• 보존과학회지
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• 제27권1호
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• pp.91-100
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• 2011

본 연구에서는 열화된 소나무류를 대상으로 PEG 처리 후 조습건조시 적정 PEG농도, 습도 및 시간을 조사하고자 하였고, 조습건조과정 중 치수안정화 효과를 진공동결건조 및 자연건조한 것과 비교하였다. 조습건조에서 PEG의 농도가 높을수록 건조시간이 단축되었으며 치수안정성이 우수하였다. 저농도(40%, 50%) PEG 함침 후 조습건조는 치수안정화 효과가 적었고 목재표면 및 내부에 갈라짐이 발생하였으며 PEG의 분포가 불균일하였다. 고농도(60%, 70%) PEG 함침 후 조습건조를 하였을 때 목재의 표면은 흑화현상으로 인해 색은 어두워졌으나, 저농도(40%) PEG 함침 후 진공동결건조한 것과 비교하여 거의 동일한 치수안정화 효과를 나타내었다. 따라서 대형발굴수침고목재의 보존처리시 진공동결건조가 불가능할 경우 고농도 PEG(70%) 함침 후 조습건조하는 방법이 가능하고, 이때 건조습도와 건조시간을 충분히 고려해서 건조해야 함을 알 수 있었다.

• 박물관보존과학
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• 제14권
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• pp.7-12
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• 2013

창녕 비봉리에서 출토된 신석기 시대 나무배 편을 대상으로 PEG 함침처리 후 조습건조를 진행하였다. 칠기나 목기와 같은 소형 수침고목재 유물의 경우에는 진공동결건조법이 가장 많이 적용되고 있으나, 소형 유물에만 적용할 수 있다는 단점이 있다. 따라서 선박과 같은 대형유물의 경우에는 대부분 PEG 처리 후 자연건조를 하고 있으나 장시간의 약제함침이 요구되며, 건조결함이 발생할 위험이 있다. 따라서 본 처리에서는 비봉리 출토 나무배 편 4점을 대상으로 PEG 수용액으로 10%에서 80%까지 단계적으로 함침처리 후 조습건조법을 적용하였다. 또한 조습건조 후 배편의 습도조건별 중량변화를 측정하여 유물의 치수안정성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2008년도 추계학술발표논문집
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• pp.397-399
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• 2008

흡착식 건조공정에서 가장 중요한 부분은 건조에 활용되는 용해제(Desiccant) 라고 할 수 있다. 그러나 국내에서 흡착식 건조기에 사용되는 대부분의 용해제는 수입에 의존하고 있는 실정이다. 그러므로 본 연구에서는 흡착식 제습 설비의 제작 능력을 기초로 하여 용해제의 자체 개발을 통하여 안정적인 기술력의 확보로 국내에서 친 환경적이며 무동력으로 사용할 수 있는 용해성 흡습제에 관한 연구를 진행하고자 한다. 이를 위해 알칼리성 흡수제를 합성하기 위하여 KCl, NaCl 그리고 $CaCl_2$ 등의 물질을 질량비로 일정비율이 되도록 수용액에 용해시켜 교반속도가 유지되는 회분식 반응기에서 일정시간 동안 반응 시킨 후 일정온도 범위에서 일정시간동안 건조시켜 시료를 제조 하여 흡습제의 조습특성을 분석하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권6호
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• pp.784-791
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• 2015

