야외시험을 통한 난주입수종의 방부성능 평가 및 국내 목재보존산업에서의 시사점

나종범 ( Jong Bum Ra ),( Janet Ingram ),( Jieying Wang ),( Paul I. Morris ) 한국목재공학회 2017 목재공학 Vol.45 No.5

본 연구는 국내야외시험을 통하여 난주입수종의 방부성능을 조사하기 위하여 수행되었다. 난주입수종의 방부처리에 적합하다고 판단되는 캐나다 방부목재 표준규격 CSA O80 Series-08 중 주거용 방부목 그룹 C와 D에 따라 방부 처리된 웨스턴 헴록과 스프루스의 방부성능을 야외시험을 통해 평가하였다. 제조된 샘플들은 자상처리를 실시한 후 alkaline copper quaternary (ACQ)와 copper azole (CA)로 방부처리를 실시하였다. 성능시험용 시편들은 2010년 11월 경남 진주에 조성된 야외시험장에서 AWPA E7-09와 AWPA E18-06 방법에 따라 지접부 및 지상부 성능시험을 수행하였으며 매년 정기점검을 통해 시편들의 부후 및 흰개미 가해상태가 조사되었다. 2017년 3월까지 약 6년 5개월 동안의 국내 야외시험 결과를 살펴보면 무처리 시편에서는 부후와 흰개미 가해가 심하게 발생되었지만 방부처리된 시편에서는 거의 발생하지 않은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 국내 목재사용환경에서 5 mm 침윤깊이의 적용가능성을 보여준다. 본 논문에서는 국내목재방부산업에서 난주입수종의 활용을 증가시키기 위해 고려되었으면 하는 부분을 침윤도와 보유량의 관점에서 논의한다. The objective of this research is to investigate preservative efficacy for refractory species in field tests. The field tests were set up to evaluate the preservative performance of western hemlock and white spruce preservative-treated to the residential products group C and D of Canadian standard (CSA O80 Series-08) that have been developed for residential use in above-ground and ground-contact conditions, respectively. They were incised and pressure-treated with alkaline copper quaternary (ACQ) or copper azole (CA). Treated samples for the ground contact stake test and ground proximity test were installed in Jinju, Korea on November 2010 according to AWPA E7-09 and AWPA E18-06, respectively. Each sample has been annually assigned ratings for decay and termite attack, based on AWPA E7 grading system. After six years and five months of exposure, the untreated samples showed decay and particularly severe damage by termite attack but all the preservative-treated samples showed no decay. The results showed that the 5-mm penetration depths may be applicable for the treatment of refractory species. This paper discusses what to consider for the use of refractory species in Korean wood preservation industry from the penetration and retention points of view.

지상부 야외노출조건에서 방부처리 난주입수종의 방부효능 평가

나종범 ( Jong Bum Ra ) 한국목재공학회 2022 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2022 No.1

국내 지상부 방부처리목재의 품질기준은 심재의 경우 최소 8 mm의 침윤깊이를 요구한다. 그러나 국내에서 방부처리에 사용되는 수종은 대부분이 난주입수종으로 이 기준을 충족한다는 것은 매우 어렵다. 난주입수종의 활용을 증대시키기 위한 한 방안으로 방부처리목재에서 심재의 침윤깊이를 5 mm로 줄이는 방식이 캐나다와 미국에서 활용되고 있다. 이러한 방식의 국내 사용가능성을 확인하기 위해 5 mm 침윤깊이로 처리된 방부처리목재의 야외노출시험이 경남 진주에 위치한 야외시험장에서 수행되었다. AWPA E 18-06에 따라 지상부 야외노출시험(Ground Proximity Test)이 2010년 시작되었으며 현재까지 수행되고 있다. 약 11년 동안의 시험결과로부터 무처리 목재들의 경우 흰개미와 부후균에 의한 가해를 받았지만 대부분의 방부처리시편들은 가해가 발생되지 않았음을 알 수 있다. 목재보존산업에서 난주입수종의 활용을 위한 한 방안으로 5 mm 침윤깊이를 활용할 수 있는 사용환경에 대한 범위를 설정하는 것이 필요하다.

