• 한국건축시공학회지
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• 제23권6호
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• pp.761-772
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• 2023

목구조 내화설계는 탄화두께를 이용하여 설계에 반영할 잔존단면을 산정하여 구조설계에 반영한다. 유럽이나 미국에서는 목재의 특성에 따라 탄화두께를 제시하여 적용하고 있으며, 국내에서는 내화시험을 통해 탄화두께를 산출하고 있다. 본 연구에서는 국내 구조용 집성재에 사용되고 있는 접착제별로 구조용 집성재를 제작하여 접착제 종류에 따른 탄화특성과 접착면의 방향성에 따라 내화성능에 미치는 영향을 비교하였다. 집성재 집성 시 사용되는 접착제중 멜라민이 내화성능에 가장 유리한 것으로 나타났으며, 다음으로 레소시놀, 폴리우레탄 순이었다. 또한 적층면보다는 적층단면이 접착제의 영향으로 인해 탄화속도가 커서 내화성능에 더 많은 영향을 주는 것으로 확인되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.300-309
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• 2009

목재를 이용한 구조의 효율적인 사용은 자원의 낭비를 줄이고 세계 환경을 보호할 수 있다. 이 연구는 대단면 목조건축을 위해 강재와 구조용 집성재를 이용한 내화성능을 지닌 복합재료의 개발을 목적으로 한다. 내화 시험에 앞서 구조용 강재와 구조용 집성재를 이용한 복합재료의 휨강도 특성을 확인하고자 한다. 구조용 강재 보(H type)와 구조용 집성재 보, 구조용 강재와 구조용 집성재를 이용한 복합재료 보의 휨시험을 시행하였다. 구조용 집성재간의 접착제로는 레졸시놀계를 사용하였으며 구조용 강재와 구조용 집성재 간의 접착제로는 폴리우레탄 수지를 사용하였다. 휨시험은 KS F 2150에 의거하여 시행하였으며 각각의 평균 최대하중은 복합재료가 137.5 kN, 구조용 집성재가 106.5 kN, 구조용 강재가 48 kN을 나타내었다. 구조용 집성재가 높은 휨탄성력을 지니고 있기 때문에 복합재료를 사용할 경우 구조적 안정성을 부여할 뿐 아니라 친환경적인 재료로 이용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권1호통권129호
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• pp.87-96
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• 2005

본 연구에서는 국산재의 구조용집성재 라미나로의 이용을 위해 국산 소나무, 잣나무와 낙엽송 공시판재에 대하여 육안품질을 평가한 후, 레조르시놀수지와 수성고분자 이소시아네이트수지 접착제로 접착하여 제조한 단일수종 및 이수종 혼합 구조용집성재의 전단접착력과 접착내구성을 평가하였다. 국산재의 구조용집성재 라미나로의 이용을 위해 공시판재에 대한 육안품질등급 구분을 실시한 결과, 소나무, 잣나무 및 낙엽송의 육안품질 종합등급은 재내 잔존하는 크고 많은 옹이와 함께 큰 목리경사각으로 인해 낮은 등급의 판재 비율이 상당히 높게 나타났다. 좀더 높은 등급의 판재를 생산하기 위하여 가지치기 등의 육림작업과 할렬 및 비틀림 등의 결함을 줄이기 위한 제재 및 건조공정 개발이 필요할 것으로 판단되었다. 레조르시놀 수지 접착제와 수성고분자 이소시아네이트 수지 접착제로 제조된 단일수종 및 이수종 혼합 집성재의 전단강도는 $7.9{\sim}9.9N/mm^2$ ($80.9{\sim}101.3kgf/cm^2$) 범위 내에 있어 A수종군의 KS규격 전단강도인 $7.1N/mm^2$ ($72kgf/cm^2$)을 훨씬 상회하는 우수한 접착력을 나타내어 사용된 두 접착제 모두 강도적인 문제는 발생치 않을 것으로 판단되었다. 또한 레조르시놀 수지 접착제를 사용하여 제조한 단일수종 집성재와 이수종 혼합집성재의 침지 및 삶음박리시험 결과 모든 시험편이 KS 기준을 상회하여 접착내구성에도 역시 문제가 없음을 보여주었다. 그러나 수성고분자 이소시아네이트 수지 접착제로 제조된 단일수종 및 이수종 혼합 집성재의 침지와 삶음 박리율은 매우 높아 이 접착제를 구조용집성재용 접착제로 사용할 경우는 집성재의 사용환경을 신중히 고려하여야 할 필요가 있었다. 본 연구결과는 국산 소나무, 잣나무 및 낙엽송 단일수종 구조용집성재와 이수종 혼합집성재 제조를 위한 기초자료 제공 및 품질 향상에 사용될 수 있으리라 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권3호
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• pp.339-345
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• 2014

