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한국목재공학회> 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology)> 적외선분광분석과 Py-GC/MS를 이용한 옻칠 및 캐슈칠도막 분석

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적외선분광분석과 Py-GC/MS를 이용한 옻칠 및 캐슈칠도막 분석

Analysis of Lacquer and CNSL Using Infrared Spectrometer and Pyrolysis-GC/MS

최재완 ( Jaewan Choi ) , 김수철 ( Soo-chul Kim )
  • : 한국목재공학회
  • : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권1호
  • : 연속간행물
  • : 2018년 01월
  • : 1-9(9pages)
목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology)

DOI

10.5658/WOOD.2018.46.1.1


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칠기문화재 보존에 옻칠이 사용되지만 근대화로 인해 캐슈칠과 같은 합성도료가 같이 사용되는 추세이다. 보존윤리에서는 문화재 보존 시 동일 재료가 사용되어야 한다고 명시되어있다. 따라서 칠기문화재 보존에는 옻칠과 같은 천연도료가 사용되어야 한다. 하지만 옻칠과 캐슈칠의 성분이 유사하여 전문가들도 쉽게 구분하지 못하는 실정이다. 본 연구에서는 IR과 Py-GC/MS를 이용하여 이를 분석하고 식별 키워드를 찾고자 하였다. IR 분석 결과 옻칠은 720 cm-1 대에서 피크가 확인되었으며 캐슈칠은 750 cm-1, 720 cm-1, 700 cm-1 대에서 피크가 확인되었다. Py-GC/MS 결과 두 종류의 시료에서 Benzene과 Phenol계 화합물과 알킬사슬고리에 기인하는 성분이 검출되었다. 하지만, 캐슈칠에서는 Hexanoic acid라는 성분이 검출되었고 옻칠에서는 검출되지 않았다. 이러한 분석방법을 토대로 진정성 있는 칠기문화재 보존처리 및 복원에 활용될 수 있을 것이라 판단된다.
Nowadays, synthetic resin varnish such as cashew nut shell liquid (CNSL) is being used as well as traditional lacquer. The code of ethics states that material must be identical to the original when preserving cultural heritage. Therefore, lacquer should be used. However, problem is that even experts have difficulties differentiating lacquer and CNSL as they have similar components. Therefore, this study was carried out to identify the difference between lacquer and CNSL using IR and Py-GC/MS. As a result of IR, in lacquer, 720 cm-1 peak was detected and in CNSL, 750 cm-1, 720 cm-1 and 700 cm-1 peaks were detected. The results of Py-GC/MS detect benzene compounds and alkyl chains for both varnishes. However, hexanoic acid was detected from CNSL but not lacquer. Using these analytical methods, the differences between lacquer and CNSL can be identified on the scene. This is expected to be applied to the authentic conservation and restoration of lacquerware.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2018-500-003860871

간행물정보

  • : 공학분야  > 토목공학
  • : KCI등재
  • : SCOPUS
  • : 격월
  • : 1017-0715
  • : 2233-7180
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1973-2023
  • : 2643


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51권1호(2023년 01월) 수록논문
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1표지 및 목차

저자 : 한국목재공학회

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 0-0 (1 pages)

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2Characteristics of Magnetic Sengon Wood Impregnated with Nano Fe3O4 and Furfuryl Alcohol

저자 : Gilang Dwi Laksono , Istie Sekartining Rahayu , Lina Karlinasari , Wayan Darmawan , Esti Prihatini

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 1-13 (13 pages)

