• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제40권3호
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• pp.156-163
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• 2012

본 연구에서는 국내산 리그노셀룰로오스 자원을 이용하여 기계적 처리를 통해 나노섬유를 제조 후, 형태학적 특성 및 고강도 시트로의 응용 가능성을 평가하였다. 그 결과, 연속식 분쇄 처리는 세포벽의 구조를 느슨하게하고 분쇄 소요 시간이 증가함에 따라 나노스케일에 가까운 섬유가 관찰되었다. 재료의 미립화 정도를 증명하는 여수시간은 모든 공시재료에서 분쇄 소요시간이 증가함에 따라 직선적인 증가 경향을 나타내었다. 셀룰로오스의 상대결정화는 기계적인 해섬처리 정도에 따른 차이를 보이지 않았으나 탈리그닌 처리에 의해 크게 증가하였다. 셀룰로오스 나노섬유 시트는 기계적인 분쇄 소요시간이 증가함에 따라 인장강도가 증가하였고 옥수수줄기를 이용한 시트에서 특히 높은 인장강도가 측정되었다. 상기와 같은 결과는 국내 자생 식물자원을 활용한 셀룰로오스 나노섬유 제조 기술의 유용한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권1호
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• pp.9-16
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• 2015

본 연구에서는 고온증기 및 오존 전처리로 제조된 리그노셀룰로오스 나노섬유의 탈리그닌 처리가 나노섬유 및 나노종이의 특성에 미치는 영향을 평가하였다. 형태학적 특성 관찰 결과, 탈리그닌 처리에 의해 평균 직경 35 nm 이하의 균일한 섬유가 얻어졌다. 또한 탈리그닌 처리는 리그노셀룰로오스 나노섬유의 비표면적을 크게 향상시켰으며, 특히 오존 전처리의 경우는 탈리그닌 처리에 의해 무처리에 비하여 1.5배 증가하였다. 나노종이 제조 과정 중의 여수시간 또한 탈리그닌 처리에 의해 크게 증가하여, 고온증기 전처리의 경우는 탈리그닌 처리에 의해 무처리와 비교하여 5.4배 증가하였다. 탈리그닌 처리는 나노종이의 백색도를 향상시켰으며, 고온증기 전처리의 경우는 탈리그닌 전과 비교하여 색상차가 41.9로 매우 높게 나타났다. 나노종이의 인장강도, 탄성율 및 신장율도 탈리그닌에 의하여 크게 향상되었으며, 고온증기 전처리 후의 탈리그닌에 의한 나노종이의 인장강도가 142 MPa로 가장 높게 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제2권2호
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• pp.5-7
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• 1974

