목재는 함수율 변화에 민감하여 치수 변화가 크게 발생하고, 가연성·부식·충해에 약한 성질을 가진 재료라는 점을 중심으로 출제 경향이 나타난다. 목재의 비중은 수분 상태에 따라 구분되며, 리그닌·셀룰로오스 등의 구성 성분과 합판 등 제조 방식 구분이 중요한 출제 포인트가 된다. 시험에서는 처리 방법(방부와 내화)의 목적 구분, 비중 기준 상태, 합판과 목질 보드의 제조 공정 차이, 변재·심재의 수축 관계 등 개념적 구별을 묻는 문제가 자주 출제된다는 점을 유의한다.
목재의 치수 변화는 주로 함수율의 변화에 기인하므로 수축·팽창은 함수율에 따라 크게 나타난다. 반면에 온도 변화에 따른 수축·팽창 영향은 상대적으로 미미하므로 치수 변화의 주된 인자는 함수율임을 구분해야 한다.
목재는 불에 타는 재료이므로 내화성은 낮고 가연성으로 인해 화재에 약하다는 점을 특징으로 한다. 또한 목재는 부패와 충해(예: 흰개미)에 취약하므로 내구성 향상을 위해 방부 처리를 하는 경우가 많다.
목재의 구성 성분은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 등이 있으며, 셀룰로오스는 섬유질로 강도를 부여하고 리그닌은 세포 사이를 채워 세포를 서로 접착시키는 역할을 한다. 이 성분적 분화는 목재의 물리적 성질과 가공 특성을 이해하는 기초가 된다.
비중은 목재의 상태에 따라 포수비중, 기건비중, 절대건조비중 등으로 구분되며, 공학적·현장 기준으로는 자연 건조 상태인 기건비중을 일반 기준으로 사용한다. 일반적인 목재의 기건비중 범위는 약 1.5~1.6 정도로 이해하면 시험 문항의 선지 판별에 도움이 된다.
합판은 단판(베니어)을 적층 접착하여 제조하는 판재이고, 로터리 베니어와 슬라이스 베니어 같은 제조 방법 차이가 존재한다. 섬유판이나 조각판은 목질 보드류로서 목재를 가루·조각으로 압착한 제품이므로 합판의 종류로 분류하면 안 된다는 점을 반드시 구분해야 한다.
목재의 부위별 특성에서도 변재는 심재보다 수분 함량이 높고 그에 따른 수축률이 큰 편이라는 점을 기억해야 한다. 이와 같은 부위·구조·수분 상태의 차이가 시험에서 출제되는 핵심 포인트이다.
예제
합판 관련 문제에서는 '합판은 단판 적층으로 만든다'는 정의와 '섬유판·조각판은 압착 제조품이다'는 사실을 대조하여 오답을 소거한다. 방부제 주입법을 내화성 증진 방법으로 보는 선지는 목적 혼동에 해당하므로 정답에서 제외한다. 비중 관련 문제에서는 '일반적으로'라는 문구가 있으면 기건비중을 기준으로 판단하고, 제시된 수치가 기건비중의 통상 범위(약 1.5~1.6)를 벗어나면 의심한다. 변재와 심재의 수축률 비교 문제에서는 변재가 수분 함량이 높아 수축률이 더 크다는 원리를 적용한다.
대표 기출 3문항
건설재료용으로 사용되는 목재의 성질에 관한 설명으로 틀린 것은?
목재 섬유에 직각방향의 압축강도가 낮은 것은 섬유에 평행방향의 전단강도가 낮은 점과 마찬가지로 큰 결점중의 하나이다
목재의 탄성계수는 압축, 휨, 인장시험에 따라 약간 달라진다. 일반적으로 압축시험에 의해 구한 탄성계수가 인장시험에 의해 구한 값보다 작다
목재의 내화성 증진을 목적으로 실시하는 처리방법에는 표면탄화법, 약제도포법 및 방부제 주입법이 있다
합판(plywood)은 팽창, 수축등에 의한 결점이 적고, 방향에 따른 강도차이가 없고, 폭이 넓은 판을 쉽게 얻을 수 있으며, 제품의 규격화로 사용상에 유리하다
정답과 해설 보기
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.
일반적으로 사용하는 목재의 비중이란 다음 어느 것을 말하는가?
기건비중
포수비중
절대건조비중
진비중
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 일반적으로 사용하는 목재의 비중 기준이 무엇인지 묻고 있다. 목재의 비중은 수분 함량에 따라 달라지는데 공학적·실무적 기준으로는 자연 건조 상태의 기건비중을 일반적으로 사용한다.
목재의 비중은 수분 함유 상태에 따라 달라지며, 일반적으로 기준이 되는 것은 기건비중입니다.
합판에 대한 설명으로 틀린 것은?
로터리 베니어는 증기에 가열 연화되어진 둥근 원목을 나이테에 따라 연속적으로 감아 둔 종이를 펴는 것과 같이 엷게 벗겨낸 것이다.
슬라이스트 베니어는 끌로서 각목을 얇게 절단한 것으로 아름다운 결을 장식용으로 이용하기에 좋은 특징이 있다.
합판의 종류에는 섬유판, 조각판, 적층판 및 강화적층재 등이 있다.
합판의 특징은 동일한 원재로부터 많은 정목판과 나무결 무늬판이 제조되며, 팽창·수축 등에 의한 결점이 없고 방향에 따른 강도 차이가 없다.
정답과 해설 보기
정답 ③ · 합판(Plywood)의 제조 방식과 종류, 특징을 묻는 문제입니다. 로터리 베니어(1번)와 슬라이스트 베니어(2번)의 제조 방식에 대한 설명은 틀림이 없으며, 합판은 단판의 섬유 방향을 직교로 적층하여 방향에 따른 강도 차이를 줄이고 팽창·수축을 억제하는 특징(4번)을 가지고 있습니다.
섬유판과 조각판은 합판(단판 적층)이 아닌 목질 보드로 분류되므로 합판 종류로 보기에는 틀리다.