소나무 원판에 polyethylen glycol (PEG)를 주입시키면 건조 중 횡단면할렬을 막을 수 있다. 본 연구에서는 건조온도와 아세틸화처리가 PEG처리 목재에 미치는 효과를 조사하고자 다양한 온도에서 건조한 소나무 원판의 PEG잔류율(PPR)을 아세톤추출과 조습처리를 통해 측정하였다. 아세톤추출법으로 구한 PPR은 열기건조시편이 천연건조시편보다 최하 4배 높았으며, 열기건조시편은 변재의 잔류PEG율이 심재보다 2배 정도 높았다. 이러한 결과는 조습처리실험을 통해 검증되었다. 아세틸화처리에 의한 열기건조시편의 중량변화율(WPC)은 천연건조시편 보다 훨씬 적게 증가하거나 오히려 감소하였다. 무수초산이 잔류 PEG를 용출시켰기 때문으로 밝혀졌다. 따라서 PPR을 높이려면 열기건조하는 것이 천연건조보다 유리하나 아세틸화처리는 대부분의 PEG를 용출시켜 천연건조와 차이를 나타내지 않는다.

• 보존과학회지
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• 제16권
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• pp.110-118
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• 2004

열화가 많이 된 수침고목재(토탄층 물푸레나무)를 물과 t-butanol을 용매로 하여 PEG농도를 $10\~80\%$로 다양하게 처리한 후 동결건조와 자연건조 하였다. 건조 후 여러 가지 습도 조건에서 45개월간 조습처리하여 중량 변화율과 수축률을 측정하여 치수안정화 효과를 확인하였다. 건조 후 습도조건에 따른 상태변화에서는 수용액으로 처리한 시편이 t-butanol을 용매로 처리한 시편보다 치수안정성이 우수하였다. 이러한 결과는 t-butanol을 용매로한 처리가 유기용매치환으로 인하여 목재섬유의 유연성이 저하되고 동결건조 후 목재조직은 과도한 건조로 인하여 미세할렬이 다수 발생되기 때문으로 판단된다. 과도건조에 의해 발생된 미세할렬은 목재조직을 더욱 취약하게 만들며, 고습도에서 PEG가 수분을 흡습하면서 목재조직 내부에 응해 흡착될 때 취약한 목재가 이를 지탱하지 못하여 수축이 일어난 것으로 보인다. 본 연구결과 열화가 많이 진행된(최대함수율 $800\%$) 수침고목재의 경우는 t-butanol을 용매로 이용하지 않더라도 PEG수용액 ($40\%$정도)으로 전처리 하는 것이 동결건조 후 치수안정성이 우수한 것으로 확인되었다.

• 공업화학
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• 제21권2호
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• pp.169-173
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• 2010

다양한 형태의 염들이 수분 제거능력을 지니고 있다. 이러한 수분의 제거 능력은 함습기체의 온도와 공급된 유량에 따라 결정된다. 본 연구에서는 용해성 건조제를 사용하는 제습공정에 유입되는 공기의 유량과 온도, 그리고 용해성 건조제의 양이 제습특성에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 사용된 용해성 건조제는 수용성 공정에서 나트륨(Na) 또는 칼륨(K)이 주성분이 되도록 합성하고 제습특성에 대하여 검토하였다. 연구 결과 다음과 같은 몇 가지 결론을 얻을 수 있었다. 용해성 건조제의 주성분에 관계없이 열적 특성은 유사한 결과를 보여주고 있다. 습도가 70~93%이고 공기의 유량이 $0.22{\sim}0.69m^3/s$인 조건에서 Na가 주성분인 용해성 건조제가 제습공정에 효율적이었다. 또한 이슬점은 공기의 유입량에 따라 증가하였으며, 제습공정에서 상대습도의 변화는 용해성 건조제의 양에 비례하는 결과를 보였다.

• 보존과학회지
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• 제21권
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• pp.49-58
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• 2007

