이종복합보드의 동적탄성률에 미치는 녹차와 톱밥 배합비율의 영향 및 정적 휨 강도성능의 예측

박한민,이수경,석지훈,최남경,권창배,허황선,변희섭,양재경,김종철 경상대학교 농업생명과학연구원 2012 농업생명과학연구 Vol.46 No.2

이 연구에서는 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드에 부가하여, 목제품 생산 후 발생하는 부산물인 편백나무 톱밥의 효율적인 이용과 건축내장재로의 응용을 목표로 목재섬유와 편백톱밥 및 녹차를 혼합한 복합보드를 제조하여 동적탄성률에 미치는 톱밥 및 녹차 배합비율의 영향 및 동적탄성률로부터 정적 휨강도성능의 예측가능성을 평가하였다. 목재섬유-톱밥-녹차 복합보드의 동적탄성률은 1.41~1.65 GPa의 범위에 있었고, 목재섬유: 톱밥: 녹차의 배합비율 50 : 40 : 10에서 가장 높은 값을 나타내었다. 이 값은 정적 휨 탄성계수의 1.4~1.6배의 높은 값을 나타내었고, 녹차-목재섬유복합보드보다 2.0~2.9배 낮은 값을 나타내었다. 동적탄성률과 정적 휨 강도성능과의 상관회귀에서는 일부 예외를 제외하고 대부분 매우 높은 상관계수가 확인되어, 양단자유 휨 진동에 의한 동적탄성률로부터 정적 휨강도성능의 예측이 비파괴적으로 가능할 것으로 사료된다. In this study, in addition to the green tea - wood fiber hybrid composite boards of previous researches, to make effective use of saw dust of domestic cypress tree with functionalities and application as interior materials, eco-friendly hybrid composite boards were manufactured from wood fiber, green tea and saw dust of cypress tree. We investigated the effect of the component ratio of saw dust and green tea on dynamic MOE (modulus of elasticity). Dynamic MOE was within 1.41~1.65 GPa, and showed the highest value in wood fiber : green tea : saw dust = 50 : 40 : 10 of the component ratio, and had the lowest value in 50 : 30 : 20 of component ratio. These values were 1.4~1.6 times higher than static bending MOE of wood fiber - saw dust - green tea hybrid composite boards, and were 2.0~2.9 times lower than those of green tea - wood fiber hybrid composite boards reported in the previous researches. From the results of correlation regression analyses between dynamic MOE and static strength performances, a very high correlation coefficients were obtained, therefore it was found that static bending strength performances can be estimated with a high reliability from dynamic MOE.

연륜경사각이 가문비나무 직교형적층재의정적 휨 강도성능에 미치는 영향

성은종,권창배,류현수,변희섭,박한민 韓國木材工學會 2014 목재공학 Vol.42 No.3

이 연구에서는 가문비나무를 이용하여 직교형적층재를 제작하였고, 섬유직각방향라미나의 연륜경사각이 직교형적층재의 정적 휨 강도성능에 미치는 영향을 조사하였다. 3층 모두가 섬유직각방향라미나로 구성된 평행형적층재(P⊥ 타입)의 휨 강도성능은 연륜경사각 90° > 0° > 45°의 순이었고, 연륜경사각 45°에서 휨 탄성계수는 0.0989 GPa, 휨 강도는 3.25 MPa로 가장 적은 값을 나타내었다. P⊥ 타입의 중층에 섬유방향라미나를 배열하는 것에 의해 휨 강도성능은 현저히 향상되었다. 표층이 섬유직각방향라미나로 구성된 직교형적층재(C⊥ 타입)의 경우, 휨 강도성능은 연륜경사각 90° > 0° > 45°의 순이었으나, 연륜경사각에 의한 차이는 평행형적층재에 비해 감소하였다. 중층에 섬유직각방향라미나를 배열한 직교형적층재(C∥ 타입)의 경우, 휨 강도성능은 P⊥ 타입 및 C⊥ 타입과 다르게 45° > 90° > 0°의 순으로 연륜경사각 45°에서 휨 탄성계수는 12.0 GPa, 휨 강도는 55.8 MPa로 가장 높은 값을 나타내는 것이 확인되었다. In this study, cross-laminated woods were made with spruce wood and the effects of annual ring angles of perpendicular direction laminae on static bending strength performance were investigated. Static bending strength performances of parallel laminated woods with all layers composed of laminae perpendicular to the grain (P⊥ type) were in the order of 90° > 0° > 45°. The MOE and MOR for the 45° annual ring angle were 0.0989 GPa and 3.25 MPa, and it showed the lowest values. By placing longitudinal-direction laminae in the core of P⊥ type, the strength performances were markedly improved. In the case of cross-laminated woods with perpendicular-direction laminae in the faces (C⊥ type), the bending strength performances were in the order of 90° > 0° > 45°, but the differences among annual ring angles were less than those of the parallel-laminated woods. In the case of cross-laminated woods with perpendicular-direction laminae in the core (C∥ type), the bending strength performances were in the order of 45° > 90° > 0° unlike P⊥ type and C⊥ type. The MOE and MOR for the 45° annual ring angle were 12.0 GPa and 55.8 MPa, and it showed the highest values.