본 논문은 필자가 미국 미쉬간대학에 유학중 실시된 연구로서 동대학 목재가공학과에 설치된 소형 목재인공건조장치를 사용하여 일정한 건조조건(건구 온도 $150^{\circ}F{\risingdotseq}65.5^{\circ}C$, 습구온도 $1250^{\circ}F{\risingdotseq}51.7^{\circ}C$, 관계습도 48%, 평형함수율 6.9%)하에 공기 순환속도를 매분당 250ft., 400ft, 및 650ft.로 변경할 때 얻어지는 건조속도를 측정하고, 시간당 건조율을 산출하여 비교 검토한 것이다. 본 실험에 사용한 수종은 북미산소나무 Northern white pine (Pinus strobus L.)로서 시편의 크기는 길이 60cm, 넓이 12.5mm(5in.), 두께 18.7mm(3/4in.)이며 공시목의 표면은 증발조건을 균일히 하기 위하여 포삭하였으며, 마구리(end grain)에는 end coating 하였다. 또한 공기순환속도 측정은 상기대학에 비치된 velometer를 사용하였다. 1. 목재의 섬유포화점(함수율 30%) 이상에 있어서 공시목의 건조율은 건조실내 공기순환속도의 증가에 따라서 증가된다. 즉 공시목의 건조율 증감은 공기 순환속도에 대략 비례한다. 그러나 섬유포화점 이하에 있어서는 공기순환속도의 증강은 건조율 증감에 거의 영향을 이치지 아니한다(그림 1, 2 참조). 2. 실험한 건조조건하에 있어서는 공시목의 초기 함수율이 높을수록 높은 건조율을 얻을 수 있다. 즉 공시목의 초기 함수율(MC30% 이상)이 동일하지 아니한 경우에도 공기순환속도를 증가하면 건조 최종기에 있어서 비교적 빨리 대체로 같은 함수율의 공시목을 얻을 수 있다(실험한 초기 함수율, 건조조건 및 공기순환 속도등은 심한 건조 결함을 유발하지 아니하였음). 3. 본연구 결과에 의하면 공시목의 건조율은 섬유포화점(대략 MC30%)에 있어서 현저한 변화를 나타내고 있다. 즉 공시목의 함수율에 대한 건조율 곡선은 그림 3으로 표시된 바와 같이 섬유포화점 이상에 있어서는 건조율 곡선은 X축(MC)에 대하여 요(凹)형(concave)을 나타냈는데, 섬유포화점 이하의 함수율 범위 30%에서 20%에 있어서는 건조율 곡선은 X축에 대하여 철(凸)형(convex)을 나타냈으며 함수율 20% 이하에 있어서는 재차 심한 요(凹)형을 나타내고 있음을 알 수 있다. 이와감은 결과를 요약표시한 원문 그림4에 있어서, 건조율 곡선의 반곡점은 대략 섬유포화점인 MC 30%와 MC 20%에 위치하고 있음을 알 수 있다. 이와같이 섬유 포화점으로 알려져 있는 MC 30%와 20%에 있어서 건조율이 급변하는 반곡점 즉 한계점을 표시하는 것은 다음과 같은 야유에 의한 것으로 고려된다. 즉 세포막에 흡수된 결합수의 증발은 세포강, 세포간격 및 기타의 미세한 공간에 존재하는 자유수의 증발보다 훨씬 곤란하므로, 함수율 30%에서 20%의 범위에 있어서는 철(凸)형을 나타낸다. 즉 함수율 30%에서 20% 의 범위에 있에서 세포막의 모세관 응축수(capillary-condensed water)의 증발은 대략 동일한 감소율을 나타내나, 공시목의 함수율이 20%에 접근됨에 따라서 한층 강한 결합상태하에 있는 수분(표면 결합수 및 그 부근에 있는 수분)이 증발하게 되나, 그와 같은 수분의 증발은 한층 곤란하므로 함수율 20% 이하에 있어서 건조율곡선은 재차 요(凹)형을 표시하는 것으로 사료된다. 이상의 관계를 요약 표시한 원문 그림 4에 있어서, 반곡점을 가지지 아니한 점선 곡선 AC 와 2개의 반곡점을 가지는 실선곡선 BD를 비교하면, BD곡선은 AC곡선보다 함수율범위 30%에서 20%에 있어서 그 건조율은 현저히 감소되고 또한 D점을 반곡점으로 해서 그 건조율은 가일층 감소되고 있음을 알 수 있다. 이상을 요약하면 생재에서 함수율 30%(섬유포화점)까지는 큰 건조율을 표시하니 함수율 범위 30%에서 20%에 있어서는 그 건조율은 점감되고 함수율 20% 이하에 있어서는 그 건조율은 현저히 감소됨을 표시한다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권6호
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• pp.777-783
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• 2015

이방성 물질인 목재는 방향별로 나타나는 세포종류, 크기, 배열에 따라 경도, 성질, 치수변화등 서로 다른 성질을 나타낸다. 또한 사용용도에 따라 다양한 형태로 이용할 수 있는 재료이다. 그러나 동일수종의 목재 내에서도 변이성이 나타나기 때문에 각각의 고유성질과 용도에 대해 정확히 파악하고 이론 및 기술 등의 정립을 통해 재료 이용의 극대화를 위한 연구가 필요하다. 목재의 물리적 특성 및 밀도와 탄성계수의 관계에 관한 연구는 국내외로 다양하게 이루어져 왔으나 대부분 규격화된 시편으로 얻은 값을 통해 상관관계를 분석해왔으며 목재 완제품에 적용한 연구가 거의 없는 실정이다. 또한 야구배트에 대한 진동거동 및 타격에 관한 논문은 많이 있으나 목재 배트를 재료로서 물성을 분석한 연구가 미비한 실정이므로 이와 관련된 연구가 필요하다. 본 연구에서는 캐나다산 경단풍나무로 제작한 배트의 실제완제품을 이용하여 소재물성을 파악하고 주파수 비교를 통해 탄성계수를 분석하고자 한다. 소재물성 비교를 위해 배트의 연륜분포와 밀도 등 기초물성을 조사하였고 공진주파수와 관계식(ASTM C1259)을 통해 탄성계수를 산출하여 재료의 반발력을 산출하였다. 공진주파수 증가에 따른 연륜분포 비교에서 감소하는 경향을 나타냈다. 섬유방향에 따른 가진 각도별 비교에서 섬유방향과 수직한 $0^{\circ}$ 방향으로 가진할 때보다 수평한 $90^{\circ}$ 방향으로 가진할 때 탄성계수 값이 높게 나타났다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권6호
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• pp.31-42
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• 2007

