목재 난연제의 농도와 전기전도도의 관계

이종신(Jong-Shin Lee),황원중(Won-Joung Hwang),윤새민(Sae-Min Yoon),김진경(Jin-Kyoung Kim) 한국가구학회 2020 한국가구학회지 Vol.31 No.4

The relationship between the concentration of wood flame retardant and electrical conductivity, and the effects of wood extract and water types on electrical conductivity were investigated. As the concentration of the flame retardant solution increased, the electrical conductivity increased, showing a positive correlation, and a high degree of significance was recognized. It was found that the cold water extract of wood did not significantly affect the electrical conductivity of the wood flame retardant solution, but an additional review is needed considering the field environment of the wood flame retardant treatment industry. When ground water is used to prepare flame retardant solution, the electrical conductivity of the solution increases more than twice as compared to tap water, but there is a positive correlation between the concentration and the electrical conductivity, showing high significance.

주요 국내 사용 방부제 3종에 대한 흰개미 저항 효력

이한솔 ( Hansol Lee ),황원중 ( Won Joung Hwang ),이현미 ( Hyun Mi Lee ),손동원 ( Dong Won Son ) 한국목재공학회 2015 목재공학 Vol.43 No.6

우리나라에는 어둡고 습한 환경을 선호하는 지중흰개미의 일종인 일본흰개미(Reticulitermes speratus)가 전국적으로 분포하고 있으며, 점차적으로 목재 건축물에 대한 흰개미 피해가 증가하고 있다. 특히 일본흰개미는 국내 건축재로 많이 쓰이고 있는 소나무를 쉽게 가해한다. 전 세계적으로 다양한 종류의 흰개미가 분포하고는 있지만, 피해가 심해지는 만큼 적절한 방제방법을 선택하기는 어렵다. 무엇보다 분포하는 흰개미의 종류가 다양하기 때문에 훈증처리, 토양처리, 방부·방충처리, 군체제거시스템, 화학약품 처리, 물리 및 생물학적 처리 등의 방법을 이용하여 흰개미의 특성에 맞게 적용시켜야 한다. 본 연구는 현재 친환경 방부제로 사용되고 있는 구리계 방부제 Alkaline copper quaternary (ACQ), Copper Azole (CuAZ), Micronized copper quat (MCQ)가 흰개미로부터 목구조물의 피해를 방지할 수 있는지 그 효력을 조사하기 위하여 수행하였다. 그 결과 3종의 목재방부제로 처리된 방부목재가 무처리재보다 높은 방의 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한, 각 방부제의 주입량에 따라 방의효력이 다르게 나타났다. Since Korea is home to Reticulitermes speratus, a kind of subterranean termites that prefer dark and humid conditions, there have been increasing damages to wooden structures by termites. One noticeable attribute of Korean subterranean termites is that they prefer than Pinus densiflora, the major construction material for Korean traditional houses. And because wide varieties of termites are distributed all over the world, it is not so easy to choose appropriate control methods depending on specific areas. This necessitates careful applications of the following control methods depending on the kinds of termites: fumigation treatment, soil termiticide, preservatives and insect treatment, termite colony elimination system, chemical treatment, and other physical and biological treatment methods. The purpose of this study is to investigate the control effects of environmentally-friendly Alkaline copper quaternary (ACQ), Copper Azole (CuAZ) and Micronized copper quarter (MCQ) on the termites contributing to the damage of wooden structures. It was found in this study that wood with preservative treatment produced a significantly higher termicidal efficacy than untreated wood.

MCQ 보유량에 따른 목재의 부후 특성

이한솔 ( Hansol Lee ),황원중 ( Won Joung Hwang ),이현미 ( Hyun Mi Lee ),손동원 ( Dong Won Son ) 한국목재공학회 2016 목재공학 Vol.44 No.5

