개념 한 쪽
목공사에서 자주 묻는 재료 관련 개념은 목재의 구조적 안정화 수단, 판재의 방향성·수축 특성, 합성목재의 적층 방식 그리고 방부·방화·습기 특성이다. 시험 문제는 각 재료의 본질적 성질과 시공에서의 적용을 묻는 방식으로 출제되므로 핵심 특성을 명확히 구분해야 한다.
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출제기준 단원 「목공사 재료」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 골조 안정화 수단 판별 | 1 | 사각 골조의 비틀림 방지를 위한 적절한 부재명을 고르기 |
| 판재 수축·배치 판단 | 1 | 널안·널밖 특성과 문지방 배치 관련 적용을 묻기 |
| 합성목재 적층 방식 구분 | 1 | 섬유 방향과 접착 방식에 따른 목재 종류를 구별하기 |
목조 골조에서 사각형 뼈대만으로 구성하면 전단력에 약해 변형이 발생하기 쉽다. 이를 보완하기 위해 대각선 방향으로 부재를 넣어 삼각형 구조를 형성하는 부재를 가새라고 하며, 가새는 비틀림 변형을 저지하여 전체 골조의 강성을 확보한다.
목재 판재는 단면에서 수심과 수피의 위치에 따라 수축률이 달라진다. 수심 쪽의 널안은 치수 안정성이 높아 수축이 적고, 수피 쪽의 널밖은 수축이 커 변형이 잘 발생한다. 문지방과 같은 부재 배치에서는 널밖을 아래로 두는 것이 수축에 따른 작동 불량을 줄이는 방법이다.
접착하여 만든 합성목재는 섬유 방향의 배열에 따라 종류가 구분된다. 섬유 방향을 평행하게 접착한 대형 구조용 제품은 집성목재라 하여 강도와 치수 안정성이 우수하다. 반대로 판재를 직교 방향으로 겹쳐 만든 것은 합판이며, 칩을 접착한 것은 파티클 보드이다.
섬유판 계열에서는 가공 방식과 비중에 따라 용도가 달라진다. 펄프를 성형·압착하여 양면을 열압건조한 고밀도 제품으로 비중 0.8 이상인 것은 경질섬유판이며, 수장판 등 하중을 견뎌야 하는 용도에 적합하다.
목재의 내부 구조에서 심재와 변재는 성질이 다르다. 심재는 추출물이 침착되어 변재보다 색이 짙고 단단하며, 변재는 수분 운반 기능을 가진 외층으로 색이 옅고 연약하다. 이 기본 구분은 목재의 사용처와 가공법 판단에 직접적인 근거가 된다.
목재 처리제는 성분과 물리적 특성으로 구별된다. 크레오소트유는 처리된 목재가 갈색으로 변하고 특유의 자극적 냄새가 나며 가격이 저렴해 많이 사용된다. CCA 계열은 크롬·구리·비소를 포함하여 독성이 강하므로 취급 특성에서 구별해야 한다. 목조건물의 방화 성능을 향상시키는 방법에는 노출 면적을 줄이는 것, 방연제 도포, 불연 피복 등이 있으며, 환기구를 크게 하여 산소 공급을 늘리는 조치는 화재 시 오히려 연소를 촉진하므로 방화 대책에 적합하지 않다. MDF는 섬유를 접착해 고밀도로 성형한 판재로 전체적으로 강도와 균일성이 우수하나 습기에 약하여 습한 환경에서는 팽창과 변형이 발생하므로 사용에 유의해야 한다. 목공 용어로는 부재의 길이 방향을 이어 붙이는 것을 '이음'이라 하고, 직각 또는 경사로 교차하여 맞추는 접합을 '맞춤'이라 구분한다.
가새 문제 유형에서는 '사각형 골조는 비틀림에 약하다'는 원리와 '대각선 부재로 삼각형을 형성한다'는 사실을 연결하면 정답을 쉽게 고를 수 있다. 판재의 널안·널밖을 묻는 문항에서는 문지방 배치처럼 실제 시공 예를 떠올려 널밖을 아래로 두는지 여부로 판단하면 맞출 확률이 높다.
합성목재 선택 문제는 섬유 방향과 적층 방식을 기준으로 선지를 대조하면 된다. '섬유 방향 평행'은 집성목재에 해당하고, '직교 적층'은 합판에 해당하므로 조건 어휘만 찾아 연결하면 정답을 찾을 수 있다.
목조 벽체의 뼈대는 부재를 사각형으로 짜게 되므로 불안정한 구조가 되기 쉽다. 이를 안정한 세모구조로 만들기 위해 사용하는 것은?
정답 ② · 문제는 사각형 골조의 불안정성을 삼각형 구조로 보강하기 위해 어떤 부재를 사용하는지 묻고 있다. 사각형은 전단과 비틀림에 취약하므로 대각선으로 삽입해 삼각형을 만드는 것이 구조적 안정에 효과적이며, 이러한 대각선 보강 부재를 가새라고 한다.
사각형 골조에 대각선으로 부재를 설치하여 삼각형 구조를 형성함으로써 비틀림 변형을 방지하는 것이 가새의 주요 역할입니다.
다음의 목재 판재에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?
정답 ④ · 문항은 목재 판재의 널안(심쪽)과 널밖(피지쪽) 특성에 대한 설명 중 부적절한 것을 찾는 문제이다. 널안은 심쪽으로 단단하고 수축이 적은 편이며, 널밖은 표면 가공 시 광택이 나고 거스름이 적어 마감재로 적합한 특성이 있다.
널밖(수피측)은 수축이 커서 문지방 아래로 하면 문짝이 잘 움직이므로, 널안으로 하면 오답이다.
제재판재 또는 소각재 등의 부재를 섬유방향이 평행하게 접착시킨 것은?
정답 ④ · 집성목재(Glued Laminated Timber, Glulam)는 통나무나 제재 판재 등의 부재를 목재의 섬유 방향(나뭇결)이 서로 평행하도록 길이 및 폭 방향으로 접착제를 이용하여 접착시켜 만든 대형 구조용 목재 부재입니다. 천재적 한계를 극복하고 강도를 높입니다.
제재판재의 섬유 방향을 평행하게 접착시켜 강도를 높인 대형 구조용 목재는 집성목재이다.
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