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Sengon (Falcataria moluccana Miq.) tree offers a wood of low quality and durability owing to its low density and thin cell walls. This study aimed to improve the properties of sengon wood by making the wood magnetic, producing new functions, and characterizing magnetic sengon wood. Each wood sample was treated using one of the following impregnation solutions: Untreated, 7.5% nano magnetite-furfuryl alcohol (Fe3O4-FA), 10% nano Fe3O4-FA, and 12.5% nano Fe3O4-FA. The impregnation process began with vacuum treatment at 0.5 bar for 2 h, followed by applying a pressure of 1 bar for 2 h. The samples were then tested for dimensional stability and density and characterized using scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), Fourier transform infrared spectrometry (FTIR), X-ray diffraction (XRD) analysis, and vibrating sample magnetometry (VSM) analysis. The results showed that the Fe3O4-FA impregnation treatment considerable affected the dimensional stability, measured in terms of weight percent gain, anti-swelling efficiency, water uptake, and bulking effect, as well as the density of sengon wood. Changes in wood morphology were detected by the presence of Fe deposits in the cell walls and cell cavities of the wood using SEM-EDX analysis. XRD and FTIR analyses showed the appearance of magnetite peaks in the diffractogram and Fe-O functional groups. Based on the VSM analysis, treated sengon wood is classified as a superparamagnetic material with soft magnetic properties. Overall, 10% Fe3O4-FA treatment led to the highest increase in dimensional stability and density of sengon wood.

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3Aims and scope

저자 : 한국목재공학회

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 1-1 (1 pages)

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4Flexural Modulus of Larch Boards Laminated by Adhesives with Reinforcing Material

저자 : Injeong Lee , Weontae Oh

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 14-22 (9 pages)

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Economical use of larix (larch) boards (grade 3) in industries is lower than that of imported hardwood; thus, studies have been conducted toward performance improvement of larix boards. Herein, flexural modulus of larix board samples laminated with wood adhesives polyurethane resins, poly (vinyl acetate) resins, phenol-resorcinol-formaldehyde resins, melamine-formaldehyde resins, and urea-formaldehyde resins was compared with that of the samples bonded with adhesives reinforced with mesh-type basalt fibers. Moreover, the flexural moduli of the laminated samples bonded by mesh-type basalt fibers were compared with those of reinforced samples. The results showed that boards laminated with polyurethane and urea-formaldehyde resin adhesives had higher flexural modulus than those without the lamination. In particular, the increase in the flexural modulus was relatively significant for the 2- and 3-ply board structures laminated with polyurethane adhesives compared to those with reinforcement. The 3-ply board structure without reinforcement had the highest flexural modulus when the urea-formaldehyde resin adhesive was used.

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5Characteristics of Bio Pellets from Spent Coffee Grounds and Pinewood Charcoal Based on Composition and Grinding Method

저자 : Nopia Cahyani , Andi Detti Yunianti , Suhasman , Kidung Tirtayasa Putra Pangestu , Gustan Pari

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 23-37 (15 pages)

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One type of biomass that has promising potential for bio pellet production is spent coffee grounds (SCGs). However, previous studies have shown that SCGs in bio pellets cause a lot of smoke. Therefore, they need to be mixed with a material that has a higher calorific value to produce better quality pellets. One material that can be used is pine wood because it has a natural resin content that can increase the calorific value. The aim of this study was to examine the quality of bio pellets produced with SCGs and pine wood charcoal at different particle sizes. The charcoal was ground using either a hammer mill (HM) or a ball mill (BM). Pine wood charcoal was mixed with SCGs at ratios of SCGs to pine wood charcoal of 4:6 and 6:4 by weight, respectively, and the adhesive used a tapioca with a composition ratio 5% of the raw material. The bio pellets were produced using a manual pellet press. The quality of the bio pellets was assessed based on Indonesian National Standard (SNI) 8021-2014, and the physical observations include flame length, burning rate, and compressive strength. The average water content, ash content, and calorific value of the bio pellets were in accordance with SNI 8021-2014, but the density and ash content values were below the standard values. The BM variation of bio pellets had a higher compressive strength than the HM variation, and the 4:6 BM variation had the longest burning time compared with 4:6 HM.