국산 침 활엽수재의 열분해 및 해부학적 특성에 관해 조사하기 위해 침엽수재 3종(소나무, 리기다소나무, 낙엽송) 및 활엽수재 3종(단풍나무, 물푸레나무, 굴참나무)의 화학적 성분분석, TG-DTA (Thermogravimetric Analysis & Differential Thermal Analysis), 메틸렌블루 흡착성능(MBA) 및 SEM 관찰을 하였다. TG-DTA에서 시료는 $1{\ell}/min$로 $N_2$ 가스가 유입되는 조건하에 $10^{\circ}C$/min의 숭온속도로 최대 $10^{\circ}C$까지 탄화되었다. 화학적 성분분석 결과 모든 시료에서 전형적인 목재 주성분의 함량을 나타냈다. TG-DTA 결과, 침엽수재의 탄화수율이 활엽수보다 높았으며 목재 주성분 중 리그닌의 탄화수율이 가장 높았다. 모든 시료가 전형적인 목재 열분해의 TGA, DTG, DTA 곡선을 나타냈지만, 침 활엽수재 간에 몇 가지 차이점이 나타났다. 리그닌의 함량이 열분해에 큰 영향을 미쳤으며, 리그닌의 분자구조에 따라 중량감소와 탄화수율이 크게 달라졌다. 메틸렌블루 흡착성능 시험 결과 침엽수재의 MBA가 활엽수재보다 높았으며 소나무의 MBA가 가장 높았지만, 활성탄이나 백탄보다는 약 23배, 4씩 낮았다. SEM 관찰 결과 탄화 과정에서 전체적인 목재의 구조와 목재 섬유의 섬유구조가 그대로 유지됨을 확인하였다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2002년도 하계염색가공기술 세미나
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• pp.117-123
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• 2002

텐셀(tencel)은 영국의 섬유회사인 ACORDIS사가 생산하는 고급 천연소재의 Brand 이름으로 종래의 Rayon의 문제점을 개선한 차세대 섬유라는 것은 주지의 사실이다. 텐셀은 엄격한 기준을 거친 양질의 목재펄프에서 천연 셀룰로즈만을 채취해 100% 천연소재로 제조과정에서 유독 물질을 전혀 배출하지 않고 자연 속으로 완벽하게 생분해되는 환경 친화적인 소재이나 그동안 소재홍보에만 주력을 하여 염색가공 기술적인 측면은 진전이 없어 피브릴화로 일어나는 여러가지 품질상의 문제점을 갖고 있었다. (중략)

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권4호
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• pp.293-301
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• 2013

본 연구에서는 수분 흡착효과가 있다고 알려진 커피박을 첨가하여 중밀도섬유판을 제조한 다음 물성과 강도특성을 조사하여 커피박의 중밀도섬유판 원료로써의 가능성을 확인하고자 하였다. 커피박은 주로 인스턴트커피 제조 시 많이 발생하는 찌꺼기인데 가수분해된 것을 전건무게 기준 3, 6, 9% 수준에서 목섬유와 혼합해 중밀도섬유판을 제조하였으며, 이 때 사용한 접착제는 요소수지접착제였다. 커피박과 목섬유를 섞은 중밀도섬유판에 대해 물성과 강도 특성 및 포름알데히드 방산량을 측정하였다. 커피박과 목섬유를 무작위로 섞어 제조한 중밀도섬유판의 휨강도와 박리강도는 모두 KS 기준보다 높게 나타났으며 커피박을 층으로 구성한 적층 성형구조 경우에는 모두 기준에 미달하였다. 제조된 중밀도섬유판의 흡수 두께팽창률은 시판용 중밀도섬유판보다 낮아 물리적 특성 면에서 현저히 개선됨을 보여주었다. 포름알데히드 방산량은 시판용 중밀도섬유판과 유사한 것으로 나타났으며 모두 KS 기준상의 $E_1$급에 부합하였다. 이런 결과는 커피박이 친환경 중밀도섬유판 제조 시 원재료로 활용될 수 있음을 보여주고 있으며 중밀도섬유판의 성능 향상을 위해서는 접착제와 커피박 간의 상호 접착성 및 커피박의 흡착성능 향상을 위한 전환방법에 대한 추가 연구가 요구된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권3호
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• pp.10-21
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• 2007

