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                                                                  제 8장 목공도장 - 제 2절 목재의 종류와 구성

 제 2절  목재의 종류와 구성

1.  목재의 종류

일반적으로 가구류나 악기류등에 많이 사용하고 있는 목재종류를 분류하면

  (1)침엽수
연재라고도 한다.  비교적 연하고 가볍고 나무형태는 일반적으로 수직으로서 나무잎은 침상으로서 상록수가 많다.  이들 목재는 주로 건축, 건구, 목선, 한식가구 등에 사용되며 도장은 주로 페인트, 에나멜 등으로써 외부용 불투명끝맺음이 많이 사용한다.
(예:소나무, 삼나무, 송백나무, 전나무)

  (2)활엽수
경재라고도 한다. 배교적 단단하고 무겁다.  나무형태는 일반저긍로 수직이 적고, 나무잎은 넓은 낙엽수가 많다.  이들의 목재는 차량, 선박, 양식가구등에 사용되며  주로 바니스, 투명도장, 옥내용에 사용된다.
(예: 갈참나무, 떡갈나무, 자작나무, 뽕나무, 벗나무, 참오동나무, 티크, 마호가니,
    라왕, 월낫)

목재는 일반적으로 식물체와 동등하게 무수의 미세한 구조단위로 구성되어 있다.  이 단위를 세포라 부른다.  목재의 세포는 그 목재의 중요한 요소이고 조직은 아주  복잡해서 그 형태, 크기, 및 세포막의 두께, 배열 상태 등은 나무종류에 따라 다르다.  가도관은 침업수중 가장 중요한 요소이다.  수액의 운반과 수체를 강고하게 보존하기 위해 있다.  도관(Vessel)은 주로 활엽수이고 그 중요한 요소로서 수분의 통로 작용을 휘하는 역할을 하고 있다.  도관은 목재 전용역에 대해서 평균 20%이하 점유하고,  가도관은 90%이상 점유하고 있다.
목섬유는 침엽수림에는 존재하지 않고 활엽수재의 주요소로서 수목의 기계적인 강도를 주고 또 뿌리에서 잎까지 수분을 이동시키는 역할을 한다.

              (목재에 대한 나무결 방향의 허용응력도(kg/cm2))

 목재의 조직은 불균일하며, 보편적으로 다년생 식물이다.
 화학적인 성분은 유기물로서 그 구성분은 셀루로즈(Cellulose) 리그린질로  되어 있고  그외 질소화학물질유, 수지탄닌산, 색소등이 함유되어 있다.    목재전체중  약 50 - 60%가 셀루로즈이고, 이들 목재의 횡단면 및 각종방향으로 제재된 면을 육안으로  판단하면 다음과 같은 상태를 알 수 있다.

   (1)수   피
목재의 외주부(外周部)를 말한다.  목재를 보호하는 역할을 한다.

(수간의 단면과 명부의 명칭)           (판면의 명칭)

   (2)수    심
목재의 중심부를 수심 또는 중심이라고 한다.  즉 부드러운 세포이다.

   (3)연    륜
목재의 연령을 알아내는 것으로 1년에 테가 하나씩 늘어난다.
     ①춘재(春材)
수심을 중심으로 해서 동심원적으로 어떤 간격을 갖고 있는 층이다.  수목은 춘계에 형성된 부분의 세포는 크고, 막벽은 엷고 부드럽고 담색이다. 이것을 춘재라 한다.
     ②추재(秋材)
가을에 형성된 부분의 세포는 형이 적고, 막벽이 두껍고 강하고 농색이다.  이것을 추재라 한다.
     ③변재와 심재
횡단면을 전반적으로 보면 많은 목재는 중심부에 가까운 쪽이 색이 농색으로 갈색 또는 홍색을 띄고, 외주부에 가까운 쪽은 담색이다. 이 농색의 부분을 심재 또는 적미라 하고  농색부분을 변재 또는 백태라고 한다.  도장에 있어서 농담을 어느 한쪽으로 색조를 통일하기 때문에 표백이나 착색을 하게 된다.