구리 기반 목재 방부제 중 MCQ를 이용하여, 목재 내 주입량에 따른 부후 특성을 조사하였다. 목재 시편에 주입량을 달리하여 약제를 주입한 후, 갈색부후균인 부후개떡버섯에 의한 방부효력 시험을 진행하였다. 이후, 질량감소율을 측정한 결과 무처리재는 35% 이상의 질량감소율을 보였으며, 실내 부후에 의한 MCQ 약제의 방부 효력을 나타내는 주입량은 3.99 ± 0.42 kg/m3로 나타났다. 광학현미경 및 전자현미경으로 시편의 3단면을 관찰했을 때, 무처리재와 낮은 주입량으로 처리한 처리재에서는 세포벽의 파괴와 함께 전체적으로 부후가 진행됨이 확인 되었고, 많은 수의 균사를 관찰할 수 있었지만, bore hole은 확인할 수 없었다. 본 연구에서 MCQ의 주입량에 따른 질량감소율 및 부후 현상이 크게 차이가 난 점 등을 고려하여, 국내 환경에서 MCQ의 주입량에 관한 적정성 검토가 필요하다고 생각되었다. In this study, MCQ (Micronized copper Quat) which was copper-based wood preservative, was investigated on decay properties by difference of the its infiltration volume. After pressure-treatment with different MCQ concentration, test specimens (Japanese Red Pine) were exposed by a brown-rot fungus (Fomitopsis palustris). At the end of the 12 weeks exposure to the fungus, untreated specimen was showed the mass loss of more than 35%, and the value of preservative effectiveness of MCQ by indoor decay was 3.99 ± 0.42 kg/m3. Therefore, MCQ should be pressure-injected at least 3.99 kg/m3. The three dimensional of the specimens were observed by using the light microscope and scanning electron microscope, Untreated and treatment specimens with low concentration generally had underwent serious decays and had a lot of fungal hyphae. Howere, the formation of bore hole by hyphae were not observed. Mass loss and decay properties of specimens were affected by amount of MCQ injection. Therefore, it is necessary to the review of the adequacy of the MCQ injection amount in domestic environments.

[< 전시-P-43 >] 국내산 속성수종의 흰개미 저항성 평가

김윤기 ( Yun-ki Kim ),황원중 ( Won-joung Hwang ),김남훈 ( Nam-hun Kim ) 韓國木材工學會 2017 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2017 No.2

국내 주요 목재의 단기적 기상열화에 의한 목재표면의 미세구조 변화

신희창 ( Hee Chang Shin ),윤새민 ( Won Joung Hwang ),황원중 ( Sae-min Yoon ),이종신 ( Jong Shin Lee ),윤정희 ( Jeonghee Yun ),김영숙 ( Yeong-suk Kim ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1

국내에서 사용되는 주요 목재의 지역별 기상열화의 경시적 변화 중 기상열화된 목재표면에 발생하는 미세구조의 변화를 확인하기 위하여 2종의 국산재와 4종의 수입목재를 대상으로 자연내후성시험(KS M ISO 16053: 2010)을 폭로기간별로 조사하였다. 목재시험편은 서울 동대문구에 위치한 국립산림과학원 임산공학부동 건물 옥상(37°35'36. 0"N 및 127°02'37.1"E)과 제주도 서귀포시에 위치한 난대산림연구소(22, 33°17'55.2"N 및 126°35'36.1"E)에 설치하였다. 설치 후, 1, 3, 6개월 경과된 시점에 SEM관찰에 의한 미세구조변화에 대하여 지역별, 경과기간별, 수종별로 비교분석하였다. 그 결과, 기상열화 후 목재 미세구조는 횡단면 및 접선단면에서 리그닌 분포가 많은 중간층이 분해되어 세포벽 두께가 얇아지면서 섬유배열이 불규칙해지거나 섬유들의 모양이 찌그러지는 현상이 관찰되었다. 특히 침엽수의 수직 또는 수평수지구를 둘러싸고 있던 박벽세포와 수지 물질이 10일 폭로에 손상되기 시작되어 2개월에는 서로 분리 이탈되거나 소실된 현상까지 나타났다. 중간층파괴에 이어 가도관 1차벽또는 S1층으로 추정되는 막 분리 현상도 다수 발견되었다. 접선단면에서는 다양한 수종에 걸쳐 방사가도관 및 종방향의 세포간층 붕괴, 세포 내벽 및 S2층의 섬유방향으로의 갈라짐 또는 할열, 나선형의 미세섬유할열, 유연벽공주변의 할열, 벽공연의 찢어짐, 축방향가도관과 방사조직 간의 중간층 소실, 및 나선비후대의 침식과 같은 현상이 확인되어 수종별로 다양한 미세구조 변화가 있는 것으로 밝혀졌다. 나선비후대의 침식은 목재가해 균류 등에 의한 다당류 분해나 페놀성 성분 등의 광분해로 산성물질이 생성되면서 산 가수분해 등의 가능성도 있을 수 있어서 원인구명에 대한 보다 심도있는 연구가 필요한 것으로 고찰되었다.

