• 제목/요약/키워드: wood density

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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.

생장지역별 소나무재의 물리적·역학적 특성과 상호 상관관계 (Physical and Mechanical Properties of Korean Red Pine Wood from Different Growth Sites and Correlations between Them)

  • 한연중;이현미;엄창득
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제44권5호
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    • pp.695-704
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    • 2016
  • 충청북도 태안군 안면도와 경상북도 울진군 소광리 지역 소나무재의 물리적 특성과 역학적 특성을 측정하고, 상호상관관계를 분석하였다. 두 지역의 5영급과 9영급 소나무에서 생장코어를 채취하여 방사방향의 연륜폭과 만재율을 측정하였다. 두 지역 모두에서 연륜폭은 수에서 수피까지 감소하는 경향을 나타냈다. 전체 평균 연륜폭은 안면도 지역에서 5영급과 9영급이 각각 2.865 mm, 1.705 mm이고, 소광리 지역에서 5영급과 9영급이 각각 4.764 mm, 2.228 mm로 안면도 지역의 값이 소광리 지역에 비하여 약 23-40% 정도 작았다. 두 지역 모두 연륜폭이 증가함에 따라 만재율은 감소하는 음의 상관관계를 보였다. 강도측정용 시험편에 대하여 소나무재의 물리적 특성과 역학적 특성의 상관관계를 단순회귀분석으로 분석하였다. 만재율과 전건밀도는 서로 양의 상관관계를 보였으며, 통계적으로 유의하였다. 만재율과 역학적 특성은 안면도 소나무재의 휨강도 시험편을 제외하고, 양의 상관관계를 보였으나 통계적으로 유의하지 않았다. 전건밀도와 역학적 특성은 두 지역 모두 양의 상관관계를 보였으나, 소광리 지역 시험편에서만 통계적으로 유의하였다. 안면도 지역의 소나무재의 평균 압축강도와 휨강도는 각각 51.3 MPa와 80.5 MPa로 소광리 지역의 평균 압축강도와 휨강도 37.7 MPa와 63.7 MPa에 비하여 크게 측정되었다. 두 지역 간의 강도 차이는 생장조건의 차이도 있지만, 영급에 의한 연륜폭과 만재율 등의 차이에 의한 결과로 판단된다.

톱밥-귤박 파티클보드의 역학적 성능에 미치는 밀도와 귤박첨가율의 영향 (Effect of Density and Mixing Ratio of Mandarin Peels on The Bending Performance of Sawdust-Mandarin Peels Particleboards)

  • ;강춘원;오승원;황정우
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권3호
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    • pp.364-373
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    • 2015
  • 본 연구는 밀도와 귤박첨가율이 다른 톱밥-귤박 파티클보드의 동적 정적탄성계수와 휨강도를 측정, 비교하여 밀도와 귤박의 첨가율이 파티클보드의 역학적 성능에 주는 영향과 동적탄성계수와 정적 휨강도 성능사이의 관계를 조사하였다. 톱밥-귤박 파티클보드의 밀도가 0.4에서 $0.6g/cm^3$로 증가할수록 휨성능은 증가하여, 밀도가 휨성능에 크게 영향하였으며, 밀도 $0.4g/cm^3$$0.5g/cm^3$의 톱밥-귤박 파티클보드에서 귤박의 첨가량이 증가할수록 휨성능은 감소하는 경향을 나타내었다. 톱밥-귤박 파티클보드의 동적탄성계수, 정적탄성계수 그리고 휨강도 사이에 높은 상관관계가 확인되었으며 양단 자유 휨진동시험에 의한 동적탄성계수로부터 비파괴적으로 정적 휨강도 성능의 예측이 가능할 것으로 사료되었다.

톱밥과 왕겨 및 숯을 이용하여 제조한 보드의 성질 (Properties of Board Manufactured from Sawdust, Ricehusk and Charcoal)

  • HWANG, Jung-Woo;OH, Seung-Won
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제48권1호
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    • pp.61-75
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    • 2020
  • 본 연구에서는 농업부산물인 왕겨와 제재과정에서 발생되는 톱밥에 환경 친화적인 소재인 숯을 첨가하여 왕겨와 숯의 혼합비율 및 밀도별로 보드를 제조한 후 용도개발을 위하여 물리적 성질을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 왕겨 및 숯의 첨가율 별로 제조된 혼합보드의 수분흡수율과 두께팽윤율은 숯의 첨가율이 증가할수록 완만하게 감소하는 경향을 나타내었고, 또한 혼합보드의 밀도가 증가할수록 수분흡수율은 감소하고 두께팽윤율은 증가하는 경향을 나타냈다. 혼합보드의 박리강도는 밀도가 0.7g/㎤일 때 0.49N/㎟로 가장 높은 수치를 나타내었다. KSF 3104 파티클 보드의 품질기준을 만족시켰다. 왕겨 및 숯의 첨가율별로 제조된 혼합보드의 박리강도는 왕겨의 첨가율이 감소하고 숯의 첨가율이 증가할수록 박리강도가 완만하게 감소하는 경향을 나타냈다. 또한 KSF 3104 파티클 보드의 품질기준 왕겨와 숯의 비율이 35:5와 30:10일 때는 15.0형, 25:15와 20:20일 때 13.0형의 품질기준을 만족시켰다. 혼합보드의 밀도가 증가할수록 경도가 증가하는 경향을 나타냈고, 왕겨의 첨가율이 감소하고 숯의 첨가율이 증가할수록 경도는 감소하는 경향을 나타냈다.

