데크 시장의 혁신-LVB(한국어 원본)24.아웃도어 합판(plywood)은 주로 야외에서 사용되기 때문에 방부효력(preservative effectiveness)이 매우 중요하다.
데크(deck)로서 사용될 때는 마루 밑(the surface under the floor)의 장선(joist)과 멍에에 결속되어 있지만, 환기불량 등으로 항상 부후(decay)나 흰개미 (termite)등의 공격에 노출되어 있다. 또 목조주택에서 심벽(core wall)이나 1층 바닥재(flooring materials)의 구조용 합판(structural plywood)으로 사용될 때는 더욱 습기 등에 노출되기 쉬우므로 이들의 피해에 대비하지 않으면 안된다.
방부효력 평가는 KS M 1701 「목재방부제(wood preservative)」 규격의 부속서에 있는 방부효력시험법에 의거하여 실험하였다. 백색부후균(white rot fungi)인 구름버섯(Trametes versicolor)에 대한 내후성 시험에서 아웃도어 합판(plywood)의 평균 질량감소율 (Mass reduction rate) 은 2.6%를 나타내었다. 갈색부후균(brown rot fungi)인 부후개떡버섯(Fomitopsis palustris)에 대한 평균 질량감소율(Mass reduction rate) 은 2.7%, 또 버즘버섯(Serpula lacrymans)에 대한 평균 질량감소율 (Mass reduction rate) 이 1.2%를 나타내었다.
KS M 1701 「목재방부제(wood preservative)」에서 규정하고 있는 목재방부제의 성능기준인 질량감소율(Mass reduction rate) 3%의 성능기준을 모두 만족시키는 방부성능을 나타내었다.
25.흰개미(termites)는 전국적으로 분포하며, 목조주택이나 야외 목조시설물 등에 그 피해가 크다.
흰개미는 국내에 서식하는 일본흰개미(Japan termite)를 공시충(test insect)으로 사용하였으며 ~
26..우리는 LVB의 The competence of an outdoor deck을 알아보기로 하였다.
27.아웃도어 합판의 데크재(deck material)로서 강도적 성능(mechanical properties)을 평가하기 위하여 Specimen size is 145X700mm, 10 specimen for each manufacturing condition 준비하였다. 실제 데크(deck)를 깔 때 장선(joist) 지간(effective span) 거리가 500~600mm로 시공하는 경우가 대부분이므로 시험조건은 span length- 650mm, Tensile ratio of loading- 10mm/min 실험하였다.
그 이유는 길이방향의 섬유분포(fiber distribution)가 합판(plywood)보다 LVB가 많기 때문으로 사료된다.
28.실대재 데크의 접합성능(Joint performance) 평가를 위하여, 시편 크기(specimen size) 145×500mm, 각 제조 조건별 5개, 장선(Joist)길이는 좌우 200mm로 고정하여 측정하였다.
시험조건은 스팬길이 500mm, 인장하중속도(tensile ratio of loading) 10mm/min로 설정하였다.
실험결과 각 제조 조건별 평균 최대하중치maximum load value)(P max)는 장선(lJoist)으로 결속하지 않았을 때보다 30~50%정도 상승하였고 상승률은 방부처리 시험편이 높게 나타났다.
-실대재: 큰 목재
29.실대재 시편의 치수안정성 평가를 건물 옥상에서 야외폭로(weathering) 실험하였다.
-실대재: 큰 목재
30.LVB를 발수처리(water repellents) 후 야외폭로 (weathering) 를 위하여 데크(deck)를 길이 30cm로 재단하고 하부(arch)에 고정을 위하여 방부처리(preservative treatment) 장선(Joist)을 깔았다.
데크(deck) 전용 자동 피스못(piece nail)으로 고정 후 옥상에 장기 폭로(exposure)하였다.
발수제 (water repellenting agent)처리한 27mm 아웃도어 합판 및 LVB에서 뒤틀림 현상은 발생하지 않았다.
31.공장생산된 데크(deck)의 야외사용 적용성 및 시공성(construct ability)을 검증하기 위하여 연구원 구내에 2개소 256㎡를 현장실연 하였다.
