• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권6호
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• pp.884-889
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• 2015

구조용 부재의 단열성능에 대한 적절한 평가와 냉난방에너지에 대한 합리적 제어는 건물의 에너지효율을 향상시키기 위하여 매우 중요하다. 한국의 일반적인 주택 난방방식은 바닥난방이다. 이와 같은 복사난방방식은 국내의 지정학적인 조건 또는 기후에 적합할 뿐만 아니라 온열감에 따른 정서적 안정감을 준다는 장점을 가진다. 국내의 바닥난방시스템을 적용하여, 목조공간과 콘크리트조 공간을 대상으로 축소모형을 제작하였다. 천장은 스티로폼으로 단열하고 벽과 바닥은 각각 합판과 콘크리트로 구성하였다. 바닥에는 난방필름을 부착하였다. 바닥난방에 따른 실내의 온도분포는 열전대로 측정하였고, 벽체 표면의 온도는 적외선 열화상 카메라로 측정하였다. 목조주택의 에너지효율 향상을 위한 데이터베이스 구축을 위해 축소모형의 단열성능을 평가하였다. 다양한 벽체와 바닥구성을 지닌 모형들의 단열성능평가 자료는 실제 주택의 열환경 분석시 참고기준으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제28권3호
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• pp.1-8
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• 2000

본 연구는 미이용 자원인 소경목(小經木) 조생수(早生樹) 등의 저질원료로부터 고성능을 지니는 구조용 보드를 제조하는 기술을 개발하는 것을 목적으로 하여 할렬 스트랜드 (S)/파티클(P) 복합체의 층구조와 S와 P의 혼합비율을 바꾼 단면구성에 따른 기초적 물성을 검토했다. 그 결과 스트랜드층을 포함하고 있는 SP 복합체의 경우, 전체적으로 휨성능(MOR, MOE)이 매우 높았다. 또 S단층 보드는 현저한 이방성을 나타내었지만 층구조가 PB에 가까워질수록 이방성은 감소하여, 7층 구조의 복합체는 이방성이 적었으며 특히 SP7은 직교방향도 휨강도가 높았다. 습윤시 휨강도 성능도 같은 경향을 나타내었다. 박리강도(IB)는 PB가 가장 높았고, 스트랜드층을 가진 복합체는 거의 같은 값을 나타내었다. 두께팽창율(TS) 은 PB가 가장 적은 값을 나타내었으며, 표층이 P층인 구조가 S표층구조보다 적은 경향을 나타내었다. 복합체의 표면특성은 표층 엘리먼트의 영향을 받아, 적고 미세한 엘리먼트인 P표층의 복합체가 크고 두꺼운 S표층 복합체보다 양호하였다. S와 P의 혼합비율의 영향은, SP비(比)를 증가시켜도 강도물성(MOR, MOE, IB)은 향상되지 않으며, 오히려 저하되는 것도 있었다. 두께팽창율(TS)은 SP 비(比) 1:1 이상의 복합체에서는 S만으로 제조한 보드와 같은 정도의 값을 나타내었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제42권3호
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• pp.282-289
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• 2014

합판과 유리섬유강화플라스틱을 조합하여 적층 후 $1.96N/mm^2$의 압력으로 $150^{\circ}C$에서 1시간 고밀화시킨 유리섬유 강화플라스틱 적층판을 제작하였다. 제작된 5가지의 유리섬유강화플라스틱 적층판을 각각 기둥재와 접하는 집성재에 부착하여 부분보강보부재를 제작하였다. 더불어 합판과 시트형 유리섬유강화플라스틱을 적층한 보강적층목재핀과 유리섬유로 보강한 원통형 단판적층기둥재로 기둥-보 접합부를 제작하였다. 기준시험편으로는 원주목과 집성재로 제작한 보부재, 드리프트핀을 사용한 접합부를 제작하여 모멘트 저항 내력을 평가하였다. 시험결과 기준시험편과 비교하여 부분보강보부재를 사용한 시험체들이 평균 1.8배 높은 내력성능이 측정되었다. 모든 부분보강보부재와 원통형 단판적층기둥재에는 파단이 발생하지 않았으며 접합부의 인성과 강성이 모두 양호하게 측정되었다. 부분보강보부재의 보강효과는 시트형 유리섬유강화플라스틱이 직물형 유리섬유강화플라스틱으로 보강한 적층판보다 양호한 보강효과를 보였으며, 시트형 유리섬유강화플라스틱을 각층에 삽입한 적층판이 접합내력과 변형각 모두 양호하여 보부재의 부분보강에 적합한 것을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권1호통권129호
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• pp.7-16
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• 2005

