• 제목/요약/키워드: wood as a FIR material

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Far Infrared Emissivity of Wood Material - Comparing the Three Heat Transfer Modes of Wood Box and Aluminum Box

  • Lee, Hwa-Hyoung;Bender, Donald A.
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권5호
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    • pp.440-450
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    • 2009
  • In case of wood flooring, the high emissivity would be one of the most important properties especially as the cover material of underfloor heating system. The FIR (Far Infrared) materials such as wood emit FIR energy by heating, which has been used as the medical therapy such as dry sauna. This research investigated the emissivity and the emission power of wood composites by comparing the amount of the three heat transfer modes transferred by infrared radiation which came from the increased temperature of the bottom board of the plywood box by the heater. The results showed the value of radiation mode was the highest mode for the plywood box, and the convection mode was the main mode for the aluminum box. The rate of convection was 81.8% in the aluminum box and 48.2% in the plywood box, respectively. In case of the rate of radiation, the aluminum box showed only 15.4% and the plywood box showed 51%. The emissivity and the emission power of birch plywood showed the same values as those of wood. The amount of energy required for the temperature rising of water within vial in the aluminum box and in the plywood box were 3.32 kJ and 6.70 kJ respectively, which showed that the vial temperature of the plywood box was two times higher than that of the aluminum box.

The Measurement of Physical Properties of Outdoor Exposed Members

  • Kim, Gwang-Chul;Kim, Jun-Ho
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제47권3호
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    • pp.311-323
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    • 2019
  • The number of newly constructed traditional Korean houses, i.e., Hanoks, and light-frame buildings is increasing. However, related research is limited owing to the lack of awareness regarding safety evaluations. Therefore, this study conducted an outdoor exposure test to accurately evaluate wooden constructions. Spruce, pine, and fir (SPF) material was monitored for a year, wherein the SPF material was artificially dried under 18% moisture content, and its physical properties and color differences were measured once a month. Large differences were observed in the material's weight and moisture content, which are indexes sensitive to daily range and rainfall; however, no significant difference was found for other basic properties in the pre and post test results. Herein, $L^*$, $a^*$, and $b^*$ values represent color differences; these values exhibited a general decrease after the test. Such differences were attributed to the loss of lignin in the wood. The color difference value was high between the months of May and July, when the daily range and rainfall significantly fluctuated. Multiple regression analysis was performed on the $a^*$ value (redness indicator), daily range, rainfall, and ultraviolet index. The results indicated that the daily range influenced redness the most. According to the estimated regression equation, the daily range and redness are positively correlated. Based on the results, the types and influence of independent variables on color difference are expected to change as the wood's duration of outdoor exposure and the amount of data obtained both increase.

수종별 목재 데크재의 내구성에 관한 연구 (Study on Durability of Wood Deck according to Species)

  • 김경중;이원재;최철;김희진;강석구
    • 한국가구학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.111-117
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    • 2017
  • Recently, as people's interest in wood has increased, the use of wood as household and landscape decking materials has increased. As the deck material, imported wood such as synthetic wood, Ipe, and Malas was used in addition to the existing preserved wood, but recently deck use has been activated as part of the activation of domestic materials. As an important quality factor in the selection of such decking materials, various durability along with weatherability for long - term use is required for maintenance. Generally used tropical hardwoods have excellent weatherability and durability without additional preservative treatment. However, the domestic larch is a wood species with a higher specific gravity and durability than ordinary conifers. However, it has not yet been used as a deck material due to lack of comparative studies on its characteristics. Therefore, hardness and durability of wood were measured using six specimens of Ipe, Massaranduba, Malas, Douglas-fir, Larch and Torrefied-Larch. Density Profile was used to measure the density, and Brinell hardness test and resistance test against momentary impact were carried out for the test of resistance to static load. Also, The hardness and durability of wood were measured by castor test with resistance test against dynamic load, as well as, nail down test by experiment on surface hardness and durability. As a result of the experiment, the hardness was increased in proportion to the density, and it was confirmed that the imported lumber was harder and durable than the domestic larch.