국내 주요 목재의 단기적 기상열화에 의한 목재표면의 색상 변화

신희창 ( Hee Chang Shin ),윤새민 ( Won Joung Hwang ),황원중 ( Sae-min Yoon ),윤정희 ( Jeonghee Yun ),김영숙 ( Yeong-suk Kim ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1

서울 및 제주도 지역에서 2종의 국산재와 4종의 수입목재를 대상으로 자연내후성시험(KS M ISO 16053: 2010) 후 1개월, 3개월, 6개월 및 12개월 경과 후, 기상열화된 공시목재의 표면에 발생한 색상변화에 대해 육안 관찰 및 CIE L*a*b* 에 의한 색상변화 패턴을 조사하였다. 육안관찰결과는 대부분의 공시수종에서 자연에 노출한 기간이 길어질수록 목재 고유의 색상이 퇴색되거나 진하게 변색되는 현상이 나타났다. 특히 대부분의 공시 수종에서 노출 후 3개월이 경과한 다음부터는 고유의 재색이 점차 짙은 재색으로 변화하고, 6개월 정도에는 현저하게 짙은 회색으로 변화하는 경향을 보였다. 노출 기간에 따른 CIE L*a*b*값 변화에 대한 분석은 변색균 등에 영향이 없는 심재 기준으로 고찰하였다. 밝기를 나타내는 L*값의 경우, 햄록, 뉴송, 낙엽송 등의 수종에서 1 및 3개월 노출 보다 6개월 경과했을 때는 L*값이 현저하게 감소하여 이 시점에 재색이 심하게 어두워지는 경향을 나타냈다. 미송과 멀바우 등의 L*값 변화는 1, 3, 6 및 12개월이 경과하면서 서서히 어두워지는 경향을 가지는 것으로 나타났다. a* 및 b*값 변화율은 미송을 제외한 대부분의 수종에서 1개월에서 3개월 및 6개월로 경과하면서 급진적인 변화를 보였다. 종합적인 색차(△E)변화율에서는, 햄록, 미송 및 낙엽송 등은 1개월 및 3개월까지는 큰 변화가 없었으나, 6개월에서는 색차가 보다 큰 폭의 변화가 나타냈다. 자연노출 12개월에서, 낙엽송은 색차가 미세하게 증가하였으나 햄록, 미송 등은 색차값이 보다 크게 증가한 경향을 보였다. 서울지역보다 제주도의 경우 더 많은 색상변화가 발생했고, 미생물에 의한 변색도 더 현저하게 많이 나타나는 현상을 보여 지역별로 기상열화에 대한 적절한 유지관리의 필요성이 시사되었다.

국내 자생 목재부후균 생장에 미치는 구리의 영향

윤새민 ( Sae-min Yoon ),박용건 ( Yonggun Park ),황원중 ( Won-joung Hwang ),윤정희 ( Jeonghee Yun ),김영숙 ( Yeong-suk Kim ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.1

구리 기반 수용성 목재보존제는 전 세계적으로 목재보존제 시장에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 방부약제이다. 그러나 일부 목재부후균이 구리에 대한 내성을 갖는다는 연구 결과들이 다수 보고되고 있는데 이는 목재보존 분야에서 매우 심각한 문제로 인식되고 있다. 지금까지 구리 내성을 나타내는 목재부후균에 관한 연구는 해외에서 많이 보고되고 있으나 국내에서는 많이 부족한 실정이다. 특히, 동일한 종의 목재부후균이라 하더라도 특정 지역에 적응하는 동안 변이가 발생할 수 있어서 새로운 목재 보존제 개발에 있어서 그 지역에 자생하는 미생물과 그 특성을 아는 것이 무엇보다 중요하다. 이에 본 연구에서는 국내 자생 목재부후균의 구리 내성 특성을 구명하기 위하여 국내에 자생하고 있는 목재부후균을 대상으로 다양한 구리 농도에 따른 생장 변화를 생장억제등급값(growth inhibitory rating, GIR)과 생장속도를 측정하였다. 3mM copper sulfate에서의 생장 변화를 비교한 결과, 갈색부후균의 경우 단 1종을 제외하고 모두 구리 내성이 있는 것으로 나타났다(GIR 4~5등급). 또한, 18종의 백색부후균이 구리에 내성이 있는 것으로 나타났으며 이 중, 16종의 백색부후균이 국내에서 새롭게 발견된 구리 내성 균주로 판명되었다. 일반적으로 구리 내성균으로 알려진 갈색부후균뿐만 아니라 다수의 백색부후균도 구리 내성이 있음을 확인하였다. 이는 향후 백색부후균의 구리 내성 연구의 필요성이 시사되는 중요한 결과로 판단된다.