집성재의 생산성 향상을 위한 고주파 가열 경화기술에 대해 연구하였다. 고주파가 유전체에 가해지면 내부에서 에너지 손실에 의한 발열이 발생한다. 집성재를 구성하는 라미나와 접착제는 유전체이므로 집성재에 고주파를 주사하면 내부에서 발열이 발생한다. 집성재 제조에 이용되는 대부분의 상온 경화형 접착제는 고온에서 빠른 경화가 이루어지므로 고주파 가열 기술을 이용하면 집성재 내부 접착층의 온도를 상승시킴으로써 빠른 경화를 유도할 수 있다. 본 연구에서는 낙엽송재와 phenol-resorcinol-formaldehyde (PRF) 접착제의 유전 특성을 평가하고, 집성재 내부의 접착층의 빠른 경화를 유도하는 고주파 가열 경화 기작을 이론적으로 분석하였다. 연구 결과, 온도상승인자인 PRF 접착제의 상대손실계수가 낙엽송재의 상대손실계수에 비해 높았으나, 온도상승저해인자인 밀도와 비열도 높았다. 그러나 상대손실계수의 비율이 온도상승저해인자의 비율보다 높기 때문에 고주파 가열에 의한 발열량은 접착제에서 더 높을 것으로 예상된다. 이러한 실험 결과를 이용한 이론적 접근을 바탕으로, 접착층이 목표온도까지 상승하기 위한 ISM 영역의 고주파 주파수 별 전기장의 상대 세기를 추정하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권1호
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• pp.34-40
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• 2014

흰개미 방제 및 방곰팡이 효력이 입증된 저독성 네오티코치드계 목재보존제가 집성재 제조용 레조르시놀계 접착제의 접착력에 미치는 영향을 조사하였다. ACQ, CUAZ, 네오니코치드계 약제를 도포 처리한 다음 건조시킨 소나무 판재를 사용하였으며, 집성 접착 후에 블록 전단시험편을 채취하여 상태 및 촉진 열화 시험 후의 전단접착력과 목파율을 측정하여 비교하였다. ACQ 및 CUAZ 처리 집성재는 무처리 및 네오니코치드계 목재보존제 처리 집성재에 비하여 낮은 전단접착력을 보여 접착력 저하가 인정되었다. 이것은 이들 방부제 중에 함유되어 있는 구리화합물에 기인하는 것으로 판단되었다. 네오니코치드계 목재보존제 처리 집성재는 상태 및 촉진열화 시험 후에도 가장 우수한 전단접착력을 나타내 레조르시놀계 접착제의 접착성능에는 영향을 미치지 않는 것으로 판단하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.25-26
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• 2022

In this study, glued laminated timber were manufactured by different types of adhesives for larch and spruce. Adhesives used to manufacture glued laminated timber include resorcinol resin, phenol resorcinol resin, melamine resin, and polyurethane. The char thickness and char rate according to the type of adhesive forglued laminated timber were analyzed. Melamine, resorcinol, and polyurethane showed excellent fire resistance performance in that order.

