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소나무와 리기다소나무를 사용하여 제조한 목재펠릿의 품질 특성 비교
서준원 ( Jun Won Seo ),이응수 ( Eung Su Lee ),강찬영 ( Chan Young Kang ),김시백 ( Si Bak Kim ),윤용한 ( Yong Han Yoon ),박헌 ( Heon Park ) 한국목재공학회 2015 목재공학 Vol.43 No.3
목질 바이오매스 자원의 효율적 에너지화 방안의 일환으로 소나무와 리기다소나무를 목재펠릿으로 만들고, 그 특성을 조사하였다. 제조된 목재펠릿의 함수율, 발열량, 회분, 겉보기밀도, 내구성, 원소분석을 측정하여 비교하였다. 소나무와 리기다소나무 목재펠릿의 원소분석의 결과, 소나무는 61.42% (C), 수소 5.56% (H), 산소 32.87% (O) 그리고 0.15% (N)로 나타났으며, 리기다소나무는 61.03% (C), 수소 5.96% (H), 산소 32.83% (O) 그리고 0.18% (N)로 나타나두 수종 간에 거의 차이가 없었다. 각 시료의 발열량은 약 19 MJ/kg로서 품질규격 1급(≥ 18.0 MJ/kg)을 만족시켰다. 회분량의 경우 소나무가 0.50%, 리기다소나무가 0.53%로 양자 간의 차이가 거의 없었으며, 품질규격 1급(≤ 0.7%)을 만족시켰다. 겉보기 밀도는 소나무 펠릿의 경우 648 kg/m3으로 품질규격 1급(≥ 640 kg/m3)을 만족시켰으나, 리기다소나무의 경우 622 kg/m3으로 품질규격 2급(≥ 600 kg/m3)을 만족시켰다. 함수율의 경우 두 수종 모두 품질규격 1급(≤10%)를 만족시켰으며, 내구성의 경우 소나무 목재펠릿은 품질규격 3급(≥ 95%)를 만족시켰으나 리기다소나무 목재펠릿은 내구성 품질규격을 만족시키지 못하였다. The quality characteristics of the woodpellet manufactured from two domestic pines (Pinus densiflora S. et Z. and Pinus rigida Mill.) were investigated for the efficient energy use of woody biomass resources. Properties of woodpellets such as moisture content, heating value, ash content, apparent density and durability were determined by using the standard test method of woodpellets of Korea Forest Research Institute (KFRI) and elemental analysis. The results of elemental analysis for C, H, O and N showed 61.42% carbon, 5.56% hydrogen, 32.87% oxygen, and 0.15% nitrogen for Pinus densiflora S. et Z. and 61.03% carbon, 5.96% hydrogen, 32.83% oxygen, and 0.18% nitrogen for Pinus rigida Mill. No significant difference between Pinus densiflora S. et Z. and Pinus rigida Mill was observed on elemental analysis. Heating values of each woodpellet were ranged from 19.00 to 19.42 MJ/kg which satisfied the first grade quality standard (≥ 18.0 MJ/kg) by KFRI. The ash contents of woodpellet were slightly different between Pinus densiflora S. et Z. and Pinus rigida Mill., and satisfied the first grade quality standard (≤ 0.7%) by KFRI. Apparent density of woodpellet (Pinus densiflora S. et Z.) was passed the first grade standard level (≥ 640 kg/m3), and woodpellets from Pinus rigida Mill. satisfied the second grade quality of the standard. The moisture contents of each woodpellet were satisfied by the first grade quality standard (≤ 10%). The durability of woodpellet (Pinus densiflora S. et Z.) was passed the third grade level (≥ 95%), but Pinus rigida Mill. woodpellet was insufficient to satisfy the quality standard.
백합나무를 이용하여 제조한 3층 파티클보드와 배향성 스트랜드보드(OSB)의 물성에 관한 연구
서준원 ( Jun Won Seo ),강길우 ( Gil Woo Gang ),조건희 ( Gun Hee Jo ),박헌 ( Heon Park ) 한국목재공학회 2018 목재공학 Vol.46 No.1
본 연구에서는 주요 조림수종으로 선정된 백합나무를 이용하여 파티클보드(PB)와 배향성 스트랜드보드(OSB)를 제조하여 보드 원료로서의 가능성을 확인하였다. 두께 15 mm, 밀도 0.7 g/㎤의 파티클보드와 두께 10 mm, 밀도 0.65 g/㎤의 OSB를 제조하였으며, 파티클보드 공장에서 상용하고 있는 E1 등급의 요소·폼알데하이드 수지와 왁스, 경화제를 첨가하여 실제 생산, 유통하는 보드제품과 최대한 유사하게 제작조건을 맞추었다. 제조된 보드의 품질시험 결과, PB의 경우, 평균두께 15.8 mm, 평균밀도 0.71 g/㎤, 함수율은 5.8% 기준에 적합하였다. 휨강도는 KS 규격(KS F 3104)의 13형 이상(13.0 N/㎟ 이상), 박리강도는 18형 이상(0.3 N/㎟ 이상), 나사못 유지력은 평면에서는 18형 이상(700 N 이상), 측면 15형 이상(300 N 이상)의 품질을 만족시켰다. 그러나 휨강도가 박리강도, 나사못유지력에 비해서 낮은 강도를 나타내는데 이것은 파티클 길이/두께의 비율(Slenderness ratio)이 영향을 미친 것으로 판단된다. OSB의 경우, 평균두께 10.7 mm, 평균밀도 0.68 g/㎤, 함수율은 6.3%로 KS F 3104 기준에 적합하였으며, 휨강도 18형 이상(18.0 N/㎟ 이상), 나사못유지력 18형 이상(700 N 이상), 박리강도 13형 이상(0.20 N/㎟ 이상)의 품질을 만족시켰다. This study was conducted to investigate a potential of Yellow poplar (Liriodendron tulipifera L.) as a raw material for the manufacturing of particleboard (PB) and oriented strandboard (OSB). PB panels were prepared at the parameters of 0.7 g/㎤ density, 15 mm thickness, three-layer, E1 grade urea-formaldehyde (UF) resin, emulsion wax, and hardener. OSB panels were manufactured with a density of 0.65 g/㎤, thickness of 10 mm, and E1 grade of UF resin. Particle size of the face layer of PB was 20∼80 mesh with 7∼9% moisture content (MC), while that of core-layer was 3∼20 mesh with 3∼5% MC, which was similar to the production condition of commercial PB. As a result, the manufactured PB panels with 15.8 mm thickness, 0.7 g/㎤ density, and 5.8% MC satisfied the requirement of bending strength of 15 type PB of Korean Industrial Standard (KS F 3104). Both internal bonding (IB) strength and surface screw withdrawal resistance also satisfied the requirement of 18 type PB of the standard. But, the edge screw withdrawal resistance satisfied the requirement of 15 type PB of the standard. These differences in properties could be due to the slenderness ratio of raw particles. In case of OSB panels with 10.7 mm thickness, 0.68 g/㎤ density, and 5.8% MC satisfied all the requirements of bending strength, screw withdrawal resistance, and IB strength of 18 type PB of the standard. These results suggest that Yellow poplar wood has a good potential as a raw material for the production of PB and OSB.