또한 심판에 폐재 등의 이용이 가능하기 때문에 단판만에 의한 구성보다 경제적인 이점이 있다는 특성을 소재심판합판이 지니게 된다.
소재심판용 수종은 피나무, 가문비나무, 전나무, 솔송나무, 나왕 등과 같이 함수율 변화에 따른 수축, 팽창률 뿐만 아니라 방사방향 및 접선방향 사이의 수축, 팽창률이 작은 수종이 적당하다(표 1).

소재심판의 제조공정을 살펴보면 아래와 같다.
① 블록 방식
함수율 8∼10%, 두께 20∼25㎜ 정도의 제재판(挽板)을 제조하고 접착제를 도부한 다음 블록형으로 집성하여 4∼6㎏/㎠, 100℃ 이하로 압체, 경화시킨 것을 제재하여 심판으로 사용한다(그림 1의 A).
② 라민 방식
두께 7㎜ 이하의 단판을 단판적층재(LVL) 방식으로 접착한 다음 제재하여 심판으로 사용한다(그림 1의 B).
③ 배튼 방식
원목으로부터 만판을 제재하여 함수율 8∼10% 수준으로 건조하고 기계대패로 양면삭한 다음 폭 2.5∼7.5㎝ 정도 및 적당한 길이가 되도록 종절 및 횡절을 실시하고 접착제를 측면에 도부하여 10∼25㎏/㎠의 횡압과 100℃ 정도의 온도로 열압, 제조한 것을 심판으로 사용한다(그림 1의 C).

그림 1. 블록(A), 라민(B) 및 배튼(C) 방식에 의한 소재심판

 

일반적인 성질과 용도
합판은 목재의 본래 특성인 수축 및 팽창 이방성이 매우 작은 재료이다. 합판의 경우 인접 단판간의 목리가 서로 90˚로 직교하도록 적층하여 제조하기 때문에 목재가 나타내는 방사방향 및 접선방향으로의 높은 수축 및 팽창이 상당히 작아지게 된다. 다양한 수종의 목재로 제조한 두께 2.5∼12.5㎜인 합판에 대한 연구에서 표판의 목리에 대해 평행인 방향의 생재에서 전건 상태까지의 수축률인 전수축률은 0.2∼1.0%(평균 0.45%) 그리고 표판의 목리에 대해 직각인 방향의 전수축률은 0.3∼1.2%(평균 0.67%)인 결과가 얻어졌다. 그러나 합판의 두께 방향의 수축은 함수율과 목리 배향(판목 또는 정목)이 동일한 경우 소재와 큰 차이를 보이지 않게 된다. 활엽수 3매합판인 경우 길이 또는 폭 방향의 수축률은 두께 방향의 수축률에 비해 10∼20배 정도 더 작은 것으로 드러났다.
일반적으로 합판의 수축은 단판의 두께와 적층수 목재 수종, 함수율 변화 정도 등에 따라 달라진다. 동일 두께의 합판을 기준으로 해보면 5매합판이 3매합판보다 길이 및 폭 방향의 수축률이 더 작은 결과를 보이게 된다. 불규칙한 수축이나 팽창은 틀어짐의 원인이 된다. 또한 압축이상재나 인장이상재와 같은 목재의 결함 및 비대칭 구조에 의해서도 틀어짐이 발생하게 된다.
합판의 두께 방향에서 보았을때 심판의 정중앙 부위를 중립면(neutral plane)으로 하여 서로 마주보게 되는 위쪽과 아래쪽 부분은 두께와 수종이 같은 단판이 서로 대칭을 이루도록 배열되어야 한다. 두께와 수종 이외에도 중립면으로부터 동일한 거리에 배열되는 위쪽과 아래쪽의 단판은 목리와 접착시의 함수율도 서로 동일하여야 한다. 즉, 이론적으로 중립면 위쪽의 합판 구성층은 중립면 아래쪽의 합판 구성층과 마치 거울에 비출때 나타나는 상처럼 대칭이 되어야 하는 것이다(그림 2의 A).

그림 2. 합판에 있어서의 단판 대칭 구성(A)과 이방성 개선(B) 개념도

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수

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