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- 저자 : 신희창 ( Won Joung Hwang ) (검색결과 5 건)
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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<sup>-1</sup>, 1113cm<sup>-1</sup>, 1158cm<sup>-1</sup> 및 1640cm<sup>-1</sup> 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<sup>-1</sup>수지 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.
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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.
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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.
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장흥과 제주에서 기상열화된 목조건축물 목재 부재에서 발생한 변색균 동정
윤정희 ( Hee Chang Shin ),신희창 ( Won Joung Hwang ),황원중 ( Sae-min Yoon ),윤새민 ( Jeonghee Yun ),김영숙 ( Yeong-suk Kim ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1
전라남도 장흥(1개소, #13) 및 제주도(2개소, #31, & #33)에서 사용 중인 목조건축물의 목재부재 표면에서 변색균의 오염으로 추정되는 목재편 샘플을 채취한 배양시험에서 미생물 증식이 일어나는 것을 확인하여 순수분리하고 균동정을 실시하였다. 목재편 샘플로부터 단일 균주를 얻기 위하여 여러 분리 단계를 거쳐 순수분리하였고, 순수분리된 균의 genomic DNA 추출 및 PCR을 실시하였다. PCR을 통해서 확보한 ITS 부위의 염기서열을 확인하기 위해서 DNA sequncing을 실시하였고, 그 결과를 토대로 NCBI(national Center for Biotechnology Information) BLAST 프로그램(nucleotide blast)을 이용하여 상동성 검색을 실시하였다. 그 결과, 전라남도 장흥의 목조건축물 #13에서 채취된 균은, Aureobasidium mangnorium과 상동성 99.83%로 밝혀졌다. 제주도(2개소)의 목조건축물 #31(제주도)에서는, 장흥에서 분리된 균종과 동일한 Aureobasidium mangnorium과 상동성 100%로 밝혀졌으며, 목조건축물 #33(제주도) 채취 균의 경우 Aureobasidium pullulans와 99.83% 상동성을 가지는 것으로 밝혀졌다. 제주도 #33건물에서 발생한 Aureobasidium pullulans는 실제로 자외선에 의한 기상열화 목재에서 흔히 보고되는 균종이다. 이와 또 다른 Aureobasidium mangnorium은 종전에는 Aureobasidium pullulans로 분류되었으나 최근 유전자 시퀀스가 일부 다르다는 것이 밝혀진 균주로서 국내에 Aureobasidium pullulans과 공존하는 것으로 밝혀져 국내 목재 기상열화에서 나타나는 가해균주에 대한 더 많은 동정 연구의 필요성이 시사되었다.
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국내 목조건축물 목재 부재에 발생하는 지역별 기상 열화 및 그 특성
김상동 ( Sangdong Kim ),김진희 ( Jin Hee Kim ),신희창 ( Hee Chang Shin ),황원중 ( Won Joung Hwang ),윤새민 ( Sae-min Yoon ),김영숙 ( Jeonghee Yun ),( Yeong-suk Kim ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1
국내 목조주택의 지역별 기상열화 발생 유형 및 특성을 구명하기 위해 목조주택, 50사례를 대상으로 현장조사를 실시하였다. 조사 결과, 국내 목조건축물에서 자주 발생하는 기상열화의 유형은 색상변화가 60%로 가장 많았고, 할열 및 거칠음 등이 각각 18%로 나타났다. 이러한 기상열화는 국내 5개 권역에 유사하게 나타났다. 또한 목조건축물에서 목재부재가 남향을 향하고 있을 때 기상열화 발생 빈도의 상대도 수가 42%로 가장 높았고, 동향과 서향에서는 각각 21% 및 24%, 북향은 13%를 나타내, 목재의 기상열화는 일조량과 자외선이 주원인인 것으로 밝혀졌다. 준공 후, 5~10년 정도의 목조주택에도 기상열화 발생빈도가 높은 것으로 나타나 신축하는 시점부터 기상열화 방지 및 유지관리에 대한 고려가 필요한 것으로 밝혀졌다. 국내 목조건축물에서 기상열화가 자주 발생하는 부재는 사이딩과 페시아(처마돌림)에 가장 많이 나타났고, 데크, 창호, 소핏 등의 순으로 나타났다. 기상열화에 의한 색상변화는 검은색에 가까운 어두운 색과 회백색, 검은색반점 및 암갈색으로의 변화가 가장 많았고, 건축물의 경과연수에 따라 색상변화 유형이 상이하였다. 기상열화가 많이 발생한 부재의 환경을 분석한 결과, 그 원인이 주로 태양광선과 풍우였다. 기상열화가 발생한 목조건축물의 시공 또는 유지관리 상황 등에 대해 조사한 결과, 83%가 부적절한 유지관리이고, 목재부재 표면의 도장처리 등의 표면관리가 미흡하다는 조사결과가 주류였다. 이같은 결과로부터 향후 국내 목조건축물 또는 목재 외장용재의 기상열화에 대비한 적절한 표면보호처리 및 유지관리의 시급성이 시사되었다.
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