일본흰개미(Reticulitermes speratus)의 Odorant-Binding Proteins(OBPs) 발현 양상

나종범 ( Jong Bum Ra ),김재경 ( Jae Kyung Kim ),김규혁 ( Gyu Hyeok Kim ) 한국목재공학회 2005 목재공학 Vol.33 No.1

열처리 조건이 목재의 색상 변화 및 흰개미 저항성에 미치는 영향

나종범 ( Jong Bum Ra ),김기범 ( Ki Bum Kim ),임경훈 ( Kyung Hun Leem ) 한국목재공학회 2012 목재공학 Vol.40 No.6

잣나무(Pinus koraiensis S. et Z.)와 로지폴소나무(Pinus contorta Dougl)를 이용하여 열처리 목재를 제조한후 처리조건에 따른 재색변화를 조사하였다. 반응표면분석법에 따라 설정된 9가지 처리조건(처리온도 : 170,180, 200, 220, 230°C, 처리시간: 90, 120, 180, 240, 270 min.)에서 열처리 시편들을 제조하였으며, 색차계를 이용하여 재색을 측정한 후 흰개미 저항성을 평가하기 위하여 진주에 설치된 흰개미 시험장에서 6개월 동안 야외노출시험을 실시하였다. 처리온도와 처리시간이 증가함에 따라 명도가 감소하였으며 감소폭은 시간보다 온도에 의한 영향이 더 큰 것으로 나타났다. 미국국립표준국(National Bureau of Standards : NBS)에서 제시된방식에 의해 평가된 색차를 처리온도와 처리시간의 함수로 표현한 반응표면분석모델은 잣나무의 경우 R2의 값이 0.92, 로지폴파인의 경우 0.88로 열처리조건에 따른 색채의 예측가능성을 보여주었다. 6개월의 야외시험결과 열처리 조건에 상관없이 흰개미 가해가 심하게 발생된 것으로 나타났는데, 이는 제조된 열처리 목재의 흰개미 저항성이 야외에 사용하기에 적합하지 않다는 것을 보여준다. This study was conducted to investigate the color change of heat-treated wood made of Korean pine (Pinus korainsis S. et Z) and lodgepole pine (Pinus contorta Dougl). The wood samples were heat-treated at 9 different treatment combinations of temperature (170, 180, 200, 220, and 230°C), and time (90, 120, 180, 240, 270 min) set up by a response surface method. Wood color was measured using a colorimeter, and the samples were installed for evaluating the resistaqnce of termite in the field test sites set up in Jinju. The lightness decreased with the increase of treatment temperature and treatment time. The color differences were evaluated by the method of National Bureau of Standards (NBS), and response surface models to predict the color change were fitted as a function of treatment temperature and treatment time. The R² value of the fitted models of heat-treated Korean pine and lodgepole pines were 0.92, and 0.88, respectively, showing the potential way for the prediction of color changes. Severe damage was found from the samples after 5 months exposure in the field test site, which means that the manufactured heat-treated wood showed very low termite resistance.

