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실내건축 재료 (Interior Architecture Materials)
제1장 총론 및 목재
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총론 1. 재료의 분류 ① 제조 방식 : 천연재료와 인공재료 ② 화학 조성 : 무기재료와 유기재료
① 제조 방식 : 천연재료와 인공재료 ② 화학 조성 : 무기재료와 유기재료 ③ 사용 목적 : 구조재료와 수장재료, 차단재료, 방화 및 내화재료, 설비재료 ④ 사용 부위 : 공사 구분에 따라 (구조. 내벽, 바닥재료) 2. 재료의 요구 성능 ① 역학적 성능 : 강도, 변형, 탄성계수, 인성, 연성, 전성, 피로강도 등 ② 물리적 성능 : 비중, 경도, 수축, 음, 열, 빛, 수분의 투과와 반사 등 ③ 내구 성능 : 산화, 변질, 풍화, 열화, 충해, 부후 ④ 화학적 성능 : 산, 알칼리 및 약품에 재한 변질, 부식, 용해성 ⑤ 방화 및 내화 성능 : 연소성, 인화성, 발연성, 용융성, 유독가스 ⑥ 감각적 성능 : 색채, 질감, 오염성 ⑦ 생산 성능 : 생산성, 가공성, 운반의 용이성, 재 이용 3. 일반적 성질 (역학적 성질) ① 탄성, 소성, 점성 ② 응력, 강도 ③ 경도 ④ 강성 ⑤ 연성 ⑥ 취성 ⑦ 인성 ⑧ 전성
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총론 분류 기호 부 문 A 기 본 H 식료품 B 기 계 K 섬 유 C 전 기 L 요 업 D 금 속 M 화 학 E 광 산 P
4. 물리적 성질 ① 비중 ② 함수율 ③ 열전도율 ④ 흡음률 실내건축 재료의 규격화 1. 개요 : 표준화의 기준이 되는 것이 산업규격 건축 및 실내건축재료의 규격은 KS F, KS D, KS L 2. 한국산업 규격 분류 기호 부 문 A 기 본 H 식료품 B 기 계 K 섬 유 C 전 기 L 요 업 D 금 속 M 화 학 E 광 산 P 의 료 F 토 건 V 조 선 G 일용품 W 항 공
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① 모듈정합의 적용범위 및 목적 ② 부자재의 규격화 ③ 모듈 정합의 기본 ④ 모듈
3. 실내건축재료 관련규격 1) KS F 1503 건축모듈 정합 원칙 ① 모듈정합의 적용범위 및 목적 ② 부자재의 규격화 ③ 모듈 정합의 기본 ④ 모듈 2) KS F 1510 건축구성재의 모듈정합을 위한 우선 치수 ① 기본치수 체계 ㉠ 기본모듈 : 100mm (1M) ㉡ 우선치수 : 1M, 3M, 6M, 9M, 12M, 15M, 30M, 60M ( 주택용 건축 구성재의 경우 길이방향은 1M, 나비은 3M의 증분치수를 우선치수) ㉢ 보조 모듈 증분 값 : 50mm(M/2) ② 건축구성재의 우선치수 결정 ㉠ 창개구부의 우선 치수 ※ ● : 제 1 우선 치수 , ○ : 제 2 우선 치수 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 ○ ● 1100 1300
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구 분 나 비 두 께 높 이 제 1 우선치수 200 100 67 제 2 우선치수 ㉡ 문개구부의 우선 치수
※ ● : 제 1 우선 치수 , ○ : 제 2 우선 치수 ㉢ 시멘트 및 점토벽돌의 우선치수 700 750 800 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3300 ○ 1900 2000 ● 2300 구 분 나 비 두 께 높 이 제 1 우선치수 200 100 67 제 2 우선치수
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㉣ 건축용 보드류의 우선치수 ㉤ 도자기질 타일의 우선치수 ※ 제 1 우선치수의 n은 정수를, 제 2 우선치수 n은 3M까지를 나타낸다. 구 분 나 비 두 께 길 이 제 1 우선치수 600, 900, 1200 1800, 2100, 2400, 2700, 3000 제 2 우선치수 구 분 나 비 두 께 길 이 제 1 우선치수 100×n 제 2 우선치수 50×n 30×n
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구 분 나 비 두 께 길 이 제1우선치수 보온판 900 1800 매트 3000×n 제2우선치수 1200 2400 구 분 나 비
㉥ 보온재의 우선치수 ※ 보온재 : 암면 단열재, 유리면 단열재, 발포스틸렌 보온재 등 ㉦ 염화비닐 타일의 우선 치수 구 분 나 비 두 께 길 이 제1우선치수 보온판 900 1800 매트 3000×n 제2우선치수 1200 2400 구 분 나 비 두 께 길 이 제1우선치수 타일류 300 시트류 1800 제2우선치수 450 600 1500
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용어 뜻 영어 용어 방 수 방 습 방 충 방 부 방 식 내마모 단 열 차 음 흡 음 내 후