목재 내 Copper Azole 보유량이 목재부후에 미치는 영향

이현미 ( Hyun Mi Lee ),손동원 ( Dong Won Son ),이한솔 ( Han Sol Lee ),황원중 ( Won Joung Hwang ) 한국목재공학회 2015 목재공학 Vol.43 No.1

국내에서 사용되고 있는 가압주입 처리용 구리·붕소·아졸화합물계의 목재 방부제 Copper Azole (CuAz)의 목재내 주입량별 부후 특성을 조사하였다. 여러 가지 주입량으로 CuAz-2 방부제를 가압주입한 시편을 이용하여 갈색부후균인 부후개떡버섯에 의한 방부효력시험을 실시한 후 질량감소율을 측정하였다. 또한, CuAz-2 처리 시편을 부후개떡버섯으로 부후시킨 후 광학현미경과 전자현미경으로 부후 특성을 관찰하였다. 그 결과, 부후개떡버섯에 의한 무처리재는 40% 이상의 질량감소율을 보여주었고 실내 부후에 의한 CuAz-2 약제의 방부효력을 나타내는 값은 1.79∼3.32 kg/m 이었다. CuAz-2의 주입량에 따라 횡단면, 방사단면, 접선단면에서의 목재조직은 무처리 시편과 비교하여 부후 정도가 다르게 나타났다. 횡단면에서는 조재와 만재부분에서 수직수지구, 방사조직의 부후가 많이 관찰되었고, 방사단면에서는 방사가도관, 방사유세포, 벽공 부분이 부후되어 파괴되었고, 접선단면에서는 방사조직, 수평수지구가 심하게 부후되었다. 따라서 본 연구에서 주입량에 따른 부후 현상이 크게 차이가 난 점 등을 고려하여, 현재의 CuAz-2 주입량에 대한 적정성 검토가 국내 환경에 대해서 이루어져야 할 것으로 생각된다. In this study, Copper Azole (CuAz), a domestically available wood preservative for pressure treatment, was employed to perform an experimental research on its infiltration and decay properties in Japanese Red Pine. Test specimens were pressure-injected with CuAz-2 preservative to measure its preservative effectiveness, and then its impact on weight and mass losses. Furthermore, wood specimens were treated with CuAz-2 preservatives of various concentration levels before they were decayed with brown-rot-fungi in order to observe decay properties on light microscope (LM) and field emission scanning electron microscope (FE-SEM). As a result, untreated specimen by Fomitopsis palustris showed the mass loss of more than 40%, and the value of preservative effectiveness of CuAz-2 by indoor decay was 1,73-3.32 kg/m . The concentration levels of CuAz-2 preservative were shown to cause significant variations in terms of decay progresses in the cross section, radial section, and tangential section. By contrast, untreated specimens had underwent serious decays in early wood, late wood, longitudinal resin canals, and ray, which led to vertical destruction of wood texture. As for the radial section, ray tracheid, ray parenchyma cell, and window like pits were decayed and destroyed. In the case of tangential section, uniseriate rays and vertical resin canals were seriously decayed. In conclusion, this study indicates that the adequacy of the current CuAz injection amount should be reviewed in the domestic environment because there are significantly different decays at different decay conditions.