Hailwood-Horrobin 방정식을 이용한한국의 야외 목재평형함수율 결정

나종범 ( Jong Bum Ra ) 한국목재공학회 2014 목재공학 Vol.42 No.6

본 연구는 지역 및 계절 변화에 따른 목재의 평형함수율을 조사하기 위해 수행되었다. 국내 73개 장소에서 30년 (1981∼2010) 동안 축적된 기상자료와 Hailwood-Horrobin 방정식을 이용하여 목재평형함수율을 계산하였으며 계산된 목재평형함수율의 변화 추이를 조사하였다. 평년값(30년 평균값)을 사용하여 계산된 목재평형함수율은 대구가 11.5로 가장 낮았으며 흑산도가 15.8로 가장 높은 것으로 나타났다. 계절별로 살펴보았을 때 여름(6월, 7월, 8월)이 15.3으로 가장 높았으며 가을(9월, 10월, 11월) 13.7, 겨울(12월, 1월, 2월) 12.2, 봄(2월, 3월, 4월) 12.0의 순서로 평형함수율이 낮은 것을 알 수 있었다. 월별 목재평형함수율은 4월이 11.6으로 가장 낮았으며 7월이 16.1로 가장 높은 것으로 나타났다. 지역에 따른 월별 평형함수율의 편차는 제주가 3.0으로 가장 작았으며 흑산도가 8.7로 가장 큰 값을 보여주었다. 목재의 평형함수율은 목재의 수축 및 팽윤과 관련이 있다는 것을 고려할 때 월별 평형함수율의 편차가 큰 지역에서는 평균평형함수율을 고려하여 목재의 건조를 실시해야 할 것으로 보인다. This research was carried out to investigate equilibrium moisture content (EMC) of wood in outdoor locations in Korea. EMC was calculated using Hailwood-Horrobin equation for 73 different locations in Korea using the 1981 to2010 climate normal data obtained from the Korea Meteorological Admnistration (KMA). Daegu showed the lowest values of EMC (11.5), and the highest EMC values (15.8) was found in Heuksando. Considering the season effect, summer (June, July, August) showed the highest values 15.3, followed by autumn (September, October, November)13.7, winter (December, January, February) 12.2, and spring (February, March, April) 12.0. Monthly EMC showed the lowest values 11.6 in April and July showed the highest EMC values 16.1. The smallest changes in monthly EMC were found in Jeju island and Heuksando showed the largest values 8.7. A proper wood drying based on average EMCis more required in the regions with larger variation in EMC.

국내 유도강우지수의 결정

나종범 ( Jong-bum Ra ) 한국목재공학회 2017 목재공학 Vol.45 No.1

본 연구는 국내 건축물의 강우에 대한 노출정도를 지역별로 평가하기 위하여 수행되었다. 바람에 의하여 벽체에 부딪치는 비를 유도강우로 표기하였으며 지역별로 유도강우의 세기를 비교하기 위하여 유도강우지수(Driving Rain Index)를 사용하였다. 국내 64개 지역에서 30년 동안 축적된 풍속과 강우량 자료를 통해서 연평균유도강우지수(Annual Average Driving Rain Index)를 계산하였으며 이에 근거하여 측정된 지역들을 강우노출이 높은 지역, 중간 지역, 적은 지역으로 구분하였다. 측정된 지역 중 강우에 많이 노출되는 지역은 없었으며 22개 지역만이 노출정도가 중간으로 그리고 나머지 42개 지역은 강우노출정도가 낮은 것으로 평가되었다. 기후변화에 따라서 유도강우지수의 변화폭이 큰 것으로 나타났지만 종합적으로 평가할 때 대관령, 부산, 여수 및 제주도 등의 일부 지역을 제외하면 국내 건축물의 강우노출정도는 높지 않은 것(moderate to low)으로 판단된다. This research was performed to evaluate the level of exposure of buildings to rain in Korea. The impingement of driving rain by wind is evaluated by driving rain index (DRI). Average annual driving rain indexes (AADRI) for 64 stations spread all over Korea have been determined by using the data of wind speed and precipitation obtained from Korea Meteorological Adminstration (KMA). Based on the values, the regions has been classified as low, moderate, and high. No high exposure regions were found in Korea; 22 regions with moderate exposure and 42 regions with low exposure. Although the values are very dependent on climate change, most of Korea except several regions such as Daegwallyeong, Busan, Yeosu, and Jeju island may be evaluated to be the region where exposure of buildings to driv-ing rain is low to moderate.