4. 건축용 내외장재료 관계용어(CKS F1504) 1) 성능에 관한 용어 용어 뜻 영어 용어 방 수 흡수 또는 투수를 방지하는 성능 Water proof 방 습 흡습 또는 흡습를 방지하는 성능 Damp proof 방 충 충해를 방지하는 성능 Insect proof 방 부 주로 목질 재료의 균해를 방지하는 성능 Rot proof 방 식 주로 금속 재료의 화학적 침식을 방지하는 성능 Corrosion proof 내마모 마모에 견디는 성능 Abrasion proof 단 열 열의 관류에 대한 저항 성능 Thermal insulation 차 음 공기음, 고체음 등을 차단하거나 흡수 또는 분산하는 성능 Sound insulation 흡 음 주로 공기음의 에너지를 흡수하는 성능 Sound absorption 내 후 일광, 풍우 및 대기의 온도, 습도의 변화 등 자연의 영향에 장기간 견디는 성능 Weather ability
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4. 건축용 내외장재료 관계용어(CKS F1504) 2) 재료명에 관한 용어 용어 뜻 영어 용어 석재
소요의 모양으로 만든 암석 Stone 시멘트 보통 포틀랜드 시멘트를 의미한다. Cement 시멘트풀 시멘트와 물을 반죽, 풀 모양으로 만든 것 Cement paste 시멘트 모르타르 시멘트에 잔골재를 혼입하고, 물을 부어 반죽하여 섞은 것 Cement mortar 콘크리트 시멘트, 물, 골재를 적당한 비율로 배합한 것 Concrete 인조석 시멘트에 종석을 섞어 경화 시킨 것의 표면을 연마하여 천연석에 가깝게 만든 것 Artificial stone terrazzo 회반죽 미장용 소석회, 여물, 모래 및 해초풀을 반죽하여 섞은 것 석고 플라스터 소석고를 주재료로 한 벽 바름 재료 Gypsum plaster 석고보드 소석고, 물 등을 주재료로 한 것의 양면에 종이를 붙여 성형 시킨 보드 Gypsum board 벽돌 점토를 주재료로 하여 성형한 후 소성한 벽돌 Brick 도자기질 타일 점토를 주재료로 하여 성형한 후 소성한 타일 Clay tile 판유리 보통 판유리, 형판유리 등 판상유리의 총칭 Sheet glass 유리블록 유리로 만든 속이 빈 블록 Glass block 강판 평판상으로 만들어진 강재의 총칭 Steel sheet 스테인리스 강판 스테인리스제의 강판 Stainless steel sheet 아연도금 강판 아연도금을 한 강판 벽포 벽이나 반자의 수장에 사용되는 헝겁 Wall cloth
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※ 목재의 물리적 성질 목재 상 태 함 수 율 섬유포화점 30% 기건재 15% 전건재 0%
① 비중(기건재의 단위 용적 중량의 수치) ※ 비중 : 어떤 물체의 무게와 같은 부피의 물의 무게를 비교한 비율 ㉠ 기건비중 : 목재성분 중 수분을 공기 중에서 제거한 상태의 비중 ㉡ 절대(절건, 전건) 비중: 온도 100~110℃에서 목재의 수분을 완전히 제거할 시 비중 ㉢ 진비중(실비중) : 목재가 공극을 전혀 포함하지 않은 비중, 수종. 수령에 관계없이 1.54 ㉣ 목재의 비중이 클수록 목재의 강도는 증가 ② 함수율(목재의 수분량) 구조용재 20%, 마감 및 가구재 15% ㉠ 전건 함수율(전건재) : 100℃에서 건조된 무수상태의 목재, 함수율 0%상태 ㉡ 기건 함수율(기건재) : 대기의 온.습도와 평형을 이루고 있는 상태 함수율이 12%~18% 정도 ㉢ 섬유포화점 : 목재가 건조하게 되면 먼저 유리수가 증발하고 세포수가 남으며 그 다음에 계속 건조하면 세포수가 증발한다. 이 양자의 한계점. 어떤 목재도 그 함수율이 섬유포화점인 30%이상의 범위 내에서는 증감이 거의 없다. 이 때의 특징은 목재의 강도는 함수율에 따라 변화가 있으나 섬유포화점 이상의 상태에서는 강도변화가 없으며, 또한 체적 팽창도 정지. ㉣ 건조 : 천연건조와 인공건조가 있다. 천연건조만으로는 좋은 목재를 얻기가 어려우며 특히 이 방법 만으로 처리할 경우 가공 후 갈라짐이나 뒤틀림이 생기게 된다. 대개 1-2개월 정도 천연건조를 한 다음 인공건조실에서 10-40일간의 인공건조를 한다. ㉤ 함수율에 의한 체적의 수축과 팽창 : 수종, 추재와 춘재, 목재의 절단 방향에 따라 수축률과 팽창율이 다르다. 함수율이 적어질수록 수축한다. 심재보다 변재의 수축률이 크며, 나이테 방향이 가장 크고, 지름방향이 중간이며, 축방향이 가장 적다. 함수율이 적어질수록 목재강도 증가한다. ※ 함수율 U = ( W g – W o / W o ) × 100 (%) = ( 건조전 중량 – 절대 건조시 중량 ) ÷ 절대 건조시 중량 ※ 목재의 비중 = (1- 절건비중/1.54) ×100(%) ※ 실내장식 및 가구 재료시는 함수율은 10% 이하로 한다. 상 태 함 수 율 섬유포화점 30% 기건재 15% 전건재 0%
