• 제목/요약/키워드: wood based materials

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국내 숲가꾸기산물을 이용한 목재펠릿의 제조와 품질 (Wood Pellet Production using Domestic Forest Thinning Residues and their Quality Characteristics)

  • 안병준;김용식;이오규;조성택;최돈하;이수민
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제41권4호
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    • pp.346-357
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    • 2013
  • 본 연구에서는 국내 숲가꾸기산물을 이용하여 목재펠릿을 제조하고 품질을 분석하였다. 원료는 일본잎갈나무(Larix kaempferi C.)와 활엽수 혼합 수종을 사용하였으며, 말구직경 6 cm를 기준으로 침엽수와 활엽수로 구분하였다. 분쇄 후 건조된 원료를 이용하여 목재펠릿을 제조하였다. 분쇄와 건조공정을 동일 조건에서 수행하였음에도 불구하고, 원료의 물리 화학적 차이에 따라 생산되는 목재펠릿의 품질에 차이가 발생하였다. 활엽수 혼합수종으로 제조한 목재펠릿은 회분이 1.6% 이상으로 분석되었으며, 일본잎갈나무의 경우에는 직경 6 cm 이하의 소경목에서 회분이 1.0%를 초과하였다. 목재펠릿을 제조하기 이전의 원료 상태에서와 비교하여 제조 후에 회분함량이 0.01~0.1% 정도 상승하는 것을 확인하였다. 발열량에서는 일본잎갈나무가 활엽수 혼합 원료에 비해 약 198 kcal/kg 정도 높았으며, 모든 시료에서 4,300 kcal/kg 이상으로 목재펠릿 원료로 적합한 것으로 분석되었다. 또한, 원료 상태보다 목재펠릿 제조 후 발열량이 일부 상승하는 것을 확인하였다. 원료에 포함된 주요 무기물은 수종 및 분류에 관계없이 Ca, K, Mg, Mn, Fe 등이었으며, 장기 연속 운전을 위해서는 연소기 내 클링커 형성을 억제할 수 있는 연소 방법의 개발이 요구된다. 동일한 펠릿 제조 조건에서 원료에 의해 제품 간의 품질 편차가 크게 발생할 수 있으며, 이를 극복하고 생산성 및 품질 향상을 위해서는 원료에 따른 공정 최적화가 중요한 요소임을 확인하였다.

Bi-Sn 용융합금주입 목재복합체의 최적제조조건 및 물리·기계적 특성 (Physico-mechanical Properties and Optimum Manufacturing Conditions of Bi-Sn Metal Alloy Impregnated Wood Composites)

  • 박계신;이화형;강석구
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권6호
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    • pp.691-699
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    • 2014
  • 용융점이 $138^{\circ}C$인 Bi-Sn 혼합합금 주입방법을 이용한 용융합금주입목재복합체의 제조를 통해 목재의 단점인 치수 안정성과 내구성의 개선을 하고자 3가지 주요 침 활엽수 수종의 수종별 최적주입조건을 구명하고, 주입에 따른 금속주입목재복합체의 중량증가율, 열전도도, 전기저항 등의 물리적 성질과 기계적 성질을 실험하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 금속주입목재의 최적처리 조건은 $185^{\circ}C$, 진공시간 10분 조건하에서 radiata pine의 경우 $10kgf/cm^2$ 가압시간 2분 30초, red oak는 $30kgf/cm^2$, 가압시간 10분, white oak는 $50kgf/cm^2$, 가압시간 10분에서 최적의 주입조건을 나타냈다. 2. 금속주입목재복합체의 외관적 특징은 전체적으로 재색은 회백색을 나타냈으며, 목재의 무늬를 그대로 유지하고 있다. 3. 침엽수 수종인 radiata pine은 저온용융합금주입처리로 인해 중량증가율은 12배, 밀도는 $6.13g/cm^3$으로 15배나 증가하였으나, 인테리어용으로 주로 사용되는 red oak와 white oak 등의 활엽수의 경우 목재해부학적 특성으로 의해 radiata pine보다는 낮은 5~6배의 밀도증가율을 나타냈다. 4. 주입된 목재는 침 활엽수 모두 금속주입으로 인해 수분흡수율과 두께팽윤율이 현저히 감소하였고, 매우 높은 치수 안정성을 나타냈으며, 금속주입목재복합체의 휨강도, 휨영계수, 경도 및 전기전도도와 열전도도 등도 무처리목재보다 매우 크게 향상되었다.

