• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제48권2호
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• pp.245-252
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• 2020

This study was performed to analyze the mechanical properties of tropical hybrid cross-laminated timber (CLT) with bamboo laminated board as the core layer in order to evaluate the possibility of its use as a CLT material. Bamboo board was used as the core layer and the tropical species Acacia mangium willd., from Indonesia, was used as the lamination in the outer layer. The modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR), and shear strength of the hybrid CLT were measured according to APA PRG 320-2018 Standard for Performance-Rated Cross-Laminated Timber. The results show that the bending MOE of the hybrid CLT was found to be 2.76 times higher than SPF (Spruce Pine Fir) CLT. The reason why the high MOE value was shown in bamboo board and hybrid CLT applied bamboo board is because of high elasticity of bamboo fiber. However, the shear strength of the hybrid CLT was 0.8 times lower than shear strength of SPF CLT.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.48-56
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• 2016

이 연구에서는 환경부하가 적은 산림훼손지 생태복원용 단위격자틀을 개발하기 위하여 콘크리트와 국내산 침엽수 4종과 활엽수 3종을 각각 복합적층한 7종류의 목재-콘크리트 복합적층재를 제작하였고, 정적 휨 강도성능에 미치는 수종의 밀도의 영향을 조사하였다. 목재-콘크리트 복합적층재의 휨 탄성계수는 전반적으로 수종의 밀도에 비례하여 증가하였고, 대부분 콘크리트에 비해 높은 휨 탄성계수를 나타내어 복합적층에 의한 밀도감소와 탄성계수향상의 효과가 나타났다. 휨 탄성계수 실측치는 각 라미나의 탄성계수로부터 등가단면법을 이용하여 계산한 예측치보다 약간 낮은 값을 나타내었고, 그 차이는 10% 미만인 것이 확인되었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 휨 비례한도 응력은 콘크리트보다 1.2-1.6배의 높은 값을 나타내었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 휨 강도는 전반적으로 수종의 밀도에 비례하여 증가하였고, 복합적층에 의해 콘크리트의 그것보다 현저한 강도향상을 나타내어 목재-콘크리트 복합적층재는 환경부하가 적으면서 내구성을 지닌 생태복원용 재료로 응용가능 할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권6호
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• pp.546-555
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• 2009

이 연구에서는 목재의 효율적인 이용의 일환으로 스프루스 직교형적층재의 중층을 중밀도섬유판(medium density fiberboard, MDF), 파티클보드(particle board, PB) 및 배향성스트랜드보드(oriented strand board, OSB)의 3종류의 시판용 목질보드를 복합적층한 3층 목질계 복합적층재(패널)를 제작하여, 중층목질재료라미나의 구성엘리멘트가 복합적층재(패널)의 휨 강도성능에 미치는 영향을 조사하였다. 목질계 복합적층재의 휨 탄성계수는 중층에 배향성스트랜드보드(OSB)를 배열한 복합적층재에서 가장 높은 값을 나타내었고, 중밀도섬유판(MDF)을 중층에 배열한 복합적층재에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 이 값은 중층에 섬유직각방향라미나를 배열한 다양한 종류의 직교형적층재 보다 높은 값을 나타내는 것이 확인되었다. 표층이 스프루스 섬유직각방향으로 된 복합적층재의 휨 탄성계수 예측치는 실측치와 비슷한 값을 나타내었으나, 표층이 스프루스 섬유방향으로 된 복합적층재의 휨 탄성계수 예측치는 실측치보다 높은 값을 나타내었다. 복합적층재의 휨 강도는 배향성스트랜드보드(OSB)를 중층에 배열한 타입에서 가장 높은 값을 나타내었고, 파티클보드(PB)를 중층에 배열한 타입에서 가장 낮은 값을 나타내어 휨 탄성계수와 약간 차이를 나타내었다. 복합적층에 의해, 복합적층재의 휨강도 성능의 이방성은 스프루스소재의 그것에 비해 현저히 감소하였고, 보드상호간의 강도성능의 차이도 현저히 감소하는 것이 확인되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권1호
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• pp.1-10
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• 2010