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목재 ※ 목재의 열 열전도의 기본성질 : ①수분에 의한 소모성 ②수분에 의한 수경성 ③열에 의한 소모성 열전도율 : 대리석(2.4) > 콘크리트( ) > 타일(1.3) > 유리(0.5) > 목재(0.14) ㉠ 열전도율 : ⅰ) 금속이나 콘크리트에 비하여 작다. ⅱ) 공기는 목재에 비해 1/5정도 ⅲ) 물은 공기의 20배정도 적다 ※ 열전도율은 비중이 크고 함수율이 증가함에 따라 증가한다. ㉡ 내화성 : ⅰ) 인화점 : 연소 혹은 착화 점 250℃ ⅱ) 발화점 : 불꽃없이 발화하는점 450℃ ※ 목재의 열역학적 성질 강도 : 목재의 내부저항력 ㉠ 허용강도 : 최대강도의 1/7-1/8정도, 압축강도 60-80kg/cm2, 인장강도 kg/cm2, 전단강도 5-14 ㉡ 비강도 : 강도 / 비중, 목재는 그 비중이 클수록 강도가 크다. 소나무(961)>알루미늄(629)>구조용강(510)>비닐(405)>유리(200)>콘크리트(75) ㉢ 함수율 : 건조하면 함수율이 낮아지는 반면 강도는 강해지고, 습윤하면 함수율이 높아지나 강도는 작 아진다.(단, 섬유포함점이내에서), ※ 건축물의 구조별 사용 목재 ① 바닥판 - 노송나무, 졸참나무 ② 기둥 - 노송나무, 삼나무 ③ 지붕틀 - 노송나무, 적송 ④ 창호 - 노송나무, 삼나무, 나왕 ※ 목재의 특성 ① 재질 강도상 균질성이 부족하다 ② 열전도율이 매우 작다 ③ 함수율에 의한 신축률이 매우 크다. ④ 비강도가 크다 ※ 목재의 연소 ① 100℃ : 수분이 증발한다. ② 180℃ 전후 : 열분해가 시작되어 가연성 가스가 발생하고 이때 불꽃을 가깝게 하면 가연성가스에 의해 인화는 되지만 목재에는 불이 붙지 않는다(인화점) ③ 260℃ - 270℃ : 가연성 가스의 발생이 많아지고 불꽃에 의해 목재에 불이 붙는다(착화점) ④ 400℃ - 450℃ : 목재에 자연발화
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Ⅱ. 목재 장점 ① 가공이 용이하다 (가볍고, 가공이 쉬우며, 감촉이 좋다). ② 비중에 비해 강도(탄성)가 크다.
Ⅱ. 목재 장점 ① 가공이 용이하다 (가볍고, 가공이 쉬우며, 감촉이 좋다). ② 비중에 비해 강도(탄성)가 크다. ⇒ 구조재 중 가장 경량이다. ⇒ 강도는 섬유방향(인장방향)의 강도가 크다. ⇒ 기둥, 보 등의 구조재료로 사용 할 수 있다. ③ 열전도율이 적고 방한, 방서이다 (보온, 차음의 효과가 크고 열팽창률이 적다). ④ 자중이 적고 시공이 간단하다 ⑤ 외관과 감촉이 좋아 사람에게 친근감을 준다. ⇒ 실내장식재, 가구재로 주로 사용된다. ⑤ 충격, 진동 등의 흡수성이 크다 ⑥ 산이나 알카리에 대한 저항성이 크다. 단점 ① 비내화적이다 (가연성이므로 내화재로 사용이 불가능하다). ⇒ 대기중 온도가 270℃일 경우 자연발화되며, 400℃일 때 급속히 연소한다. ② 함수율에 따른 변형이 발생 (흡수성이 강하여 신축, 건조변형이 심하다) ③ 부식으로 비내구적이다 (부패하기 쉽고 충해의 영향을 받는다), 부패, 풍화, 충해, 연소 ⇒ 수침법을 이용한 수액을 제거하거나 방부재를 사용하여 방지한다. ④ 큰 부재를 구하기 어렵다 ⑤ 강도변화가 심하다
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◆ 목재의 구조 1. 목재의 분류방법 ① 성장(내부조직의 규칙정도) : ㉠ 외장수 : 길이와 두께가 모두성장 (침엽수, 활엽수, 광엽수) ㉡ 내장수 : 길이만 성장 (대나무, 야자나무) ② 외관 : ㉠ 침엽수 : 섬유의 조직이 규칙적인 것 구조용재료 (소나무 종류, 잣나무) ㉡ 활엽수 : 섬유의 조직이 규칙적인 것 치장재나 가구재 재료 (밤나무, 오동나무, 단풍나무, 은행나무, 느티나무) ③ 연하고 강한정도 : ㉠ 연재 : 대부분 침엽수 ㉡ 경재 : 활엽수 ④ 용도 : ㉠ 구조재 : 건물의 뼈대(침엽수) ㉡ 치장재 : 수장재, 창호재, 가구재(침엽수, 활엽수) 2. 목재의 결 (1) 나이테(연륜,annualning) 목재의 횡단면상에 춘재와 추재의 목질부로 된 한 쌍의 동심원형의 테두리를 말한다. 봄에 생긴 목부의 나이테는 크고 연하며, 가을에 생긴 목부의 나이테는 작고 치밀하며 그 차이에 따라 나무의 나이를 파악할 수 있다. (2) 변재와 심재 ◆ 변재(sap wood) ① 목재의 횡단면상 수피부분의 담색의 색깔을 갖고 있는 목질부를 말한다. ② 수액을 많이 포함하고 있으며, 탄력성이 크고, 함수율이 높다. ③ 건조수축시 변형이 심하고, 내구성이 떨어지고, 충해를 받기 쉽다. ④ 생활 기능을 가진 세포로서 수액의 유통과 양분의 저장역할 ◆ 심재(heart wood, duramen, timber wiht pith) ① 목재의 횡단면상 중심부의 암갈색의 색상을 갖는 목질부를 말한다. ② 견고하고 함수율이 낮다. ③ 목재의 종류에 따라 내․외부의 색상이 다르면 함수량도 다르다. ④ 구조용 자재로 사용이 된다. ⑤ 생활기능이 죽은 세포로서 재질이 단단.
