9층의 높이 790 mm로 제작 하였으며 수평 재하 시험과 충격 시험을 통한 강도 성능 평가와 화상처리를 통한 구조물의 변형을 검토 하였다. 직경 90 mm의 원주목을 사용한 목재 모형 사방댐의 수평 재하 시험 결과 직결나사를 사용한 경우 쇄석의 유무는 강도에 큰 영향을 미치지 않았지만 변형은 23% 감소하였다. 전선볼트를 사용한 일체형 사방댐의 경우 쇄석을 채운 경우 1.5배 강도가 증가하고 변형은 감소하였다. 직결나사에 고리가 달린 전선볼트로 보강한 경우 4.8배 강도가 증가하였다. 직경 90 mm 목재 모형 사방댐의 충격 시험 결과 쇄석을 채우지 않은 직결나사 사방댐은 1회 충격에 구조물 전체가 파괴되었으며 전선볼트를 사용한 사방댐은 1회 충격시 779 kgf의 충격이 직접적으로 가해지는 횡목에서 파괴되었다. 2회 충격시 기초부가 파괴되며 545 kgf로 반력이 감소하였고 3회 충격시 기초부 전체가 파괴되며 263 kgf로 반력이 감소하였다.

Keywords

References

  1. 김영숙, 홍순일, 윤정희. 2006. 낙엽송 원주상 소경목의 원목성상과 방부처리성. 목재공학. 34(1): 52-60.
  2. 전근우. 2003. 일본의 사방댐 시공제도와 기술수준 및 시사점. 제28회 전국 사방실무 교육 및 연찬회. pp. 17-48.
  3. 전근우, 김석우, 문진희, 염규진, 김경남, 김재헌, 이천용, 木村正言. 2004. 오스트리아의 환경친화적 사방공법. 산림공학기술. 2(3): 258-269.
  4. Anderson R. B., J. K. Wiedenbeck, and R. J. Ross. 1997. Nondestructive Evaluation for Detection of Honeycomb in the Sawmill: an Economic Analysis. Forest Products J. 47(6): 53-59.
  5. Ryu. T. G. and K. K. Jang. 1997. Effect of Soil Erosion Control Dam. 1997 Proceedings of the Korean Forest Society. pp. 1-2.
  6. Ryu. T. G. and K. K. Jang. 1998. Effect of Soil Erosion Control Dam in the Hillside Area. Life Science and Natural Resources. 20: 1-4.
  7. Ryu. T. G., K. K. Jang, and S. M. Park. 1999. Decision of the Dam Site for the Soil Erosion Control and the Water Resource Management. Life Science and Natural Resources. 21: 1-16.
  8. Wolfe R. and J. Murphy. 2005. Strength of Small-Diameter Round and Tapered Bending Members. Forest Products J. 55(3): 50-55.
  9. 京都府 森林保全課 治山係. 2000. 京都府における木材治山ダムの実施について. 治山. 44(12): 272-276
  10. 小林 猛. 1997. 新潙県間伐材活用100万本運動について. 治山. 42(6): 146-151.
  11. 花野 秀昭. 1997. 治山公私におる木材利用について. 治山. 42(4): 84-88.
  12. 蔵富 和彦. 2004. 治山工事における木材使用事例. 治山. 48(10): 223-228.
  13. 中谷 和司. 1997. 治山事業における間伐材の使用について. 治山. 41(11): 281-287.
  14. 千葉 朋彦. 2004. 間伐材を利用した水路工について. 治山. 49(2): 30-33
  15. 산림청. 2006. 임업통계연보.