본 연구에서는 국산 낙엽송 부재를 이용한 이중 볼트 전단 접합부의 성능을 평가하였다. 주부재로 두께 39 mm, 89 mm, 139 mm, 189 mm로 제재된 국산 낙엽송 제재목과 국산 낙엽송으로 제조된 두께 80 mm, 140 mm, 170 mm 집성재를 사용하였으며, 측면 부재로는 동일 두께의 제재목과 6 mm 철판을 사용하였으며, 접합 철물로는 M12, M16, M20 볼트를 사용하였다. 접합부에 대한 하중 방향은 주부재와 측면 부재의 목리 경사에 대해 수직, 수평한 경우에 대하여 실시하였다. 다우얼 지압 강도 실험을 통해 부재의 다우얼 지압 강도를 산출하고, 볼트 휨 실험을 통해 볼트의 휨 강도를 구한뒤, 최종 볼트 접합부 실험을 통해 접합부 성능을 평가하였으며, 최종 결과는 EYM (European Yield Model)을 사용한 계산값과 비교 평가하였다. 연구 결과 국산 낙엽송 부재의 이중 전단 볼트 접합부 성능은 EYM을 사용하여 얻어진 계산값과 비교하였을 때 그에 상응하거나 그 이상임을 알 수 있었으며, 특히 측면 부재가 제재목인 경우는 거의 일치함을 알 수 있었다. 파괴 모드는 옹이나 건조 결함 등의 영향을 많이 받으며 주부재의 두께가 작을 경우는 mode I, 주부재가 커짐에 따라 mode III으로 옮겨감을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제46권3호
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• pp.231-240
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• 2018

대나무는 생장이 빠르고, 벌목주기가 짧으며, 목재와 비교하여 가격이 저렴하다는 장점을 가지는 주요 바이오매스 자원 중 하나이다. 따라서, 본 연구에서는 대나무재의 효율적 활용을 위한 기초자료를 수집하기 위하여, 국내산 맹종죽(Phyllostachys pubescens)의 1년생~5년생까지 죽령별로 해부학적 특성을 광학현미경과 주사전자현미경으로 비교 분석하였다. 또한 셀룰로오스의 결정특성을 X선회절법에 의해 분석하였다. 횡단면 관찰 결과, 유관속초의 크기는 1년생이 가장 작았으며, 2년생 이후 유사하였다. 수 부분에서 표피부로 갈수록 유관속의 분포밀도가 높았고, 유관속초의 발달 형태가 뚜렷하게 달랐다. 특히, 1년생 수 부분 유관속 중 세포간극에 인접한 유관속초가 발달 되지 않은 유관속이 드물게 출현하는 것이 관찰되었다. 구성세포 치수 측정 결과, 섬유길이는 1년생이 가장 짧았으며, 모든 년생에서 표피부가 수 부분보다 길었다. 유관속의 방사 및 접선방향 폭은 모든 년생에서 접선방향 폭이 더 컸으며, 2년생부터는 큰 차이를 보이지 않았다. 도관 직경 및 내층 두께는 1년생의 값이 가장 작았으며, 도관 직경은 2년생 이후, 내층 두께는 3년생 이후부터 유사한 값을 보였다. 상대결정화도는 모든 년생에서 표피부로 갈수록 높은 값을 보였으며, 1년생의 값이 가장 낮고, 2~5년생은 비슷한 값을 보였다. 결론적으로, 국내산 맹종죽은 죽령별로 조직구조에 있어 정성적 및 정량적 차이가 있었으며, 2~5년생의 특성은 비슷한 경향이 있었다. 따라서, 1년생은 미성숙한 상태이며, 2년생 이상의 대나무는 성숙한 상태로 조직구조적으로 안정된 특성을 갖는 것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제52권3호
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• pp.221-233
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• 2024