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◆ 목재의 결 (1) 나이테(연륜,annualning) 목재의 횡단면상에 춘재와 추재의 목질부로 된 한 쌍의 동심원형의 테두리를 말한다. 봄에 생긴 목부의 나이테는 크고 연하며, 가을에 생긴 목부의 나이테는 작고 치밀하며 그 차이에 따라 나무의 나이를 파악할 수 있다. (2) 변재와 심재 ◆ 변재(sap wood) ① 목재의 횡단면상 수피부분의 담색의 색깔을 갖고 있는 목질부를 말한다. ② 수액을 많이 포함하고 있으며, 탄력성이 크고, 함수율이 높다. ③ 건조수축시 변형이 심하고, 내구성이 떨어지고, 충해를 받기 쉽다. ④ 생활 기능을 가진 세포로서 수액의 유통과 양분의 저장역할 ◆ 심재(heart wood, duramen, timber wiht pith) ① 목재의 횡단면상 중심부의 암갈색의 색상을 갖는 목질부를 말한다. ② 견고하고 함수율이 낮다. ③ 목재의 종류에 따라 내․외부의 색상이 다르면 함수량도 다르다. ④ 구조용 자재로 사용이 된다. ⑤ 생활기능이 죽은 세포로서 재질이 단단.
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◆ 목재의 흠과 성분 (1) 목재 흠의 종류 : 옹이, 부패, 뒤틀림, 갈라짐, 충해, 송진덩이, 혹, 상처, 껍질박이, 썩정이등 ① 옹이 : 목재의 성장시 나뭇가지에 붙은 부분의 세포가 변형을 일으켜 생긴것으로 벌목시까지 세포활동 이 지속된 산 옹이와 중지된 죽은 옹이 ② 부패 : 목재의 세포 내에 균이 침투하여 썩어있는 부분, 강도감소, 건조의 속도 빨라지며, 착화점도 낮 아진다. 온도 25~35℃ 가장왕성, 4℃ 이하에서는 발육이 중지, 55℃이상에서는 사멸 황갈색, 습도 80%에서 최고, 20%이하에서는 사멸, 산소량이 적어지면 부패속도가 줄어든다. ③ 뒤틀림 : 목재의 수심이 뒤틀려 섬유가 나선모양으로 뒤틀린 것 ④ 갈라짐 : 목재의 수분에 따라 변화하는 목재의 특성상 건조시 체적이 감소하며 생기는 것 ⑤ 충해 : 목질부에 곤충류가 침투하여 섬유를 파괴하고 곤충의 분비물에 의해 부패되는 것 ⑥ 송진덩이 : 소나무등에 많은 수지구의 이상시에 생기는 송진덩이 ⑦ 혹 : 목재 세포 내에 균의 침투로 세포가 변화를 일으켜 표면 일부가 부풀어오르는 혹
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① 셀롤로오즈(섬유소) : 목재를 구성하는 유기성분으로 제지, 인견의 원료
(2) 목재 화학성분 : 탄소 50%, 산소 44%, 수소 5%, 질소 1%, 기타. 목재의 주요성분은 섬유소로서 목질 건조중 량의 60% 나머지는 대부분 리그린으로 20~30% 정도이다. ① 셀롤로오즈(섬유소) : 목재를 구성하는 유기성분으로 제지, 인견의 원료 ② 헤미셀롤로오즈 : 목재를 구성하는 탄수화물 중 셀롤로오즈 이외의 물질 ③ 리그린 : 식물의 물관(도관)과 섬유사이에 축적되는 물질로서 세포를 단단하게 만듦 ◆ 목재의 성질 1. 수축과 팽창 : 줄기방향(섬유, 길이, 축) < 나이테의 직각 방향(곧은결, 반경, 지름) < 나이테 방향(접선, 널결, 촉) : : ※ 수축과 팽창을 줄이는 방법 ① 기건 상태 이상으로 건조한 목재를 사용 ② 가능한 곧은결 목재를 사용한다. ③ 가벼운 목재를 쓰고, 고온 처리 과정을 거친 목재를 사용 ④ 저장 중에 공기의 습도를 일정하게 유지한다. 2. 역학적 성질 : 인장강도 > 휨강도 > 압축강도 > 전단강도 ※ 목재의 강도는 비중에 비례, 함수량에 반비례 섬유평행강도 > 섬유직각강도
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◆ 목재의 내구성과 부패(완전 흡수에 공기 전부 배제한 목재는 부패하지 않는다. 상수면이하)
내구성은 균류에 의해 경우가 많으며 부패는 환경 즉 온도, 수분, 공기에 지배) ① 부패의 원인 ㉠ 온도(25∼35℃) ㉡ 습도(80∼85%) ㉢ 공기(수중시 부식x) ㉣ 양분 ② 방부법 : ㉠ 표면 탄화법 : 연소시킴 ㉡ 방부제를 목재 표면에 도포하는 방법 ㉢ 침지법 : 크레오소트액 등에 몇 시간 침지. 15mm ㉣ 주입법 : ⅰ) 상압 주입법 : 침지법과 유사 80℃-120℃사이에 크레오소트액 3-6시간 침지 다시 찬 액에 5-6시간 침지 15mm, 가장 깊이 침투 ⅱ) 가압 주입법 : 원통안에 방부제를 넣고 7-13기압으로 주입, 크레오소트액은 70℃ ⅲ) 생리적 주입법 : 벌목전에 나무 뿌리에 약액을 주입 ㉤ 구조적인 방부법 : 통풍과 방습이 잘되는 구조로 한 것 ③ 방부제 종류 : 유성, 수성, 유용성 방부제 ㉠ 유성: ⅰ) 크레오소트 용액 : 콜타르계 용액 방부력우수, 염가, 냄새가 강하여 실내에서 사용불가, 침투력은 우수 ⅱ) 코오타르, 아스팔트 : 석탄의 고온 건류시 부산물 가열 도포하면 흑색으로 착색되어 페인트 칠이 불가능 ⅲ) 유성페인트 : 피막형성, 방습, 방부 효과, 착색이 자유롭고 외관을 미화시킬 수 있다. ⅳ) 방화칠의 3종류 : ① 발포형(요소수지, 비닐수지) ② 비발포형(실리콘수지) ③ 무기질형(염화파라핀수지) ㉡ 수성: 무기 염류에 유기 염류를 첨가하여 방부, 방충 성능 ⅰ) 황산동 1%, 염화아연 4%, 불화 소다 2% : 철을 부식, 물에 용출되는 결점 ㉢ 수용성, 유용성 겸용 : PCP(penta - chloro - phenol) : 가장 우수하며, 열이나 약제에도 안정하며 거의 무색제품 그 위에 페인트를 칠할 수 있으나 가격이 비싸다. ④ 방화법 : 연소시간 지연제 ( 제2인산암모늄, 황산암모늄, 물유리와 붕사, 탄산칼슘)
