[목재과학카페] 건조7
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[목재과학카페] 건조7
  • 한국목재신문 편집국
  • 승인 2015.08.13 09:26
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천연건조
목재를 실외에 잔적(piling)하고 덮개를 덮어 직사광선이나 비를 피하면서 잔적 내의 공기 순환을 양호하게 만들어 줌으로써 되도록 균일하게 그러면서도 빨리 건조시켜 주는 방법이다(그림1의 A). 구조용재는 거의 대부분 이 방법에 의해 건조되고 있으며 가구재나 조작용재의 경우에는 인공건조의 예비건조로써 경비의 절감과 마무리 함수율의 균일화 등을 목적으로 이용되고 있다. 천연건조에 있어서 건조도는 기건함수율까지가 한계이나 통상 함수율 20% 이상까지 건조되고 있다. 천연건조는 계절, 기후, 지역 등과 같은 자연적인 조건에 의해 좌우되며 건조에 장시간이 필요한데 특히 함수율 35% 이하에서의 건조 속도는 매우 느린 편이다. 졸참나무처럼 단단한 목재인 경우 두께 2.5㎝ 정도 되는 것은 3∼6개월 동안 20% 전후까지 건조된다. 따라서 건조에 넓은 부지가 필요하다는 단점이 있는 반면 건조 경비가 적게 들며 또한 건조에 의한 목재의 손상이 적은 점 등의 장점이 있다.

천연건조의 경우 처음 약 1개월 동안에는 계절에 관계없이 비교적 빨리 건조가 이뤄지지만 그 후 여러 달 동안의 건조 과정에서는 기상 조건이 큰 영향을 미치게 된다. 잔적 시기는 건조에 의한 손상이 가장 작은 때를 선택하여야 하는데 활엽수재의 경우 횡단면할렬이 빨리 일어나기 때문에 가을철이 되었을 때 시작하여 처음 여러 달 동안에는 서서히 건조시키는 것이 바람직하며 침엽수재의 경우 청변균에 의한 피해가 크기 때문에 봄 또는 여름철에 건조 조건이 좋은 때를 선택하여 건조를 시작함으로써 적어도 표면의 건조만이라도 일찍 끝내도록 하여야 한다. 천연건조에 필요한 건조 일수는 수종에 따라 차이가 있다.

그림 1. 천연건조 시설(A)과 고정식 인공건조실(B).

인공건조
인공건조는 인위적으로 설정한 건조 조건을 이용하여 천연건조에서는 도달할 수 없는 낮은 함수율까지 급속하게 그리고 손상 없이 목재를 건조시키는 것이 목적이다. 인위적으로 건조 조건을 조정할 수 있는 장치나 방법이 여러 가지가 있으나 현재 일반적으로 이용하는 방법은 열기건조법이다.
열기건조법은 가열, 열기의 순환, 건조 작업의 진행 방식 등에 따라 세분되고 있다.

①열기를 만드는 방식에 따른 분류
가열 방식에는 직접가열식과 간접가열식이 있다. 직접가열식이라는 것은 연료를 연소시킨 가스를 직접 잔적되어 있는 목재로 불어 넣는 방식으로 열효율이 좋으나 일반적으로 건조 목재의 손상이 간접가열식보다 많으며 또한 화재의 위험성도 크다. 간접가열식은 증기, 연소 가스, 전기 등을 열원으로 하여 열교환기를 통해 공기를 가열하고 가열된 공기를 목재로 불어 넣어 건조하는 방식인데 열효율은 낮으나 화재의 위험성이 없고 건조재의 손상이 적기 때문에 직접가열식보다 건조 수율이 높은 것으로 알려져 있다.

②열기의 순환 방식에 따른 분류
열기의 순환 방식으로는 자연순환식과 강제순환식이 있다. 자연순환식이라는 것은 열원을 잔적 하부에 설치하고 건조실 내에 공기의 온도 차이를 발생시킴으로써 열기가 실내에서 자연적으로 대류되도록 하는 방식인데 건조 결함이 비교적 많이 발생하고 건조 시간이 길며 조작이 다소 곤란하기 때문에 최근에는 겨우 소형 건조실에만 적용되고 있다. 한편, 강제순환식은 송풍기(fan)에 의해 열기를 잔적 내로 불어 넣어 잔적 내부의 침체된 공기를 교란하거나 또는 급속하게 유동시켜 실내 온도의 균일화를 꾀하기 위한 것으로써 자연순환식보다 건조 결함의 발생이 적으며 또한 신속하게 건조할 수 있다.

③ 건조 작업의 진행 방식에 따른 분류
건조 작업의 진행 방식에 따른 것으로는 고정식과 연속식이 있다. 고정식은 건조실 하나 분량의 목재를 동시에 적절한 조건으로 건조하여 꺼낸 다음 또 다른 재료를 투입하여 건조하는 방식으로 건축비가 저렴하고 조작에 숙련성이 필요 없으며 연속적으로 양산이 가능하다(그림 1의 B). 그러나 투입된 모든 재료에 대해 동일한 조건으로 건조하기 때문에 수종, 목재의 크기와 함수율 등의 차이에 따른 적절한 조건으로 조정할 수 없음으로 목재의 손상이 많고 열효율이 낮으며 또한 작업이 야간까지 연속되는 등의 단점이 있다.


<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수

한국목재신문 편집국   webmaster@woodkorea.co.kr

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