농림부산물 원료 펠릿 및 농업용 펠릿 난방기 (Pellet Made of Agricultural By-product and Agricultural Pellet Boiler System)

  • 강연구;유영선;강금춘;김종구;김영화;장재경;이형모
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.252.2-252.2
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    • 2010
  • Biomass is considered to be a major potential fuel and renewable resource for the future. In fact, there is high potential to produce the large amount of energy from biomass around the world. In this study, to obtain basic data for practical application of wood pellet and wood pellet boiler system as heating system in agriculture, agricultural biomass resources were surveyed, pellet was made of agricultural by-product such as stem of rape, oat and rice, ricehusk and sawdust and wood pellet boiler system with capacity of 116 kW was manufactured and installed in greenhouse of $38.5m{\times}32m$. High heating value, bulk density and ash content of pellet made of agricultural by-product and efficiency and heating performance of this system was estimated. Rice straw was the largest agricultural biomass in 2005 and the total amount of rice straw converted into energy of $131.71{\times}10^{11}$ kJ. And in 2005, total amount of forest' by-product converted into energy of $29,277.05{\times}10^{11}$ kJ. High heating values of pellets made of agricultural by-products of stem and seed of rape, stem of oat, rice straw and rice husk were 16,034, 16,026, 16,089, 15,650, 15,044 kJ/kg respectively. High heating values of pellets made of agricultural by-products were 83.6% compared to that of wood pellet. Average bulk density of pellets made of agricultural by-products of stem and seed of rape, stem of oat, rice straw and rice husk was 1,400 $kg/m^3$. Ash contents of the pellets were 6.6, 7.0, 6.2, 5.5, 33% respectively. Ash content of rice husk pellet was the largest compared to other kind of pellets. To increase efficiency of agricultural pellet boiler, the boiler adopted secondary heat exchanger. The agricultural pellet boiler designed and manufactured in this study had high efficiency of 84.2% compared to the conventional agricultural pellet boiler, when water flow rate, exhaust gas temperature and average combustion furnace temperature were 39L/min, $180^{\circ}C$, $680^{\circ}C$ respectively. And pellet supplying and pausing time were 13, 43 seconds respectively. In March of 2010, prices of wood pellet, agricultural tax free diesel, diesel, kerosene were 350 won/kg, 811 won/L, 1,422 won/L, 976 Won/L respectively. Also in terms of energy, prices per same heating value were 77.8, 90.1, 158, 108.4 Won/Mcal. Energy saving rate of wood pellet was 16, 50, 39% compared to agricultural tax free diesel, diesel and kerosene respectively.

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소나무 용적밀도의 적용성 및 불확도 평가 (Estimating the Uncertainty and Validation of Basic Wood Density for Pinus densiflora in Korea)

  • 표정기;손영모;이경학;김래현;김영환;이영진
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권6호
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    • pp.929-933
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 우리나라 대표 수종인 소나무(Pinus densiflora)의 정확한 용적밀도(Basic wood density)를 산출하고, 용적밀도의 불확도(Uncertainty)를 평가하는데 있다. 소나무림의 지역적인 분포 차이를 고려하여 강원지방 소나무와 중부지방소나무로 구분하였으며, 전국적으로 총 33개소의 조사구를 선정한 후, 각 조사구를 대표하는 표본목을 채취하여 분석하였다. 용적밀도의 경우, IPCC 기준임령에 따른 20년생 이전의 유령림과 21년생 이후의 성숙림 간에 통계적인 유의성이 나타나지 않은 반면, 강원지방소나무와 중부지방소나무간의 지역적인 차이에서는 통계적인 유의성(p-value=0.0017)이 나타났다. 강원지방소나무의 용적밀도와 불확도는 0.396(g/$cm^3$)과 12.9(%)로 산출된 반면에, 중부지방소나무는 각각 0.470(g/$cm^3$)과 3.8(%)로 나타났다. 따라서 본 연구에서 제시된 소나무의 용적밀도에 대한 불확도는 IPCC(2006)가 권장하는 불확도의 범위보다 훨씬 더 정밀한 값을 나타내었다.