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◆ 목재의 건조 1. 건조의 조건과 목적 ① 건조 조건 1. 생솔, 통나무 이외의 목재는 사용 전에 건조시켜야 한다. 2. 구조재는 함수율 15%이하, 가구재의 함수율은 10% 이하로 한다. 3. 침엽수는 자연건조가 좋고, 활엽수재는 인공건조가 좋다. 4. 인공건조시 침엽수는 고온, 저습 급기류로 건조하며, 활엽수는 저온, 고습 완기류로 건조시킨다. ② 건조의 목적 1. 균에의한 부식방지 및 충해를 예방 할 수 있다. 2. 수축 및 균열을 방지 할 수 있다. 3. 강도 및 내구성을 증진시킨다. 4. 중량을 경감 할 수 있다. ⇒ 생나무의 1/3정도 5. 방부제등의 약품 투입이 용이하다.
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2. 목재의 건조 방법 2.1 수액제거법 ( 목재는 수액을 제거해야 건조가 빠르다 ) Seasonning법 ① 벌목현장에서 벌목한 나무를 그대로 방치하여 두고 우로를 맞게하여 수액을 제거하는 방법 ②경비절감은 유효하나 장기간이 소요된다. ※ 바닷물에 담가 두는 이유는 나무의 진을 뽑아 빠르게 건조시키기 위함. 수 침 법 ① 목재를 1년 또는 2년간 물속에 저장하여 수액을 제거하는 방법 ② 흡수성이나 신축이 매우 적다. ③ 2주정도 저장하여도 효과가 있다. 자 비 법 ① 긴 통속에 목재를 넣고 2시간 동안 끓이는 방법 ② 조직이 유연해지며 신축성도 적어진다. ③ 무늬용 목재는 약1주정도 끓인다. ④ 큰 목재의 사용이 어렵다. 2.2 자연건조 ① 침수법 : 수액은 수로나 물속 열탕에서 제거한다. ② 통풍이 잘되도록 쌓는다. ③ 공기 건조법 : 직사광선 차단 상태에서 건조시킨다. ④ 마구리에는 유성페인트 칠을 하거나 쇠줄로 조이거나 판재를 대어 못질을 하여 균열을 방지한다. ⑤ 건조시간이 길다.(반년-수년이 걸림) ⑥ 건조전에 부식, 변형, 균열이 나타나기 쉽다. 2.3 인공건조 훈연건조법 (기타, 열기법, 진공법) ① 건조실 중앙에 톱밥 등을 연소시키는 법(훈연법) ② 밀폐 건조실 내부 압력을 감소시킨 후 가열공기를 보내 건조하는 방법 ③ 건조실내에 열풍을 들여보내 건조시키는 방법 ④ 목재가 변색하기 쉽고, 온도 조절이 어렵다. 증기건조 ① 적당한 습도의 증기를 보내 건조하는 방법 ② 건조 결과가 매우 좋으나 비용이 많이 든다.
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◆ 목재의 제재 ① 벌목(伐木) 1. 벌목시기(계절) 및 수령에 따라 목재의 강도와 내구성에 큰 차이가 생긴다. 2. 벌목시기 ① 봄, 가을은 피하고, 수액의 이동이 중지된 겨울에 벌목하는 것이 가장 좋으며, 운반이 곤란할 경우에는 여름철을 택한다. ② 재질이 연한 수령 20년 미만의 나무와 재질이 노화되어 퇴화된 100년 이상의 나무를 피하고 장년기(40~100년)에 벌목 ② 제재(sawing) 1. 제재란 필요로 하는 단면치수의 목재를 얻기 위하여 절단하는 일을 말한다. 2. 원목을 재적에 비하여 목재를 얻을 수 있는 비율 즉 취재율을 최대한으로 높여야 하며, 침엽수 60~75%이상, 활엽수는 40 ~ 60%이상의 취재율이 되도록 한다. 3. 건조에 의한 수축, 나무결을 고려하여 효과적인 목재면을 얻을 수있도록 제재 계획선을 고려하여 설정한다. 4. 건조수축을 고려하여 여유있게 제재할 것 ③ 목재의 규격 : 원목(통나무, 만각재), 제재목(널재, 오림목, 각재) 1) 제재목의 표준치수 ① 널재류 : 두께 75mm 미만, 너비는 두께의 4배 이상이다. ㉠ 널 : 두께 30mm 미만, 너비 120mm이상 ㉡ 좁은널 : 두께 30mm 미만, 너비 120mm미만 ㉢ 판 : 두께 30mm이상, 너비는 두께의 4배 이상 ② 각재류 : 두께 75mm 미만이고, 너비는 두께의 4배미만 또는 두께 및 나비가 75mm 이상인것 ㉠ 각재 : 두께 및 너비가 75mm 이상인 것 ㉡ 오림목 : 두께 75mm이고, 너비는 두께의 4배미만 인 것 2) 제재치수와 마무리치수 ① 지정치수는 특기가 없을시에는 구조재, 수장재를 모두 제재치수로한다. ② 마무리 치수는 창호재, 가구재의 치수는 마무리치수로 한다. 제재목의 실제치수는 톱날두께만큼 작아지고, 이를 다시 대패질 마무리하고 또 건조수축하면 더욱 줄어든다. 3) 목재의 규격 ① 각재 ㉠목재의 길이 - 정척물 : 1.8m, 2.7m, 3.6m, 장척물 : 4.5m, 5.4m, 6.3m, 단척물 : 1.8m이하, 난척물 : 2.1m, 2.4m, 3.0m ㉡목재의 단면 - 보통 90cm각, 10cm각 및 12cm각과 이들 각재의 1/2 또는 1/4의 오림목 ② 판재 ㉠두께 : 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 30, 36mm ㉡너비 : 9, 10, 12, 13.5, 15, 18, 21, 24cm
