• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1964-1969
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• 2010

최근 건설시장 규모가 확대되고 교통산업이 발전하면서 지하철 및 터널 등과 같은 개착형 Box 혹은 Shield형 터널 구조물 등 지하구조물의 건설이 다양화되고, 그 수요도 점차 급증하고 있는 실정이다. 그러나 주로 지하에 건설되는 콘크리트 구조물은 시공시 신축이음 및 시공 조인트 등과 같은 다양한 형태의 조인트 발생과 구조물의 수축팽창에 따른 거동, 부동침하, 과다하중, 진동발생에 의한 균열로 인하여 누수가 발생되고 있다. 이에 다양한 방수공법 및 재료들이 현장에 적용되고는 있지만 지하철도, 지하철 등과 같은 진동 및 구조물의 거동이 상시적으로 발생되는 환경조건에서는 방수층의 성능이 저하되어 균열, 침식, 들뜸 등으로 물이 확산되어 재누수가 되는 악순환을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 진동 및 구조물의 거동에 대응 가능한 점착 유연형 복합방수공법을 대상으로 구조물의 거동 대응성 시험을 평가하고, 거동 및 진동이 상시적으로 발생되는 지하철, 터널 등을 대상으로 실제 현장에 적용 후 사례를 통해 구조물 거동에 대응 가능한 방수기술을 검토하였다. 이러한 거동 대응 특성을 검토한 결과 방수재가 기건 및 수중환경에서도 재료의 유연성과 부착성을 유지하여 물의 침투를 방지하고, 거동폭 $5.0mm({\pm}0.5)$ 범위에서도 거동에 대응 가능함을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.556-565
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• 2002

콘크리트 교량 바닥판은 건조수축 및 온도변화 등에 의하여 초기 일차균열이 발생하고, 사용기간 동안 반복되는 차량하중의 크기와 철근 간격 등에 의하여 초기 균열이 이방향 균열로 점차 진전하게 된다. 바닥판의 거동을 효율적으로 향상시키기 위해서는 보강방향에 대한 고려가 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 탄소섬유쉬트를 보강재로 사용한 경우의 보강된 바닥판에 대한 비선형 유한요소해석을 실시하였으며, 해석의 정확성을 높이기 위하여 보강된 바닥판의 경계조건과 재료성질을 시험조건과 부합될 수 있도록 모사하였다. 보강방향과 보강량에 대한 해석결과는 시험결과와 비교, 분석함으로써 정확성을 검증하였으며, 이와 함께 보강된 바닥판의 효율성을 검증하기 위하여 보강재량, 폭과 두께 등과 같은 보강변수에 의한 보강후의 구조적 효율성을 고찰하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.15-25
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• 2006

초기재령 콘크리트 수화과정의 메카니즘과 초기재령 콘크리트 균열 제어기법의 개발은 주로 매시브한 콘크리트를 대상으로 실험적 연구와 수치해석적 연구가 이루어져 왔으나 철근 콘크리트 라멘교의 상부슬래브와 같이 비교적 두께가 적은 부재에 대해서는 연구 내용이 거의 없는 실정이다. 본 연구에서는 4개의 철근 콘크리트 라멘교의 상부 슬래브에 대한 수화열을 현장 실측하여 온도이력과 강도 발현 모텔 및 건조수축 모델에 의한 응력들을 근거로 하여 초기 재령 철근 콘크리트 라멘교의 상부슬래브에 발생할 수 있는 균열을 제어할 수 있는 설계기법을 제시하였다. 본 연구의 해석기법을 이용하여 초기재령 철근 콘크리트 라멘교의 상부슬래브에 발생되는 균열 폭을 계산하여 균열제어를 위한 철근량 산정방법을 제시하였고, 설계하중 재하 시 배력철근으로만 취급되는 헌치부의 철근이 초기재령 철근콘크리트 라멘교의 온도응력 검토 시에는 주철근이 됨을 알 수 있었다. 제안한 해석기법은 초기재령 철근콘크리트 라멘교의 온도균열제어를 위한 설계에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.410-414
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• 2014

본 연구에서는 도심지 지하철 터널의 콘크리트 라이닝에 계측센서를 설치하여 터널 내부의 온도변화에 따른 콘크리트 라이닝의 거동을 분석하였다. 계측결과, 터널 내부의 온도변화에 따라 콘크리트 라이닝의 응력과 내공변위, 균열이 변화하는 것을 알 수 있었다. 특히 균열의 경우, 온도변화에 따라 수축과 팽창이 이루어지고 있으나 균열의 크기와 상태에 따라 변화의 폭이 다른 것으로 나타났다. 또한 온도변화에 따른 콘크리트 라이닝의 수치해석을 통하여 터널 내부 온도변화에 따른 콘크리트 라이닝 응력과 내공변위의 보정식을 제안하였다. 본 연구 결과는 도심지 지하철 터널 내부의 온도변화에 따른 거동 파악 및 온도변화를 고려한 터널의 유지관리에 크게 활용될 것이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.443-443
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• 2010