ACQ 방부처리목재로부터 용탈된 구리에 의한 토양오염 평가

나종범 ( Jong Bum Ra ) 한국목재공학회 2015 목재공학 Vol.43 No.4

본 연구는 국내에서 사용되는 ACQ 방부처리목재로부터 토양으로 용탈된 구리에 의해 발생되는 토양오염 정도를 평가하기 위하여 수행되었다. 야외시험장에서 3년 동안 노출된 방부처리목재 주변의 토양을 분석하여 구리의 용탈량 및 용탈된 구리의 이동범위를 산정하였으며, 전남 및 경남에서 ACQ 방부처리목재가 사용된 데크 주변의 토양을 분석하여 구리에 의한 토양오염 정도를 평가하였다. 야외노출시험은 방부처리목재의 횡단면에서 용탈되는 구리의 양이 목재의 측면에서 용탈되는 구리의 양보다 1.5배 이상 높다는 것과 토양 내에서의 구리의 이동이 매우 제한적인 것을 보여주었다. 근린공원에 설치된 데크 기둥 주변의 토양 분석은 방부처리목재로부터 10 cm 이내의 토양 내 구리 함유량이 대부분 2지역 토양오염우려기준인 500 mg/kg을 초과하지 않았다는 것을 보여주었다. 야외노출시험의 경우 깊이 10cm 이내의 토양에서 구리의 분포범위가 사용 중인 데크 기둥 주변의 토양에서보다 훨씬 넓은 것으로 나타났는데 이는 야외노출시험에 사용된 방부처리목재의 약제보유량이 데크 기둥의 경우보다 두 배 이상 높은 것에서 기인한다고 판단된다. This research was performed to evaluate soil contamination caused by copper depleted from ACQ-treated wood. Three years after the exposure of ACQ-treated wood in the field test sites, soil samples around the treated wood were collected and analyzed for the copper amount and distribution through soil. Soils around the deck posts installed in five different neighborhood parks located in Chonnam and Gyeongnam were investigated for copper contents. The results of the field test showed that the amount of copper leached from the end surface of treated wood buried under soil was more than 1.5 times the copper amount leached from the lateral surfaces, and the mobility of copper was very restricted in soil. The copper contents of soil within 10 cm from the treated deck posts installed in the parks showed to be less than 500 mg/kg, which are the limit values of the 2nd region set up by enforcement regulation of soil environment conservation act. The distribution ranges of copper in soil from the treated wood set up in the field test sites seemed to be much wider than those from deck posts, which may explained by the fact that the retentions of the treated samples used in the field test sites were much higher than those of the deck posts.

< 전시-P-57 > 목재의 지속가능한 이용에 관한 법률이 목재보존산업에 미치는 영향

나종범 ( Jong Bum Ra ) 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.1

본 연구는 목재의 지속가능한 이용에 관한 법(가칭 목재법)이 목재보존산업에 미치는 영향을 알아보기 위하여 수행되었다. 목재법은 목재의 탄소저장 기능과 그 밖의 다양한 기능을 증진하고 목재를 지속가능하게 이용함으로써 기후변화에 대응하고 국민의 삶의 질 향상과 국민경제의 건전한 발전에 이바지함을 목적으로 제정된 법이다. 현재 목재제품의 품질향상, 소비자보호 및 유통질서 확립을 위하여 방부목을 포함한 약 15개 품목의 목재제품에 대해 품질인증을 의무화하고 있으며 이를 위반할 경우 3년 이하의 징역 또는 3천만원 이하의 벌금에 처하도록 하고 있다. 그러나 현실에 적용하기 어려운 방부목 품질 기준과 이 기준을 위반하는 목재보존업체에 대한 규제의 실패는 방부목 시장에 다수의 불량 방부목이 유통되게 하는 결과를 만들고 있는 실정이다. 목재보존업체들이 불량방부목을 생산할 수밖에 없는 주 원인은 목재보존산업에 사용되는 대부분의 수종이 목재방부제가 주입되기 어려운 난주입수종이라는 것과 두께 약 40 mm 이하의 제재목의 경우 인사이징을 실시할 경우 강도감소가 심하게 일어나기 때문에 기준에 적합한 방부목을 만들 수 있는 방법이 없기 때문이다. 이러한 문제는 수종 및 사용용도에 따라 보유량 또는 침윤깊이를 일부 조정함에 의해 해결할 수 있는 것으로 판단된다. 그러나 국내 방부목 품질기준은 수종과 사용용도에 따른 구분이 전무하며 모든 수종에 획일적인 규정을 적용하는 방식으로 되어 있기 때문에 난주입수종을 활용할 수 있는 방법을 제시하지 못하고 있다. 결론적으로 목재보존산업의 발전을 위해서는 현실에 적합하도록 품질기준을 보완하는 것이 시급한 것으로 판단된다.

전통한지의 종이 방향성

윤승락(Seung-Lak Yoon),나종범(Jong-Bum Ra) 한국펄프·종이공학회 2013 펄프.종이기술 Vol.45 No.3

전통한지의 종이 방향성

윤승락(Seung-Lak Yoon),나종범(Jong-Bum Ra) 한국펄프·종이공학회 2013 한국펄프·종이공학회 학술발표논문집 Vol.2013 No.4