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③ 인조목재(MDF) -- 톱밥 등을 원료로 목재섬유가 지니고 있는 리그린이라는 단백질을 고착시켜 만듬
◆ 목재의 제품 ① 합판 -- 단판을 붙임, ② 집성목재 -- 판재와 각재를 집성 ③ 인조목재(MDF) -- 톱밥 등을 원료로 목재섬유가 지니고 있는 리그린이라는 단백질을 고착시켜 만듬 ④ 파티클보드 -- 식물성 섬유를 주원료로 하여 성형, 열압을 가함 ⑤ 플로링보드류, 라미네이트재 -- 용도나 목적에 따라 원목재와 가공재를 붙여 가공한 널재 ⑥ 코르크판 -- 코르크층을 분쇄하여 고압, 가열, 성형, 접착한 것
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1. 합판 (playwood) 얇은판(단판)을 1장마다 섬유방향과 직교되게 3, 5, 7, 9, ....등의 홀수겹으로 겹쳐 붙여댄 것을 말한다. ( 최소 3장 이상의 단판을 사용 ) 접착제로는 카세인, 단판원목은 주로 라왕을 사용 합판의 특성 ① 목재의 이용도 제고 -- 다양성 ② 목재의 결점을 제거 -- 옹이등 ③ 건조가 쉽다 ④ 아름다운 무뉘 ⑤ 폭이 넓은 판이 쉽게 된다. ⑥ 곡면판을 만들 수 있다. [ 참고 ] 합판의 제법 ❶ 원목을 24시간 정도 쩌서 수액을 제거한다. ❷ 탈피를 하고 소정의 단면 치수로 절단한다. ❸ 함수율이 5~10%정도 되도록 건조시킨다. ❹ 조판 : 단판길이와 넓이가 맞도록 제단한다. ❺ 풀칠 : 단판의 양면에 풀칠을 한다 ❻ 부착 : 섬유방향이 서로 엇갈리도록 하여 부착한다. ❼ 고착 : 열압 10~18㎏/㎠의 압력으로 고착한다. ※ 홀수 겹으로 하는 이유 : 나뭇결이 가로로 되어 있는 단판이 세로로 되어 있는 단판보다 강도가 강하다. 1) 단판 제조법 ① rotary veneer 원목 양마구리의 중심을 축으로 하여 원목이 회전함에 따라 기계 대패로 나이테에 따라 두루마리를 펴듯이 연속적으로 벗기는 방법으로 두께는 1.5mm 정도이며, 합판 제조의 90% 이상이 이 제조법을 사용한다. 가장 넓은 판을 만들 수 있다 ② sawed veneer 원목을 미리 적당한 각재로 만든 다음 띠톱이나 둥근톱으로 얇게 켜는 방법으로 같은 무늬의 합판을 얻을 수 있으나 취재율이 적어 사용 하지 않는다. ③ sliced veneer 원목을 미리 적당한 각재로 만든 다음 상하로 이동하는 나비가 넓은 대팻날로 얇게 절단하는 방법으로 곧은결을 얻을 수 있으며, 합판 표면 에 아름다운 무늬를 장식적으로 이용하려고 할 때 쓰인다. 두께는 1.0 ~ 1.5mm 정도로 할 수 있다. ④ 반원, sliced veneer 원목을 반으로 절단하여 원호 방향으로 칼날을 이용하여 단판을 제작하는 방법으로 고급 목재 사용시 이용되는 방법이다.
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2) 합판의 특성 ① 판재에 비하여 균질이며, 강도가 크다. ② 보통판에 비해 섬유가 cross-band 구조로 되어 방향에 따른 강도차가 적다. ③ 소경의 목재에서도 넓은판을 얻을 수 있다. ④ 변형이 적다. ⑤ 곡면가공이 가능하다. ⑥ 여러 가지 아름다운 무늬를 얻을 수 있다. ⑦ 3×6尺(자)(90cm×180cm),, 4×8尺(자)(120cm×240cm)로 규격화되어 사용이 편리하다. ⑧ 두께는 3, 4, 6, 9, 12, 15, 18mm 3) 합판의 종류 ① 보통합판 : 표면에 아무것도 붙이거나, 칠하지 않은 합판, 내장용, 외장용 합판 1류, 2류, 3류 합판 ② 특수합판 : 표면에 오버레이(착색), 프린트, 도장 등의 가공을 한 합판 화장합판, 멜라민(Melamine) 화장 합판, 폴리에스텔(Polyester) 화장 합판, 염화비닐(Poly Uinyl) 화장 합 판, 프림트(Print) 합판, 도장 합판, 기타 합성수지 합판, 기타 화장 합판, 투명 도장 합판 ③ 방부합판 ④ 방화합판 4) 보통합판 (접착제 강도 순서 : 페놀수지 - 요소수지 - 아교) 1류 합판(내수합판) ① 접착제로 페놀수지(phenol resin) = (내구성, 내수성이 우수)를 사용한다. ② 장기간 외기 및 습윤상태에서 견딘다. ③ 완전내수성 합판을 말한다. 2류 합판(준내수 합판) ① 접착제로 요소수지 또는 멜라민수지(melamine resin)를 사용한다. ② 습도가 높은장소에서 사용할 수 있는 내수 합판이다. ③ 내구성이 강하다. 3류 합판(보통합판) ① 카세인을 접착제로 사용한 보통합판을 말한다. ② 물, 습기에 약하며 내구성이 떨어진다.
