• 임산에너지
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• 제25권2호
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• pp.34-41
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• 2006

본 연구에서는 국산 중소경재를 보다 효과적으로 활용하기 위한 목적으로 제재 수율이 높은 대형요소를 이용하여 구조용으로 사용될 수 있는 공학목재를 개발하였다. 중소경 원목으로부터 생산된 상대적으로 큰 단면의 Flitch재를 이용하여 세 가지 기계적 접합방법을 적용한 구조용 대단면 공학목재를 개발하고 휨시험을 통해 그 성능을 평가하였다. 개별 요소를 접합하기 위한 기계적 접합방법으로는 강철 볼트와 목재 다우얼, 철제 래그 볼트가 각각 검토되었다. 개발된 공학목재의 휨성능을 평가한 결과, 강철 볼트를 적용한 경우에 MOR은 평균 $514kgf/cm^2$, MOE는 $129,000kgf/cm^2$ 대표적인 구조용 공학목재인 집성재에 비해 조금 낮거나 유사한 경향을 나타내었다. 목재 다우얼과 철제 래그 볼트를 적용한 경우에는 하중이 증가함에 따라 층재가 분리되어 개별적으로 하중에 저항함으로써 MOR과 MOE 모두가 절반정도로 감소되었다. 본 연구의 결과로부터 대형요소의 기계적 접합으로 제조되는 공학목재의 휨성능은 개별 요소의 접합 성능에 의해 가장 크게 영향 받음을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제23권2호
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• pp.32-36
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• 1995

A study was conducted to evaluate the dynamic mechanical properties (modulus of elasticity, resonant frequency and interanal friction) of compression wood in Pinus densiflora. Vibration method was used for estimation of dynamic modulus of elasticity and the values were compared to those of static bending modulus of elasticity. The results obtained are as follows: 1. The dynamic modulus of elasticity of compression wood decreased, whereas that of normal wood increased, with increasing specific gravity. 2. The resonant frequency of compression wood decreased, whereas that of normal wood increased, with increasing specific gravity. 3. The internal friction of compression wood increased with increasing specific gravity. 4. The correlation coefficients between dynamic and static moduli of elasticity in compression and normal woods were high.

• 농업생명과학연구
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• 제44권5호
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• pp.1-8
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• 2010

이 연구에서는 녹차를 이용한 친환경 복합보드를 건축내장재로의 활용을 위하여, 녹차의 다양한 기능성과 목재섬유의 우수한 강도특성을 살려 녹차-목재섬유 복합보드를 제작하였고, 녹차-목재섬유 복합보드의 정적 휨강도성능에 미치는 녹차와 목재섬유 배합비율 및 접착제의 영향을 조사하였다. 녹차-목재섬유복합보드의 휨 강도성능은 녹차의 배합에 따라 대조보드 (control 보드) 보드의 그것보다 감소하였는데, 그 감소비율은 전반적으로 녹차배합비율이 증가할수록 커지는 경향을 나타내었다. 또한, 보드제조에 사용된 수지의 종류에 따라 강도성능의 차이가 나타났는데, 포름알데히드 방산량이 많은 $E_1$급 요소수지가 $E_0$급 요소수지보다 휨 탄성계수에서는 1.08~1.53배 그리고 휨 강도는 1.19~1.82배의 더 높은 값을 나타내었으며, 녹차의 배합비율이 커질수록 양자의 차이는 커지는 것이 확인되었다. 휨 강도는 $E_1$급 요소수지의 경우, 시판용 중밀도섬유판 (medium density fiberboard, MDF)의 0.94~1.03배의 값을 나타내어 시판용 중밀도섬유판과 거의 차이가 없었고, 녹차와 목재섬유를 복합한 우수한 친환경 기능성복합보드제조가 가능한 것이 밝혀졌다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권3호
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• pp.290-300
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• 2014