Lateral Resistance of Reinforced Light-Frame Wood Shear Walls

  • Hyung Woo LEE;Sang Sik JANG
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제51권1호
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    • pp.58-66
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    • 2023
  • In light-frame timber construction, the shear wall is one of the most important components that provide resistance to lateral loads such as earthquakes or winds. According to KDS (Korea Design Standard) 42 50 10, shear walls are to be constructed using wood-based structural sheathing, with studs connected by 8d nails spaced 150 mm along the edge and 300 mm in the field. Even though small-scale residential timber building can be designed to exhibit seismic resistance using light-frame timber shear walls in accordance with KDS 42 50 10, only the abovementioned standard type of timber shear wall is available. Therefore, more types of timber shear walls composed of various materials should be tested to measure their seismic resistance, and the results should be incorporated into the future revision of KDS 42 50 10. In this study, the seismic resistance of shear walls composed of structural timber studs and wood-based structural sheathing with reinforced nailing is tested to evaluate the effects of the reinforcement. For the nailing reinforcement, shear wall specimens are constructed by applying nail spacings of 75-150 mm and 50-100 mm. For the shear wall specimens with one sheathing and reinforced nailing, the shear strengths are 1.7-2.0 times higher than that of the standard shear wall (nail spacing of 150-300 mm). The shear strength of the shear walls with sheathing on both sides is 2.0-2.7 times higher than that of the standard shear wall.

Mechanical and Hygroscopic Behaviour of Teak Wood Sawdust Filled Recycled Polypropylene Composites

  • Yadav, Anil Kumar;Srivastava, Rajeev
    • Composites Research
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    • 제31권5호
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    • pp.202-208
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    • 2018
  • In this paper, mechanical and hygroscopic properties of teak sawdust and recycled polypropylene (RPP) composites are evaluated and compared with virgin polypropylene (VPP) matrix based composites. Verities of composites are prepared by variation in the plastic types, wood plastic ratio and the addition of coupling agent in the formulations. Mixing of wood sawdust and polypropylene is done by a twin screw extruder, and then sheets of wood plastic composites (WPCs) are produced by using the compression molding method. The results show that recycled matrix composites exhibit better tensile, flexural strength with low impact strength than virgin matrix based composites. Recycled composites show low water absorption and thickness of swelling than virgin matrix based composites. The results confirm that wood content in the polymer matrix affects the performance of composites while presence maleated polypropylene (MAPP) improves the properties of the composites significantly. Developed RPP matrix composites are as useful as VPP matrix composites and have the potential to replace the wood and plastics products without any adverse effect of the plastics on the environment.

Soybean-based Green Adhesive for Environment-friendly Furniture Material

  • Jeon, Ji-Soo;Lee, Jeong-Hun;Kim, Su-Min
    • 한국가구학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.174-182
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    • 2011
  • Over the last decade, Sick Building Syndrome has become a significant social issue in Korea and many methods have been considered to maintain comfortable indoor air quality. To reduce toxic substances emitted from wood composite products, the source control is an efficient method through the reduction of formaldehyde content by using natural material-based adhesives for composite wood products production. Among alternative materials, soybean protein is considered an appropriate natural material to replace formaldehyde-based resin and many efforts have been made to produce new products, such as soap, shampoo, ink, resin, adhesive and textile through changing the chemical or physical properties of soybean. To process soybeans into these useful products, the beans are dehulled and the oil is removed by crushing at very high pressure or by solvent extraction. For use soybean as an adhesive, it is processed at temperatures below $70^{\circ}C$ to preserve the alkaline solubility of the proteins. In addition, soybean-based adhesive is undergone treatment process to improve mechanical properties using urea, urease inhibitor N-(n-butyl) thiophosphoric triamide and sodium dodecyl sulfate. The modified soybean-based adhesive exhibited sufficient mechanical properties to use as an adhesive for composite wood products. This paper is a review article to discuss the possibilities of soybean-based adhesive for environment-friendly furniture materials.

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왕대의 3방향에 따른 초음파적 특성 (Ultrasonic Properties of Phyllostachys bambusoides Sieb. et Zucc depending on Three directions)

  • 강석구;이화형
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제39권1호
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    • pp.28-32
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    • 2011
  • This research was carried out to examine the ultrasonic properties of $Phyllostachys$ $bambusoids$ Sieb et Zucc depending on three directions for providing the fundamental properties of the Korea traditional flute, Daekeum. The ultrasonic properties of $Phyllostachys$ $bambusoids$ Sieb. et Zucc were found to be different from those of wood, because of the distinctive anatomical structure of bamboo tissue. The ultrasonic velocity of peripheral zone showed higher values of all three directions. The ratio of longitudinal velocities to perpendicular velocities showed 1.16 at peripheral zone, 1.70 at central zone, 1.38 at inner zone respectively. The ratio of radial velocities to tangential velocities were measured as 1.286 at peripheral zone, 1.325 at central zone, 0.829 at inner zone respectively.

환경친화성 SIS계 핫멜트 점착제를 이용한 무늬목 접착 (Environment-Friendly Bonding of Decorative Veneer by SIS-Based Hotmelt Pressure-Sensitive Adhesives)

  • 임동혁;김수민;박영준;김현중;양한승
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제34권3호
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    • pp.22-29
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    • 2006
  • 친환경 건축자재에 대한 관심이 높아짐에 따라서 가구 및 건축 내외장재로 사용되는 목질복합재료에 대한 친환경적 성능에 대한 요구는 점차 커져가는 추세이다. 목질 복합재료는 일반적으로 그 자체로 사용하기 보다는 표면재를 붙여서 사용하는데 이때 사용되는 요소포름알데히드 접착제를 친환경적인 SIS계 핫벨트 점착제로 대체코자 하는 데 이 연구의 목적이 있다. 본 연구에서는 기질고분자의 diblock 함량, 점착부여수지의 연화점 및 함량 등을 변화시키면서 여러 종류의 핫벨트 점착제를 제조하고 각각의 점착제에 의한 무늬목 부착성능을 평가함으로써 점착형 표면재에 대한 가능성을 제기하였다.