집성재 다우얼 접합부가 적용되는 기둥의 기초, 기둥-보 접합부에는 회전이 발생하므로 접합부의 모멘트 성능에 대한 연구가 필요하다. 접합부의 회전에 의해서 섬유방향과 각을 이루어 작용하는 하중을 섬유방향에 평행한 하중과 수직한 하중으로 단순화 하여 거동을 해석하고 예측하였다. 드리프트 핀의 휨강도 및 지압응력을 평가하였으며, 섬유방향에 평행한 인장하중과 수직한 인장하중을 받는 접합부의 끝면 거리를 다르게 하여 접합부의 인장형 전단성능을 시험하였고 회전이 작용하는 접합부는 드리프트 핀의 개수와 배열 방향을 다르게 하여 시험하였다. 접합부에 인장하중이 작용할 때 항복 이후의 변형량은 드리프트 핀의 소성변형에 의해서 발생하며, 집성재의 끝면 거리 확보에 의한 드리프트 핀의 변형 흡수가 접합부 전체의 변형량에 영향을 주는 것으로 판단된다. 2개의 드리프트 핀이 섬유방향에 평행하게 배열된 경우(b2h)에는 섬유방향에 수직한 인장하중 거동을 나타내고, 2개의 드리프트 핀이 섬유방향에 수직하게 배열된 경우(b2v)에는 섬유방향에 평행한 인장하중 거동을 나타내는 것으로 평가된다. 4개의 드리프트 핀이 정사각 배열된 접합부의 경우(b4)에 2개의 드리프트 핀이 섬유방향에 평행하게 배열된 접합부(b2h)의 약 1.7배의 하중 성능을 나타냈으며, 접합부에 회전이 작용하여 섬유방향과 각을 이루는 하중을 섬유방향에 대한 평행 또는 수직한 하중으로 치환하여 거동을 평가, 예측하는 것이 가능하다고 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제27권1호
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• pp.64-71
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• 1999

본 연구는 통상적으로 충밀도 섬유판 제조에 사용되고있는 요소수지를 페놀수지로 대체함으로써 그 장단점을 찾아 보기 위해 실행되었다. 페놀수지을 이용해 제조한 중밀도 섬유판의 성능은 표준 요건을 충족시켰으며 높은 내구성을 보였다. 아울러 24 시간 냉수 침적후 두께팽창은 2 퍼센트 이하로 낮게 나타났다. 요소수지를 페놀수지로 대체했을 경우 단점들은 비교적 높은 수지함량 (8% 섬유전건종량기준)과 긴 열압시간 (7 분)으로 판명되었다. 이러한 결과들은 페놀수지을 사용한 중밀도 섬유판제조시 열압공정의 최적화가 되어야함을 시사하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권3호
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• pp.222-230
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• 2009

본 연구에서는 천연 섬유와 matrix간의 결합에 불리하게 작용하는 wax, lignin, hemicellulose 등을 제거하기 위한 방법 중 하나인 NaOH를 이용한 천연섬유의 알칼리 처리가 Kenaf 장섬유/PP 혼합 바이오복합재 제조 시 계적인 물성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. Kenaf 장섬유의 적절한 배합비와 알칼리처리를 통한 최적의 바이오복합재를 제조하기 위하여 알칼리 처리 시의 농도와 kenaf fiber의 함유량을 달리하여 각 처리조건에 따른 바이오복합재의 특성을 조사하였다. 알칼리 처리를 통한 계면 결합의 증가를 확인하기 위하여 SEM을 이용하여 복합재의 단면을 확인하였다. 그 결과 알칼리 처리가 3% 농도부터 계면 결합이 증가하고, 5%일 때의 최고의 계면 결합력을 보였다. 하지만 기계적 강도에서는 알칼리 농도 3% 처리한 것이 최적이었으며 kenaf fiber가 30% 함유된 PP/kenaf섬유 바이오복합재가 높은 강도를 나타내었다.