발화온도 산출 프로그램 개발 및 적용 (Development of Program for Ignition Temperature and Its Applications)

  • 박원희;조영민;권태순
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.243-250
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    • 2017
  • 목재와 같은 고체에서 불이 붙는 화재현상은 고체가 외부로부터 열을 받아 재료가 열분해 과정을 통하여 생성된 가스가 연소되는 현상을 포함한다. 이러한 고체의 열분해 현상은 외부로부터 유입되는 에너지의 양, 고체재료의 열이 확산되는 정도, 고체표면과 인접하여 있는 공기와의 열전달 정도를 포함한 고체재료와 주변과의 열전달 및 고체의 표면방사율 및 주변의 공기 중 산소의 분율 등 매우 여러 인자와 복잡하게 연결되어 있다. 본 논문에서는 화재현상을 가장 간단히 모사하기 위하여 필요한 발화온도를 산출하였다. 콘칼로리미타를 이용하여 다양한 목재시편을 이용하여 목재시편에 유입되는 열유속을 다양하게 제어하여 발화시간을 측정하였으며 이를 이용하여 발화온도를 산출하였다. 이를 위하여 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 발화온도 산출 프로그램을 개발하였다. 고려된 목재는 5종류로 저밀도 MDF, 고밀도 MDF, 합판, 방부목, PB 등이며 다양한 두께에 대하여 고려하였다. 본 논문에서 제시된 발화온도는 고체의 화재 전파현상을 해석하는데 활용될 수 있다.

Study on the Mechanical Properties of Tropical Hybrid Cross Laminated Timber Using Bamboo Laminated Board as Core Layer

  • GALIH, Nurdiansyah Muhammad;YANG, Seung Min;YU, Seung Min;KANG, Seog Goo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권2호
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    • pp.245-252
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    • 2020
  • This study was performed to analyze the mechanical properties of tropical hybrid cross-laminated timber (CLT) with bamboo laminated board as the core layer in order to evaluate the possibility of its use as a CLT material. Bamboo board was used as the core layer and the tropical species Acacia mangium willd., from Indonesia, was used as the lamination in the outer layer. The modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR), and shear strength of the hybrid CLT were measured according to APA PRG 320-2018 Standard for Performance-Rated Cross-Laminated Timber. The results show that the bending MOE of the hybrid CLT was found to be 2.76 times higher than SPF (Spruce Pine Fir) CLT. The reason why the high MOE value was shown in bamboo board and hybrid CLT applied bamboo board is because of high elasticity of bamboo fiber. However, the shear strength of the hybrid CLT was 0.8 times lower than shear strength of SPF CLT.

Tree-ring Dating of The Palsangjeon Wooden Pagoda at The Beopjusa Temple in Boeun, South Korea

  • Jeong, Hyun-Min;Kim, Yojung;Kim, Ji-Young;Seo, Jeong-Wook
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권4호
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    • pp.515-525
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    • 2016
  • The Palsangjeon Pagoda is a five-story wooden building in the Beopjusa Temple area in the Songnisan national park in Chungcheongbuk-do, Korea. According to historical records, it was constructed in either AD 1605 or AD 1626. To specify the construction year more precisely, we took 41 wood samples for tree-ring analysis during repair actions in 2013; 28 from red pine (Pinus densiflora S. et Z.), 12 from oak (Quercus spp.), and 1 from fir (Abies spp.). The tree-ring boundaries became clearly visible by smoothing their cross-sectional surface and the tree-ring widths were measured under a stereo microscope. All tree-ring series were compared with each other to establish mean chronologies, which we then compared with local master chronologies established using tree rings collected from wooden elements of the Daeungjeon Hall which is the main building in the Beopjusa Temple area. As a result, it was verified that the red pines were felled in AD 1624 and in AD 1851. Moreover, it was verified that the oaks were also felled in AD 1624 based on cross-dating with the red pine chronology. We concluded that the Palsangjeon Wooden Pagoda was constructed in AD 1626, as mentioned in the historical record (Daeungdaekwangmyeongjeonbulsangki, 1630) and the letters on a purlin on the $4^{th}$ story, using oak and red pine felled in AD 1624 and repaired later on using red pine felled in AD 1851.

넉 다운(Knocked Down) 기법을 이용한 유아용 침대 디자인 연구 (A Study on the Design Development of Baby Bed Using Knock Down Systems)

  • 강신우;송윤섭
    • 한국가구학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.250-257
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    • 2014
  • In recent years, young customers whose priority are on rationality and practicality of products and set a high value on space usage and storage efficiency have shown larger interest in knocked down furniture, thus its purchase has been on the rise. A baby bed design utilizing knocked down system suggested in this article, allows simple assembly and disassembly, easy transportation, easy movement, and also possible to recycle. Using laminated wood made of Douglas fir, a natural material, a baby bed is designed as knocked down structure. Its prototype is made to suggest easy assembly and disassembly design, which does not require any hardware. If efforts are put on the research of furniture design and its product development, focusing on the applicable usage and strength of knocked down furniture, it can become one of the solutions to the development of currently stagnant domestic furniture industry.