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6Effects of Precipitation pH of Black Liquor on Characteristics of Precipitated and Acetone-Fractionated Kraft Lignin

저자 : Ega Cyntia Watumlawar , Byung-dae Park

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 38-48 (11 pages)

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Two important steps in utilizing technical kraft lignin (KL) from black liquor to synthesize lignin-phenol-formaldehyde (LPF) resin are its extraction via precipitation and fractionation. However, the effects of precipitation pH and acetone fractionation on the characteristics of hardwood KL have not been studied for LPF resins. Therefore, this paper reports the effects of the precipitation pH of black liquor and acetone fractionation on the characteristics of KL from mixed hardwood species for LPF resins. The precipitation was conducted at various pH levels from 3 to 9 of black liquor to obtain crude KL (C-KL), which was used in acetone fractionation to produce acetone-soluble KL (AS-KL) and acetone-insoluble KL (AI-KL). Precipitation at pH 3 and 9 produced the highest and lowest yields of C-KL, respectively. As expected, the C-KL infrared spectra were similar regardless of the precipitation pH levels. As the pH increased, the molecular weight of C-KL increased. However, the molecular weight of AS-KL and AI-KL after acetone fractionation increased to a maximum of 4,170 and 47,190 g/mol at pH 7, then decreased to 3,210 and 19,970 g/mol at pH 9, respectively. The smallest molecular weights of AS-KL and AI-KL were 3,210 and 15,480 g/mol and were found at pH 9 and 3, respectively. These results suggest that both AS-KL at pH 9 and AI-KL at pH 3 have good potential as starting lignins for synthesizing LPF resins that require cross-linking for polymerization.

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7Reliability of the Impregnated Boron Compounds, Citric Acid- and Heat-Treated Samama (Anthocephalus macrophyllus) Wood against the Fungal and Termite Attacks

저자 : Trisna Priadi , Guruh Sukarno Putra , Tekat Dwi Cahyono

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 49-57 (9 pages)

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This research aimed to evaluate the durability of Samama (Anthocephalus macrophyllus) wood treated with boron preservatives, citric acid (CA), and heating against termites. Wood samples were impregnated firstly with 5% boron solutions, such as boric acid, borax and boric acid + borax combination at 1:1 (w/w). The second impregnation used 5% CA. The impregnations were conducted in a pressure tank at 7 kg/cm2 for 4 hours. After impregnation, the samples were heat treated at 80℃ or 160℃. All the treated and control samples were exposed to decay fungi, drywood termites and subterranean termites based on SNI 7207:2014 standard. The results showed that boron preservatives reduced fungal attacks on Samama wood. The combination treatment of boric acid, CA and heat treatment at 160℃ was also effective to increase the resistance of Samama wood against white- and brown rot fungi, and drywood termites. Heat treatment consistently improved the resistance of Samama wood from decay fungi.

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8Lateral Resistance of Reinforced Light-Frame Wood Shear Walls

저자 : Hyung Woo Lee , Sang Sik Jang

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 58-66 (9 pages)

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In light-frame timber construction, the shear wall is one of the most important components that provide resistance to lateral loads such as earthquakes or winds. According to KDS (Korea Design Standard) 42 50 10, shear walls are to be constructed using wood-based structural sheathing, with studs connected by 8d nails spaced 150 mm along the edge and 300 mm in the field. Even though small-scale residential timber building can be designed to exhibit seismic resistance using light-frame timber shear walls in accordance with KDS 42 50 10, only the abovementioned standard type of timber shear wall is available. Therefore, more types of timber shear walls composed of various materials should be tested to measure their seismic resistance, and the results should be incorporated into the future revision of KDS 42 50 10. In this study, the seismic resistance of shear walls composed of structural timber studs and wood-based structural sheathing with reinforced nailing is tested to evaluate the effects of the reinforcement. For the nailing reinforcement, shear wall specimens are constructed by applying nail spacings of 75-150 mm and 50-100 mm. For the shear wall specimens with one sheathing and reinforced nailing, the shear strengths are 1.7-2.0 times higher than that of the standard shear wall (nail spacing of 150-300 mm). The shear strength of the shear walls with sheathing on both sides is 2.0-2.7 times higher than that of the standard shear wall.