액체 표면을 전극으로 하는 플라즈마 방전은 생물학적 살균, 분해 처리 등에 필요한 UV 및 화학적 활성종의 생성에 유리하여 널리 활용되고 있다. 하지만 그 특성 등에 관한 연구는 액체막의 유동 및 기하학적 구조 상 진단의 제한으로 인하여 아직 미비한 상태이다. 전해질 내 방전은 전극 표면의 기포 막 에 인가되고 그 두께에 따라 변한다. 따라서 본 연구에서는 액상 전해질의 인가 전압 및 점성도를 독립적으로 조절하여 기포 막 크기와 인가 전력간의 관계와 이에 따른 전해질 내 플라즈마의 특성이 음극 글로우 방전임을 밝혔다. 실험에서는 전기 전도도 1.6-3.2 S/m의 NaCl 수용액 전해질에 양극성 전극을 삽입하고 350 kHz의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생하였다. 인가된 전압은 230 - 280 V이며 전해질의 점성도는 젤라틴을 첨가하여 1E-4-1.1 kg/m${\times}$sec로 조절하였다. 기포 막의 두께 및 변화는 고속카메라를 통하여 관측하였으며 인가되는 전압 및 전류는 고전압 프로브와 전류 프로브를 통하여 관찰하였다. 기포 막은 전극표면에서 막 비등을 통하여 발생됨을 밝혔다. 인가 전력과 손실 열에너지간의 비율에 따라 기포막은 수축과 확장의 진동을 반복하였으며 전기 유체적 모델을 통하여 기포 막의 동적 거동에 따른 플라즈마에 인가된 전력의 변화를 정량적으로 분석할 수 있었다. 기포 막의 평균적인 두께는 인가 전압과 비례하여 약 $150\;{\mu}m$에서 $200\;{\mu}m$로 증가하였으며 진폭은 점성의 증가 시 약 $50\;{\mu}m$에서 $20\;{\mu}m$로 감소하였다. 순간적인 플라즈마 인가 전력은 평균적인 두께에 따른 평균적인 두께에 대해서는 15 - 20 W의 변화를 보였으나 진폭의 감소 시 17 - 70 W의 보다 큰 폭으로 증가하였다. 이를 통하여 점성도가 큰 조건에서 기포 막의 확장이 억제되어 방전이 유지됨을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.431-431
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• 2010

본 논문은 기존의 수은 형광 램프와 LED를 대체할 수 있는 무 수은 면광원의 방전 가스 조성 변화(He, Ne, Ar, Xe)에 따른 전기 광학 특성에 관한 연구이다.[1]~[4] 무 수은 면광원의 기본 구조는 그림 1과 같이 방전 공간 내에 유전체에 의해 방전 공간과 분리된 한 쌍의 평행한 전극으로 이루어져 있다. 그리고 방전 공간 내면에는 일정한 두께와 형상을 가지는 형광체가 도포되어 있고 주 전극의 반대 평판유리 외벽에 보조전극을 형성하였다. 방전을 발생시키기 위한 기본적인 구동 방법은 5~25kHz의 주파수와 $0.7{\sim}1.5{\mu}s$의 폭을 가지는 사각 펄스를 사용한다.[4] 그림 2는 Ne-Xe 가스를 기본으로 하여 He 첨가에 따른 전기 광학 특성을 보여준다. He 첨가량이 증가할수록 동작 전압이 높아지면서 방전 개시와 동시에 수축 방전으로 전이되는 형태를 보이며, 효율 또한 감소함을 보였다. 이것은 무 수은 면광원에서는 높은 He의 이차전자 방출 계수보다 He의 높은 이온화 에너지가 더 크게 작용하기 때문이라 생각된다. 그림 3은 Ne-Xe 가스를 기본으로 하여 Ar 첨가에 따른 특성을 보여준다. He과는 다르게 Ar 첨가량이 증가할수록 동작 전압 마진이 넓어진다. 그러나 동작 전압이 상승하고, 효율 역시 감소하는 단점이 있다. 이것은 Ar은 Ne에 비해 이온화 에너지가 낮지만 Ar-Xe 조합은 Penning 효과를 얻을 수 있는 혼합 가스가 아니며, Ar의 2차전자 방출 계수 역시 Ne에 비해 낮기 때문에 결과적으로 방전 전압은 상승하고 효율이 감소하는 결과를 보여준다. 그러므로 무 수은 면광원에서 낮은 구동 전압과 높은 휘도 효율을 얻기 위해서는 Ne-Xe 가스조건이 가장 적합한 가스 조건이다. 효율 개선을 위해서는 Ne-Xe 가스 조건에서 압력을 높이거나 높은 Xe 함량의 가스 조성비를 사용하여 자외선 발광원인 Xe 가스량을 높이는 방법이 가장 유리하다. 그림 4는 Ne-Xe 가스 조건에서 Xe 가스량을 높이면 효율이 증가하는 경향성을 보여준다. 가스 최적화 연구와 더불어 형광체 최적화 연구[5]를 통해서 Ne-Xe25% 100Torr 가스 조건에서 그림 5와 같은 19,000nit의 높은 휘도와 75lm/W의 고 효율 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.122-129
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• 2019

