보통 치수의 집성재는 띠톱, 기계대패 등을 이용해 그리고 장대한 집성재는 이동식 절삭기계를 이용해 평면 상태로 조정한다(그림 1). 장대한 만곡집성재인 경우에도 마찬가지로 정형 가공한다.
이와 같이 거칠게 절삭된 면은 마무리용 자동대패(planer) 또는 연삭기(sander)로 재면을 평활하게 조정해 준다.
집성재는 습기의 출입을 적게하는 것이 바람직함으로 방수도장을 해주는 경우도 있으며 또는 방수지나 비닐, 폴리에틸렌 등으로 포장한 다음 그위에 포장용 골판지나 거적을 감싸 출하하는 경우가 많다.

⑦ 화장단판의 접착
화장조작용과 화장구조용 집성재의 경우 마무리 가공된 집성재의 표면에 접착제를 도부하고 두께 0.6∼1.5㎜ 정도의 화장단판을 대개 부심판이나 대판 위에 적층한 다음 열압기로 붙여 주게 된다. 이런 경우 화장단판과 부심판이나 대판으로 이루어진 표면재(face)는 집성재인 심재(core)보다 함수율이 낮은 조건에서 접착해 주어야 한다.
이것은 표면재의 함수율이 높은 경우 팽창되어 있는 상태에서 열압을 통해 접착이 이루어짐으로써 내층의 심재와 동일한 함수율에 도달할때 수축하려고 하지만 내층의 심재에 의해 수축이 저지되어 인장응력을 받게됨으로써 할렬이 일어나기 쉬운 상태에 처하게 되기 때문에 그렇다.
이런 현상은 건조 초기에 표층의 인장응력이 목재 조직의 인장강도보다 커지게 됨으로써 할렬이 발생하게 되는 것과 동일하다.
 

일반적인 성질과 용도
집성재는 제재목을 표면 적층하여 보의 형태로 제조된다. 제재목에 비해 더 넓고 더 두꺼우며 더 길면서 더 강한 보를 생산할 수 있다. 이들 집성재 보의 용도로 야외 실내 경기장, 하키 구장, 교각, 창고, 주거용 및 상업용 건물, 교회, 전봇대, 농장 건물 등과 같은 건축물의 구조재를 들수 있다.
미국에서 생산되는 대부분의 집성재는 주로 남부소나무나 미송과 같은 구조용 침엽수 수종에 의한 것이지만 다른 여러 침엽수 및 활엽수 수종들도 집성재 생산에 사용되고 있다.

구조용 집성재 보를 부후되기 쉬운곳에 사용하기 위해서는 보존제로 가압처리 해줄수 있다. 이러한 특성은 교각이나 전신주로 이용하는 경우 특히 중요하다.
공장에서 모든 필요한 기계 가공과 보존 처리가 끝난 제품은 현장에서 재단되고 처리되는 것보다 더 우수한 성능을 지니게 된다. 대략 34m 길이까지의 전봇대인 경우 집성재 제품은 주문에서 배달 사이까지 1∼2개월 정도 소요되지만 제재목 제품은 1년 이상 소요될 수 있다.
팽팽하게 전깃줄이 당겨져 있는 전봇대가 부후 또는 심각한 기후 조건에 의해 파손되는 경우 집성재 제품을 사용하는 것이 경제적으로 효과적이며 시간적으로 적절한 대책이 될수 있을 것이다.

비교적 최근 상업적으로 발달하게된 집성재 제조 기술로 강화 복합재의 적층을 들수 있다. 섬유 강화 복합재 기술을 통해 집성재에 이종 재료인 유리 섬유, 탄소 섬유 및 폴리에스테르(polyester) 섬유와 같은 것을 접목시킬 수 있게 되었다. 이 공정에서는 높은 인장강도를 지니는 합성 섬유가 집성재 보의 인장 쪽 표면에 적층된다.
이런 적층을 통해 적은 목재의 양과 작은 횡단면 치수로도 강도와 강성이 더 큰 보를 생산할 수가 있다. 또한 높은 강도의 강화 만판을 적층시켜줌으로써 축방향의 인장에서 압축까지 보의 파괴 형태가 바뀌게 되는데 이는 설계상의 안전성을 개선해 줄수 있다. 이러한 종류의 복합 기술은 군수 및 항공, 자동차 경주, 해운 산업에서 이용되고 있다.

집성재의 내화 성능은 일반적으로 매우 우수하다. 화재시와 동일한 조건으로 목재를 연소시킨 실험에 의하면 연소에 따라 단면이 줄어드는 속도는 수종과 함수율에 따라 다소 차이를 보이는데 침엽수재는 활엽수재보다 조금 연소가 더 빨리 진행되고 목재의 함수율이 높을수록 연소 속도가 느려지지만 평균 연소 속도는 0.6∼0.8㎜/min.으로써 대략 0.7㎜/min. 전후이다.
건물에 있어 기둥이나 보의 단면치수는 계산에 의해 결정된다. 그러나 목재는 화재의 진행에 따라 단면이 줄어들어 건물을 지탱하는 내력이 차츰 감소됨으로써 건물이 붕괴될 수가 있다. 이의 방지를 위해 법률에서는 계산에 의해 구해진 단면에 25㎜를 더해줄것을 요구하고 있다. 이 더해진 25㎜ 두께 덕택에 화재의 발생시 30분 이상의 안전한 대피시간이 확보될 수 있는 것이다.
그 이유는 평균 연소 속도가 0.8㎜/min.인 경우(0.8×30=24㎜)도 있기 때문에 안전성을 고려해 다소 높은 값으로 결정된 것이다. 철근이나 강재가 400℃에 도달하게 되면 강도 성능이 급격히 떨어지는 것과는 달리 목재는 높은 단열성을 지니며 불에 타더라도 스스로 표면에 탄화층을 형성하기 때문에 그 이상의 연소를 막아주는 기능을 지니게 된다. 이런 이유 때문에 집성재와 같은 대단면의 목재는 화재에 대해 안전한 재료라고 할 수 있다.
일반 목재의 1.5배 정도 되는 강도를 지니는 집성재의 제조에 쓰이는 접착제는 열에 강한 레조르시놀수지접착제로써 가열되어도 그 접착 성능이 저하되지 않기 때문에 대규모 목조건축이 가능해지게 된 것이다.

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수