목재 품질시험(분류, 특징, 시험종류 등) 및 목재의 장단점

목재 품질시험 분류, 특징, 시험종류 및 목재의 장단점 내용 정리

오늘은 목재 품질시험에 대해 내용을 정리해보려고 합니다.

목재는 대표적인 건축재료 중 하나로 중점 품질관리가 필요한 항목입니다.

 

오늘 제가 정리할 내용으로는 목재의 분류, 목재의 특징, 목재 건축재료 품질시험의 종류와 장단점을 정리해보려고 합니다.

 

목재의 분류

 

목재는 성장상태, 외관, 재질 용도 등에 따라 분류됩니다.

 

 1. 성장

  - 침엽수 : 소나무, 전나무, 노송, 흑송, 잣나무, 삼나무 등

  - 활엽수 : 밤나무, 참나무, 오동나무, 단풍나무, 느티나무 등

 2. 재질

  - 연재 : 주로 침엽수류(전나무, 가문비나무, 솔송나무 등)

  - 경재 : 주로 활엽수류(벚나무, 단풍나무, 자작나무 등)

 3. 용도

  - 구조용재

  - 장식재

 

목재의 특징

침엽수(연재)의 특징

 - 무게가 가볍다 : 연재의 대표적인 특징으로는 무게가 가볍다는 것입니다

 - 밀도가 낮다 : 무게가 가볍다는 것은 그만큼 내부에 공극이 많고 밀도가 낮다는 의미와 같습니다.

 - 표면강도가 낮다 : 밀도가 낮은 목재는 표면강도 또한 낮습니다. 

 - 수직강도가 높다 : 나무들의 공통적인 특징으로는 수직강도가 높습니다.

 - 색상이 연하다 : 밀도가 낮은 나무들은 대부분 색상이 연합니다.

 - 변형이 크다 : 밀도가 낮은 목재는 내부에 수분이 많이 함유되어 있는데 건조로 인해 내부 수분이 사라지게 되면 그만큼 변형이 크게 일어납니다.

 

활엽수(경재)의 특징

 - 무게가 무겁다 : 경재의 경우 밀도가 높은데 밀도가 높은 만큼 단위 중량이 높습니다.

 - 밀도가 높다 : 경재의 경우 기본 강도가 높으며 밀도가 높습니다.

 - 표면강도 : 활엽수는 밀도가 높고 단단한 특징을 갖습니다.

 - 색상이 진하다 : 경재는 밀도가 높아 색상이 진하고 아름답습니다.

 - 변형이 적다 : 밀도가 높은 목재는 내부에 수분이 많지 않아 건조해도 변형이 적습니다.

 

목재 시험의 종류

목재시험방법 (KS F 2201) 시험종류

 1. 표준상태

   - 시편처리조건 : 온도 20 ± 2도, 습도 66 ± 5%

   - 시험실조건 : 표준상태의 실내에서 시험

 2. 기건상태

   - 시편처리조건 : 온도 20 ± 2도, 습도 66 ± 5%

   - 시험실조건 : 온도 15 ~ 25도, 습도 60 ~ 80% 유지

 3. 생재상태

   - 시편처리조건 : 생재 상태를 유지, 증류수에 침수하여 섬유포화점 이상의 함수율상태

   - 시험실조건 : 목재의 건조방지 조치를 취한다.

 

 * 목재가 함유하고 있는 수분은 물리적, 기계적인 성질에 중요한 인자이다.

 

목재의 함유 수분

 1. 자유수 : 세포 내부공간 및 간극에 유리상태로 존재하는 수분이며 목재의 중량에 영향을 미친다.

 2. 결합수 : 세포막 중에 침투하여 결합되어 있는 흡착수이며, 목재의 물리적, 기계적 성질에 큰 영향을 미친다.

 3. 평형함수율 : 대기의 수증기압과 목재의 수증기압이 같아질 때까지 흡습과 방습현상이 반복되어 평형상태에 도달하는 수치, 상대습도와 온도에 따라 변화한다.

 

목재의 수분 함유 상태

 1. 전건상태 : 100 ~ 105도에서 항량에 달한 건조된 무수상태

 2. 기건상태 : 대기의 온도 및 습도가 평형된 수분을 포함한 상태이며, 계절, 장소, 기후 등에 따라 다르다

 3. 섬유포화상태 : 세포막 내부 완전포화, 공극에는 수분이 없는 상태, 섬유포화점은 평균 30%

 4. 생재상태 : 세포막 내부는 수분 포화상태이며, 공극 일분에 수분이 있는 상태(벌목 직후 등)

 5. 포수상태 : 목재 내부가 수분으로 완전히 포화된 상태(최대함수율)

 

목재의 장단점

 

목재의 장점

 - 비강도(강도와 비중의 비율)가 크다

 - 가공성이 좋다

 - 단열성, 차음성, 흡습성이 좋다

 - 마감면이 아름답다

 

목재의 단점

 - 건조한 것은 화재에 취약하다

 - 생장과정에서 생기는 옹이, 이상, 반점, 미숙재 등의 결정이 있다.

 - 충분히 건조되지 않은 것은 썩을 우려가 있다.

 - 밀도가 낮은 목재의 경우 건조하게 되면 변경이 커 뒤틀리기 쉽다