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5) 특수합판 ① 화장합판 : 무늬목 합판이라고도 하며 일반 합판 표면에 무늬결이 좋은 수종의 얇은 단판을 붙인 합판을 말한다. ② 멜라민 화장 합판 : 합판 표면에 종이 또는 섬유질 재료를 멜라민수지와 결합하여 만든 합판을 말하며, 수평용과 수직용이 있고 대표적인 제품으로 호마이카판이 있다. ③ 폴리에스텔 화장 합판 : 합판, 하아드보오드, 텍스 등의 표면에 0.5~1.0mm 두께의 수지 피막을 입힌 합판을 말하며, 특히 바탕색채, 무늬 등을 투영시켜 의장적인 효과를 얻기 위한 곳에 사용된다. 가공법으로 셀로판법, 필름법, 아르코오타법, 프레스법 등이 있으며 천장판, 내별판, 가구판 등에 주로 사용된다. ④ 염화 비닐 화장 합판 : 합판, 경질 섬유판 등의 바탕에 무늬가 있는 종이, 색지등을 붙이고 염화 비닐 투명막을 입힌 판으로 무색투명판, 착색투명판, 골판 등이 있다. 색채와 무늬가 아름다워 실내장식재, 가구재 등에 주로 쓰인다. ⑤ 프린트 합판 : 자연목의 나뭇결과 같은 모양으로 인쇄된 종이를 합판 표면에 덧붙인 판을 말하며, 보통수지로 가공된다. ⑥ 도장 합판 : 합판 표면을 착색하여 불투명하게 가공한 합판을 말한다. [ 참고 ] 심재료에 의한 특수합판 ❶ 람바 코어 합판( Lumber core plywood ) 목재를 가늘게 톱질한 것을 가로, 세로로 접착하고 양면에 단판을 붙인 것으로 두께는 30mm이상이고, 문, 테이블 상판 등에 주로 쓰인다. ❷ 하니 코아 합판( honey core plywood ) 크라프지 등으로 벌집모양으로 만들어 합판 심재로 사용한 것 ❸ 파아티클보드 코어 합판( particle board core plywood ) 파아티클 보드를 심재로 한 두꺼운 합판으로 주로 가구용으로 사용된다.
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2. 집성목재 (Glued laminated timber)
두께 15~30mm의 판자를 섬유방향에 평행으로 붙인 것을 말하는데 접착제로는 요소수지와 페놀수지를 사용한 다. 홀수, 짝수 상관없음 1)집성목재의 특징 장점 ① 목재의 강도를 인공적으로 자유롭게 조절할 수 있다. ② 응력에 따라 필요로하는단면의 목재를 만들 수 있다. ③ 길고 단면이 큰 부재를 얻을 수 있다. ④ 아아치와 같은 굽은 용재를 만들 수 있다. ⑤ 보전처리에 의한 내구성을 증진시킬 수 있다. 단점 ① 접착의 신뢰도와 내구성의 판정이 곤란하다. ② 결점의 소재 사용시 강도의 저하가 크다. ⇒ 중심부 보다 외부쪽의 결점시 강도저하가 크다. ③ 장대한 재료를 수송하기 어렵다. 2) 집성목재의 제조과정 제재 ⇒ 건조 ( 12 ~ 14% ) ⇒ 가공 ⇒ 접착제 도포 ⇒ 압체 ⇒ 끝마감 3) 집성목재의 종류 ① 수평 집성재 ② 수직 집성재 ③ 아아치 집성재 ④ 변형 단면 집성재 4) 집성목재의 성질 ① 압축강도는 소재와 거의 같다. ② 휨강도, 탄성계수는 소재보다 크다. ③ 전단력과 균열은 접착부위와 목부가 동일하다. ④ 소재의 결점은 강도에 큰 영향을 미친다. ⑤ 내구성에 있어 소재와 차이가 나지 않는다. ⑥ 접착제의 내구성이 요구된다. 5) 집성목재의 용도 ① 목구조의 보, 기둥, 아아치 구조재료로 사용된다. ② 노출된 서까래 등의 장식용으로 쓰인다.
