Structural larger timber have some weak points as like much longer drying time at lower MC(15%), a considerable check developing and the difficulty for the chemicals injection, so it is necessary to develop lighter structural size member for using the new Hanok, heavy timber construction, living necessaries, furniture and industrial goods. The developed skin timber can be a good raw material for those uses. Skin timber is a hollowed timber which be bored out of its considerable cross-sectional area. The intention of this study was the evaluation of compressive capacity of skin timber. Specially, skin timbers which have more than 200mm in sizes were used to analyze the compressive capacity. From the results of this study, the following conclusions have been made: 1. Though considerable inner parts were bored out, both pine skin timber and larch skin timber showed a good compressive capacity to that of non-bored solid timber. 2. According to ASTM, pine skin timber showed various failure types, but Splitting type, Brooming and end rolling type were main failure types for the larch skin timber. 3. Pine skin timber didn't show the significance between cylindrical shape and rectangular shape, but larch skin timber showed the significance between two shapes. Therefore, for the larch skin timber, cylindrical shape and rectangular shape should be used as a column uses and beam uses respectively. 4. Pine skin timber and larch skin timber didn't show the significance on the compressive capacity. There is not much difference of compressive capacity between them, so it can be possible to select on the user convenience.
Timber is an eco-friendly material that is suitable for low carbon and green growth, and recently, studies on utilization and manufacture of timber are increasing. Thus, we need a stable supply of wood working materials for the formative element and widespread function of timber. It is necessary to develop the use of timber because it enhances the added value of this material by making the most of it. In this way, skin-timber is an appropriate material for life articles because skin-timber has a variety of functions including the ability for storage use, the beauty of structure, the ability to maintain heat and insulation, and the capability to control humidity. In this study, I developed household items using skin-timbers that are made up of circular columns and square columns of pine, larch, and yellow popular. The circular and square columns have an inner hole that is approximately 90% of the external structure's width. I intended for the concept of these designs to display creativity considering functionality and productivity. These items are life articles and furniture for modern people. They are eco-friendly products that are varnished with traditional lacquer and natural oil. According to the result of this study, skin-timbers are made of domestic pine, larch, and yellow popular and are resource of furniture, household items, and woodcraft. I believe skin-timber is not only a useful material for processability and design applicability, but it also has the capability to be a multifunctional and high value-added material. Also, if the standards, such as cortex thickness, outside diameter, and length, of skin-timber are producted diversely, I believe skin-timber can be have more the possibility of industrial products' development.
기존의 중공재에 비해 다량의 목질부를 제거하여 천공한 스킨 팀버는 짧은 건조시간과 건조 결함 발생이 적은 점, 상당히 낮은 수준(MC 8~9%)까지 함수율을 떨어트릴 수 있다는 이점, 약제 주입처리의 용이함, 한옥을 포함한 중목구조의 대단면 경량 구조부재로서의 사용 가능성, 다양한 가구나 생활용품으로의 가능성 등 많은 장점을 가지고 있는 재료이다. 하지만 고부가가치 재료로 사용되기 위해서, 그리고 일반 소비자들에게 구조적 신뢰감을 제공하기 위해서는 스킨 팀버를 하이브리드 구조부재로 만들 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 가능한 얇은 철판을 사용하여 소나무와 낙엽송 개량 스킨 팀버를 제작하고 압축 성능을 분석하였다. 이에 따른 본 연구의 결론은 다음과 같다: 1. 소나무와 낙엽송 개량 스킨 팀버의 경우 무처리 스킨 팀버에 비해 재료 성능의 균일성을 가져올 수 있었다. 2. 소나무나 낙엽송 개량 스킨 팀버 모두 철판두께별 압축 성능의 유의차가 존재하지 않아 두꺼운 철판을 사용 할 필요성이 없다고 판단되었다. 소나무 개량 스킨 팀버와 낙엽송 개량 스킨 팀버간의 압축 성능 역시 유의차가 존재하지 않아 사용자의 기호에 따라 사용할 수 있을 것으로 판단되었다. 4. 소나무 개량 스킨 팀버의 경우 다양한 파괴 형태를 보였지만 낙엽송 스킨 팀버의 경우 전체적으로 splitting의 파괴 모드를 보이는 것이 특징이었다.
