소나무 고목재와 건전재의 물리, 기계, 화학적 특성 차이

Differences of Physical, Mechanical and Chemical Properties of Korean Red Pine(Pinus densiflora) Between Old and New Wood

안동 봉정사 대웅전의 지붕구조로 사용되었던 해체부재와 새로이 벌채된 소나무재의 물리적, 기계적, 화학적 특성을 평가 분석하였다. 고목재의 해부학적 분석에 의해 만재부위에서 수지의 응고현상을 관찰할 수 있었다. 또한 열화에 의한 비중의 감소, 가도관의 미세할렬이 발생하였으며, 가도관 미세할렬은 S2층 마이크로휘브릴 경사각과 동일한 각도를 갖는 것으로 판단되었다. 고목재의 휨강도, 압축강도 및 전단강도는 모두 35-27% 가량 감소하였으며, 초음파 비파괴시험에 의한 동적탄성계수는 목재의 사용기간이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 목재의 열화는 비중과 동적탄성계수의 측정으로 확인할 수 있었다. 또한 길이방향 동적탄성계수의 측정으로부터 기계적 성능의 예측이 가능하였다. 목재의 부후를 판정할 수 있는 1% NaOH 추출 결과 고목재에서 부후가 많이 진행되었음을 확인하였다. 이에 따라 목재의 열화는 화학조성분의 분석에 의해 평가가 가능할 것으로 판단되었다. 이 연구의 결과는 시간의 경과에 따른 소나무의 물성 변화 분석으로부터 장기적으로 사용하는 목재의 물성 변화를 이해하고 예측을 가능하게 하는 자료의 활용될 수 있을 것이다.

The physical, mechanical and chemical properties of old and new Korean red pine (Pinus densiflora) were analyzed. The old woods were from dismantled timbers of Bonjungsa temple. The crystallized resin in the latewood was observed by microscopic analysis. Also, reduction of specific gravity, occurrence of microscopic cleavage of tracheid was observed in the old wood. The angle of microscopic cleavage of tracheid is estimated with the same angle of micro-fibril angle of 52 layer. The bending, compression and shear strength of old world were decreased about 35-27% than those of new wood. Dynamic modulus of elasticity measured by ultrasonic nondestructive test has the tendency of reducing by the time elapse of the wood usage. Therefore, deterioration of wood could be measured by reduction of specific gravity and dynamic MOE. The static MOE and mechanical properties of old wood could be predictable by measuring dynamic MOE in the longitudinal direction. Extractives of the old wood in 1-% NaOH solution are larger quantity than new wood. Therefore the decay of the wood could be evaluated by analyzing the chemical compound, especially 1-% NaOH solution. The results of this research could be used for understanding and prediction of the changing properties with elapsing time of wood.