이 연구에서는 목재의 효율적인 이용의 일환으로 스프루스 직교형적층재의 중층을 중밀도섬유판(medium density fiberboard, MDF), 파티클보드(particle board, PB) 및 오에스비(oriented strand board, OSB)의 3종류의 시판용 목질보드를 복합적층한 3층 목질계 복합적층재(패널)를 제작하여, 중층 목질보드라미나의 구성엘리멘트가 복합적층재의 휨 크리프성능에 미치는 영향을 조사하였다. 복합적층재의 휨 크리프곡선은 우측상변이 급증하는 지수함수 그래프를 나타내었고, 각 복합적층재의 중층 목질보드라미나의 종류에 따라 다른 경향을 나타내었다. 복합적층재의 크리프변형은 표층섬유직각방향($C_{\perp}$ 타입)에서는 중층에 PB, MDF, OSB를 배열한 $C_{\perp}$(P)타입 > $C_{\perp}$(M)타입 > $C_{\perp}$(O)타입의 순으로, OSB를 중층에 배열한 타입의 크리프변형이 MDF나 PB를 중층에 배열한 것의 2배 이상 적은 것이 확인되었고, 복합적층에 의해 스프루스 섬유직각방향의 크리프변형의 현저한 감소가 나타났다. 한편, 표층섬유방향($C_{\parallel}$ 타입)의 크리프변형은 중층에 PB, OSB, MDF를 삽입한 $C_{\parallel}$(P)타입 > $C_{\parallel}$(O)타입 > $C_{\parallel}$(M)의 순이었으나, 복합적층에 의해 적층재상호간의 비는 현저히 감소하였고, 중층에 PB와 OSB를 배열한 복합적층재의 크리프변형의 차이는 매우 적은 것이 확인 되었다. 이 값은 목질보드의 크리프변형보다는 0.108~0.464배의 적은 크리프변형을 나타내어 복합적층에 의해 목질보드의 크리프변형의 현저한감소가 나타났다. 복합적층재의 표층섬유방향에 대한 표층섬유직각방향의 크리프이방성은 초기변형보다 크리프변형이 현저히 컸지만, 스프루스 평행형적층재의 크리프이방성보다는 현저히 감소하는 것이 확인되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제51권6호
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• pp.526-541
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• 2023

Wooden structures are widely used, particularly in earthquake zones, owing to their light weight, ease of application, and resistance to the external environment. In this study, we aimed to improve the mechanical properties of laminated timber beams using novel hybrid systems [carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) and wire rope]. Within the scope of this study, it is expected that using wood, which is an environmentally friendly and sustainable building element, will be more economical and safe than the reinforced concrete and steel elements currently used to pass through wide openings. The structural behavior of the hybrid-reinforced laminated timber beams was determined under the loading system. The experimental findings showed that the highest increase in the values of laminated beams reinforced with steel ropes was obtained with the 2N reinforcement, with a maximum load of 38 kN and a displacement of 137 mm. Thus, a load increase of 168% and displacement increase of 275% compared with the reference sample were obtained. Compared with the reference sample, a load increase of 92% and a displacement increase of 14% were obtained. Carbon fabrics placed between the layers with fiber-reinforced polymer (FRP) prevented crack development and provided significant interlayer connections. Consequently, the fabrics placed between the laminated wooden beams with the innovative reinforcement system will not disrupt the aesthetics or reduce the effect of earthquake forces, and significant reductions can be achieved in these sections.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.57-66
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• 2016

이 연구에서는 환경부하가 적은 산림훼손지 생태복원재료의 개발을 목적으로, 콘크리트와 국내산 침엽수 4종, 국내산 활엽수 3종의 제재라미나를 복합적층하여, 휨 크리프 성능에 미치는 수종의 밀도의 영향을 조사하였다. 목재-콘크리트 복합적층재의 휨 크리프곡선은 수종에 관계없이 시간에 따라 크리프곡선의 우측상변이 현저히 증가하는 형태를 나타내었고, 하중부하 후 약 30분 - 1시간 이후에서는 목재 및 목질재료와 같이 거의 직선적인 거동을 나타내는 것이 확인되었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 초기변형은 수종의 밀도의 증가에 비례하여 변형이 감소하였고, 이 값은 콘크리트의 0.9 - 1.2배의 값을 나타내었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 크리프변형은 콘크리트의 0.4 - 0.8배의 낮은 값을 나타내어 복합적층에 의한 콘크리트의 크리프변형의 현저한 감소가 확인되었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 상대 크리프는 8.2 - 17.0%의 범위로 복합적층에 의해 콘크리트의 그것보다 0.3 - 0.7배의 매우 낮은 값을 나타내는 것이 확인되었다. 이 결과는 목재와 콘크리트의 복합적층에 의해 기존 콘크리트재료의 크리프변형을 감소시킨 산림훼손지 생태복원재료로 응용가능성을 나타낸다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권1호
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• pp.86-95
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• 2015