최근 들어 한옥에 대한 수요과 공급이 계속해서 늘고 있다. 이러한 한옥이 가지고 있는 가장 심각한 문제는 과도한 지붕구조의 무게와 이로 인해 늘어날 수밖에 없는 구조부재의 대형화이다. 따라서 겉으로는 대단면 목재 부재이면서 다량의 목질부를 제거하여 무게의 경량화를 이루고 감소하는 강도적 성질은 부재의 하이브리드화를 통해 보충할 수 있는 실대재 대단면 스킨팀버를 제작하였다. 소나무와 낙엽송 두 수종을 사용하여 실대재 스킨팀버를 제작하였다. 두 수종에 대해 정각형 스킨팀버와 원통형 스킨팀버 각각을 제작하여 휨성능을 평가하였다. 가공기계의 정밀도 부족으로 인해 부재에 과도한 손상이 발생하여 의도한 정도의 강도적 성질을 얻지 못하였다. 하지만 가공기계의 정밀도 향상을 도모하고 추가적인 하이브리드 구조체 제작을 첨가한다면 경량의 대단면 구조부재의 생산이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 실제 제작한 낙엽송과 소나무 실대재 스킨팀버에서는 수종간의 휨성능 차이는 나타나지 않아 적절히 혼용 가능한 것으로 나타났다. 낙엽송의 MOR 기준에서만 정각형과 원통형간에 성능 차이가 인정되어 구분하여 사용해야 할 필요가 있고 나머지에 있어서는 차이가 인정되지 않아 혼용이 가능하다고 판단되었다. 본 연구의 목적이 어느 정도의 강도를 지닌 경량의 대단면 구조재 개발에 있으므로 목질계 우드세라믹이나 경량철골 등을 이용한 하이브리드 구조체를 개발한다면 한옥이나 실내인테리어재료 그리고 기둥-보 공법의 재료 등으로 활용 가능할 것이다.
백합나무(yellow poplar)는 기후변화의 주범인 이산화탄소의 흡수율이 매우 뛰어나고 오존흡수율도 뛰어나 저탄소 녹생성장 시대에 적합한 수종이다. 속성수인 백합나무는 구조용 부재로의 성능은 약간 부족하지만 가구재나 내장재, 합판용재 등 다양한 용도로 활용가능한 수종이다. 본 연구에서는 백합나무를 이용하여 대단면 스킨팀버를 개발하고 압축 성능을 평가하였으며 다양한 용도 개발을 위해 수치해석 모델을 개발하였다. 정각형 스킨팀버는 소재에 대해 56.3%의 잔존 강도를 보여서 우수한 성능을 나타내었으며 원통형 스킨팀버의 경우 잔존면적율이 25%임에도 불구하고 소재에 대해 50% 가까운 압축 성능을 나타내어 가구용 뿐만 아니라 대단면 재료로써 다양한 쓰임새가 가능함을 보여주었다. 정각형과 원통형 모두 Brooming or end rolling이 주요 파괴모드로 나타났으며 부분적으로 splitting 파괴 모드도 나타났다. 잔존면적률이 큰 정각형 스킨팀버의 압축성능이 원통형 스킨팀버보다 높게 나타났지만 두 집단간에 압축성능에 있어 통계적 유의성은 보이지 않아 사용자의 편의대로 혼용하여 활용 가능할 것으로 판단된다. 수치해석 모델은 실제 압축성능 실험과 상당히 유사한 결과를 보였다. 따라서 다양한 형태와 치수에 대한 수치해석 모델 적용을 통해 백합나무 스킨팀버의 다양한 용도 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 백합나무 스킨팀버의 ACQ-2, CUAZ-3, CuHDO-1 가압처리 특성을 평가하기 위해 수행되었다. 일차적으로 백합나무 변재부와 심재부 시험편을 대상으로 처리용 목재 함수율이 방부제 처리도에 미치는 영향을 평가하고, 방부제 유효성분인 구리의 처리목재 내 정착 특성을 조사하였다. 본 연구 결과에 의하면 백합나무 변재부는 방부제 종류에 관계없이 조사된 목재함수율 범위(50% 이하)에서 사용환경 범주 H3용 처리목재의 침윤도와 흡수량 기준을 모두 만족하였다. 백합나무 변재부의 방부제 보유량 경사를 조사한 결과, 국립산림과학원 고시 제2011-04호에 제시된 처리용 목재의 함수율(평균 30% 이하)을 만족할 경우 재면으로부터 15 mm 깊이까지에서 사용환경 범주 H3용 처리재의 흡수량 기준을 충족하였다. 백합나무 심재부는 처리도가 매우 불량하여 처리용 목재의 함수율 조건 및 방부제 종류에 관계없이 사용환경 범주 H3용 처리목재의 침윤도와 보유량 기준을 모두 만족시키지 못하였다. 백합나무 변재 및 심재 시험편 공히 비건조 양생보다 건조 양생에서 구리의 정착속도가 빠르고 또한 최종 구리 정착율이 높았으며, 3주간 비건조 양생 후 구리 정착율이 90% 수준에 머물었으며 양생기간을 연장하더라도 정착율은 크게 개선되지 않았다.