가문비나무로 제조된 직교형적층재의 동적탄성계수에 미치는 연륜경각의 영향

성은종,권창배,류현수,변희섭,박한민 경상대학교 농업생명과학연구원 2013 농업생명과학연구 Vol.47 No.6

To study an effective use and extension of utilization of woods, cross-laminated woods were made with spruce wood, and the effects of annual ring angles of perpendicular direction laminae on dynamic modulus of elasticity (MOE) were investigated, and static bending strength performances were estimated from dynamic MOE. Dynamic MOE of parallel laminated woods with all layers composed of laminae perpendicular to the grain (P⊥ type) depended much on annual ring angles, and it was highest in 90∘ annual ring angle, and was lowest in 45∘ annual ring angle. By placing longitudinal-direction laminae in the core, the dynamic MOE was markedly improved. In the case of cross-laminated woods with perpendicular-direction laminae in the faces (C⊥ type), the dynamic MOE was in the order of 90∘> 0∘> 45∘, but the differences among annual ring angles were less than that of the parallel-laminated woods. In the case of cross-laminated woods with perpendicular-direction laminae in the core (C∥ type), the dynamic MOE showed the highest value in 45∘ annual ring angle inversely from P⊥ type and C⊥ type. From the results of regression analyses between dynamic MOE and static strength performances, it was found that static bending strength performances can be estimated from the dynamic MOE. 이 연구에서는 목재의 효율적인 이용과 그 이용확대를 목적으로, 가문비나무를 이용한 직교형 적층재를 제작하였고, 동적탄성계수에 미치는 섬유직각방향라미나의 연륜경각의 영향을 조사하였다. 또한, 동적탄성계수로부터 정적 휨 강도성능을 예측하였다. 3층 모두가 섬유직각방향라미나로 구성된 평행형적층재(P⊥타입)의 동적탄성계수는 연륜경각의 영향이 현저히 나타났고, 연륜경각90∘에서 가장 높은 값을 나타내었고, 45∘에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 중층에 섬유방향라미나를 배열하는 것에 의해 동적탄성계수는 현저히 향상되었다. 표층에 섬유직각방향라미나로 구성된 직교형 적층재 (C⊥타입)의 경우, 동적탄성계수는 연륜경각 90∘>0∘>45∘의 순이었으나, 연륜경각에 의한 차이는 평행형 적층재에 비해 현저히 감소하였다. 중층에 섬유직각방향라미나를 배열한 직교형 적층재 (C∥ 타입)의 경우, 동적탄성계수는 P⊥타입 및 C⊥타입과 역으로 연륜경각 45∘에서 가장 높은 값을 나타내었고, 그 값은 P∥ 타입보다 약간 적은 값을 나타내는 것이 확인되었다. 동적탄성계수와 정적 휨강도성능과의 상관회귀의 결과로부터 평행형 및 직교형 적층재의 정적 휨 강도성능이 동적탄성계수로부터 예측 가능한 것이 확인되었다. 단 C⊥타입의 경우, 충분한 시험편의 개수로 상관회귀를 실시할 필요가 있었다.