설치방법은 기초 콘크리트 주추(a main prop) 위에 멍에(10×10cm)를 지간(effective span) 거리 100cm로 설치하고 장선(5×10cm)을 지간(effective span) 거리 50cm로 깔았다. 상판(sloe plate)으로 LVB데크를 깔고, 데크의 못박기(pegging)는 데크전용 자동 피스(piece nail) 못박기(pegging) 기기를 사용하였다.
33.LVB를을 내력벽의 면재(face bar)로 사용함으로 지진에 대한 내진성(shock-resistance)을 향상시킨다.
일본 건축법에서는 목조축조구법 및 경골(balloom frame)목조공법에서 구조용 합판을 사용하고 있다.
35평형의 2층 단독주택 축조(strcutrue)에 소요되는 방부합판은 모두 90장(ply)이 소요되며, 이는 목재의 재적(timber volume)으로 약 2.35㎥이다.
주택을 장수명화하기 위해서는 썩기 쉬운 1층 바닥틀재(floor frame system)나 내진성(shock-resistance)을 요하는 1층 외주벽에 방부합판 사용을 적극 권장하고 싶다.
34.평형의 2층 단독주택 축조(strcutrue)에 소요되는 방부합판은 모두 90장이 소요되며, 이는 목재의 재적으로 약 2.35㎥이다.
주택을 장수명화하기 위해서는 썩기(decay) 쉬운 1층 바닥틀재(floor frame system)나 내진성(shock-resistance)을 요하는 1층 외주벽에 방부합판 사용을 적극 권장하고 싶다.
35.LVB의 보다 다양한 용도를 위해서는 내구성을 연장시키는 기술개발이 필요하다.
현 기술의 수준이 고내구성(high durability) 합판의 권역(rage sphere)에 들어갈 정도로 목재의 사용환경범주 H3에 해당된다고 생각한다.
사용조건이 눈비를 피할 수 있는 조건이면 10~20년의 내용연수(durable period)가 기대되지만 다습한 조건에서 눈 비를 피할 수 없다면 그 내구연한(persisting period)이 5~10년 정도에 국한될 것으로 추정한다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 발수처리(water repellents)와 절단(section) 마구리면(end header) 차단으로 내구성의 연장수단을 모색하였다.
그 결과 아웃도어 데크의 성능이 많이 개선되어 도장합판(pre-finished plywood)+ 마구리(end header) 차단의 단계까지 그 기술이 도달되었다고 본다.
그러나 금후 목재의 사용환경범주 H4에서도 사용될 수 있는 내구성 (durability) 합판의 아웃도어 데크로 발전하기 위한 지속적인 연구개발이 필요하다고 사료된다.
내구성 합판의 제품이 개발되면 콘크리트 외벽의 사이딩을 포함하여 토목시설물(engineering works establishment)의 외장(the painting work? exterior) 사이딩, 야외가구 등 방부합판의 용도가 지금보다 훨씬 확장 되어질 것으로 생각한다.
36.금후 LVB의 지속적인 연구를 위해 3년 정도의 공동연구를 수행하고 싶다. |
데크 시장의 혁신-LVB(영어 번역본)24. Because outdoor plywood is mainly used outdoors, its preservative effectiveness is very important.
When used for decks, it is bound to joists and beams under the floor, but it is always exposed to decay and termite attack because of poor ventilation. When used as structural plywood for core walls or flooring materials on the first floor in wooden houses, it is even more prone to be exposed to moisture, so preparation for pertaining damage is imperative.
Evaluation of preservative effectiveness was conducted in accordance with the Preservative Effectiveness Testing Method in the annex of the KS M 1701 「Wood Preservative)」 standard. In a weathering resistance test against Trametes versicolor, a type of white rot fungi, the average mass reduction rate of outdoor plywood was 2.6%. The average mass reduction rate was 2.7% when tested on Fomitopsis palustris, a type of brown rot fungi, and 1.2% when tested on Serpula lacrymans.