• 한국건축시공학회지
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• 제24권3호
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• pp.331-341
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• 2024

본 연구에서는 구조용 집성재 보의 휨강도 및 연성능력을 보완하고자 강재-목재 합성보의 휨성능을 평가하였다. 실험체는 구조용 집성재 보 1식과 강재-목재 합성보 2식으로 구성하였다. 강재-목재 합성보는 부착 방법에 따라 액상형 접착제와 나사못을 사용하여 휨성능을 평가하였다. 실험결과, 강재-목재 합성보는 구조용 집성재 보에 비하여 구조성능이 약 2~3배 높아 휨강도 및 연성능력이 충분히 확보된 것으로 나타났다. 또한, 액상형 접착제를 사용한 경우가 나사못을 적용한 실험체에 비하여 우수한 구조성능을 보여주었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.25-31
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• 1974

포푸라와 일본잎갈나무는 속성조림 수종으로 적극 장려되고 있으나 구조용재로서 저재질인 까닭에 그 이용도가 제한되고 있다. 따라서 이들의 이용도 증진과 수요의 안정화를 위하여 대량으로 소비되는 일반 건축용재로 이용할 수 있는 형질의 개량과 강도 증진을 목적으로 임업시험장에서 1967년부터 포푸라와 일본잎갈나무의 집성재 제조조건을 구명하기 위하여 본 시험연구를 시작하여 현재까지 포푸라와 일본잎갈나무의 접착, scarf 접착성능과 실대형통직, 만곡 집성재의 제조조건 및 이 수종 구성집성재 제조에 의한 포푸라재의 집성강도 증진과 lamina 형질이 집성 강도에 마치는 영향을 구명한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 접착제 Resorcinol Plyophen #6000에 의한 미류(Populus deltoides)와 일본잎갈나무(Larix leptolepis)의 단일 수종, 이수종 접착성능, 방부처리, 미류의 접착성능과 미류와 일본잎갈나무의 scarf 접속 정착성능 및 방부처리, 마류의 scarf 접착성능을 구명한 결과 1.1 Block 전단 및 안장선단 시험에 의한 접착성능은 평균 목파율이 65%로 우수하였고, 미류는 촉단면이 경단면보다, 일본잎갈나무는 경단면이 촉단면 보다 접착성이 양호하였다(표 1, 2참조). 1. 2 방부제 Na-PCP는 resorcinol 수지 접착제의 접착력에 영향 하였으나 집성재 제조에 요구되는 접착력에는 영향하지 않았다(표 3, 4참조). 1. 3 Plane scarf joint 접착에 있어서 안전한 scarf비는 일본잎갈나무 1/12이상, 미류는 1/6이상이 요구되고 방부처리 미류의 plane scarf joint 접착의 안전 scarf 비도 무처리재와 같이 1/6 이상이 요구되었다(표 5, 6, 7 및 8참조). 2. 접착제 Resorcinol Plyophen #6000에 의한 미류와 일본잎갈나무의 단일 수종 및 이수종구성 집성재의 상대 접착력과 삶음반복 접착력 및 접착층의 박리시험에 의한 접착성능을 구명한 결과 2.1 실대형 통직, 만곡 집성재의 block 전단 상태 접착강도는 허용 최소상태 접착강도의 3배 이상이였으며 삶음반복 접착 강도는 상태접착 강도의 1/2로 감소 되었으나, 허용 최소 기준 삶음반복 접착강도의 2배 이상으로 실대형 내수 집성재 제조의 안전성이 확인되였다(표 9 및 10참조). 2.2 실대형 통직, 만곡집성재의 박리율은 미류, 이수종(일본잎갈나무+미류), 일본잎갈나무의 순으로 높았으나 최대치는 일본잎갈나무의 통직집성재(3.5%)로서 허용 최대 기준율보다 적었다.(표 11 참조) 3. urea 수지 접착제에 의한 이태리포푸라(Populus euramericana)와 일본잎갈나무의 단수종, 이수종 및 lamina 형질에 따른 5 ply 구성 통직 접성재의 휨강도 시험, 압축강도 시험에 의한 집성강도와 접착성능을 구명한 결과 3.1 집성강도가 요구되는 건축 구조용재를 목적으로 이태리포푸라와 일본잎갈나무의 이수종 구성 집성재를 제조할 때에는 수종 구성을 L(일본잎갈나무)+P(이태리포푸라)+L+P+L로 하는 것이 양호하였다.(표 12참조) 3.2 수심과 옹이를 가지는 lamina로 구성된 집성재의 경성 강도는 무결점 lamina로 구성된 집성재 강도보다 현저히 강도가 감소되므로 강도가 요구되는 구조용재로서의 집성재 제조에는 이들 결점 부재의 분산 집성이 필요하였다.(표 13참조) 3.3 실대형 통직 집성재의 FPL 전단 상태 접착강도는 허용 최소기준 상태 접착강도의 2배 이상으로 urea 수지접착제로서 이을 수종의 내장주조용 집성재 제조가 가능하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권4호
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• pp.357-363
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• 2009

