개념 한 쪽
목재는 구조적·미적 장점이 많으나 화재와 수분에 취약하므로 적절한 시공과 처리가 필요하다. 판상재와 합판 등 목재 제품은 제조 공정에 따라 성질과 용도가 달라지고, 목재의 수분 상태는 치수 안정성과 직결되므로 이해해야 할 핵심 개념이다.
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출제기준 단원 「목공사 시공」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 방화 피복재 적합성 판단 | 1 | 방화 처리제로 적절한 재료를 가려내기 |
| 부재의 구조적 크기 비교 | 1 | 목조 부재 중 단면이 가장 큰 부재 식별하기 |
| 판상재 제조 공정 명칭 | 1 | 원료 형태와 공정에 따른 판상재 명칭 매칭하기 |
목재는 가연성 재료이므로 화재 확산을 억제하기 위한 방화 처리가 필요하다. 방화재는 불에 타지 않거나 연소를 억제하는 성질을 가진 재료를 의미하며, 플라스터(석고), 방화페인트, 인산암모늄 약제 등은 방화 피복이나 화학적 난연 효과를 내는 표준적인 방화재로 분류된다. 반면 염화비닐수지와 같은 가연성 플라스틱은 일반적인 방화 처리제로서 대표성이 떨어지고 고온에서 유독가스를 발생시킬 위험이 있어 방화 목적의 피복재로 부적절하다.
목조 건축에서 각 부재의 단면 크기는 그 부재가 부담하는 하중과 역할에 따라 결정된다. 체목은 기둥 상부에 가로로 놓여 기둥 간의 하중을 연결하고 지붕 하중을 전달하는 역할을 하므로 다른 보조 부재보다 단면이 크게 설계되는 것이 일반적이다. 반대로 수목장, 꿸대, 오림목 등은 보조적 연결이나 경량 지지 역할을 하므로 체목보다 단면이 작다.
목재는 비강도가 크고 보온성이 좋은 장점이 있으나 습도 변화에 매우 민감하여 건습에 따른 수축·팽창이 발생한다. 이러한 신축변형은 목재의 중요한 단점이므로 목공 시 치수 안정성 확보와 건조 관리가 필수적이다. 합판은 인접 층의 결 방향을 교차 적층하여 수축·팽창을 억제하므로 순수 목재보다 치수 안정성이 우수하다.
목재의 수분은 자유수와 결합수로 나뉜다. 자유수는 세포강이나 세포간극 등 빈 공간에 존재하며 건조 시 먼저 증발한다. 결합수는 세포벽에 결합되어 있어 이 수분이 빠지면 목재가 수축을 시작한다. 섬유포화점은 자유수가 모두 증발하고 결합수만 남은 상태로서 함수율은 대체로 약 28~30% 수준이며, 이 값 이하에서 치수 수축이 발생한다.
목재용 방부제는 목재 내부에 오래 머무르며 균류에 대한 저항성을 제공해야 한다. 따라서 방부제는 휘발성이 없어야 하고 화학적으로 안정하며 목재 깊숙이 침투할 수 있어야 한다. 휘발성이 강한 물질은 장기 방부 효과를 유지하기 어렵기 때문에 적절하지 않다.
실전 문제는 재료의 용도와 제조 공정, 물성 차이를 묻는 형태로 출제된다. 예컨대 방화 처리제로 부적절한 것을 고르는 문항에서는 염화비닐수지가 가연성 플라스틱이라는 사실을 근거로 정답을 선택한다. 부재의 단면을 묻는 문제에서는 체목이 기둥 상부에서 보 역할을 겸하므로 단면이 가장 크다는 원리를 적용한다. 판상재 명칭을 묻는 문제에서는 원료 형태와 공정(예: 소편(chip)+접착제+가열압착=파티클보드)을 기준으로 대응한다. 섬유포화점 관련 문제는 '약 28~30%에서 수축 시작'이라는 숫자와 정의를 기억하면 정답을 도출하기 쉽다.
목재는 화재가 발생하면 순간적으로 불이 확산하여 큰 피해를 주는데 이를 억제하는 방법으로 가장 부적절한 것은?
정답 ② · 문제는 목재 화재 확산 억제에 부적절한 방법을 고르도록 요구한다. 염화비닐수지는 가연성 고분자로 연소 시 유해가스 발생과 난연성 확보가 어려워 목재의 방화 피복제로는 적절하지 않다.
염화비닐수지는 가연성이므로 목재 방화 처리제로 부적절하며, 나머지는 불연성 피복재이다.
다음 목조 부재 중 일반적으로 단면이 가장 큰 것은?
정답 ④ · 한식 목조 건축에서 '체목'은 기둥 상단의 주심 위에 가로놓여 기둥과 기둥을 연결하면서도 보의 역할을 겸하는 매우 중요하고 큰 수평 부재입니다. 수평장이나 꿸대 등은 비교적 작은 단면을 가지지만, 체목은 구조적 하중을 크게 부담하므로 일반적으로 단면이 가장 큽니다.
체목은 기둥 상부에 가로놓여 보의 역할을 겸하는 주요 수평 부재로, 구조적 하중을 직접 받아 단면이 가장 크게 설계됩니다.
목재가 건축재료로서 갖는 장점에 해당되지 않는 것은?
정답 ② · 문항은 목재가 건축재료로서 가지는 장점들 중 틀린 것을 찾는 문제이다. 목재는 무게 대비 강도가 커 기둥·보 등에 유리하고 종류별로 다양한 미려한 외관을 제공하며 열전도율이 낮아 보온성이 좋다는 장점이 있다.
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