본 연구에서는 소나무와 낙엽송 스킨팀버의 ACQ-2, CUAZ-2, CuHDO-1 가압처리 특성을 평가하기 위해 소나무 변재부와 낙엽송 심재부 시험편을 대상으로 처리용 목재의 함수율이 방부제 처리도에 미치는 영향과 방부제 유효성분인 구리의 처리목재 내 정착 특성을 조사하였다. 본 연구 결과에 의하면 소나무 변재부는 방부제 종류에 관계없이 함수율 30%부터 사용환경 범주 H3용 처리목재의 침윤도와 흡수량 기준을 모두 만족하였다. 완벽한 방부제 침투가 가능한 소나무 변재부에서 깊이에 따른 방부제 흡수량 경사를 조사한 결과, 방부제 종류에 따른 차이가 관찰되었다. CuHDO-1 처리 시험편에서 발생한 경사가 ACQ-2와 CUAZ-2 처리 시험편에서의 경사보다 심했는데, 특히 고함수율(25, 30%) 시험편에서 경사가 저함수율(15, 20%) 시험편에서보다 심함을 알 수 있었다. 그러나 난주입성인 낙엽송 심재부는 처리용 목재의 함수율 조건 및 방부제 종류에 관계없이 처리도 가 매우 불량하였다. 낙엽송 심재부의 처리도 개선을 위해 증기 전처리($121^{\circ}C$의 포화수증기 조건에서 12시간 처리)를 실시한 결과, 낙엽송 심재부의 침윤도와 흡수량 모두 사용환경 범주 H3용 처리목재 기준에 부합하게 처리도가 개선됨을 확인할 수 있었다. 소나무 변재부와 낙엽송 심재부 시험편에서 공히 방부제 유효성분인 구리의 정착이 비건조 양생에 비하여 건조 양생에서 빨리 진행되었다. 소나무 변재부는 양생 초기 3~6일, 낙엽송 심재부는 양생 1일 이내에 3주간 정착된 구리 양의 95% 이상이 정착되었다. 양생 3주 후 처리목재 내에 미정착 상태로 남아있는 구리의 양은 ACQ-2, CuHDO-1, CUAZ-2 순으로 많았는데, 이는 처리용 작업액에 존재하는 구리의 양과 비례하였다.
The appeal of sauna is caused by the fact that through that, one can feel Korea's unique temperament and culture; however, because of its being a public facility and flooding of businesses due to excessive supplies of various additional features such as washing, playing, eating, sleeping and health care functions, issues of social resources and environment come to the fore, so it has reached a situation of red ocean that it is difficult to enter the market anymore. Taking these into account, this study focused on developing a thermal technology and design of the housing of an environment-friendly mobile home sauna, making the most use of the sauna's fundamental purpose and settling it as a tourist product, analyzing the marketing research on the existing sauna and considering the recent housing trends and lifestyles for a new concept sauna. Thus, regarding its characteristics and utilization, it was designed smaller than $10m^2$ (3 pyeong) so that it would be easy to install in any space and convenient to move. It can be installed in separate buildings and rest spaces such as country houses, resorts, pensions, camping grounds as well as outdoor houses, custom produced for a measure of pyeong that customers want so as to match up with the Enforcement Ordinance of the Agricultural Land Act in a concept of the farmer's hut and kitchen, bathroom and bathroom can be installed inside according to an option. In addition, regarding its efficacy, in order to give environment-friendly healing effects, materials such as Hinoki Cypress, red clay and hardwood charcoal were used, a fixed indoor temperature of $70{\sim}100^{\circ}C$ was maintained by heating methods such as electromagnetic wave free, energy saving and low-power boiler, and it was made to have excellent effects on fatigue recovery, relieving stress, skin care and diet through far-infrared emission.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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