Lignin, a prominent constituent of woody biomass, is abundant in nature, cost-effective, and contains various functional groups, including hydroxyl groups. Owing to these characteristics, they have the potential to replace petroleum-based polyols in the polyurethane industry, offering a solution to environmental problems linked to resource depletion and CO₂ emissions. However, the structural complexity and low reactivity of lignin present challenges for its direct application in polyurethane materials. In this study, Kraft lignin (KL), a representative technical lignin, was fractionated with ethanol, an eco-friendly solvent, and mixed with conventional polyols in varying proportions to produce polyurethane films. The results of ethanol fractionation showed that the polydispersity of ethanol-soluble lignin (ESL) decreased from 3.71 to 2.72 and the hydroxyl content of ESL increased from 4.20 mmol/g to 5.49 mmol/g. Consequently, the polyurethane prepared by adding ESL was superior to the KL-based film, exhibiting improved miscibility with petrochemical-based polyols and reactivity with isocyanate groups. Consequently, the films using ESL as the polyol exhibited reduced shrinkage and a more uniform structure. Optical microscope and scanning electron microscope observations confirmed that lignin aggregation was lower in polyurethane with ESL than in that with KL. When the hydrophobicity of the samples was measured using the water contact angle, the addition of ESL resulted in higher hydrophobicity. In addition, as the amount of ESL added increased, an increase of 7.4% in the residual char was observed, and a 4.04% increase in Tmax the thermal stability of the produced polyurethane was effectively improved.

• 한국산림과학회지
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• 제16권1호
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• pp.33-62
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• 1972

