개념 한 쪽
목재는 수분 함유 상태와 섬유 방향에 따라 물리적 성질과 기계적 강도가 달라진다. 건설재료로서 통용되는 기준 비중과 합판의 구조적 특성, 그리고 하중 방향에 따른 강도 차이를 구분하는 것이 핵심이다.
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출제기준 단원 「목재의 구조 및 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 목재 강도 방향성 판별 | 1 | 섬유 방향에 따른 인장·압축 강도 관계를 가림 |
| 비중 기준 상태 판정 | 1 | '일반적' 상태에서 사용할 비중을 고름 |
| 합판의 구조적 특성 구분 | 1 | 합판과 목질보드류 제조 방식·특성을 구별함 |
목재의 비중은 목재의 물리적 밀도와 수분 상태에 따라 달라진다. 일반적인 기준으로 쓰이는 비중은 자연 건조 또는 공기 건조 상태의 값을 사용하며, 문제에서 '일반적'이라는 표현이 나오면 기건비중 또는 공기건조 비중을 떠올려야 한다.
수분 함유율(함수율)이 변하면 목재의 무게와 부피가 변화하여 비중과 강도에 영향을 준다. 포수비중은 물에 포화된 상태의 비중을 뜻하고, 절대건조비중은 완전히 건조된 상태의 비중을 뜻한다는 점을 구분해야 한다.
목재의 강도는 섬유 방향에 크게 의존한다. 일반적으로 섬유 방향(세로 방향)으로 당기는 인장강도가 압축강도보다 크며, 휨강도는 인장과 압축의 복합적 결과로 나타난다. 전단강도는 대체로 인장강도보다 작다.
합판은 얇은 단판(베니어)을 서로 직교 방향으로 적층·접착한 판재로, 층마다 섬유 방향을 교차시켜 방향성에 따른 물성 차이를 줄인다. 이로 인해 합판은 함수율 변화에 따른 신축변형이 특정 한 방향으로만 나타나지 않고 비교적 균형 있게 분포한다. 섬유판과 조각판은 합판이 아니라 목질 보드류로 제조 공정과 분류가 다르다는 점을 구별해야 한다.
목재에 대한 처리법의 목적도 구별해야 한다. 방부제 주입법은 곰팡이·해충 등으로 인한 부패를 막아 내구성을 향상시키는 방법이며, 내화성 증진을 위한 처리는 표면탄화법이나 약제 도포 등 별도의 방법으로 달성한다.
문항 유형 예시는 다음과 같다. 어떤 보기가 '방부제 주입법은 내화성 증진 방법'이라고 기술하면 오답으로 판단한다. '일반적으로 사용하는 비중'을 묻는 표현이 있으면 기건비중 또는 공기건조 비중을 선택한다. 합판의 특성을 묻는 문제에서는 '직교 적층으로 방향성 감소'라는 점을 근거로 방향성 있음이라는 보기를 배제한다. 강도 비교 문제에서는 섬유 방향 인장강도가 압축강도보다 크다는 기본 원리를 이용해 정답을 도출한다.
목재의 강도에 대하여 바르게 설명한 것은?
정답 ② · 문제는 목재의 여러 강도 특성 간의 상대적 관계를 묻고 있다. 목재는 섬유방향으로 인장강도가 압축강도보다 크게 나타나는 특징이 있는데 이는 섬유 구조가 인장에 대한 저항성을 더 잘 제공하기 때문이다.
목재는 섬유 방향(세로 방향)으로 하중이 가해질 때 인장강도가 압축강도보다 크게 나타나는 특성이 있다.
건설재료용으로 사용되는 목재의 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ③ · 목재의 내화성을 증진시키기 위한 처리방법에는 화학 약품을 이용한 약제도포법, 약제주입법(방화제 주입) 등이 있습니다. 방부제 주입법은 목재의 부패를 막고 내구성을 높이기 위한 것일 뿐 내화성 증진을 위한 방법이 아닙니다.
방부제 주입법은 부패 방지를 위한 내구성 향상 처리이지, 내화성(불에 타지 않게 하는 것)을 증진시키는 방법이 아닙니다.
건설재료로 사용되는 목재 중 합판의 특성에 대한 다음 설명 중 틀린 것은?
정답 ① · 문항은 합판의 특성 중 옳지 않은 설명을 고르라고 묻고 있다. 합판은 여러 층의 베니어를 교차 배치해 접합하기 때문에 수분 변화에 따른 신축변형이 특정 방향으로 치우치지 않고 비교적 균일하게 발생하므로 '방향성을 가진다'는 진술이 틀리다.
합판은 접합 구조상 함수율 변화에 따른 신축변형이 방향성을 띠지 않고 균일하게 발생하므로 방향성 있다는 설명은 틀렸다.
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