콘크리트 구조물에서 균열은 수축, 수화열 및 외부하중 등에 의해 발생하는 불가피한 현상으로, 외부 유해인자를 콘크리트 내부로의 침투를 용이하게 하여 내구성을 크게 감소시킨다. 최근 스스로 균열을 치유하는 자기치유 콘크리트에 대한 연구가 활발히 수행되고 있다. 또한 콘크리트에 발생하는 균열을 제어하여, 그 성능을 극대화하기 위한 자기치유 섬유 보강 콘크리트의 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 PVA 섬유를 혼입한 자기치유 모르타르를 제작하였다. PVA 섬유 혼입율에 따른 압축강도 및 휨 성능 평가를 수행하였다. 또한, 흡수율 실험을 통해 자기치유 성능평가를 수행하였으며, 시간에 따라 균열 폭의 감소로 흡수되는 수분의 양이 감소하는 것을 확인하였다. 자기치유 생성물 분석을 통해 PVA 섬유 혼입에 의해 탄산칼슘 침전이 더 유리한 것으로 확인되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권4호
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• pp.449-455
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• 2022

콘크리트는 가장 많이 사용되는 건설재료이다. 콘크리트의 비교적 높은 자중은 압축강도 발현과 수축저항성에서 이점을 갖지만, 초장대교량이나 초고층빌딩에 적용되기에는 구조물 자체의 무게가 큰 폭으로 증가하게 되어 거대 구조물의 형상을 제약하는 조건이 되기도 한다. 이러한 문제를 해결하고자, 경량골재를 사용하는 경량 콘크리트 개발이 많이 진행되어 왔으나, 경량 골재의 경우 다공질 구조로 인해 자체 강도가 작기 때문에, 일반적으로 경량 콘크리트는 일반 콘크리트에 비해서 낮은 강도를 가지게 된다. 본 연구에서는 기존의 경량 콘크리트의 한계점을 극복한 경량을 유지하면서 고강도를 만족시키는 건설재료를 개발하고자 하였다. 중공 유리 마이크로스피어를 낮은 물-시멘비율의 매트릭스에 다량으로 사용하는 방법을 적용해 보았으며, 네 가지 다른 종류의 마이크로스피어를 사용하여 그 적용성을 살펴보았다. 실험결과, 마이크로스피어의 종류와 관계 없이 밀도 1.7 g/cm³를 유지하면서 압축강도 60 MPa와 80 MPa를 각각 상온양생과 고온양생 조건에서 만족하는 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제18권9호
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• pp.1263-1270
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• 2008