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건축재료별 목재구조와 연소특성에 관한연구 (Star Building Materials Study on Wood Structure and Combustion Characteristics)

  • 김종북;박영주;이시영
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제30권5호
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    • pp.60-66
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    • 2016
  • 본 연구는 건축 재료(마감재)로 쓰이고 있는 목재 나무류 미송, 나왕, 삼나무, 소나무 등4종의 구조와 연소특성을 연구하였다. 착화특성을 보면 착화시간(TTI)범위가 21 s~32 s으로나타났으며 특히 소나무는 TTI가 21 s로 다른 재료들보다 비교적 빠른 601 s에 착화되어 631 s에 소멸되었다. 최대열방출율과 평균열방출율은 소나무 > 나왕 > 삼나무 > 미송 순으로 나타내었다. 총열방출량은 나왕 > 미송 > 소나무 > 삼나무 순이었다. 총연기방출량은 소나무가 $424.80m^2/m^2$, 나왕 $185.93m^2/m^2$이었다. 탄소배출량은 미송이 1,460 s에서 0.185 kg/kg CO 최대값을 보이고 $CO_2$ 값은 750 s에서 15,986 kg/kg으로 최대값을 보이다 3,090 s에서 정지되었다. 향후, 건축 재료로서 화재의 안전성을 평가하기 위한 기초 자료로 활용하는 방안을 제시하였다.

국산 유용 수종재의 인공건조 특성에 관한 연구 (Studies on the Kiln Drying Characteristics of Several Commercial Woods of Korea)

  • 정병재
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제2권2호
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    • pp.8-12
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    • 1974
  • 한국의 목재 인공 건조법을 개발하기 위하여 필자의 전직 대학인 전북대학교 전 김두헌 총장님, 동농대전 백남혁학장 및 동농대교수 제위의 각별한 협조를 얻어 1956년 고액을 지불하고 미국 More Dry Kiln Co.에서 최신의 목재 인공 건조 장치를 도입하여 전북 농대 임학과에 설치하게된 것이다. 그러나 이 건조 시설을 활용하는데는 많은 지장이 있었으므로 1959년 전기 More Dry Kiln의 온, 습도 조절장치만을 이용한 소형 Dry kiln을 제작하여 본 시험을 실시한 것이다. 공시수종은 소나무, 낙엽송, 은행나무, 전나무, 밤나무 및 감나무등이며, 공시목의 크기는 것이 60cm, 넓이 10cm 및 두께 15-35mm이다. 실험한 건조 조건은 건조 온도를 일정히 ($170^{\circ}F$)하고, 관계습도를 각종으로 변화할때 얻어지는 건조 속도를 측정하는 동시에 각 건조조건에 의하여 유발되는 건조결함을 조사하여 공시목의 초기 함수율과 건조 최경함수율 특히 shell의 함수율과의 비가 이들의 결함 형성 특히 표면경화(casehardening) 형성에 미치는 영향을 구명하였으며 또한 casehardening 계산식을 유도하였다. 1. 목재내부에 형성된 응력 즉 prong이 개주할 때의 응력은 prong이 서로 접합할 때의 응력을 100으로 하는 백분율에 의하여 다음식으로 표시할 수 있다. 단, 응력 측정에 사용한 prong은 그림 1과 같이 작성하여야 한다. $CH=\frac{(A-B') (4W+A) (4W-A)}{2A[(2W+(A-B')][2W-(A-B')]}{\times}100%$ 상식은 다음과 같은 간이식을 사용할 수 있다. $CH=\frac{A-B'}{A}{\times}200%$ 2. 일정 한 건조 조건하에 건조하여 항중에 달하고, 또한 normal casehardening을 형성하는 경우에 는, 그 sample board의 shell 의 함수율은 특히 얇은 sample board에 있어서 US Dep. Agr., Forest Products Laboratory에서 발표한 EMC 보다 낮다. 3. 본 실험에서 측정한 1시간당 목재 건조 표면적 $1cm^2$ 당 증발하는 증발량 즉 건조속도를 비교 검토한 결과 다음과 같은 순위로 되었으며, 비교 검토한 5수 종중 최대치를 유하는 은행나무 MC 20% 에 있어서 최저치를 표시한 밤나무의 3.8배가 된다. (표 1 참조) (1) 은행나무 (2) 감나무 (3) 소나무 (4) 낙엽송 (5) 밤나무 특히 함수율 26% 이하에 있어서 각 함수율에 대한 증발속도치는 다음과 같은 일차식으로 표시 할 수 있으며, 그 회귀계수 유의성 검정에 있어서의 T치는 다음과 같이 각각 고율의 유의성을 표시하였다. (표2 참조) 상기중 Y는 증발속도($g/cm^2hr$.), X는 함수율을 각각표시한다. 이들 회귀직선을 도시하면 그림 2와 같다. 4. 초기함수율과 건조 최종기에 있어서의 목재의 표층 함수율 즉 shell의 함수율과의 비(SR)가 casehar dening 형성에 미치는 영향은 다음과 같다. 어떤 SR 값에 관하여 그 SR 값 이하를 유하는 총개제수(N) 중 CH 제4급이 출현하는 수(D)의 확율 즉 N에 대한 D의 출현확율 P%는 표 3과 같다. (D의 출현확율 P%를 위험확율이라고 가칭한다.) 표 4에 있어서 종란의 1,2,3의 숫자는 각각 다음과 같은 사항을 표시한다. (1) CH 값 제 4급이 출현하지 아니 하는 안전한 최소 SF 값 (2) 위험을 30%를 허용하는 경우에 있어서의 SF 값의 한계 (3) CH 값 제 4급 이하가 발생하지 아니하는 위험율 100%의 값의 범위 상기한 실측 결과에 의하여 밤나무, 낙엽송등은 내부응력 형성이 용이한데 비하여 감나무, 소나무등은 내부응력 형성이 용이하지 아니하여, 특히 전나무, 은행나무등은 타수종과 동일한 건조조건에 있어서 reverse casehardening을 초래함에 비추워 타수종에 비하여 현저히 내부응력 특히 normal casehardening이 잘 형성되지 아니한다는 것을 알 수 있다. 5. casehardening을 제외한 각종의 drying defects는 long time loading에 있어서 그 내부응력이 ultimate stress를 초과할 때 나타나는 것인데 건조조건 온도 $170^{\circ}F$에 대하여 습도를 낮게하여도 그렇게 심하지 아니하나, 온도 $200^{\circ}CF$의 저습에 있어서 end coating을 하지 아니하는 경우에는 용이하게 발생한다. 특히 밤나무는 실험한 타수종에 비하여 casehardening 및 활열성 defects가 강한 것을 지적할 수 있다.