리기다소나무는 미국(美國)으로부터 우리나라에 도입(導入)하여 온지 60여년(餘年)의 세월이 흐르는 동안 오늘날에는 중요(重要)한 조림수종(造林樹種)으로 발전(發展)하였고 이미 국내(國內)에서는 상당량(相當量)의 목재생산(木材生産)이 이루지고 있기 때문에 합리적(合理的)인 목재이용(木材利用)을 위(爲)해서는 그 기본적(基本的)인 성질연구(性質硏究)가 필연적(必然的)으로 요청(要請)되고 있다. 따라서 본연구(本硏究)에서는 리기다소나무의 목재해부학적(木材解剖學的), 물리학적(物理學的), 기계학적성질(機械學的性質)을 구명(究明)키로 한 것이다. 본연구(本硏究)에서 사용(使用)한 공시목(供試木)은 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 부속수원연습림내(附屬水原演習林內)에 위치(位置)하고 있는 46~52년생(年生)의 리기다소나무임분(林分)에서 정상적(正常的)으로 생장(生長)한 15개림목(個林木)을 선정(選定)하였는데 5개림목(個林木)은 해부학적(解剖學的) 연구(硏究)를 위(爲)해서 1967년(年) 2월(月)에 대채(代採)하였다. 이들 시험목(試驗木)은 간(幹), 지(枝), 근(根), 초두목(梢頭木)의 성질연구(性質硏究)를 위(爲)해서 수목(樹木)의 모든 재부분(材部分)을 채취(採取)하였다. 이 연구(硏究)의 해부학적성질(解剖學的性質)에 있어서는 연륜(年輪), 수지구(樹脂溝), 방사조직(放射組織), 가도관(假導管), 방사가도관(放射假導管), 방사유세포(放射柔細胞) 및 막공등(膜孔等)의 육안적(肉眼的) 현미경적특징(顯微鏡的特徵)이 재부분(材部分)(간(幹), 지(枝), 근(根), 초두목(梢頭木))별(別)로 관찰(觀察)하고 측정(測定)하였다. 물리적(物理的) 그리고 기계적성질(機械的性質)에 있어서는 생재함수율(生材含水率), 목재비중(木材比重), 수축율(收縮率), 섬유평행방향(纖維平行方向)의 압축강도(壓縮强度), 섬유평행(纖維平行) 및 직각방향(直角方向)의 인장강도(引張强度), 경단(徑斷) 및 촉단방향(觸斷方向)의 전단강도(剪斷强度), 곡강도(曲强度), 할렬강도(割裂强度) 및 경도(硬度)에 관해서 연구(硏究)하였는데 본연구(本硏究)에서 얻은 결론(結論)은 다음과 같다. 1. 목재(木材)의 육안적성질(肉眼的性質)에 있어서 재부분간(材部分間)에 비교(比較)할수 있는 특성(特性)은 연륜(年輪)의 판명도(判明度), 연륜폭(年輪幅), 춘추재간(春秋材間)의 이행(移行), 재색등(材色等)이 가장 중요(重要)한 것이었다. 또 현미경적성질(顯微鏡的性質)에 있어서는 목재구성요소(木材構成要素)의 크기가 재부분간(材部分間)을 비교(比較)할수 있는 특징(特徵)이 되는데 가도관(假導管)의 장(長), 폭(幅), 막후(膜厚), 수지구(樹脂溝), 방사조직등(放射組織等)이 중요(重要)한 것이었다. 2. 재부분간(材部分間)에 비교(比較)된 현미경적특성(顯微鏡的特性)은 간재(幹材)와 초두목간(梢頭木間)에 비슷한 결과(結果)를 나타내었으나 근재(根材)는 촉단면상(觸斷面上)에서 다른 재부(材部)와 비교(比較)하여 일층(一層) 큰 방사조직(放射組織)이 관찰측정되었는데 단열방사조직최대(單列放射組織最大)의 것은 높이 27세포고(細胞高)($550{\mu}$)에 폭(幅)은 $35{\mu}$이었다. 그리고 방추상방사조직(紡錘狀放射組織)은 1~수개(數個)의 수평수지구(水平樹脂溝)를 내포(內包)하는 연합방사조직(連合放射組織)을 형성(形成)한다. 한편 지재(枝材)에 있어서 조직(組織)의 특징(特徵)은 간재(幹材)와 같았으나 구성요소(構成要素)의 측정치(測定値)가 다른 재부(材部)에 비(比)하여 일층(一層) 작었다. 3. 재부분간(材部分間)에 측정(測定)된 가도관(假導管)의 크기는 간재(幹材)에서 길이가 가장 길었고 지재(枝材)에서 가장 짧았다. 재부분가도관장간유의차(材部分假導管長間有意差)를 검정(檢定)한바 간재(幹材)와 근재간(根材間)에만 차이(差異)가 없었고 기타재부분간(基他材部分間)에는 모두 차이(差異)가 있었다. 가도관폭(假導管幅)은 근재부분(根材部分)이 가장 넓었고 지재부분(枝材部分)이 가장 좁았으나 재부분간(材部分間)에는 차이(差異)가 없었다. 막후(膜厚)는 근재(根材)가 가장 두꺼웠고 지재(枝材)가 가장 좁았는데 재부분간(材部分間)에는 근재(根材)와 초두목간(梢頭木間), 근재(根材)와 지재간(枝材間) 또 간재(幹材)와 지재간(枝材間)에는 차이(差異)가 있었으나 기타재부분간(基他材部分間)에는 차이(差異)가 없었다. 4. 입목(立木)의 생재함수율(生材含水率)은 초두목(梢頭木)이 가장 높았고 간재(幹材)의 심재부분(心材部分)이 가장 낮았다. 재부분별(材部分別) 함수량간유의차(含水量間有意差)를 검정(檢定)한바 초두목(梢頭木)과 기타재부분간(基他材部分間), 심재(心材)와 기타재부분간(基他材部分間)에 차이(差異)가 있었으나 근재(根材)와 지재간(枝材間) 그리고 근재(根材)와 변재간(邊材間)에는 차이(差異)가 없었다. 5. 목재(木材)의 비중(比重)은 간재(幹材)가 가장 높았고 다음은 근재(根材), 지재(枝材)의 순(順)이고 초두목(梢頭木)은 가장 낮았다. 재부분비중간유의차(材部分比重間有意差)를 검정(檢定)한바 간재(幹材)와 다른 재부분(材部分) 사이에는 뚜렷하게 차이(差異)가 있으며 근재(根材)와 지재(枝材)사이에는 차이(差異)가 없었고 초두목(梢頭木)은 제일작은 치(値)로서 유의차(有意差)가 인정(認定)된다. 6. 함수율(含水率) 14%때 재부분간(材部分間)의 섬유평행방향압축강도(纖維平行方向壓縮强度)를 비교(比較)하면 가장 높은 강도(强度)는 간재(幹材)에서 나타났고 다음은 지재(枝材), 근재(根材)의 순(順)이고 초두목(梢頭木)은 가장 낮은 강도(强度)를 나타내었다. 7. 함수율(含水率) 14%때 재부분간(材部分間)의 곡강도(曲强度)를 비교(比較)하면 지재(枝材)에서 뚜렷하게 높은 강도(强度)를 나타내었으며 다음은 간재(幹材), 지재(枝材), 근재(根材)의 순(順)이고 초두목(梢頭木)은 가장 낮은 강도(强度)를 나타내었다. 특(特)히 지재(枝材)는 간재(幹材)보다 낮은 비중(比重)을 갖이고 있었는데도 불구(不拘)하고 높은 곡강도(曲强度)를 나타내었다.