   (4)목리와 목목(木目)
목재를 절단하면 연륜, 가도관, 목섬유, 선 등의 목재세포 요소의 배열상태에 의해서 재면에 여러 종류의 모양이 나타난다.  이것을 목리(목목)라 한다.  연륜의 경계의 선명한 쪽이 목리가 밝고, 상목은 제재방법에 따라서 판목, 정목이 있다.
연륜에 대해서 절선방향에 만재에 나타나는 산형(山形)의 목리를 판목이라 하고
반경방향에 즉 선 방향에 만재된 때에 나타나는 평행선상의 목리를 정목이라 한다.
목재의 수피에 면한 측을 목표(木表)라 하고 수심에 면한 측을 목리(木裏)라 한다.  목표(木表)는 목리에 비해서 목목(木目)이 단단하고 그것을 잘라서 끝맺음하면 광택이 난다.  일반적으로 눈에 보이는 쪽으로 목표에 도장하고 그 반대쪽으로 목리를 사용하는 것이 보통이다.

   (5)목재의 건조, 수축, 팽창
목재의 건조가 시작되면 즉 목재중 수분이 증발하고 다음에 결합수가 증발한다.  이때 경계점을 섬유포화점이라 한다.  또한 세포막 벽중에 결합수가 함유되어 있는 최대한도점이라고도 한다.  목재 종류를 통해서 결합수의 함유를 최대한도  25 - 30% 정도이다.  목재를 방치하면 공기중 습도가 평행상태가 될 때까지 건조한다.  이 건조과정에 있어서도 섬유포화점에 달할 때까지 수분이 증발해서도 목재의 체적이나 넓이 강도는 변화하지 않지만 섬유포화점 이하로 함수율이 저하되면 함수율 비율에 따라서 수축이 일어나서 강도가 증가한다.  목재중의 함수율은 공기중 온도 및 관계습도에 의해서 일정가로 정한다.  이것을 평균함수율이라고 한다.  이같은 상태의 목재를 기건재라 하고 함수율은 기온에 의해서 다소 차이는 있지만 대체로 12 - 18% 정도이다.  목재의 표준 기건상태는 15% 이하이다.  목재의 결합수가 증발해서 끝날때까지 체적은 수축한다.  또 건조상태에 도달한 목재를 대기중에 방치하면 섬유포화점에 달할 때까지 습도나 수분을 흡수해서 체적은 팽창한다.  목재의 수축, 팽창은 침엽수보다 활엽수가  크고 심재보다 변재가 현저하며 또한 비중이 큰 목재는 적은 목재보다도 수축이 크다.
자유수 : 세포내  강이나 세포 간격 등 조직중의 공간에 함유되어 있는 수분을 유리수분이라 한다.
결합수 : 세포막 벽중에 흡수되어 있는 수분을 말한다.
함수율 : 목재중의 함유되어 있는 수분의 비율 즉 목재의 기건중량(전중량)을  전건조상태의 중량으로 나눈 값에 100을 곱한 것을 함수율이라 한다.

                             전중량  -  절대건조중량
           함수율(%)   =        ---------------------------
                                  절대건조중량

3. 목재의 가공판

   (1)단판과 합단
단판은 베니아판을 말하며 두께가 1 - 4mm 정도의 엷은 목재판이다.  주로 합판 및 화장재료로 사용한다.
합판은 단판 상호의 목리방향을 직각으로 교우해서 접착제로 압축한 판을 말한다.
   (장   점)
보통 목재에 비해서 엷고 가볍지만 강도가 크고 기온의 변화에 의해 수축, 팽창,  균열이 적다.
   (단   점)
접착제가 불완전한 경우나 내수성이 없는 접착제로 사용된 합판은 좋지 않다.  또한 접착제가 표면에 배어 올라오면 착색에 얼룩이 되던가 부착을 저해한다.  합판에 사용되는 수종은 주로 건축, 건구, 가구, 차량, 악기, 포장용 등 합판의 용도는 매우  많다.

   (2)섬유판
식물성섬유나 톱밥에 접착제를 혼합해서 열압성형된 것을 이공판이라 한다.  그  원료나 가공법에 따라 여러가지 재질이 있다.  이들은 물질이며 열이나 방음효과가  좋으며 방온효과도 크다.  주로 건축재료로써  벽, 천정 등에 많이 사용된다. Chip Boad판은 목재삭편을 접착제로써 결합해서 열압성형한 판으로써 그 표면은 각종의  목재가 배열되어 아름다운 모양을 이루고 있다.  이것을 투명도장하면 입체적인 느낌을 주며 성질과 용도는 섬유판과 같다.