고대칠기 보존처리를 모의시험하기 위하여 현생 칠기를 대상으로 다양한 보존처리법을 적용한 결과 PEG#3350 40%(수용액)처리가 수축률이 낮아 치수안정화 처리효과가 우수한 것으로 나타났다. Sucrose 19%+Glycerin 1%(t-butanol 5% in water)처리의 경우 지속적으로 중량이 증가되었다. 반면 Sucrose의 함침처리과정에서 시험편내부와 처리용액의 농도평형을 이루지 못하여 농도 차가 발생되므로 내부의 수분이 시험편 밖으로 나오는 탈수현상에 의해 중량이 감소하였다. 따라서 보다 긴 함침기간이 요구되는 것으로 판단되며 이는 장기간 함침처리로 탈수 현상을 방지할 수 있다. 또한 고분자량(PEG #3,350)의 처리제와 저분자량의 처리제 모두 칠기 내부로의 침투가 확인되어 진공 동결건조법뿐 만 아니라 각 처리제를 고농도로 함침 처리 한 후 자연건조 조습건조처리도 가능함을 보여주고 있다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권5호
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• pp.610-621
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• 2018

칠기문화재의 보존처리는 문화재 보존 복원의 기본 원칙에 따라 전통재료를 활용하여 보존처리하는 것을 기본으로 하므로 보존처리 재료로써 옻칠의 사용이 요구된다. 하지만 옻칠은 고습의 환경에서 건조가 이루어져 수분에 의한 기물의 손상 가능성을 주의해야 한다. 또한 천연물질이므로 종류 및 산지에 따라 성분 조성이 달라져 이에 따른 건조특성과 건조조건이 다르게 나타나는 특징이 있어 균일한 결과를 내기 어렵다. 본 연구에서는 옻칠 조습 건조기를 이용하여 성분 함량에 따른 옻칠의 건조조건을 파악하고 결과로 얻어지는 옻칠 도막의 광학적 특성을 분석하여 데이터베이스화 하고자 하였다. 동일한 환경에 두 종류의 옻칠을 노출한 결과, 수분을 제외한 주성분비에서 우루시올의 비율이 평균 13.4% 높은 국내산 옻칠이 낮은 중국산 옻칠보다 건조속도가 2 배 ~ 3 배 빠름을 알 수 있었고 두 옻칠 모두 습도가 높은 환경일수록 건조시간이 단축됨을 확인하였다. 그리고 건조시간이 짧을수록 명도가 낮고 광택이 강한 옻칠 도막이 형성되었다. 단, 포화습도에서는 광택이 떨어지는 것을 확인하였다. 상대습도 70% 이하에서는 옻칠의 건조가 원활히 이뤄지지 않았고 장기간 건조되더라고 도막의 명도가 높고 색도 차이가 낮아 견고한 옻칠 도막을 형성하였다고 보기 어렵다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제17권3호
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• pp.8-19
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• 1989

본 연구(硏究)는 장기간 조림장려수종(造林奬勵樹種)으로서 전국에 식재되어 이미 충분한 공급량을 확보하고 있으나 품질이 불량해서 외면당하고 있는 리기다소나무 및 낙엽송과 우리나라 천연자생수종(天然自生樹種)이며 임목축적량이 많은 소나무를 공시목(供試木)으로 선정하여 곡목가공분야(曲木加工分野)에서 널리 이용되고 있는 증자법(蒸煮法)에 의한 소재(素材)휨가공성(加工性)을 조사하였다. 이 때 사용된 휨가공시편(加工試片)의 일반크기는 두께와 폭 15mm, 길이 350mm로 제작하였으며 시편(試片)의 함수율(含水率)은 15+1%로 조습(調濕)된 기건시편(氣乾試片)을 사용하였다. 본 연구(硏究)에서 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) 변재와 심재별 최소곡률반경(最小曲率半徑)은 각각 소나무 300-260mm 및 320-260mm, 리기다소나무 280-240mm 및 240-220mm, 낙엽송 340-300mm 및 320-300mm로서 소나무는 변재, 리기다소나무와 낙엽송은 심재의 휨가공성(加工性)이 다소 양호(良好)하였다. (2) 판목재(板目材), 추정목재(追柾目材) 및 정목재별(柾目材別) 최소곡률반경(最小曲率半徑)은 각각 소나무 300-260mm, 320-260mm 및 280-240mm, 리기다소나무 280-240mm, 280-240mm 및 260-220mm, 낙엽송 320-300mm, 360-340mm 및 300-320mm로서 대체로 정목재(柾目材)의 휨가공성(加工性)이 가장 양호(良好)하였다. (3) 휨가공(加工)을 위한 소나무, 리기다소나무 및 낙엽송의 최소연화처리시간(最小軟化處理時間)은 증자처리시(蒸煮處理時) 각각 15분, 15분 및 30분 이었다. (4) 휨가공(加工)을 위한 적정함수율(適正含水率)은 3수종(樹種) 모두 섬유포화점(鐵維飽和点) 30%에서 최대 휨가공성(加工性)을 나타냈으며 그 이상 건조(乾燥)시켜도 휨가공성(加工性)의 향상(向上)은 얻을 수 없었다. (5) 본 시험(試驗)에서 얻은 최적조건 (Table 6) 으로 휨가공(加工)을 실시한 결과(結果)소나무, 리기다소나무 및 낙엽송의 최소곡률반경(最小曲率半徑)은 증자처리시(蒸煮處理時) 각각 260mm, 240mm 및 300mm이었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제13권1호
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• pp.19-62
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• 1985