이 연구에서는 가문비나무를 이용하여 직교형적층재를 제작하였고, 섬유직각방향라미나의 연륜경사각이 직교형적층재의 정적 휨 강도성능에 미치는 영향을 조사하였다. 3층 모두가 섬유직각방향라미나로 구성된 평행형적층재($P_{\bot}$ 타입)의 휨 강도성능은 연륜경사각 $90^{\circ}$ > $0^{\circ}$ > $45^{\circ}$의 순이었고, 연륜경사각 $45^{\circ}$에서 휨 탄성계수는 0.0989 GPa, 휨 강도는 3.25 MPa로 가장 적은 값을 나타내었다. $P_{\bot}$ 타입의 중층에 섬유방향라미나를 배열하는 것에 의해 휨 강도성능은 현저히 향상되었다. 표층이 섬유직각방향라미나로 구성된 직교형적층재($C_{\bot}$ 타입)의 경우, 휨 강도성능은 연륜경사각 $90^{\circ}$ > $0^{\circ}$ > $45^{\circ}$의 순이었으나, 연륜경사각에 의한 차이는 평행형적층재에 비해 감소하였다. 중층에 섬유직각방향라미나를 배열한 직교형적층재($C_{\parallel}$ 타입)의 경우, 휨 강도성능은 $P_{\bot}$ 타입 및 $C_{\bot}$ 타입과 다르게 $45^{\circ}$ > $90^{\circ}$ > $0^{\circ}$의 순으로 연륜경사각 $45^{\circ}$에서 휨 탄성계수는 12.0 GPa, 휨 강도는 55.8 MPa로 가장 높은 값을 나타내는 것이 확인되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제29권3호
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• pp.301-308
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• 2018

Properties of AFS vary with the changes in the face-sheet materials. Hence, the performance of AFS can be optimized by selecting face-sheet materials. In this work, three types of face-sheet materials representing elastic-perfectly plastic, elastic-plastic strain hardening and purely elastic materials were employed to study their effects on the flexural behavior and failure mechanism of AFS systematically. Result showed face-sheet materials affected the failure mechanism and energy absorption ability of AFS significantly. When the foam cores were sandwiched by aluminum alloy 6061, the AFS failed by face-sheet yielding and crack without collapse of the foam core, there was no clear plastic platform in the Load-Displacement curve. When the foam cores were sandwiched by stainless steel 304 and carbon fiber fabric, there were no face-sheet crack and the sandwich structure failed by core shear and collapse, plastic platform appeared. Energy absorption abilities of steel and carbon fiber reinforced AFS were much higher than aluminum alloy reinforced one. Carbon fiber was suggested as the best choice for AFS for its light weight and high performance. The versus strength ratio of face sheet to core was suggested to be a significant value for AFS structure design which may determine the failure mechanism of a certain AFS structure.

• 농업생명과학연구
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• 제46권6호
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• pp.75-86
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• 2012

이 연구에서는 녹차-목재섬유 복합보드에 강도성능과 기능성을 보강한 건축내장재를 개발하기 위하여 목재섬유에 녹차와 3종류의 숯을 혼합한 녹차-숯-목재섬유 복합보드를 제작하였고, 구성원료의 종류 및 그 배합비율이 복합보드의 동적탄성률에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 동적탄성률을 이용하여 비파괴적으로 정적 휨강도성능을 예측하였다. 녹차-숯-목재섬유 복합보드의 동적탄성률은 백탄함유 복합보드에서 전체적으로 약간 우수하였으나, 숯의 종류에 따른 차이는 크지 않았다. 녹차와 숯의 배합비율이 증가할수록 복합보드의 동적탄성률의 감소하였다. $E_1$급 요소수지를 사용한 복합보드가 $E_0$급 요소수지를 사용한 그것보다 높은 동적탄성률을 나타내었으나, 양수지간의 차이는 녹차-목재섬유 복합보드에 비해 현저히 적었고, 녹차-목재섬유 복합보드보다 현저한 동적탄성률의 향상을 나타내는 것이 확인되었다. 복합보드의 동적탄성률과 정적 휨 강도성능사이에 대부분 1%의 신뢰수준의 상관관계가 확인되어, 동적탄성률로부터 정적 휨 강도성능이 예측이 가능하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제44권1호
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• pp.48-56
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• 2016

