라. 유동성형가공(플라스틱화)1) 특징일상생활에서 여러 가지 형태로 이용되고 있는 플라스틱은 주로 석유나 석탄을 주원료로 하여 만들어지고 있다. 일반적으로 플라스틱이라 하면 유기고분자 물질 중에서 형태를 갖출 수 있는 천연수지 및 합성수지를 총칭하나 대개 합성수지를 의미하는 경우가 많다. 이와 같은 수지는 가열에 의해 연화, 유동하며 또한 임의의 형태로 성형할 수 있는 성질 즉, 가소성(plasticity)을 가지므로 플라스틱이라 한다.특히 열가소성수지는 일반적으로 유기용매나 물 등에 용해되지만, 목재는 가열하더라도 성형할 수 있을
2) 팽윤에 의한 변형성능의 변화목재는 물, 암모니아 혹은 저분자의 알콜, 페놀, 아민 등의 극성 기체나 액체를 흡착함으로써 팽윤(膨潤, swelling)한다. 이와 같은 팽윤제는 목재를 구성하고 있는 고분자의 분자 사슬 사이에 들어가 분자 간 결합을 약하게 하므로 외력이 가해질 때 분자사슬 상호 간의 어긋남에 의해 변형이 쉽게 된다. 이 상태에서 온도를 높이면 변형은 더욱 쉽게 일어난다. 즉, 목재는 팽윤에 의해서 탄성률이 작아지며 연화가 개시되는 온도도 낮아지게 진다. 그 정도는 팽윤제의 종류, 함유량(팽윤율)에 따라 다르다.
4. 개질 리그닌으로 지역 발전의 열쇠가 되는 새로운 산업을 창출개질 리그닌의 활용 분야로서 기대되는 것은 전자기판이나 터치 센서용 플렉시블 기판 등 전자 부품으로부터 사출 성형품의 각종 복합재나 3D 프린터용 생분해성 필라멘트, 자동차의 보닛(bonnet)이나 도어틀 등 용도는 다양하다. 장래의 시장규모는 실로 30조원 정도로 추정되고 있다. 예를 들어, PC나 스마트폰에 사용되는 폴리이미드막의 원료를 개질 리그닌으로 제조하면 약 3분의 1의 비용으로 제조할 수 있다. 이와 같이 기성품보다 비용 절감이 가능한 제품 또한 많이 있다
한국임업진흥원(원장 이강오)은 4월 28일(금), 경민산업㈜(연구책임자 이한식)과 “산림과학기술 출연연구개발 사업을 통해 국산재 파티클보드를 활용하여 건축현장에서 조립·부착만으로 시공을 끝낼 수 있는 ‘중층 건축용 프리패브 전단벽’ 기술을 개발했다”고 전했다.파티클보드는 분쇄된 나무를 판자 형태로 압착한 자재로 간벌목, 폐목재와 같은 미이용 목재 자원을 활용하여 제작이 가능하다. 다만 내구성과 강도가 다소 약하기 때문에 가벼운 소가구의 소재로 이용되고 있다.‘스마트 목조건축 실현을 위한 중층 건축용 프리패브 전단벽시스템 개발’ 과제
Mass Ply의 구성패널을 구성하는 데 사용하는 각각의 1인치(2.54cm) 층재(lamella)는 1/8인치(약 3mm) 베니어판의 9개 층(layer)로 구성된다. 이 얇은 층재는 목재의 자연적인 강도와 치수 안정성을 향상시키기 위해 설계되고 재배열된다.이 독특한 구조로 인해 MPP는 유사한 치수의 CLT 패널의 성능을 능가할 수 있다. MPP 제조에는 PRG 320에서 요구하는 허용 오차를 충족하거나 초과하는 최첨단 컴퓨터 수치 제어(CNC) 기술이 활용된다.1,200mm×2,400mm의 크기의 합판을 후크형 스카프 조인트(
목재의 단점을 개선하는 아세틸화목재는 습도가 높은 조건에서 목재를 파괴하는 곰팡이와 관련하여 많은 문제가 발생하며, 또한 함수율의 변동에 따라 치수가 달라진다. 습기에 노출된 목재는 전체 부위의 수분이 평형 상태가 아닌 경우가 많아서 같은 목재 판자에서도 더 젖은 부분과 더 건조한 부분을 가지게 된다. 수분은 문제를 더 악화시켜 결과적으로 밀도가 낮은 조재(early wood)와 밀도가 높은 만재(late wood) 간의 흡수율 차이, 목재의 3단면에서의 수축·팽창의 차이 등으로 인해 결과 적으로 서로 다르게 팽윤하게 되고 갈라짐이
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]7.10 카본 나노튜브(Carbon nanotubes)고분자의 난연제로 가장 많이 사용되는 나노 섬유상 재료는 카본 나노튜브(CNT, carbon nanotube)이다. 탄소나노튜브는 1985년에 Kroto와 Smalley가 탄소의 동소체인 풀러렌(탄소 원자 60개가 모인 것:C60)을 처음으로 발견한 이후, 1991년 일본전기회사(NEC) 부설 연구소의 飯島가 전기방전시 흑연 음극상에 형성된 탄소 덩어리를 투과 전자 현미경으로 분석하는 과정에서 발견하여 네이처지에 처음으로 발표했다.이후 KIST의