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국산 육송 특대재 수급 현황 분석 및 문화재 수리의 활용에 관한 연구 (A Study of the Supply of Large Korean Pine Timber)

  • 정영훈;윤현도
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제53권4호
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    • pp.136-149
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    • 2020
  • 그동안 우리나라 문화재 수리에 필요한 국내산 육송 특대재는 국내에서 수급하기 어려워 부득이하게 북미산 더글라스 퍼를 사용할 수밖에 없다는 인식이 많았다. 이러한 인식으로 인해 문화재 수리 현장에서는 구하기 어려운 국산 육송 특대재보다 구하기 용이한 북미산 더글라스 퍼로 대체하여 수리하는 경우가 있는데, 이러한 경우에는 문화재 원형 보존의 원칙 훼손뿐만 아니라 재료의 진정성 측면에서 좋지 않은 결과를 발생시킬 수 있다. 따라서 국산 육송 특대재의 수급 현황을 기존 연구와 목재 관련 종사자들의 인터뷰를 통해 점검해보고, 실제 국산 육송 특대재가 부족한지와 부족하지 않다면 어떠한 원인으로 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에서 사용되기 어려운지를 파악하여 그 해결책을 제시할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 우리나라 문화재 수리 현장에서 사용되는 국산 육송 특대재의 취득 경로를 살펴보고, 산림청 산하 공공 기관들과 문화재청의 연구 자료, 제재소의 견적가를 수집하여 원목 가격의 변동 폭을 조사하였다. 또한 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에서 사용되기 어려운 원인을 기존 문헌 연구와 문화재 수리업계 종사자의 인터뷰를 통해 살펴보았다. 기존 문헌과 인터뷰 조사 결과 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에 적극적으로 사용되지 못하는 주된 원인으로써 첫 번째로는, 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에서 필요한 수량보다 부족하여 문화재 수리 현장에서 쓰이기 어렵다는 현장의 의견이 있었다. 두 번째로는, 국산 육송 특대재의 비축량은 충분하나 국산 육송 특대재의 가격이 입찰제도와 견적의 문제로 구매하기 어렵다는 의견이 있었다. 두 가지 의견에 대한 검토 결과, 첫 번째 원인보다는 두 번째의 원인이 국산 육송 특대재의 문화재 수리 현장 적용에 어려움을 초래하는 원인으로 파악되었다. 따라서 앞선 문제점들에 대한 해결 방안으로써 전통건축수리기술진흥재단의 국산 육송 특대재의 공급과 실거래가 조사 등을 제시하였다. 이러한 해결 방안을 통해 국산 육송 특대재가 문화재 수리 현장에서 보다 적극적으로 사용됨으로써, 목조문화재에서 재료의 진정성을 보다 적극적으로 지킬 수 있을 것으로 생각된다.