그림 1. 라미나의 접합 종류(A)와 측면접합의 형식(B).

대부분 수종의 목재에 있어서 단순접합은 목리에 평행한 방향의 전단강도 그리고 목리에 직각인 방향의 인장강도와 할렬강도 측면에서 소재 자체에 뒤떨어지지 않을 정도가 되도록 만들어 줄수가 있다. 제혀쪽매접합(tongue and groove joint)은 암수 凹凸을 측면에 만들어 그리고 비녀장접합(splined joint)은 별도의 매목을 삽입하여 접합하며 열장장부촉접합(dovetail joint)은 측면접합을 보다 강하게 만들기 위하여 이용되는데 강한 접합을 위해서는 가공 정밀도가 요구되기 때문에 큰 접착력이 요구되지 않는 측면접합에서는 그리 널리 이용되지 않고 있다.
이론적으로 제혀쪽매접합 등의 성형 접합은 단순접합보다 접착 면적이 크지만 적당한 접착력을 지니는 단순접합이 일반 가공 공정에 의해 쉽게 만들어 질수 있기 때문에 성형 접합의 경우처럼 추가적인 접착 면적을 일부러 만들어줄 필요까지는 없다.
더욱이 성형 접합은 단순접합에 비해 서로 꼭 들어맞도록 기계 가공해 주기가 어렵기 때문에 이론상의 장점을 모두 또는 부분적으로 잃어버리는 경우도 자주 발생하게 된다. 서로 꼭 들어맞지 않는 제혀쪽매접합이나 열장장부촉접합 등의 성형 접합이 단순접합보다도 더 약한 결과를 초래하는 경우를 자주 경험할 수가 있을 것이다.

그러나 이들 성형 접합은 접착에 의해 접합될 목재 부재들을 쉽게 정렬시키고 아울러 집결(퇴적) 중에도 그 상태가 그대로 유지되도록 만들어주는 장점을 지니게 된다. 일반적으로 큰 접착력을 필요로 하지 않는 측면접합에서는 접합부의 분산에 신경을 쓰지 않아도 무방하나 접착력이 불충분하다고 판단되는 경우에는 인접 라미나의 접합부로부터 2㎝ 이상 또는 라미나 두께의 2배 이상 떨어지게 배치한다.
한편, 길이접합 형식으로는 맞댐접합(butt joint), 손가락접합(finger joint) 및 빗면접합(scarf joint)의 3종류가 있다(그림 1). 맞댐접합은 소재에 대한 10% 이상의 인장강도 유효율을 나타내기 곤란하기 때문에 강도를 필요로 하지 않는 주로 화장조작용이나 화장구조용 집성재의 내부 심판용으로 이용되고 있는데 구조용 집성재의 내층 라미나용으로 사용되는 경우 인접 라미나 사이의 접합부는 라미나 두께의 5배 이상 떨어지도록 배치하여야 한다. 빗면접합은 길이접합 형식 가운데 인장강도 유효율이 가장 높은 것으로써 소재의 90% 정도까지 유효율을 나타낼 수 있으나 수율이 가장 낮은 접합 형식이다.

손가락접합은 빗면접합 다음으로 인장강도 유효율이 높은 것으로써 소재의 60∼80% 정도 유효율을 나타낼 수 있으며 가공시 목재의 손실도 비교적 작기 때문에 가장 널리 이용되고 있는데 신형 손가락접합용 기계(finger jointer)가 개발되어 절삭, 접착제 도부, 접합 조작이 전자동으로 이루어짐으로써 품질이 균일하고 제조비도 저렴해지게 되었다. 구조용 집성재 길이접합에는 반드시 빗면접합과 손가락접합을 적용하여야 하는데 구조용의 대단면집성재 외층용 라미나(양 외측으로부터 적층 두께의 1/16∼1/8 이내의 라미나)인 경우 빗면접합은 인접 라미나의 접합부로부터 라미나 두께의 3배 이상 떨어지게 배치하고 손가락접합은 인접 라미나의 접합부로부터 라미나 두께의 12배 이상 떨어지게 배치하여야 한다.
 

d. 부재의 마무리 절삭: 집성, 접착의 순서로 볼때 라미나를 폭과 길이 방향으로 접합하여 한층의 부재를 제조하고 이 부재의 피접착면을 마무리 절삭함으로써 두께 방향으로 적층, 접착하는 것이 일반적인 방법이다. 피접착면의 마무리 절삭에는 1면 또는 2면 자동기계대패가 대개 이용된다. 절삭면의 가공 정밀도는 인선에 의한 凹凸인 절인 자국(knife mark)의 폭으로 간단히 판정할 수 있는데 미국에서는 1.0∼1.5㎜를 기준으로 하고 있다. 그러나 파면(波面, raised grain), 거스러미(woolly grain, fuzzy grain) 등의 결점이 나타나지 않도록 마무리 절삭을 하여야 한다.

마무리 절삭에서는 완성된 절삭면의 모양과 함께 가공 정밀도, 즉 판의 두께가 균일해야 하고 면도 평활해야 한다. 또한 마무리 절삭된 판면의 가공 정밀도는 그 상태 그대로 접착시까지 유지되어야 한다. 마무리 절삭후 지나치게 장시간동안 방치해 두면 함수율의 변화로 인해 부재의 치수나 형상이 변화되고 뒤틀림 등도 발생하게 되는데 이러한 경우 접착시 너비굽음의 허용기준은 C≤W/(3.8×T)의 식으로 구할 수 있다. 여기에서 C는 너비굽음의 시고(矢高)(㎜), W는 부재의 폭(㎜) 그리고 T는 부재의 두께(㎜)이다.
 

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수
 

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