이 연구에서는 환경부하가 적은 산림훼손지 생태복원용 단위격자틀을 개발하기 위하여 콘크리트와 국내산 침엽수 4종과 활엽수 3종을 각각 복합적층한 7종류의 목재-콘크리트 복합적층재를 제작하였고, 정적 휨 강도성능에 미치는 수종의 밀도의 영향을 조사하였다. 목재-콘크리트 복합적층재의 휨 탄성계수는 전반적으로 수종의 밀도에 비례하여 증가하였고, 대부분 콘크리트에 비해 높은 휨 탄성계수를 나타내어 복합적층에 의한 밀도감소와 탄성계수향상의 효과가 나타났다. 휨 탄성계수 실측치는 각 라미나의 탄성계수로부터 등가단면법을 이용하여 계산한 예측치보다 약간 낮은 값을 나타내었고, 그 차이는 10% 미만인 것이 확인되었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 휨 비례한도 응력은 콘크리트보다 1.2-1.6배의 높은 값을 나타내었다. 목재-콘크리트 복합적층재의 휨 강도는 전반적으로 수종의 밀도에 비례하여 증가하였고, 복합적층에 의해 콘크리트의 그것보다 현저한 강도향상을 나타내어 목재-콘크리트 복합적층재는 환경부하가 적으면서 내구성을 지닌 생태복원용 재료로 응용가능 할 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권3호
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• pp.47-58
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• 2001

For finding both ways of recycling the wood and plastic wastes and solving the problem of free formaldehyde gas emission through manufacturing wood particle-polypropylene fiber composite board without addition of formaldehyde-based thermosetting resin adhesive, control particleboards and nonwoven web composite boards from wood particle and polypropylene fiber formulation of 50 : 50, 60 : 40, and 70 : 30 were manufactured at density levels of 0.5, 0.6, 0.7, and 0.8 g/$cm^3$, and were tested both in the physical and mechanical properties according to ASTM D 1037-93. In the physical properties, control particleboard had significantly higher moisture content than composite board. In composite board, moisture content decreased with the increase of target density only in the board with higher content of polypropylene fiber and also appeared to increase with the increase of wood particle content at a given target density. Control particleboard showed significantly greater water absorption than composite board and its water absorption decreased with the increase of target density. In composite board, water absorption decreased with the increase of target density at a given formulation but increased with the increase of wood particle content at a given target density. After 2 and 24 hours immersion, control particleboard was significantly higher in thickness swelling than composite board and its thickness swelling increased with the increase of target density. In composite board, thickness swelling did not vary significantly with the target density at a given formulation but its thickness swelling increased as wood particle content increased at a given target density. Static bending MOR and MOE under dry and wet conditions increased with the increase of target density at a given formulation of wood particle and polypropylene fiber. Especially, the MOR and MOE under wet condition were considerably larger in composite board than in control particleboard. In general, composite board showed superior bending strength properties to control particleboard, And the composite board made from wood particle and polypropylene fiber formulation of 50 : 50 at target density of 0.8 g/$cm^3$ exhibited the greatest bending strength properties. Though problems in uniform mixing and strong binding of wood particle with polypropylene fiber are unavoidable due to their extremely different shape and polarity, wood particle-polypropylene fiber composite boards with higher performance, as a potential substitute for the commercial particleboards, could be made just by controlling processing variables.

• 농업생명과학연구
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• 제46권1호
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• pp.35-41
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• 2012

공진주파수 모드를 이용하는 비파괴 평가기술법을 닥나무를 소성온도별(600, 800, 1000, $1200^{\circ}C$)로 제조한 우드세라믹에 적용하였다. 공진주파수 및 동적 탄성계수는 소성온도가 증가할수록 증가하였다. 동적 탄성계수 및 정적 휨 탄성계수와 휨강도사이에는 밀접한 상관관계가 나타났다. 따라서 공진 주파수 모드를 사용하는 동적 탄성계수측정은 소성온도에 따라 제조된 우드세라믹의 휨강도를 예측하는 비파괴 평가 방법으로 유용할 것으로 판단된다.

• 임산에너지
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• 제25권2호
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• pp.1-8
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• 2006

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.