미이용 목질폐잔재의 탄화 이용개발(II) - 수종의 목질재료 탄화와 탄화물의 특성 - (Development of Carbonization Technology and Application of Unutilized Wood Wastes(II) - Carbonization and it's properties of wood-based materials -)

  • 공석우;김병로
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제28권2호
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    • pp.57-65
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    • 2000
  • 폐목질재료의 탄화이용을 위한 제탄기술 확립과 이 탄화물들을 이용하여 토앙개량, 탈취, 수분등의 흡착, 미생물활동 담체, 하천등 수질정화제 등으로의 이용가능성을 알아보기 위해 탄화물의 몇 가지 성능을 조사하였다. 목질재료의 공업분석은 고정탄소는 약 17~20%, 회분 0.37~2.27%, 휘발분 70~74%로 나타났다. 탄화수율은 온도가 높아지면 수율이 감소됐으나 시간의 영향은 없었고, 목질재료간에도 차가 없었다. 수축율은 두께방향의 수축율이 너비, 길이 보다 현저히 높았고 탄화후 비중은 탄화전보다 30~40% 감소하였다. 탄화물의 공업분석은 회분 1.08~4.18%, 휘발분 5.88~13.79%, 고정탄소 80.15~90.94%로 나타났다. 탄화물의 수소이온농도는 합판, 파티클보드가($400^{\circ}C$ pH 9, $600^{\circ}C$$800^{\circ}C$ pH 10) 섬유판보다 높았다. 보수성은 탄화온도와 시간의 조건에 따른 영향이 없었으며 또한 탄화물간에도 차이가 없었다. 초기 24시간내의 보수성은 시료무게의 약 2~2.5배 정도로 나타났고, 그후 평형함수율은 2~10%룰 나타냈다. 간벌재 탄화물의 흡습성은 $20^{\circ}C$, RH 90%에서 9.40~11.82%, $20^{\circ}C$, RH 65%에서 6.87~7.61, $20^{\circ}C$, RH 25%에서 1.69~2.81%로 나타났다. 목질재료 탄화물의 조습능력은 $20^{\circ}C$, RH 90%에서의 간벌재 탄화물과 비슷한 값(약 9~11%) 을 보였으나 $20^{\circ}C$, RH 25%, 65%에서는 목질재료 탄화물의 흡습력이 약 2~3% 높게 나타났다. 모든 목질재료 탄화물은 분말활성탄 선정표준(JWWA K 113-1947)이 정하는 기준치를 만족하였다.

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Thermal behavior of Flame Retardant Filled PLA-WF Bio-Composites

  • Choi, Seung-Woo;Lee, Byoung-Ho;Kim, Hyun-Joong;Kim, Hee-Soo
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제37권2호
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    • pp.155-163
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    • 2009
  • This study examined the thermal stability of PLA-WF bio-composites. Wood flour (WF)-filled PLA bio-composites were reinforced with the flame retardants, Melamine pyrophosphate (MPP), resorcinol bis (diphenyl phosphate) (RDP) and zinc borate (ZB). The flame retardant was compounded with PLA and natural biodegradable filler. The thermal properties of the biodegradable polymer and bio-composites reinforced with the flame retardant were measured and analyzed by DSC, DMA and TGA. The results showed that the flame retardant-reinforced biodegradable bio-composite exhibited improved thermal properties.

합판 공장 부산물을 이용한 파티클보드의 물성에 관한 연구 - 표층 구성요소 및 파티클 전처리 여부에 따른 비교 - (Properties of Particleboard Using Byproduct of Plywood Manufacture - Evaluation on the Elements of Surface Layer and Pre-treatment of Particles)

  • 황정택;피덕원;강석구
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제41권1호
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    • pp.33-41
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    • 2013
  • 본 연구에서는 최근 파티클보드(Particle Board ; 이하 PB)의 원재료로 재활용되고 있는 목재 폐기물 중 합판공장의 부산물을 원재료로 사용하고 비포름알데히드계 EMDI접착제의 적용을 통한 제조조건을 최적화하여 재활용 원재료의 효과적인 활용을 통한 고(高)내수성 PB의 개발과 그에 대한 물리 기계적 특성을 규명하고자 하였다. 그 결과, (1) 베니어 적층 복합보드에 EMDI수지를 사용하였을 경우 휨 강도가 섬유방향 57.7 $N/mm^2$, 섬유 직각방향 25.1 $N/mm^2$의 강도를 나타내었다. (2) 두께팽윤율과 수분흡수율은 U형, M형, P형 실험에서 EMDI수지가 UF수지보다 높은 수준의 내수성을 나타내었다. (3) 잔존 포름알데히드의 양을 줄이고자 실행하였던 72시간 수침전처리는 파티클보드의 포름알데히드 방산량을 증가시키는 결과를 초래하였다.