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]한(Han) 등은 다음 반응식에서 보는 바와 같이 흑연과 황산 사이에서 산화환원 반응(redox reaction)에 의해 생성된 팽창으로 설명하고 있다.C + 2H2 SO4 → CO2 + 2H2O + 2SO2이때 발생하는 불연성 기체는 기상에서 가연성 가스의 희석 효과도 나타나지만 팽창성 흑연의 주된 작용은 그림 79에서 보는 바와 같이 유연한 발포성 탄소층을 형성하여 열의 이동을 막는 절연층을 형성하여 가연성분의 열분해를 억제시켜 난연성을 높인다.팽창흑연의 발포배율은 그림 80에서 보는 바와 같이
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]7.6 표면 팽창층(Intumescent)난연제로 사용되는 여러 가지 화합물 중 특정한 화합물은 재료표면의 탄화층 형성을 형성한다. 탄소성 챠의 형성에 관한 총괄논문은 이미 1970년대에 나와 이 시점에서 챠의 형성에 관한 연구는 일단락되고, 이후부터는 난연재료의 연구가 탄화층 형성에서 표면팽창층(Intumescent)의 연구로 이행됐다.표면팽창층이라는 것은 그림 71과 같이 연소 시에 가열되면 표면이 팽창되어 단열층이 형성되어 이것이 분해 생성물의 확산이나 전열이 억제되는 것이다.재료표면을 발포시
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]7.4. 실리콘계 화합물목재에 사용되는 실리콘 화합물은 크게 무기계와 유기계로 크게 나눌 수 있다. 7.4.1 무기계 실리콘 화합물무기계 실리콘 화합물은 통상 물유리로 불리는 수용성 알칼리 실리카와 실리카 졸, 침강성 실리카 및 흄드 실리카(hummed silica)가 사용되며, 유기계 실리콘 화합물은 주로 유기 실란 화합물이 사용된다. 흄드 실리카와 침강성 실리카는 강화성 충진제로도 사용되고, 응축상에서 총발열량을 저하하는 작용을 갖고 있으나 화학적 난연성은 보이지 않으며, 분해되어 물이나 CO2
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]또 다른 연구에서 가오(Gao)는 guanidine dihydrogen phosphate, diguanidine hydrogen phosphate, guanidine carbonate와 guanidine nitrate을 사용하여 TGA로 측정하였다. 챠 생성율이 대략 60%, 55%, 20% and 25%로 인과 질소 사이에는 상승작용이 있음을 보여주고 있다. 헤(He) 등은 APP와 붕산아연(zinc borate)를 사용하면 목재에 강인한 잔류성 챠를 형성한다고 보고하였다.그림 53에서 보는 바와
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]이 과정에서 챠가 형성되며, 형성된 챠는· 가연성 가스의 방출을 저지하고, 추가로 새로운 자유 라디칼(free radicals)의 형성을 저지한다.· 외부로부터의 산소가 들어오는 것을 막는 작용을 한다.· 고분자의 신생면을 열로부터 차단한다.또 인계 화합물 특히 유기인계 난연제는 휘발하여 기상(gas phase)에서 활성 라디칼(PO2, PO과 HPO)을 형성하고, 연소의 연속적인 반응에 필수 불가결한 자유 라다칼(H과 OH)의 포착제로서의 역할을 하는데 이는 브롬(Br) 라디칼보다 5배, 염소(C
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]6.3 가스효과 (gas theories)가스 효과는 다시 불연성 가스에 의한 희석효과(dilution with noncombustible gas)와 라디칼 연쇄반응 붕괴 효과(chainbreaking Inhibitor)로 나뉜다.불연성 가스에 의한 희석 효과는 목재에 처리된 난연제가 열분해에 의해 CO2 , NH3 , H2O등의 불연성 가스를 발생시켜 목재의 열분해에서 생기는 가연성 가스를 희석시키기 때문에 목재의 연소가 중단된다. 따라서 탄산염, 암모늄염 및 결정수를 포함하는 화합물이 효과를 갖