본 연구에서는 작업성과 경제성을 고려하여 집성재 제작용 접착제를 목재와 유리섬유강화플라스틱(GFRP: Glass fiber reinforced plastic) 접착에 적용할 수 있는지를 검토하였다. 복합집성재는 접착제 종류와 혼합비에 따라 6가지 타입으로 제작하여 블록전단강도시험과 침지박리, 삶음박리 시험을 실시하였다. 레조시놀수지 접착제와 초산비닐 수지접착제, 에폭시수지 접착제를 사용한 복합집성재 3가지 타입과 레조시놀수지 접착제와 초산비닐수지 접착제를 혼합한 3가지 타입으로 총 6가지 타입으로 제작하였다. 블록전단시험 결과 모든 타입의 복합집성재가 KS F 3021 기준 $7.1N/mm^2$ 보다 높아 전단강도는 양호하였지만, 목파율에서는 초산비닐수지접착제가 65.9%로 가장 우수한 접착 성능을 나타내었다. 박리시험에서는 초산비닐수지 접착제를 사용한 경우 GFRP 접착층까지 포함된 경우 침지 박리는 1.08%, 삶음박리는 4.16%로 KS F 3021 합격기준인 5% 이하를 만족하였다. 레조시놀수지 접착제만을 사용 한 경우 목재 접착층은 침지박리 1.26%, 삶음박리 0%로 합격기준을 만족하였으나 GFRP 접착층을 포함시킬 경우 침지박리는 21.85%로 합격기준을 만족하지 못하였고 삶음박리의 경우만 1.45%로 만족하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제31권5호
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• pp.23-34
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• 2003

본 연구는 국산소경재인 소나무(Pinus densiflora)재와 낙엽송(Larix kaemferi)재로 제조된 유리섬유강화 집성재의 강도적 성질을 조사해 보기 위하여 실시되었다. 먼저, 직물 유리섬유를 수성고분자-이소시아네이트계(MPU-500) 접착제를 사용하여 control재와 유리섬유를 각각 1층과 2층 함입하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. 수성고분자-이소시아네이트 수지는 집성재 제조용으로 적합하였으며, 특히 유리섬유를 2층 함입한 소재를 제외하고는 구조용 집성재의 품질기준(KS F 3021)을 만족시켰다. 2. 직물유리섬유를 함입할 경우 휨강도, 전단강도에서 control재보다 크게 뛰어나지는 않았지만, 비례한도 휨응력은 유리섬유의 함입 층수에 비례하여 증가하였다. 그러므로, 직물 유리섬유의 mesh수와 두께를 집성재 소재의 형태에 따라 적절히 조정한다면, 휨강도와 전단강도를 좀더 향상시킬 수 있을 것으로 판단되었다.