These preservative performances all satisfy the standard mass reduction rate of 3% which is regulated as the performance criteria for wood preservatives in KS M 1701 「Wood Preservative」.
25. Termites are spread out all over Korea and they cause major damage to wooden houses and outdoor wooden facilities.
Japan termites that live in Korea were used as test insects and the termiticidal performance satisfaction criteria was 100% termite mortality and a mass reduction rate of 3% or lower
Termite mortality is 39.9~54.4%, mass reduction due to dietary consumption is 0.03~0.10g
Although CuAz does not present contact or respiratory toxicity on termites, it is presumed that it plays a role as a dietary repellent or poison.
26. We decided to investigate how competent LVB is as an outdoor deck.
27. To evaluate the mechanical properties of outdoor plywood as a deck material, we prepared 10 samples for each manufacturing condition with a sample size of 145X700mm. Because the joist span length is generally set to 500~600mm when laying actual decks, we tested by setting the span length to 650mm and the tensile ratio of loading to 10mm/min.
We believe this is because fiber distribution in the longitudinal direction is larger in LVB than in plywood.
28. To evaluate the joint performance of structural size lumber decks, we prepared 5 samples for each manufacturing condition with a sample size of 145×500mm, and fixed the joist length to 200mm on both sides.
Span length was set to 500mm, while tensile ratio of loading was set to 10mm/min.
The average maximum load value (P max) for each manufacturing condition increased by around 30~50% than when not binding to joists and the increase rate was high for preservative treated samples.
29. For dimensional stability evaluation of structural size lumber samples, we conducted a weathering test on the building rooftop.
30. To conduct weathering on LVB after treating it with water repellents, the decks were cut in lengths of 30cm and preservative treated joists were placed to fix them on the arch
After fixing them with automatic piece nails used exclusively for decks, the decks were exposed for a long period of time on the roof.
Distortion did not occur in the 27 mm outdoor plywood and LVB treated with water repellants.
31. To verify the outdoor usage applicability and constructability of decks manufactured in factories, we conducted a field demonstration at 2 sections of 256㎡ within our research center.
On top of a foundational concrete prop, beams(10×10cm) were installed with a span length of 100cm and joists(5×10cm) were placed with a span length of 50cm. We placed LVB decks on the top, and nailed them with a device that pegs automatic piece nails used exclusively for decks.
33. Using LVB as faces for bearing walls enhances shock-resistance against earthquakes.
In Japanese construction methods, structural plywood is used in wooden structure and lightweight wood-frame constructions.
The total number of preservative treated plywood used to build a 115㎡ two-story house is 90 sheets, which is approximately 2.35㎥ in wood volume.
To expand the lifespan of the house, we highly recommend using preservative treated plywood for the first floor frame, which can easily decay, or the first floor outer wall that requires shock resistance.
34. The total number of preservative treated plywood used to build a 115㎡ two-story house is 90 sheets, which is approximately 2.35㎥ in wood volume. To expand the lifespan of the house, we highly recommend using preservative treated plywood for the first floor frame, which can easily decay, or the first floor outer wall that requires shock resistance.
35. For LVB to be used for more various purposes, we need to develop technology that extends its durability.
We believe that the level of current technology has entered the scope of high durability plywood, which is equivalent to wood usage environment range H3.
A durable period of 10~20 years is expected when used under conditions that avoid snow and rain but it is estimated that the endurance period is around 5~10 years under moist conditions where precipitation is inevitable.
To improve on such problems, we explored ways to extend durability with water repellents and section end header blocking.
As a result, the performance of outdoor decks has greatly improved such that the technology is considered to have reached the prefinished plywood + end header blocking level.
However, continuous R&D is required to develop durable plywood, which can be used even in wood usage environment range H4, into outdoor decks in the future. If durable plywood products are developed, we believe the usage of plywood will be much more expanded than now in areas such as the exterior siding of civil engineering facilities, including sidings of concrete outer walls, and outdoor furniture.
36. We would like to conduct a 3-year joint research for continuous study on LVB in the future. |
