●목재 단면의 구조
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나무줄기의 수피 내부에 있는 형성층에서 매년 새로운 세포가 성장한다.
봄부터 초여름에 자란 세포는 크고 세포벽이 얇으며 유연하다. 이 부분을 춘재라고 한다.
초여름부터 늦여름 내지 초가을까지 자란 세포는 작으나 세포벽이 두껍고 견고하며 짙은 색을 띤다. 이 부분을 추재 라고 한다.
●목재의 수축과 팽창
나무(生立木)의 세포 내강과 세포 벽은 수분이나 수액으로 채워져 있다. 나무가 벌채되면 제일 먼저 세포내강에 존재하는 수분 즉 자유수부터 표면으로 이동, 증발한다. 자유수가 완전히 증발하면 세포 벽에 있는 결합수가 증발하면서 건조 응력이 형성돼 갈라짐 및 틀어짐 등이 발생하게 된다. 이와 같은 함수율의 변화에 따라 나타나는 현상은 목공작업에서 대단히 중요한 의미를 가지게 된다.
목재의 수축률은 섬유 방향이(나무 결 방향) 0.1~0.3%, 나이테 직각 방향 (곧은결)은 3 ~ 5%, 나이테 방향 (무늬결) 은 6~10%다. 리그닌의 양이 적을수록 수축이 커집니다. 활엽수재는 침엽수재보다 리그닌의 양이 적기 때문에 활엽수재가 침엽수재보다 더 큰 수축을 보입니다.
목재의 수축과 치수변동의 크기는 동일 수종이라 할지라도 채취 부위와 채취방법에 따라 다르다.수심을 중심으로 짙은 색을 심재라 하고 수피쪽으로 옅은 색을 변재라 한다. 변재는 심재보다 구성 세포들의 크기가 커 수축량도 크다. 목재는 건조 후에도 주위의 온도와 습도에 따라 수축과 팽창을 반복하는데 이를 목재의 수축과 구별해 치수 변동이라 한다.
●목 재질 재료
벌목한 목재를 가공해 사용하는 원목 외에 목재부산물을 이용해 일정한 치수와 형태의 제품을 다량 제작한 목 재질 재료는 다음과 같다
합판 (Plywood), MDF (Medium Density Fiberboard), 집성재 (Lamination).
• 합판
단판을 접합하는 기술은 오랜 역사를 가지고있으나 19세기에 들어 다량생산이 가능한 기계와 합성수지 접착제가 개발되면서 각광을 받게 됐다.
가장 큰 장점은 두께의 변화를 제외하면 목재에 비해 치수안정성이 우수하다. 그리고 목공작업 시 부산물이 적게 발생되며 목재의 거의 모든 부분을 사용할 수 있어 경제적이다 .
단점은 단판이 매우 얇기 때문에 보수하기가 어렵다는 점이다. 합판으로는 형삭 가공이나 조각을 할 수 없다.
• 집성재
제재판 또는 작은 각재 및 단판 등 lamination이나 lamina라고 불리는 element(15~50㎜의 판재)를 섬유(grain)방향이 일치하도록 길이, 폭, 두께 방향으로 집성, 접합한 목질 재료를 말한다.
장점으로는 목재의 강도를 자유롭게 조정할 수 있다. 필요에 따라 아취와 같이 굽은 재료를 만들 수 있다. 길고 단면이 큰 부재를 만들 수 있다. 단점으로는 접착의 신뢰도와 내구성 판정이 곤란하다. 장대한 재료는 현장 수송에 제한을 받는다. 외부용으로 사용이 곤란하다. 값이 비싸다.
• MDF
원료로 침엽수나 활엽수의 소경목이나 임산 폐 잔재, 톱밥 등을 사용한다. 목 섬유(Wood Fiber)를 합성수지 접착제로 결합시켜 판으로 만든 제품으로 중밀도 섬유판이라 한다.MDF는 안정성과 기계 가공성이 뛰어나다. 또 면이 평활하고 견고하여 표면에 장식용 필름이나 단판 등을 붙일 수 있으며 도장 마감을 할 수 있다. 밀도가 일정해 가구재로 적합하다.
그러나 제조회사마다 밀도 (density)및 내부 접착력 등이 각각 다른 단점이 있다. 또 제조과정에서 사용되는 포름알데히드의 방출 문제가 있다. 이 물질은 인체에 유해한 접착제로서 대기의 상대 습도와 온도가 높으면 증가한다. 최근에는 유해물질이 없는 접착제를 사용한 제품도 생산한다.
●이음기법
목공작업을 하려면 목재의 특성을 충분히 파악하고 있어야 한다. 목재의 수축 치수변동, 틀어짐 등의 발생 메커니즘을 이해해야 할뿐 아니라 각 부재들이 서로 접합 가능한 것인지도 판별할 수 있어야 한다.
목재와 목재를 나무결 방향과 같은 면으로 접합해 넓은 판면을 반드는 방법으로 사용된다.
●직각자 사용하기
그림 1과같이 직각으로 선긋기 한 다음 그림2와 같이 반대쪽에서 선긋기를 해 그림3과 같이 선이 일치하면 직각자의 직각은 정확한 직각이다.
(다음호에 계속)