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9Erratum to: Insect Repellency and Crop Productivity of Essential Oil Films

저자 : Jin Gu Kim , Seok Gyu Kang , Md Munir Mostafiz , Jeong Min Lee , Kyeong-yeoll Lee , Tae Kyung Hwang , Jin Taeg Lim , Soo Yeon Kim , Won Hee Lee

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 67-67 (1 pages)

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10편집위원

저자 : 한국목재공학회

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 51권 1호 발행 연도 : 2023 페이지 : pp. 68-68 (1 pages)

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1표지 및 목차

저자 : The Korean Society of Wood Science & Technology

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 0-1 (2 pages)

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2Aims and Scope

저자 : The Korean Society of Wood Science & Technology

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 1-1 (1 pages)

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3적외선분광분석과 Py-GC/MS를 이용한 옻칠 및 캐슈칠도막 분석

저자 : 최재완 ( Jaewan Choi ) , 김수철 ( Soo-chul Kim )

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 1-9 (9 pages)

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칠기문화재 보존에 옻칠이 사용되지만 근대화로 인해 캐슈칠과 같은 합성도료가 같이 사용되는 추세이다. 보존윤리에서는 문화재 보존 시 동일 재료가 사용되어야 한다고 명시되어있다. 따라서 칠기문화재 보존에는 옻칠과 같은 천연도료가 사용되어야 한다. 하지만 옻칠과 캐슈칠의 성분이 유사하여 전문가들도 쉽게 구분하지 못하는 실정이다. 본 연구에서는 IR과 Py-GC/MS를 이용하여 이를 분석하고 식별 키워드를 찾고자 하였다. IR 분석 결과 옻칠은 720 cm-1 대에서 피크가 확인되었으며 캐슈칠은 750 cm-1, 720 cm-1, 700 cm-1 대에서 피크가 확인되었다. Py-GC/MS 결과 두 종류의 시료에서 Benzene과 Phenol계 화합물과 알킬사슬고리에 기인하는 성분이 검출되었다. 하지만, 캐슈칠에서는 Hexanoic acid라는 성분이 검출되었고 옻칠에서는 검출되지 않았다. 이러한 분석방법을 토대로 진정성 있는 칠기문화재 보존처리 및 복원에 활용될 수 있을 것이라 판단된다.

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4충남 홍성지역에서 자란 비목나무(Lindera erythrocarpa)의 열기건조스케쥴 개발

저자 : 강춘원 ( Chun-won Kang ) , 강호양 ( Ho-yang Kang )

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 10-16 (7 pages)

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비목나무는 줄기가 곧고 직경이 40 cm까지 자라지만 아직 미사용되고 있다. 잘 알려지지 않은 수종을 이용하려면 먼저 그 수종의 열기건조스케쥴을 찾아야 한다. 비목나무의 열기건조스케쥴을 테라자와의 오븐급속건조법으로 추정하였으며, 열기건조 실험을 통해 검증하였다. 비목나무의 평균 생재함수율과 평균 생재비중은 각각 72.3%과 0.53이다. 테라자와의 오븐급속건조법을 사용하여 얻은 25 mm 두께 비목나무의 가장 안전한 건조조건은 초기건조온도 50℃, 초기건습구온도차 4℃, 말기건조온도 75℃이다. 이러한 조건에 맞는 미임산물연구소 스케쥴은 T5-D4이다. 추정 열기건조스케쥴 T5-D4와 새로운 개량 열기건조스케쥴 T8-C5로 25 mm 판재를 건조한 결과, 모두 불가피하게 발생한 수심재터짐 이외에는 내부할렬과 틀어짐이 전혀 발생하지 않았다.