국내 주요 목재의 단기적 기상열화에 의한 목재표면의 화학적 성상 변화

신희창 ( Hee Chang Shin ),윤새민 ( Won Joung Hwang ),황원중 ( Sae-min Yoon ),윤정희 ( Jeonghee Yun ),김영숙 ( Yeong-suk Kim ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1

국내에서 사용되는 주요 목재의 지역별 기상열화의 경시적 변화 중 기상열화된 목재표면에 발생하는 화학적 성상변화를 확인하기 위하여 2종의 국산재와 4종의 수입목재를 대상으로 자연내후성시험(KS M ISO 16053: 2010)을 폭로기간별로 조사하였다. 목재시험편은 서울 동대문구에 위치한 국립산림과학원 임산공학부동 건물 옥상(서울 동대문구 회기로 57, 37°35'36.0"N 및 127°02'37.1"E)과 제주도 서귀포시에 위치한 국립산림과학원 난대산림연구소(제주 서귀포시 돈내코로 22, 33°17'55.2"N 및 126°35'36.1"E)에 설치하였다. 설치 후, 1, 3, 6, 12개월 경과된 시점에 FTIR측정에 의한 화학적 성상변화를 측정하여 지역별, 경과기간별, 수종별로 비교분석하였다. 자연내후조작 후, 햄록 외 5수종에 대하여 FTIR결과에서 리그닌 또는 추출성분이 나타나는 흡수대의 피크가 소멸되거나 감소되는 결과를 보여 이들 성분의 광산화 분해가 시사되었다. 또한 전체 공시수종에서 1055cm^-1, 1113cm^-1, 1158cm^-1 및 1640cm^-1 등의 흡수대에서 헤미셀룰로우스 유래의 피크 증가가 나타나 리그닌의 광산화 반응과정에서 발생하는 라디칼이 셀룰로우스나 헤미셀룰로우스의 중합도 저하를 일으킨 것으로 고찰되었다. 서울과 제주도에서 1개월 경과 후 화학적 성상이 3, 6 및 12개월간 폭로된 그것과 거의 동일 수준으로 나타나 목재표면의 최외층에 존재하는 리그닌 및 추출물은 자연폭로 1개월만에 거의 분해되는 것으로 밝혀졌다. 수지를 함유한 공시 수종의 경우, 1740cm^-1수지 유래 C=O가 서울은 3개월, 제주는 1개월에 피크가 감소하여 리그닌보다 수지의 기상열화가 천천히 진행되고 서울보다는 제주도에서 목재표면의 화학적 성상 변화가 빨리 나타나 지역별 기상열화의 진행속도가 상이한 것으로 밝혀졌다.

국내 자생 목재부후균의 Alkaline Copper Quat(ACQ-2)에 대한 내성 특성

윤새민 ( Sae-min Yoon ),박용건 ( Yonggun Park ),황원중 ( Won-joung Hwang ),윤정희 ( Jeonghee Yun ),김영숙 ( Yeong-suk Kim ) 한국목재공학회 2021 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.1

일부 목재부후균은 구리에 대한 내성을 갖고 있어서 대부분 구리 기반 목재보존제를 사용하고 있는 국내 목재 산업에서 매우 심각한 문제가 발생할 수 있다. 또한, 국내 자생 미생물과 그들이 나타내는 구리 내성 특성 및 기작의 구명은 매우 중요한 과제로서 연구의 필요성이 크지만 연구는 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 본 연구에서는 현재 국내에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 구리계 목재보존제인 ACQ-2를 처리한 목재에서 나타나는 국내 자생 목재부후균(갈색부후균 7종, 백색부후균 12종)의 구리 내성을 평가하고자 목재 부후균에 노출된 ACQ-2처리 목재의 질량 감소율과 옥살산 생산량을 측정하였다. 그 결과, 부후력이 크게 나타난 4종의 갈색부후균 중, F. pinicola와 F. palustris가 구리에 내성이 강한 것으로 확인되었다. 또한 부후력이 있다고 판단된 9종의 백색부후균 중, C. lacerata와 T. versicolor가 구리에 내성이 강한 것으로 확인되었다. 본 실험을 통해서 국내에 많이 분포하고 있지만 지금까지 구리 내성에 관해서 알려지지 않았던 F. pinicola와 C. lacerata가 추후 국내의 구리계 목재보존제의 내성 연구에 고려되어야할 필요가 있다고 생각된다. 또한, 갈색부후균과 백색부후균의 옥살산 생산량 측정을 통해서 구리 적응을 위한 과량의 옥살산 분비는 갈색부후균 뿐 아니라 백색부후균에서도 나타나는 특성으로 생각된다.