본 연구는 기존에 제조되었던 교호집성재의 휨강도의 단점을 보완하고 새로운 특성을 가진 교호 집성재 즉, 합판을 코어로 이용한 집성재가 가진 기계적강도의 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 집성재와 합판의 구성 방법, 적층 방향에 따라 그 값을 비교하였으며, 그에 따른 휨강도와 탄성계수를 측정하여 분석한 결과, 중심부를 집성판과 합판을 혼합하여 구성한 합판 코어 집성재의 휨강도(MOR) 값이 59.6% 강도가 향상되어 교호집성재구조 대조군보다는 우수하고, 집성재구조 대조군과는 유사한 강도를 나타냈다. 휨탄성계수(MOE)는 합판 코어 집성재의 구조 및 적층 방향성에 상관없이 모두 집성재구조 대조군과 유사한 MOE 값을 나타냈다. 치수 안정성 실험에서는 합판을 코어에 사용한 합판코어 집성재가 합판 사용으로 인하여, 수축 팽창률 모두 집성재와 교호집성재구조 대조군에 비해서 더 안정적인 것으로 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제47권2호
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• pp.200-209
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• 2019

To improve the water resistance of melamine-urea-formaldehyde (MUF) resins, different levels of blocked polymeric 4,4 diphenyl methane diisocyanate (B-pMDI) were blended with MUF resins to prepare B-pMDI/MUF hybrid adhesives, and their adhesion performances were evaluated for the surface lamination of fancy veneer on plywood. FT-IR spectra showed that the de-blocked -NCO groups reacted with the -OH of hydroxymethyl groups of the MUF resins to form urethane bonds at 2% B-pMDI/MUF, which was detected before and after their hydrolysis. The mass loss after the hydrolysis consistently decreased as the B-pMDI level increased, indicating an improvement in the water resistance. As the B-pMDI level increased, the activation energy of hybrid adhesives decreased, which improved the reactivity of the hybrid adhesives. Additionally, the water resistance improvement of the hybrid adhesives increased the tensile shear strength of the surface laminated plywood in semi-water proof and water-proof by 23 % and 8 %, respectively, at 2% B-pMDI level. This was likely due to the urethane linkages in the hybrid adhesives. However, the formaldehyde emission from plywood panels bonded with the hybrid adhesives increased in the dry state, indicating incomplete curing of the hybrid adhesives.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제49권1호
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• pp.93-102
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• 2021

In this article, withdrawal resistances of axially loaded self-tapping screws on wood products made by Korean Larch were predicted with existing estimation equation, and compared with experimental test data. The research was required because no design methodology for the withdrawal resistance of self-tapping screw is present in Korean building code (KBC). First, the withdrawal resistance of wood screw was predicted to use the withdrawal design value estimation equation in National Design Specification for Wood Construction (NDS). Second, three types of wood products, solid wood, cross-laminated timber (CLT) and plywood, were utilized for withdrawal test. For decades, various engineered wood products have been developed, especially cross-laminated timber (CLT) and hybrid timber composites such as timber composites of solid wood and plywood. Therefore, CLT and plywood were also investigated in this study as well as solid wood. Finally, the predicted values were compared with experimentally tested values. As the results, the tested values of solid wood and CLT were higher than the predicted values. In contrast, it is inaccurate to predict withdrawal resistance of plywood since prediction was higher than tested values.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제50권2호
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• pp.134-147
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• 2022

The objective of this study is to determine the effect of fiber direction arrangement and layer composition of hybrid bamboo laminate boards on the physical and mechanical properties. The raw material used was tali bamboo (Gigantochloa apus (J.A. & J.H. Schultes) Kurs) rope in the form of flat sheets (zephyr) and falcata veneer (Paraserianthes falcataria (L) Nielsen). Zephyr bamboo was arranged in three layers using water-based isocyanate polymer (WBPI) with a glue spread rate of 300 g/m². There were variations in the substitution of the core layer with falcata veneers (hybrid) as much as two layers and using a glue spread rate of 170 g/m². The laminated bamboo board was cold-pressed at a pressure of 22.2 kgf/cm² for 1 h, and the physical and mechanical properties were evaluated. The results showed that the arrangement of the fiber direction significantly affected the dimensional stability, modulus of rupture, modulus of elasticity, shear strength, and screw withdrawal strength. However, the composition of the layers had no significant effect on the physical and mechanical properties. The bonding quality of bamboo laminate boards with WBPI was considered to be quite good, as shown by the absence of delamination in all test samples. The bamboo hybrid laminate board can be an alternative based on the physical and mechanical properties that can meet laminated board standards.