본(本) 시험(試驗)은 국내(國內) 활엽수로서 중요한 참나무속(屬)의 상수리나무와 침엽수(針葉樹)의 대표적(代表的) 수종(樹種)인 소나무를 공시목(公試木)으로 선정(選定)하여 곡목가공분야(曲木加工分野)에서 널리 이용(利用)하는 자비법(煮沸法)과 증자법(蒸煮法)에 의한 휨가공성(加工性)을 조사(調査)하고, 이에 관련(關聯)된 인자(因子)로서 변(邊) 심재(心材), 연륜각도(年輪角度), 연화처리온도(軟化處理溫度), 연화처리시간(軟化處理時間), 목재함수율(木材含水率) 및 목재결함(木材缺陷) 등(等)의 영향(影響)과 휨가공(加工)후의 곡율반경변화(曲率半經變化) 및 약제처리(藥劑處理)에 의한 휨가공성(加工性)의 개선방법(改善方法)을 구명(究明)하기 위하여 실시(實施)되었다. 이 때 사용(使用)된 자비(煮沸)와 증자처리용(蒸煮處理用) 시편(試片)의 크기는 두께와 너비 15mm, 길이 350mm이고 약제처리용시편(藥劑處理試片)의 크기는 두께 5mm, 너비 10mm 및 길이 200mm로 제작(製作)하였으며, 시편(試片)의 함수율(含水率)은 자비처리(煮沸處理)에는 생재(生材)를 사용(使用)하고 증자처리(蒸煮處理)에는 15%로 조습(調濕)된 건조재(乾燥材)를 사용(使用)하였다. 또한 약제처리(藥劑處理)는 포화요소용액(飽和尿素溶液), 35% 포르말린 용액(溶液), 25% 폴리에칠렌(400) 수용액(水溶液) 및 25% 암모니아수에 5일간(日間) 상온(常溫)으로 침지(浸漬)한 우 휨가공(加工)을 행하였다. 본(本) 시험(試驗)에서 얻은 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 상수리나무와 소나무의 목재내부온도(木材內部溫度)는 자비(煮沸) 또는 증자처리시간(蒸煮處理時間)에 따라 초기(初期) 약(約) $30^{\circ}C$까지 완만(緩慢)한 상승(上昇)을 보이다가 그 후 직선적(直線的)으로 급상승(急上昇)하며 후기(後期) $80{\sim}90^{\circ}C$부터는 다시 완만(緩慢)해지는 경향(傾向)을 나타냈다. 2. 최종온도(最終溫度) $100^{\circ}C$까지 도달(到達)하는 데 소요(所要)되는 연화처리시간(軟化處理時間)은 목재(木材)의 두께에 비례(比例)하며 두께 15mm 각재(角材)에 대한 $25^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$까지의 소요시간(所要時間)은 상수리나무 9.6~11.2분(分), 소나무 7.6~8.1분(分)으로서 소나무의 연화속도(軟化速度)가 보다 빠르게 나타났다. 3. 증자처리시간(蒸煮處理時間)의 경과(經過)에 따른 목재(木材)의 함수율증가경향(含水率增加傾向)은 처음 약(約)4분(分)까지 급증(急增)하나 그후 점차(漸次) 둔화(鈍化)되어 상수리나무는 20분(分), 소나무는 15분경(分頃)부터 거의 직선적(直線的)으로 완만(緩慢)하게 증가(增加)하는 경향(傾向)을 나타냈다. 