본 연구는 심장재활에 참여한 고혈압을 동반한 급성관상동맥질환자중 내과적인 약물로 조절되지 않은 고혈압 환자의 경우와 약물로 조절되는 정상 혈압 환자군에서 트레드밀 운동과 고정식 자전거 운동 수행시 강도별 혈압과 심근산소소비량, 자각지수에 대한 반응을 구명(究明)하고자 목적하였다. 이를 위해 6주간의 심장재활 프로그램에 참여한 심혈관질환 환자를 연구대상으로 약물에 대한 혈압이 조절되는 혈압약물반응군과 약물에 대한 혈압이 조절되지 혈압약물비반응군 환자를 동원하여, 트레드밀 운동부하검사를 실시하여 예비심박수를 구하였으며, 이를 근거로 중강도 운동강도(60%HRR)와 고강도 운동강도(85%HRR)의 심박수에서 트레드밀 운동과 고정식자전거 운동을 실시하였다. 혈압의 조절유무에 따라 강도별 트레드밀과 고정식자전거 운동 시에 나타난 심혈관반응의 결과는 다음과 같다. 첫째, 중강도(60%HRR)와 고강도(85%HRR)에서 운동형태(exercise mode)에 따른 혈압약물반응군과 혈압약물비반응군과의 심혈관 반응에 대한 결과 모든 운동강도에서 고정식자전거 운동이 트레드밀 운동보다 수축기혈압, 이완기혈압, 평균동맥혈압, 심근산소소비량, 운동자각도 모두 유의하게 높았다(p<0.05). 또한 고정식 자전거의 60%강도에서 나타난 심혈관계에 미치는 부담이 85%강도의 트레드밀에서 받는 부담과 비슷하였다. 둘째, 혈압약물비반응군은 모든 운동방법(중강도 트레드밀, 고강도 트레드밀, 중강도 고정식자전거, 고강도 고정식자전거)에서 혈압약물반응군보다 유의하게 높은 이완기혈압(DBP)을 나타냈고(p<0.05), 이와 함께 평균동맥혈압(MAP) 역시 모든 운동방법에서 혈압약물비반응군이 혈압약물반응군 보다 유의하게 높았다(p<0.05). 이때, 수축기 혈압에서는 혈압약물비반응군이 중강도자전거 운동방법(60%HRR-cycle exercise)에서만 정상군보다 유의하게 높게 나타났다(p<0.05). 즉, 혈압약물비반응군이 중강도자전거 운동방법에서 수축기혈압과 이완기기혈압, 평균동맥혈압이 혈압약물반응군 보다 유의하게 높았다. 셋째, 심근산소소비량(RPP)에서 혈압약물비반응군과 혈압약물반응군과 중강도자전거 운동에서 유의한 차이는 없었으며 중강도 트레드밀 운동과 중강도자전거 운동 간의 평균 차이에서 중강도자전거 운동이 혈압약물반응군보다 혈압약물비반응군에서 유의하게 높게 증가하였음에도 불구하고 운동자각도(RPE)는 중강도자전거 운동에서 혈압약물반응군과 혈압약물비반응군 간에는 차이를 보이지 않았다. 이상의 결과, 심장재활운동전에 내과적으로 혈압 조절과 상관없이 고혈압 심장질환과 정상혈압 심장질환환자 모두 같은 강도에서 트레드밀보다 고정식 자전거 운동 시에는 모두 철저한 혈압감시가 필요하였다. 특히 고혈압심혈관질환환자는 혈압의 상승폭이 보다 큰 결과를 보여 트레드밀에 적용한 운동 강도를 동일하게 고정식자전거에 적용하는 것은 적합하지 못하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제10권3호
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• pp.96-108
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• 1982