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5황산 가수분해 잔사 리그닌을 이용한 나노 세공 활성탄 제조 및 친환경 흡착제로의 활용 가능성 평가

저자 : 황혜원 ( Hyewon Hwang ) , 최준원 ( Joon Weon Choi )

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 17-28 (12 pages)

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본 연구에서는 당화 공정 중 축합된 구조로 발생되는 고형 부산물인 황산리그닌(Sulfuric acid lignin; SAL)의 나노세공 탄소 소재로의 활용 가능성을 살펴보고자 수산화칼륨 촉매를 투입하여 750℃에서 1 h 동안 고온 촉매 활성화 공정을 진행하였다. 이때 타 바이오매스 시료 유래 활성탄과의 물성 비교를 위해 코코넛셸(CCNS), 소나무(Pinus), Avicel로부터 각각 같은 방법으로 활성탄을 제조하였으며 화학 조성과 결합 구조, 표면 및 기공 분포 특성을 분석하였다. 열중량 분석 결과 최종 온도 750℃에서 잔존 고형분 함량은 SAL > CCNS > Pinus > Avicel 순서였으며 이 경향은 활성화 공정 후 생성된 활성탄의 수율 순서와 동일하였다. 특히, SAL 유래 활성탄은 탄소 함량이 91.0%, Id/Ig peak ratio가 4.2로 가장 높게 나타났으며 이는 높은 탄소 고정성과 더불어 비정질의 거대 방향족 구조층이 형성되었음을 의미한다. 또한 제조된 활성탄은 모두 최초 시료의 비표면적(6 ㎡/g)과 기공 부피(0.003 ㎤/g)에 비해 촉매 활성화 공정 후 각각 1065 ∼ 2341 ㎡/g, 0.412 ∼ 1.270 ㎤/g로 크게 증가하였으며 이 중 SAL 유래 활성탄의 표면 변화율이 가장 크게 나타났다. 이후 3종의 유기 오염물질(페놀, 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid, 카보퓨란)에 대한 제거율을 평가해보았을 때 모든 활성탄에서 표준 용액 100 ppm 대비 90 mg/g 이상의 높은 흡착 능력을 보였다. 따라서 축합된 구조인 SAL으로부터 고비표면적의 나노 세공 활성탄 제조가 가능할 뿐만 아니라 추후 유기 오염 물질 제거를 위한 카본필터의 친환경 흡착 소재로 활용가능성이 높을 것으로 기대된다.

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6국내산 대나무 3종의 해부학적 특성

저자 : 전우석 ( Woo-seok Jeon ) , 김윤기 ( Yun-ki Kim ) , 이주아 ( Ju-ah Lee ) , 김아란 ( Ah-ran Kim ) , Byantara Darsan , 정우양 ( Woo-yang Chung ) , 김남훈 ( Nam-hun Kim )

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 29-37 (9 pages)

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본 연구에서는 주요 바이오매스 자원의 하나인 대나무의 효율적 활용을 위한 기초자료를 수집하기 위하여, 국내산 대나무 3종(맹종죽, 솜대 및 왕대)의 해부학적 특성을 광학현미경 및 주사전자현미경으로 비교·분석하였다. 또한 X선 회절법에 의해 셀룰로오스의 결정특성을 분석하였다. 횡단면 관찰 결과, 3종 모두 유관속Ⅰ형으로 종간 동일한 형태를 보였다. 또한 횡단면의 내측부에서 외측부로 갈수록 유관속의 출현빈도가 더 높았고, 유관속을 둘러싸고 있는 유관속초의 비율도 커졌다. 구성세포 치수 측정 결과, 섬유길이는 모든 종에서 외측부의 값이 내측부의 값보다 컸으며, 내측부와 외측부 모두 왕대의 섬유길이가 가장 길었다. 섬유길이의 유의성 검정 결과 3종 모두 내측부와 외측부간에 유의성이 나타났다. 횡단면에서 측정한 도관 직경 및 유세포 직경은 맹종죽의 값이 가장 컸으며, 방사 및 접선단면에서 측정한 유세포 길이 및 폭은 맹종죽과 왕대가 유사한 값을 나타냈고, 솜대가 가장 작았다. 셀룰로오스의 결정특성 분석 결과 상대결정화도 및 결정 폭은 외측부가 내측부에 비해 다소 높았으며, 왕대의 상대결정화도 및 결정 폭이 다른 2종에 비해 다소 높았다.