Polyolefin계 고분자에 섬유판 가공 부산물을 적용한 환경 친화형 바이오복합재의 가공성 (Processability of Bio-composites Applied Polyolefin to Recycled Fiberboard Flour)

  • 최성우;김희수;이병호;김현중;안세희
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제33권6호통권134호
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    • pp.55-62
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    • 2005
  • 본 연구는 섬유판 가공 부산물 분말을 충전제로 첨가한 바이오복합재를 제조하여 그 적용가능성을 평가하기 위하여 수행하였다. 섬유판 가공부산물인 고밀도섬유판(high density fiber board, HDF) 부산물 분말을 polyolefin계 고분자인 low-density polyethylene (LDPE)과 polypropylene (PP)에 첨가하여 바이오복합재를 제조하였다. 제조된 바이오복합재를 이용하여 기계적 성질과 가공성을 측정하였다. 이후 각각 목분(wood flour, WF)과 왕겨분말(rice-husk flour, RHF)을 LDPE와 PP에 충전제로 첨가한 바이오복합재와도 그 기계적 성질과 가공성을 비교하였다. HDF 분말-LDPE 바이오복합재와 HDF 분말-PP 바이오복합재의 인장강도 및 충격강도는 각각 목분이나 왕겨분말을 LDPE나 PP에 충전제로 첨가한 바이오복합재와 비슷한 기계적 강도값을 나타내었다. 바이오복합재의 가공성은 토크를 측정하였는데, HDF 분말-LDPE 바이오복합재와 HDF 분말-PP 바이오복합재는 동일한 기질고분자에 목분이나 왕겨분말을 첨가한 바이오복합재보다 낮은 값을 보였다. 또한, HDF 분말-LDPE 바이오복합재 및 HDF 분말-PP 바이오복합재는 HDF 분말의 입자분포와 상관없이 일정한 가공성을 보였다. 따라서 섬유판 가공 부산물이 첨가된 바이오복합재를 현재 바이오복합재 산업에서 이용되고 있는 바이오복합재를 대처하여 적용할 수 있다고 볼 수 있다.

염기 처리 대마 섬유로 강화된 셀룰로오스 충전 에폭시 하이브리드 복합재의 기계적 물성 (Mechanical Properties of Cellulose-filled Epoxy Hybrid Composites Reinforced with Alkali-treated Hemp Fiber)

  • Anand, P.;Anbumalar, V.
    • 폴리머
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    • 제39권1호
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    • pp.46-55
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    • 2015
  • There is a limit for deforestation in order to keep the environmental cycle undisturbed. The heart of the paper is to replace the wood to a maximum extent to obtain a sustainable environment. This research aims at new natural composites in which treated hemp fiber used as reinforcement, synthetic cellulose used as particulate to improve the adhesion between matrix - fiber interface and Epoxy LY556 acted as matrix fabricated by hand layup technique. The density, water absorption, tensile properties, impact strength, hardness, flexural properties and compressive properties have been evaluated under ASTM standards and compare the results with existing materials such as wood, aluminium, etc., The composite hemp fiber reinforced polymer (HFRP) could be exploited as an effective replacement for wood and it would be suitable for automotive applications by comparing results.

간벌재 및 소경재의 이용개발에 관한 연구 -알칼리 처리 목재의 수축팽윤성- (Utilization of Domestic Small Timbers -Shrinkage and Swelling of Alkali-Treated Woods-)

  • 황원중;김남훈
    • 임산에너지
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    • 제18권2호
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    • pp.70-77
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    • 1999
  • 간벌 소경재의 새로운 용도개발을 위한 기초연구로서 국내산 주요 침·활엽수 4수종의 알칼리팽윤 특성을 조사하였다. 그 결과, 4수종 모두 알칼리 처리후 밀도가 증가하였으며 그 정도는 활엽수재가 더 크게 나타났다. 알칼리처리에 의해 접선방향의 팽윤이 현저한 반면 방사방향의 팽윤은 작았고, 섬유방향은 오히려 감소하는 경향이 있었다. 알칼리 팽윤후 수축율은 활엽수재가 더 컸으며, 특히 기건상태까지의 수축율은 방사방향과 접선방향간에 수축육의 차이가 거의 없이 등방적으로 수축하는 특징을 보여주었다.

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아세틸화처리 낙엽송(Larix kaempferi) 소형 각재의 치수안정성 조사 (Investigation on the Dimensional Stability of Acetylated Larch (Larix kaempferi) Small Square)

  • 이원희;강호양
    • 한국가구학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.302-308
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    • 2016
  • It has been known that acetylation improves the dimensional stability of wood. Liquid phase acetylation is more popular than gas-phase acetylation for the effectiveness of weight gain of wood. In this study the specimens of domestic red and Korean pines are acetylated in liquid phase and their physical properties, such as density, bending strength, anti-hygroscopicity etc., are analyzed. Acetylation increases the average weights and volume of larch specimens by 11.4% and 3.4%, respectively, and their average oven-dry densities are increased by $0.03g/cm^3$. Acetylation does not influence on Modulus of Rupture (MOR) and Modulus of Elasticity (MOE). The average Percentage Reduction in Hygroscopicity (PRH) and average Percentage Reduction in Water soaking (PRW) of larch specimens are respectively 20.2% and 20.8%. Thus it can be concluded that acetylation improves the dimensional stability of larch specimens.