우리나라산(産) 소나무속(屬)인 잣나무, 소나무, 곰솔, 강송, 리기다소나무 등(等) 5수종(樹種)의 소나무속재(屬材)에 대(對)한 해부학적성질, 물리적성질(物理的性質), 기계적성질(機械的性質) 및 화학적성질을 조사(調査)하였다. 공시(供試)된 소나무속재(屬材)의 평균연륜폭(平均年輪幅)은 2.6~3.0mm 범위였다. 2. 소나무속재(屬材)의 변재폭은 2.3~7.3cm 변재율은 28~72% 범위에 있으며 수종별(樹種別)로 변재폭, 변재율은 각각(各各) 상이(相異)하고 수고부위별(樹高部位別)에 따른 변재폭의 변이는 수고(樹高)가 높아짐에 따라 점차(漸次) 감소(減少)하는 경향(傾向)을 나타내고 있으며 시험결과(試驗結果)는 Table 2와 같다. 3. 소나무속재(屬材)는 가도관장은 2.52~2.97mm 가도관폭은 20~30${\mu}$ 범위에 있도 가도관장은 수종별(樹種別)로 각각(各各) 상이(相異)하였으며 흉고부위별(胸高部位別) 가도관장의 변이(變異)는 수심(髓心)에서부터 수피(樹皮)로 향(向)해 급격(急激)히 증대(增大)하였으나 25~30년이후(年以後) 부터는 비교적(比較的) 안정(安定)되는 추세를 보였다. 가도관폭은 리기다소나무와 소나무는 잣나무, 곰솔, 강송 보다 작았다. 시험결과(試驗結果)는 Fig. 4와 같다. 4. 소나무속재(屬材)는 생재함수율(生材含水率)은 84~99% 범위에 있고 잣나무가 가장 적었으며 리기다소나무가 가장 크게 나타났으며 시험결과(試驗結果)는 Fig.6과 같다. 5. 소나무속재(屬材)의 생재비중(生材比重)은 0.68~0.76, 기건비중은 0.45~0.54, 전건비중(全乾比重)은 0.43~0.49 범위에 있고 수종별(樹種別)로 각각(各各) 상이(相異)하며 시험결과(試驗結果)는 Table 3과 같다. 6. 소나무속재(屬材)의 전수축율(全收縮率)은 촉단방향에서 7.41~9.11%, 경단방향에서 2.82~5.77%, 섬유방향(纖維方向)에서 0.33~0.38%이었고 기건수축율(氣乾收縮率)은 촉단방향에서 4.34~5.40%, 경단방향에서 1.80~3.19%, 섬유방향(纖維方向)에서 0.10~0.22%이였고 평균수축율(平均收縮率)은 촉단방향에서 0.01~0.02%였으며 시험결과(試驗結果)는 Table 4와 같다. 7. 소나무속재(屬材)의 흡습성은 경단면이 0.008~0.010g/$cm^2$, 촉단면이 0.009~0.12g/$cm^2$, 횡단면이 0.026~0.32g/$cm^2$로 방향별(方向別)로는 횡단면, 촉단면, 경단면의 순(順)이고 수종별(樹種別) 시험결과(試驗結果)는 Table 5와 같다. 8. 소나무속재(屬材)의 종압축강도(縱壓縮强度)는 4.25~604kg/$cm^2$, 횡압축강도는 33~47kg/$cm^2$, 부분압축강도(部分壓縮强度)는 67~92kg/$cm^2$로 수종별(樹種別)로 차이(差異)가 있으며 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 증가(增加)하는 결과(結果)를 나타냈으며 시험결과(試驗結果)는 Table 6과같다. 9. 소나무속재(屬材)의 휨강도(强度)는 747~994kg/$cm^2$의 범위에 있으며 수종별(樹種別) 차이(差異)가 있었으며 일반적(一般的)으로 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 강도(强度)는 컸다. 시험결과(試驗結果)는 Table 7과 같다. 10. 소나무속재(屬材)의 전단강도(剪斷强度)는 경단방향이 96~139kg/$cm^2$ 범위에 있고 일반적(一般的)으로 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 증가(增加)하였으며 경단방향이 촉단방향보다 컸다. 시험결과(試驗結果)는 Table 8과 같다. 11. 소나무속재(屬材)의 할열강도(割裂强度)는 경단방향이 18~29kg/$cm^2$ 촉단방향이 18~28kg/$cm^2$의 범위에 있고 수종별(樹種別)로 차이(差異)가 있었으며 방향별(方向別)로는 잣나무를 제외(除外)하고 경단방향이 촉단방향보다 컸다. 시험결과(試驗結果)는 Table 9와 같다. 12. 소나무속재(屬材)의 종인장강도(縱引張强度)는 788~1139kg/$cm^2$로 수종간(樹種間) 차이(差異)가 컸으며 비중(比重)이 클수록 종인장강도(縱引張强度)가 증가(增加)하며 횡인장강도는 31~47kg/$cm^2$ 범위에 있고 시험결과(試驗結果)는 Table 10과 같다. 13. 소나무속재(屬材)의 충격(衝擊)휨 흡수(吸收)에너지의 차이(差異)는 대단(大端)히 컸고 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 컸으며 시험결과(試驗結果)는 Table 11과 같다. 14. 소나무속재(屬材)의 못뽑기저항(抵抗)은 경단방향이 11~14kg/cm 촉단방향이 13~16kg/cm 횡단방향이 9~11kg/cm로 수종간(樹種間)에 큰 차(差)가 없었으며 단면별(斷面別)로는 촉단방향이 가장 크고 경단면, 횡단면의 순(順)이며 일반적(一般的)으로 비중(比重)이 큰 수종(樹種)일수록 못뽑기저항(抵抗)은 컸다. 시험결과(試驗結果)는 Table 12와 같다. 15. 소나무속재(屬材)의 목재조성분(木材組成分)은 회분(灰分)이 0.22~0.44%, 냉수추출물(冷水抽出物) 0.41~4.20%, 온수추출물(溫水抽出物)이 1.64~5.10%, 염기추출물13.36~20.28%, 유기용제추출물(有機溶劑抽出物)이 2.97~5.94%, 홀로셀룰로오스가 72.6~78.5%, 그리닌이 27.74~29.32%, 펜톤산이 12.29~19.65% 범위에 있고 시험결과(試驗結果)는 Table 13과 같다.