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7해당화(Rosa rugosa Thunb.) 부위별 열수추출물의 항산화 활성 분석

저자 : 김지우 ( Ji-woo Kim ) , 엄민 ( Min Um ) , 이재원 ( Jae-won Lee )

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 38-47 (10 pages)

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본 연구에서는 해당화 부위별 열수추출물에 대한 항산화 활성을 분석하였다. 해당화의 부위별 추출물의 총 페놀성 화합물과 총 플라보노이드 함량은 잎에서 가장 높았으며, 각각 107.29, 24.28 mg/g로 나타났다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거능은 꽃, 잎, 씨, 열매, 과육 추출물 순으로 활성이 높았으며, 꽃 추출물의 DPPH, ABTS 라디칼 소거능은 각각 IC50 = 0.87, 0.27 mg/mℓ로 나타났다. 항산화 활성이 가장 높았던 꽃과 잎 추출물에서는 gallic acid가 각각 4.51, 0.97 mg/g로 다른 부위별 열수추출물에서보다 높았다. 해당화 부위별 열수추출물을 분획한 결과(A-F), 꽃 추출물의 C 분획물에서 높은 항산화 활성을 확인하였다. 이것은 총 페놀성 화합물과 총 플라보노이드 함량(3305.43, 878.42 mg/g)에 의한 것이며, p-value < 0.001에서 총 페놀성 화합물과 총 플라보노이드의 함량이 증가할수록 라디칼 소거능이 증가하는 상관관계 결과와 일치하였다. 따라서 해당화 열수추출물은 식품, 화장품, 의약품 산업 등에서 천연 항산화제로 사용가능할 것이다.

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8커피박과 낙엽송 목분을 이용한 펠릿 제조 및 이에 대한 상용화 검토

저자 : 양인 ( In Yang ) , 한규성 ( Gyu Seong Han ) , 오승원 ( Seung Won Oh )

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 48-59 (12 pages)

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본 연구는 커피 생산 폐기물인 커피박의 효율적인 처리 및 재자원화 방안의 일환으로 목분과 혼합하여 고체 바이오 연료인 펠릿을 제조하고자 수행하였다. 먼저 펠릿 제조에 사용된 커피박의 화학적 조성과 연료적 특성을 조사하여 커피박의 펠릿 원료화 가능성을 조사하였다. 또한 다양한 조건에서 낙엽송 목분과 함께 펠릿을 제조한 후, 최적 펠릿 제조조건을 제시하였다. 커피박은 전섬유소, 단백질, 지방/오일로 구성되었으며, 0.7% 정도의 회분을 함유하고 있었다. 회분에 대한 정성분석 결과, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘 순으로 조사되었다. 커피박의 용이한 건조 특성으로 인한 낮은 함수율과 높은 발열량 그리고 커피박/낙엽송 펠릿의 연료적 특성(함수율, 회분 함량, 겉보기밀도, 내구성)이 국립산림과학원에서 고시한 목재펠릿 품질기준의 1급을 상회하여 커피박의 펠릿 원료화 가능성을 확인할 수 있었다. 그러나 원소분석 결과, 커피박의 높은 질소 및 유황 함량으로 고등급의 펠릿 제조용 원료보다는 NOx 및 SOx를 효과적으로 제거할 수 있는 포집장치를 보유한 열병합발전소용 펠릿 원료로 적당할 것으로 생각한다. 그러나 커피박 및 낙엽송을 이용하여 1급 기준을 만족하는 펠릿을 제조하기 위하여 91 wt%의 낙엽송 목분과 9 wt%의 커피박이 필요할 것으로 추산된다. 이 조건에서 제조한 펠릿의 질소함량은 0.298% 그리고 유황 함량은 0.03%로 1급 기준을 만족하며 나머지 펠릿의 품질 항목에서도 모두 1급 기준을 상회할 것으로 예상된다. 마지막으로 커피박과 낙엽송의 구매가 및 각 등급의 목재펠릿 수요에 따라 펠릿 내의 커피박과 낙엽송 목분 양을 적절히 조절하여 펠릿을 제조할 경우, 생산비용의 절감 외에 폐기물의 이용에 따른 재자원화와 쓰레기 감량을 통한 환경부담 완화에도 일조할 것으로 생각한다.