두께 15mm 각재(角材)에 대한 초기함수율(初期含水率) 15%에서 50분간(分間) 증자처리(蒸煮處理) 후의 함수율증가량(含水率增加量)은 상수리나무 3.6%, 소나무 7.4%로서 소나무의 흡습속도(吸濕速度)가 빠르게 나타났다. 4. 자비처리시간(煮沸處理時間)이 경과(經過)함에 따라 두 수종(樹種) 모두 기계적(機械的) 성질(性質)이 현저하게 감소(減少)하였으며, 60분간(分間) 자비처리(煮沸處理)에 의한 기계적(機械的) 성질(性質)의 감소율)減少率)은 압축강도(壓縮强度) 35.6~45.0%, 인장간도(引張强度) 12.5~17.5%, 휨강도(强度) 31.6~40.9% 및 휨탄성계수(彈性係數) 23.3~34.6%로 나타났다. 5. 변재(邊材)와 심재별(心材別) 최소곡률반경(最小曲律半徑)은 각각(各各) 상수리나무에서 60~80mm 및 90mm, 소나무에서 260~300mm 및 280~300mm로 두 수종(樹種) 모두 변재(邊材)의 휨가공성(加工性)이 양호하였다. 6. 상수리나무의 정목재(柾木材)와 판목재별(板目材別) 최소곡률반경(最小曲律半徑)은 모두 60~80mm로서 차이(差異)가 없었으나 소나무에서는 각각(各各) 240~280mm 및 260~300mm로 정목재(柾木材) 휨가공성(加工性)이 양호하였다. 7. 연화처리온도(軟化處理溫度)가 증가(增加)할수록 상수리나무와 소나무 모두 휨가공성(加工性)이 향상(向上)되었으며 휨가공(加工)을 위한 최저처리온도(最低處理溫度)는 각각(各各) $90^{\circ}C$ 및 $80^{\circ}C$로서 처리온도(處理溫度)에 대한 의존도(依存度)는 상수리나무에서 약간 높게 나타났다. 8. 연화처리시간(軟化處理時間)이 증가(增加)할수록 상승온도(上昇溫度)와 상응(相應)하여 휨가공성(加工性)을 향상(向上)시켰으나 최종온도(最終溫度)에 도달(到達)한 후에도 계속 연화(軟化)을 지속(持續)해야 비로서 최적연화상태(最適軟化狀態)를 나타냈다. 휨가공(加工)을 위한 최소처리시간(最少處理時間) 두께 15mm 각재(角材)에 대하여 상수리나무에서 자비처리시(煮沸處理時) 10분(分), 증자처리시(蒸煮處理時) 30분(分) 및 소나무에서 자비처리시(煮沸處理時) 10분(分), 증자처리시(蒸煮處理時) 20분(分)으로 나타났다. 9. 휨가공(加工)을 위한 상수리나무의 적정함수율(適定含水率)은 20%로 나타났으며 섬유포화점(纖維飽和點) 이상(以上)에서는 오히려 휨가공성(加工性)이 저하(低下)되었다. 반면(反面)에 소나무의 적정함수율(適定含水率)은 30% 이상(以上)을 필요(必要)로 하였다. 10. 