• 한국해양공학회지
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• 제31권3호
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• pp.241-247
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• 2017

Plywood, which is created by bonding an odd number of thin veneers perpendicular to the grain orientation of an adjacent layer, was developed to supplement the weak points such as contraction and expansion of conventional wood materials. With structural merits such as strength, durability, and good absorption against impact loads, plywood has been adopted as a structural material in the insulation system of a membrane type liquefied natural gas (LNG) carrier. In the present study, as an attempt to resolve recent failure problems with plywood in an LNG insulation system, conventional PF (phenolic-formaldehyde) resin plywood and its alternative MUF (melamine-urea-formaldehyde) resin bonded plywood were investigated by performing material bending tests at ambient ($20^{\circ}C$) and cryogenic ($-163^{\circ}C$) temperatures to understand the resin and grain effects on the mechanical behavior of the plywood. In addition, the failure characteristics of the plywood were investigated with regard to the grain orientation and testing temperature.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권3호
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• pp.309-316
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• 2011

일반적으로 카누는 목재나 FRP 등으로 제작된다. 그러나 소비자들은 기존의 재료에 비하여 염가이면서 친환경 재료를 선호한다. 특히, 선진국에서는 일부 선박에 대하여 FRP 선체 제조를 금지하는 법안을 발표하고 이에 따른 국제협약을 제정하였다. 폴리에틸렌은 식료품 용기나 의료용 용기로 널리 사용되는 재료로서 리사이클 가능한 재료이다. 본 연구에서는 카누 선체 재료로 폴리에틸렌으로 선정하였으며 선형설계는 상용 선형 설계 프로그램인 3D Boat Design을 이용하여 수행하였다. 카누 구조하중은 우선 ANSYS CFX R12.1을 이용하여 선체에 작용되는 압력 분포를 구하고 이것을 ANSYS WORKBENCH R12.1로 넘겨 선체 압력 하중과 패들러 하중을 동시에 고려하였다. 카누 각 치수를 설계변수화하여 응력과 무게를 최소화하는 최적화 과정을 반응표면방법과 만족도 함수를 이용하여 수행하였다. 개발된 카누는 운항시험에서 직진성이나 안정성은 우수하나 운반성과 선회성 및 속도는 보통인 것으로 판단된다.

• Wind and Structures
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• 제10권3호
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• pp.287-300
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• 2007

Wind action is a factor of fundamental importance in the structural design of light or slender constructions. Codes for structural design usually assume that the incident mean wind velocity is parallel to the ground, which constitutes a valid simplification for frequent winds caused by meteorological phenomena such as Extratropical Storms (EPS) or Tropical Storms. Wind effects due to other phenomena, such as thunderstorms, and its combination with EPS winds in so-called squall lines, are simply neglected. In this paper a model that describes the three-dimensional wind velocity field originated from a downburst in a thunderstorm (TS) is proposed. The model is based on a semi empirical representation of an axially-symmetrical flow line pattern that describes a stationary field, modulated by a function that accounts for the evolution of the wind velocity with time. The model allows the generation of a spatially and temporally variable velocity field, which also includes a fluctuating component of the velocity. All parameters employed in the model are related to meteorological variables, which are susceptible of statistical assessment. A background wind is also considered, in order to account for the translational velocity of the thunderstorm, normally due to local wind conditions. When the translation of the TS is caused by an EPS, a squall line is produced, causing the highest wind velocities associated with TS events. The resulting vertical velocity profiles were also studied and compared with existing models, such as the profiles proposed by Vicroy, et al. (1992) and Wood and Kwok (1998). The present model predicts horizontal velocity profiles that depend on the distance to the storm center, effect not considered by previous models, although the various proposals are globally compatible. The model can be applied in any region of interest, once the relevant meteorological variables are known, to simulate the excitation due to TS winds in the design of transmission lines, long-span crossings, cable-stayed bridges, towers or similar structures.