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9탄화온도가 탄화보드의 표면온도에 미치는 영향

저자 : 오승원 ( Seung-won Oh ) , 황정우 ( Jung-woo Hwang ) , 박상범 ( Sang Bum Park )

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 60-66 (7 pages)

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탄화보드의 신용도개발을 위하여 합판, 파티클보드, 중밀도섬유판 및 물푸레나무를 400∼1100℃로 탄화하여 탄화온도가 탄화보드의 표면온도에 미치는 영향을 검토하였다. 탄화보드의 표면온도는 시간이 경과함에 따라 경과시간 12분까지는 급격히 상승하다가, 그 이후에는 완만히 상승하였으며 20분 이후부터는 온도가 안정화되었다. 제조시 탄화온도가 높을수록 제조된 탄화보드의 밀도가 크고 시간경과에 따른 표면온도가 높아 밀도가 표면온도상승에 영향을 미친 것으로 판단된다. 실리콘러버히터의 표면온도보다 탄화보드의 표면온도 하강속도가 느려 탄화보드가 오랜 시간 열을 유지하였다.

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10백합나무를 이용하여 제조한 3층 파티클보드와 배향성 스트랜드보드(OSB)의 물성에 관한 연구

저자 : 서준원 ( Jun Won Seo ) , 강길우 ( Gil Woo Gang ) , 조건희 ( Gun Hee Jo ) , 박헌 ( Heon Park )

발행기관 : 한국목재공학회 간행물 : 목재공학(Journal of the Korean Wood Science and Technology) 46권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 67-72 (6 pages)

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본 연구에서는 주요 조림수종으로 선정된 백합나무를 이용하여 파티클보드(PB)와 배향성 스트랜드보드(OSB)를 제조하여 보드 원료로서의 가능성을 확인하였다. 두께 15 mm, 밀도 0.7 g/㎤의 파티클보드와 두께 10 mm, 밀도 0.65 g/㎤의 OSB를 제조하였으며, 파티클보드 공장에서 상용하고 있는 E1 등급의 요소·폼알데하이드 수지와 왁스, 경화제를 첨가하여 실제 생산, 유통하는 보드제품과 최대한 유사하게 제작조건을 맞추었다.
제조된 보드의 품질시험 결과, PB의 경우, 평균두께 15.8 mm, 평균밀도 0.71 g/㎤, 함수율은 5.8% 기준에 적합하였다. 휨강도는 KS 규격(KS F 3104)의 13형 이상(13.0 N/㎟ 이상), 박리강도는 18형 이상(0.3 N/㎟ 이상), 나사못 유지력은 평면에서는 18형 이상(700 N 이상), 측면 15형 이상(300 N 이상)의 품질을 만족시켰다. 그러나 휨강도가 박리강도, 나사못유지력에 비해서 낮은 강도를 나타내는데 이것은 파티클 길이/두께의 비율(Slenderness ratio)이 영향을 미친 것으로 판단된다. OSB의 경우, 평균두께 10.7 mm, 평균밀도 0.68 g/㎤, 함수율은 6.3%로 KS F 3104 기준에 적합하였으며, 휨강도 18형 이상(18.0 N/㎟ 이상), 나사못유지력 18형 이상(700 N 이상), 박리강도 13형 이상(0.20 N/㎟ 이상)의 품질을 만족시켰다.

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