개념 한 쪽
목공사 시공에서 재료의 제조 방식과 물성, 그리고 이음·보강 철물의 용도는 실제 시공 품질에 직결된다. 인조목재의 제조특성, 수지의 열적 성질에 따른 성형법, 목재 함수율이 물성에 미치는 영향 등을 중심으로 핵심 개념을 정리한다.
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출제기준 단원 「목공사 시공」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 인조목재 판별 | 1 | 제조 공정 키워드로 MDF를 식별하는 능력 |
| 수지 성형법 구분 | 1 | 열가소성·열경화성에 맞는 성형법을 가리는 능력 |
| 함수율과 물성 판단 | 1 | 함수율 변화가 목재의 강도에 미치는 방향을 판정하는 능력 |
MDF는 톱밥을 고온·고압으로 압축하여 목재 섬유를 리그닌 등으로 고착시켜 만든 인조목재판이라는 점을 설명한다. 이 과정에서 표면이 매끄럽고 마감성이 우수하나, 섬유가 조밀해 습기에 약하고 밀도가 높아 무게가 많이 나가는 특성이 발생한다. 합판이나 집성목재와 제조 공정이 다르므로 톱밥 압축이라는 공정 키워드로 MDF를 식별한다.
수지는 열에 반응하는 성질에 따라 열가소성과 열경화성으로 구분된다. 열가소성 수지는 가열하면 연화하고 냉각하면 다시 경화되는 가역적 성질을 가져 재가열로 재성형이 가능하며, 이송성형(사출·압출 등)이 주된 성형법이라는 점을 설명한다. 반면 압축성형은 열경화성 수지의 주요 성형법이라는 구별 지점을 명확히 한다.
목재의 함수율 변화는 물성 변화를 유발한다. 섬유포화점 이하에서 함수율이 감소하면 세포벽이 수축하여 목재가 더 조밀해지고 강도가 증가하며 인성은 감소한다는 원리를 제시한다. 따라서 함수율 감소 시 강도가 감소한다고 기술한 설명은 부적절하다는 점을 지적한다.
목구조에서 부재의 연결 방식은 이음(길이 방향 이어붙임)과 접합(직각·경사 맞춤)으로 구분한다. 보강철물은 용도별로 명확한 기능을 가지며, 큰 보에 작은 보를 걸쳐받게 하는 안장쇠처럼 형태에서 기능을 유추해 적절한 철물을 선택해야 한다는 실무적 원칙을 설명한다.
이음·맞춤의 단면 방향은 응력 방향과의 관계를 고려하여 결정해야 하며, 일반적으로 단면은 응력 방향에 직각으로 배치해야 저항력이 최대화된다는 기본 역학 원리를 제시한다.
MDF를 묘사한 선지에서 '톱밥을 압축가공'하고 '리그닌으로 고착'된 재료라는 키워드가 나오면 MDF를 선택한다. 열가소성 수지 관련 보기를 볼 때는 '가열하면 연화하여 다시 재성형 가능'과 '사출·압출 등의 이송성형'을 떠올려 압축성형을 정답과 대비해 오답을 가린다. 함수율 문제에서는 섬유포화점 이하에서 마름에 따라 강도가 증가한다는 기본 원리를 적용해 강도 감소를 주장하는 보기를 배제한다.
톱밥을 압축가공해서 목재가 가진 리그닌 단백질을 이용하여 목재섬유를 고착시켜 만든 것으로 습기에 약하고 무게가 많이 나가지만 마감이 깔끔한 인조 목재판은?
정답 ③ · 문제는 톱밥을 압축해 리그닌을 이용해 결합한 인조목재판의 정체를 묻고 있다. 톱밥이나 목재섬유를 고온·고압으로 압축해 만든 제품은 MDF로, 표면이 매끈하고 마감이 좋지만 습기에 약하고 무거운 특성이 있다.
톱밥에 목재의 리그닌을 이용해 고착시킨 인조목재판으로 습기 약하고 무거운 것은 MDF이다.
다음은 열가소성 수지에 대한 설명이다. 틀린 것은?
정답 ① · 문제는 열가소성 수지에 대한 설명 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 열가소성 수지는 가열하면 연화하고 냉각하면 다시 단단해지는 가역적 성질을 가지며 아크릴류 등이 포함되고 일반적으로 투광성이 좋다.
열가소성 수지는 가열 시 연화되므로 압축성형이 아닌 사출·압출 등 이송성형이 주로 사용된다.
목재와 함수율과의 관계를 설명한 것 중 부적당한 것은?
정답 ④ · 목재의 함수율과 섬유포화점(Fiber Saturation Point, 약 28~30%) 사이의 관계를 묻는 문제입니다. 섬유포화점 이상에서는 세포벽이 물로 꽉 차 있어 함수율이 증감해도 목재의 수축이나 팽창이 발생하지 않으며, 강도도 일정합니다.
섬유포화점 이하에서 함수율이 감소하면 세포벽이 조밀해져 강도는 증가하고 인성은 감소하므로, 강도가 감소한다는 설명은 틀렸다.
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