본(本) 시험(試驗)에서 얻은 최적조건(最適條件)(Table 19)으로 휨가공(加工)을 실시(實施)한 결과(結果) 상수리나무의 최소곡률반경(最小曲律半徑)은 자비처리시(煮沸處理時) 80 mm, 증자처리시(蒸煮處理時) 50 mm이고 소나무에서는 자비처리시(煮沸處理時) 240 mm, 증자처리시(蒸煮處理時) 280 mm로서 상수리나무는 증자처리(蒸煮處理)의 연화효과(軟化效果)가 양호하였으나 소나무는 자비처리(煮沸處理)가 양호하였다. 11. 인장대철(引張帶鐵) 사용(使用)하지 않았을 경우 상수리나무와 소나무의 시편(試片)두께(t)와 최소곡률반경(最小曲律半徑)(r)의 비(比)(r/t)는 각각(各各) 자비처리시(煮沸處理時) 16.0 및 21.3, 증자처리시(蒸煮處理時) 17.3 및 24.0으로 나타났으나 인장대철(引張帶鐵) 사용(使用)하였을 때는 각각(各各) 자비처리시(煮沸處理時) 5.3 및 16.0, 증자처리시(蒸煮處理時) 3.3 및 18.7로서 휨가공성(加工性)의 현저한 향상(向上)을 나타냈다. 12. 미소(微小)한 옹이의 위치별(位置別) 상수리나무의 휨가공성(加工性)에 미치는 영향(影響)은 매우 심하게 나타났는 데 특히 옹이의 의치(位置)를 휨재(材)의 압축측(壓縮側)에 두고 곡률반경(曲律半徑) 100 mm로 휨가공(加工)하였을 때는 파양율(破壤率)이 90%로서 거의 휨가공(加工)이 불가능(不可能)하였다. 그러나 옹이를 인장측(引張側)에 두었을 경우에는 파양율(破壤率)이 10%에 불과(不過)하였다. 13. 곡률반경(曲律半徑) 300 mm로 휨가공(加工) 후 30 일간(日間) 실내조건(室內條件)에서 방치(放置)하였을 때의 곡률반경변화율(曲律半徑變化率)은 자비처리시(煮沸處理時) 4.0~10.3%, 증자처리시(蒸煮處理時) 13.0~15.0%로서 증자처리(蒸煮處理)에 의한 복원현상(復元現象)이 자비처리(煮沸處理)보다 심하게 나타났으며 에폭시수지(樹脂)를 도포(塗布)하여 방습처리(防濕處理) 하였을 경우에는 곡률반경변화율(曲律半徑變化率)이 -10~0%에 불과(不過)하였다. 14. 약제처리(藥劑處理)에 의한 가소성(可塑性) 효과(效果)는 35% 포르말린 용액(溶液)과 25% 폴리에칠렌 글리콜(400) 수용액(水溶液)에서는 나타나지 않았고 포화요소용액(飽和尿素溶液)과 25% 암모니아수에서는 나타났으나 증자처리(蒸煮處理)의 효과(效果)에는 미치지 못하였다. 그러나 약제처리(藥劑處理) 후 증자처리(蒸煮處理)를 병용실시(倂用實施)하였을 때는 증자처리(蒸煮處理)보다 10~24% 휨가공성(加工性)이 향상(向上)되었다. 15. 소서계수(塑性係數)와 곡률반경(曲律半徑)과의 관계(關係)는 하중(荷重)-변형계수(變形係數), 변형계수(變形係數) 및 에너지계수(係數) 모두 1% 수준(水準)에서 유의적(有意的)인 상관(相關)이 인정(認定)되므로 휨 가공용재(加工用材)의 품질지표(品質指標)로서 적합(適合)하였고 적합도(適合度)는 하중(荷重)-변형계수(變形係數), 에너지계수(係數) 및 변형계수(變形係數)의 순(順)으로 크게 나타났다.