대단면 스킨팀버의 휨 성질에 관한 연구

Abstract

최근 들어 한옥에 대한 수요과 공급이 계속해서 늘고 있다. 이러한 한옥이 가지고 있는 가장 심각한 문제는 과도한 지붕구조의 무게와 이로 인해 늘어날 수밖에 없는 구조부재의 대형화이다. 따라서 겉으로는 대단면 목재 부재이면서 다량의 목질부를 제거하여 무게의 경량화를 이루고 감소하는 강도적 성질은 부재의 하이브리드화를 통해 보충할 수 있는 실대재 대단면 스킨팀버를 제작하였다. 소나무와 낙엽송 두 수종을 사용하여 실대재 스킨팀버를 제작하였다. 두 수종에 대해 정각형 스킨팀버와 원통형 스킨팀버 각각을 제작하여 휨성능을 평가하였다. 가공기계의 정밀도 부족으로 인해 부재에 과도한 손상이 발생하여 의도한 정도의 강도적 성질을 얻지 못하였다. 하지만 가공기계의 정밀도 향상을 도모하고 추가적인 하이브리드 구조체 제작을 첨가한다면 경량의 대단면 구조부재의 생산이 가능할 것으로 판단된다. 본 연구에서 실제 제작한 낙엽송과 소나무 실대재 스킨팀버에서는 수종간의 휨성능 차이는 나타나지 않아 적절히 혼용 가능한 것으로 나타났다. 낙엽송의 MOR 기준에서만 정각형과 원통형간에 성능 차이가 인정되어 구분하여 사용해야 할 필요가 있고 나머지에 있어서는 차이가 인정되지 않아 혼용이 가능하다고 판단되었다. 본 연구의 목적이 어느 정도의 강도를 지닌 경량의 대단면 구조재 개발에 있으므로 목질계 우드세라믹이나 경량철골 등을 이용한 하이브리드 구조체를 개발한다면 한옥이나 실내인테리어재료 그리고 기둥-보 공법의 재료 등으로 활용 가능할 것이다. Recently, the demand and supply on the Hanok have been increased. However, Hanok should be requested larger section of structural members because of excessive roof weight. So, structural skin-timber was manufactured to get a lightweight structural member. The structural skin-timber has exterior shape with larger section but a great volume of wood be removed. The reduced strength of structural skin-timber can be supplemented by hybridizaion of structural member. Japanese larch and Domestic pine were used to manufacture the structural skin-timber. Structural skin-timbers of rectangular shape and cylinder shape were manufactured and tested to evaluate the bending properties. The intended strength property could not be obtained because member had been suffered severe damage by precision deficiency of manufacturing machine. However, if precision of manufacturing machine would be improved and additional hybridizaion of structural skin-timber would be done, lightweight structural member will be able to be manufactured. Structural skin-timber did not showed statistical significancy between two species, so it is possible to use pine mixed with larch. Only MOR of larch showed statistical significancy between rectangular shape and cylinder shape, so it is necessary to use of those as separate things. However, the rest of skin-timber can be judged mixed using because of non statistical significancy. The objective of this study was the development of lightweight larger structural member with relatively strength. If hybrid member of skin-timber could be developed with wood-ceramics, lightweight steel and more, it can be possible to be used as a building material of Hanok, interior material, post & beam construction material and more.