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]5.2.4 초임계유체 처리법(694호 이어서)초임계 이산화탄소 처리법의 장점1. 안전하고, 갑싼 이산화탄소를 캐리어 가스로 이용이 가능하다.2. 주문에 응해서 필요한 때에 필요한 양을 처리할 수 있다.3. 건식 처리이기 때문에 처리 후 건조과정이 필요 없다.4. 처리 후 이산화탄소와 약제를 분별회수하여 재이용이 가능하다. 초임계 이산화탄소 처리법의 단점1. 초임계 상태에 이르기 위해서는 고압이 필요하기 때문에 용기가 고가이고,2. 흡수량을 결정하기 위해서는 처리된 재료를 화학분석 할 필요가 있으며,
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]5. 목재의 난연 처리와 침투성 증진 5.1 목재의 난연 처리 5.1.1 도포 또는 스프레이법 (Brush or Spraying treatment)이 방법은 목재에 난연제를 붓이나 스프레이로 칠하는 방법으로서 통상 3-4회 도포한다. 목재에의 흡수량은 수종, 변재, 심재 등에 따라 다르나 대략 200~300g/㎡로 적고, 침투되는 깊이도 대단히 얇다. 5.1.2 침적법(Impregment treatment)어느 정도 건조된 목재를 난연제 수용액에 수일에서 수주간 담가두는 방법으로서 목재 내에 흡수량
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]4.3 미세연소 열량계 (Microscale combustion calorimetry)고분자의 난연성 측정 기기로 비교적 최근에 소개된 것이 미세연소열량계(microscale combustion calorimeter, MCC)이다.그림 15에 MCC의 모식도와 외관을 나타내었다. 그림 15에서 볼 수 있는 바와 같이 MCC는 콘칼로리미터 보다 훨씬 단순한 것을 알 수 있다. 이 방법은 미국 연방항공청(US Federal Aviation Administration)에 의해 개발되었다. 당초 항공기용
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]그림 12는 동일한 시료(OSB)를 복사열만 20, 35, 50, 65㎾/㎡로 가열했을 때의 변화이다.전체적인 형태는 비슷하나 가열 강도가 강할수록 이른 시간에 피크가 발현하는 것을 볼 수 있다. 또 그림 12에서 보면 2개의 피크가 보이는데 첫 번째 나타나는 피크는 시료가 착화되어 발생하는 가연성 가스에 의한 것이다. 첫 피크가 나타난 이후로는 HRR이 줄어드는 것은 시료 표면에 탄화막이 생성되어 외부로부터 열전달이 차단되기 때문에 나타나는 현상이다. 두 번째 피크는 형성된 탄화막이 깨어지면서 다
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]따라서 위 2가지 발열량에서 CO2/CO의 생성비를 적게 하거나 탄소의 활성표면의 불활성화를 유지하면 연소의 지속이 곤란하기 때문에 유효한 난연제를 선택하면 표면연소의 억제가 가능하다. 전자에 유효한 난연제는 무기 및 유기 인계가 많이 사용되며, 후자에 유효한 난연제는 목재 표면에 코팅하여 불활성화를 이루는 붕소계 약제가 사용된다.목재(Red oak, White pine)는 다른 고분자에 비하여 불꽃연소인 경우에는 적은 편이나 훈소의 경우에는 상당히 많은 편에 속한다. 또 연기가 갖는 자극성, 건강
[한국목재신문=한국목재신문 편집국]3. 목재와 열분해3.1 목재의 열분해와 연소목재는 점차 높은 온도로 가열하면 구조에서 변화가 일어나며, 더욱 온도를 상승시키면 이 변화는 급격해진다. 목재의 3가지 구성요소인 셀룰로스, 헤미셀룰로스 및 리그닌은 열분해하여 가연성 가스, 타르(levoglucosan) 및 탄소성차를 남긴다. 분해는 각각 구성성분의 분해기구에 따라 분해되는데 헤미셀룰로스가 가장 먼저 분해되고, 다음은 셀룰로스이고, 다음이 리그닌 이다. 즉 목재를 구성하는 3가지 성분의 열분해 형태를 TG(in wt.%) and DTG
[한국목재신문=민동은 기자] 한국건설기술연구원(원장 한승헌, 이하 건설연)은 초대형 방사능 사고로부터 안전한 식수를 확보하기 위한 방사능 재난대응 기술로써 ‘고효율 방사성 세슘 제거용 흡착제’를 개발했다고 밝혔다.일본 후쿠시마 원자력발전소 폭발사고 이후, 오염수 이슈 등으로 방사능 제거에 대한 국제적 관심이 높아진 가운데 건설연은 방사능 노출 시 상수원 보호를 위한 초기 대응 기술을 확보하기 위해 노력해 왔다.원자력 사고로 누출되는 방사성 물질 중 세슘-137은 반감기가 30년 이상 지속되면서 방사능을 뿜어낸다. 따라서 토양이나 수