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3. 목재 바닥제품 바닥마감제품으로 대표적인 것이 플로링, 자연소재와 가공판재가 있다. ① 플로링
바닥마감제품으로 대표적인 것이 플로링, 자연소재와 가공판재가 있다. ① 플로링 ㉠ 플로링 보드 : 두께 9-15mm, 폭 60-75mm, 길이 2자 내지 3자, 표면을 곱게 대패질하여 양측면을 제혀쪽매 처리 ㉡ 플로링 블록 : 두께 9-15mm, 폭 및 길이 300mm 정도, 대개 길이를 그 너비의 정수배로 하여 3장 또는 5장씩 붙여서 길이와 너비가 같게 4면을 제혀쪽매로 하여 만든 정사각형의 블록으로서 쪽매널 블록이라고도 한다. ② 파키트리 보드 : 홈이 없는 바닥 마감재로 경목재판을 9∼15mm, 나비 60mm, 길이는 나비의 3∼5배로 한 것 ㉠ 파키트리 패널 : 두께 15mm의 파키트리 보드를 4매씩 조합하여 만든 24mm 각판 , 의장적으로 아름답고 마모성도 작은 우수한 마루판재 ㉡ 파키트리 블록 : 파키트리 보드를 3∼5장씩 조합하여 18cm 각이나 30cm 각판으로 만들어 방습한 것 ③ 마루재 ㉮ 합판(온돌)마루 : 평당 100,000원- 140,000원 → 국산중에 가장 많이 시공하는 마루는 8-16만원대입니다. 걸레받이도 함께 시공합니다. → 가장 많이 시공되는 마루재로서 합판마루재로 불리는 경우도 있습니다. ㉯ 강화마루 : 75,000원 - 120,000원/坪 ㉰ 원목마루 : 만원/坪 → 공사기간은 중소형 평수는 1일, 대형평수는 2일 정도 소요됩니다. → 주택현장 상황에 따라 loss가 발생할 경우 비용이 추가됩니다.
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4. 라미우드 원목의 2차 가공상품인 인공합성목재(MDF등)를 가공하여 그 표면에 지정된 색상과 무뉘가 인쇄된 특수래핑필림을 접착한 라미네이트 목재 시스템으로 천연목재 무뉘와 질감을 그대로 느낄 수 있고 원목의 단점을 보완하여 뒤틀림, 휨 등의 변형이 없는 건축내장재를 라미우드라 한 다. 5. 인조 목재 (Medium density fiberboard = M.D.F) ① 톱밥, 대패밥, 나무 부스러기 등을 원료로 사용하여 적당히 열처리한 다음 고열, 고압을 가하여 교착시켜 제조한 판이다. ② 고착제로 목재의 섬유소가 지니고 있는 리그린(lygnin)이라는 단백질을 이용한다. ③ 제법 목재 섬유의 리그린이 없어지지 않게 섬유를 풀어서 또다시 고화시키는 것으로 Gun이라고 불리는 내경 50cm, 높이 150cm, 두께 5cm 의 강제용기에 원료(소나무 부스러기)를 넣고 200℃에서 25 기압의 수증기를 30~40초간 불어넣으며 마지막에 온도를 300℃, 기압을 70기압으로 하여 1~5초 둔 다음 밑부분의 밸브를 연다. 이때 폭발 현상으로 섬유는 해리가 되어 솜같이 탱크 속으로 유출되는데 이것을 수증기로 열압(180℃, 15~30 가압에서)하여 판 등으로 제조한다. ④ 특징 ㉠ 원료를 적은 비용으로 구입할 수 있다. ⇒ 재료구입이 용이 ㉡ 재질이 천연목재와 달리 균일하다. ⇒ 섬유방향이 상실 ㉢ 천연목재 보다 강도가 크고, 변형이 적다. ㉣ 교착제가 필요 없다. 6. 섬유판 (fiber board) 섬유판은 목재 또는 기타 식물을 섬유화하여 성형한 판상제품의 총칭이며, 비중에 따라 연질 섬유판 (insulation fiber), 중질 섬유판(semi hard board), 경질 섬유판(hard board)으로 구분한다. 1. 특징 ① 섬유의 배열에 방향성이 없으므로 이방성이 적은 균질한 판재료를 얻을 수 있다. ② 용도에 따라 비중, 두께, 형태 등을 자유롭게 선택할 수 있다. ③ 못박기, 절삭, 본뜨기, 천공 등 가공이 용이하다. ④ 표면이 평활, 치밀한 것은 도장인쇄에 적합하다. 2. 종류 연질 섬유판(텍스, KS F 3201) 중질 섬유판(세미 하아드 보드, KS F 3202) 경질섬유판( 하아드 보드, KS F 3203)
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8. 코펜하겐 리브 7. 파아티클보드(Particle board) (집보드) 소편(나무 부스러기)으로 만들어 수지 합침
1. 제조 목재를 두께 0.1 ~ 0.5mm, 나비 10mm, 길이 1~5m 로 깍은 나무조각에 합성수지계 접착제를 혼합하여 고열, 고압하여 성형한다. 2. 특성 ① 강도와 섬유방향에 따른 방향성이 없다 ② 변형이 없다. ③ 방부, 방화성을 크게할 수 있다. ④ 흡음, 열의 차단성이 높다. 3. 용도 강도가 크므로 구조용으로 사용되며, 선박, 마룻널, 간막이, 가구 등에 쓰인다. 8. 코펜하겐 리브 강당, 집회장 등의 음향조절용으로 쓰이거나 일반건물의 벽 수장재료로 사용하여 음향효과를 거둘 수 있는 것으로 두께 50mm, 너비 100mm 정도의 간판에다 표면을 리브로 가공한 것으로 코펜하겐 방송국의 음향조절용으로 사용 9. 코르크판 ① 병균이나 바퀴벌레가 서식하지 않는 특성이 있다. ② 주거공간, 청사, 도서관, 호텔, 교육시설, 스포츠시설, 전산실 등 ③ 특성: ㉠ 탄력성 ㉡ 단열성 ㉢ 흡음성 ㉣ 방염성 ㉤ 정전기 방지 및 위생성 ④ 시공방법 ㉠ 바닥정리 ㉡ 바닥면에 기준선 긋기 ㉢ 접착제 바름 ㉣ 코르크 타일 붙임 ㉤ 수정 ㉥ 코르크 타일 압착
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