이종복합보드의 동적탄성률에 미치는 녹차와 톱밥 배합비율의 영향 및 정적 휨 강도성능의 예측

박한민,이수경,석지훈,최남경,권창배,허황선,변희섭,양재경,김종철 경상대학교 농업생명과학연구원 2012 농업생명과학연구 Vol.46 No.2

In this study, in addition to the green tea - wood fiber hybrid composite boards of previous researches, to make effective use of saw dust of domestic cypress tree with functionalities and application as interior materials, eco-friendly hybrid composite boards were manufactured from wood fiber, green tea and saw dust of cypress tree. We investigated the effect of the component ratio of saw dust and green tea on dynamic MOE (modulus of elasticity). Dynamic MOE was within 1.41~1.65 GPa, and showed the highest value in wood fiber : green tea : saw dust = 50 : 40 : 10 of the component ratio, and had the lowest value in 50 : 30 : 20 of component ratio. These values were 1.4~1.6 times higher than static bending MOE of wood fiber - saw dust - green tea hybrid composite boards, and were 2.0~2.9 times lower than those of green tea - wood fiber hybrid composite boards reported in the previous researches. From the results of correlation regression analyses between dynamic MOE and static strength performances, a very high correlation coefficients were obtained, therefore it was found that static bending strength performances can be estimated with a high reliability from dynamic MOE. 이 연구에서는 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드에 부가하여, 목제품 생산 후 발생하는 부산물인 편백나무 톱밥의 효율적인 이용과 건축내장재로의 응용을 목표로 목재섬유와 편백톱밥 및 녹차를 혼합한 복합보드를 제조하여 동적탄성률에 미치는 톱밥 및 녹차 배합비율의 영향 및 동적탄성률로부터 정적 휨강도성능의 예측가능성을 평가하였다. 목재섬유-톱밥-녹차 복합보드의 동적탄성률은 1.41~1.65 GPa의 범위에 있었고, 목재섬유: 톱밥: 녹차의 배합비율 50 : 40 : 10에서 가장 높은 값을 나타내었다. 이 값은 정적 휨 탄성계수의 1.4~1.6배의 높은 값을 나타내었고, 녹차-목재섬유복합보드보다 2.0~2.9배 낮은 값을 나타내었다. 동적탄성률과 정적 휨 강도성능과의 상관회귀에서는 일부 예외를 제외하고 대부분 매우 높은 상관계수가 확인되어, 양단자유 휨 진동에 의한 동적탄성률로부터 정적 휨강도성능의 예측이 비파괴적으로 가능할 것으로 사료된다.

녹차-목재섬유복합보드의 정적 휨 강도성능에 미치는 녹차배합비율의 영향

이수경,석지훈,박한민,최남경,권창배 한국목재공학회 2011 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2011 No.-

목재섬유, 톱밥 및 녹차 이종복합보드의 정적 휨 강도성능에 미치는 녹차 및 톱밥 배합비율의 영향

박한민,이수경,석지훈,최남경,권창배,허황선,김종철 경상대학교 농업생명과학연구원 2011 농업생명과학연구 Vol.45 No.6

In this study, in addition to the green tea-wood fiber hybrid composite boards of previous researches, to make effective use of saw dust of domestic cypress tree with functionalities and application as interior materials, eco-friendly hybrid composite boards were manufactured from wood fiber, green tea and saw dust of cypress tree. We investigated the effect of the component ratio of saw dust and green tea on static bending strength performances. Static bending MOE (modulus of elasticity) was within 0.956~1.18GPa, and showed the highest value in wood fiber : green tea : saw dust = 50 : 40 : 10 of the component ratio, and had the lowest value in 50 : 30 : 20 of component ratio. These values were 2.0~3.1times lower than those of green tea-wood fiber hybrid composite boards reported in the previous researches. The bending MOR (modulus of rupture) showed 8.99~11.5MPa, the change of the bending MOR with component ratio of the factors was the same as that of bending MOE. These values had 1.9~3.5 times lower value than those of green tea-wood fiber hybrid composite boards, and showed the slightly lower values than the MOR of particle boards (PB) and medium density fiberboards (MDF) prescribed in Korean Industrial Standard. Therefore, it is considered that these hybrid composite boards need to improve strength performances by component ratio change, hybrid composite with other materials and adhesive change etc. in order to industrialize the hybrid composite boards. 이 연구에서는 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드에 부가하여, 목제품 생산 후 발생하는 부산물인 편백톱밥의 효율적인 이용과 건축내장재로의 응용을 목표로 목재섬유와 편백톱밥 및 녹차분말을 혼합한 복합보드를 제조하여 정적 휨강도성능에 영향하는 톱밥 및 녹차의 배합비율의 영향을 조사하였다. 목재섬유-톱밥-녹차 복합보드의 휨 탄성계수는 0.956~1.18 GPa의 범위에 있었고, 목재섬유 : 톱밥 : 녹차의 배합비율 50 : 40 : 10에서 가장 높은 값을, 50 : 30 : 20에서 가장 낮은 값을 나타내었다. 이 값은 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드보다 2.0~3.1배 낮은 값을 나타냈다. 목재섬유-톱밥-녹차 복합보드의 휨 강도는 8.99~11.5 MPa의 범위에 있었고, 구성요소의 배합비율에 따른 휨 강도의 변화는 휨 탄성계수와 같은 경향을 나타내었다. 이 값은 선행연구의 녹차-목재섬유 복합보드보다 1.9~3.5배의 낮은 값을 나타내었고, KS에 규정된 파티클보드 및 중밀도섬유판의 강도치보다 약간 낮은 값을 나타냈다. 따라서 이 복합보드를 산업화하기 위해서는 복합보드 구성요소의 배합비율의 조정, 이종재료와의 복합화 및 접착제의 전환 등으로 강도성능을 향상시킬 필요가 있을 것으로 사료된다

가문비나무 직교형적층재의 정적 휨강도성능

이수경,석지훈,류현수,박한민,최남경,권창배 한국목재공학회 2011 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2011 No.-

가문비나무 직교형적층재의 동역학적 성질

이수경,석지훈,변희섭,박한민,최남경,권창배 한국목재공학회 2011 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2011 No.-

녹차-목재섬유복합보드의 동적탄성률에 미치는 녹차배합비율의 영향 및 휨 진동법에 의한 정적 휨 강도성능 예측

박한민 ( Han Min Park ),이수경 ( Soo Kyeong Lee ),석지훈 ( Ji Hoon Seok ),최남경 ( Nam Kyeong Choi ),권창배 ( Chang Bea Kwon ),허황선 ( Hwang Sun Heo ),변희섭 ( Hee Seop Byeon ),양재경 ( Jae Kyung Yang ),김종철 ( Jong Cheol Kim 한국목재공학회 2011 목재공학 Vol.39 No.6

이 연구에서는 녹차와 목재섬유를 복합한 친환경 복합보드를 건축내장재로 활용하기 위하여, 목재섬유에 대한 녹차의 배합비율을 달리한 녹차-목재섬유 복합보드를 제작하였고, 복합보드의 동적탄성률에 미치는 녹차의 배합비율 및 바인더로 사용한 접착제의 영향을 조사하였다. 녹차-목재섬유복합보드의 동적탄성률은 녹차를 넣지 않은 대조보도(control boards)의 그것보다 적었고, 녹차배합비율이 증가할수록 커지는 경향을 나타내었다. 또한, 보드제조에 사용된 바인더의 종류에 따라 동적탄성률의 차이가 나타났는데, E1급의 요소수지가 E0급의 요소수지보다 1.06~1.54배의 높은 값을 나타내었으며, 녹차의 배합비율이 커질수록 양자의 차이는 커지는 것이확인되었다. 한편, 녹차-목재섬유복합보드의 동적탄성률과 휨 강도성능과는 비교적 높은 상관관계가 확인되어 일부 편차가 큰 조건을 제외하고 동적탄성률로부터 정적 휨 강도성능의 예측이 가능할 것으로 확인되었다. In this study, eco-friendly hybrid composite boards were manufactured from green tea and wood fibers for application as interior materials with various functionalities of green tea and streng strength properties of wood fibers. In this relation, the effect of green tea content on dyramic MOEs (modulus of elasticity) of these green tea and wood fibers composite boards were investigated. The dynamic MOEs of hybrid composite boards were lower than those of control boards without green tea, and the values decreased with the increase of green tea content. Also, the dynamic MOEs appeared to be somewhat different by resin type used for board manufacture. The hybrid composite boards manufactured from E1 grade urea resin, which has higher molar ratio of formaldehyde to urea than that of E0 grade one, were 1.06~1.54 times higher than that manufactured from E0 grade. And, the differences between hybrid composite boards manufactured from both adhesive increased with the increase of green tea content. On the other hand, high correlations were found between dynamic MOE and static bending strength performances, it was concluded that static bending strength performances could be estimated from the dynamic MOE, except for a few hybrid board types with large variations.