목재 물리학 4(마지막) - 목재의 비중과 밀도

이젠 스타일을 조금 바꿔서 원래의 목적에 맞게 좀더 세세하게 적어보려한다.

저번 실험과 동일하게 KS 국가표준인증 통합정보시스템에 올라와있는 것을 바탕으로 적어보려한다.

https://www.standard.go.kr/KSCI/standardIntro/getStandardSearchList.do

e나라 표준인증

KSF 2198 - 목재의 밀도 및 비중 측정방법 을 기본으로 하여 측정했다.

사실 계산 했다가 더 맞다 

저번 실험 결과를 가지고 하나더 살펴보는 거니까 ㅋ

 

밀도

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밀도는 많은 분들은 아시는 기본 적인 개념을 바탕으로 단위부피당 질량이다.
그러나 우리가 보는 부분은 목재의 밀도이다.
알다시피 목재의 함수율에 따라 밀도는 달라지며 그렇기 때문에 밀도는 위의 문서에 나와있는데로 4가지로 나뉜다.
기본밀도, 생재밀도, 기건밀도, 전건밀도.
용어를 보면서 많은 분들이 예상하셨겠지만 함수율에 따라 구분된다.

1. 기본밀도 

단위 생재 부피당 목재의 전건 질량이다. 

생재는 알다시피 섬유포화점(FSP) 이상이며 수종에 따라 천차만별이다.

나는 이번 실험에서 생재가 없어 물에 적신 뒤 가장 먼저 측정한 시편을 생재로 가정하여 측정하였는데 방법을 알고자 한 것임으로 할말은 없다....

저번 실험처럼 방사방향 접선방향 섬유길이 방향의 길이를 측정하여 부피를 구하고 나중에 드라이 오븐에 충분히 건조시켜 전자저울을 이용하여 질량을 측정한다.

KS 권고에 따라 질량의 측정단위를 0.01g으로 하는 전자저울을 사용하였다.

 

2. 생재밀도

이번부터는 간단하다.

의 단위 부피당 질량으로 금방 구할 수 있고 부피는 위의 방법으로 구하고 질량은 바로 측정하면 된다.

 

3. 기건밀도

기건 상태는 20℃ 온도 65%의 상대습도에서 더이상 함수율이 변하지 않는 상태이며 주로 함수율이 12%이다.

같은 방법으로 기건 시편의 단위 부피당 질량을 이용하여 구한다.

나는 이번실험에서 기건 상태가 없어 매우 당황하였는데 KS에 있는 식을 이용하여 함수율이 12% 일 때의 밀도를 구할 수 있었다.

아마 이 식으로 특정 함수울에서의 밀도를 예측할 수 있을 것 같다.

W는 함수율이며 ρw는 그 함수율의 밀도고 ρh2o는 물의 밀도인데 우리는 물 밀도를 1로 가정하고(4℃에서의 물의 밀도가 1g/cm^3이지만.) 구했다.

 

4. 전건밀도

드라이 오븐에서 꺼낸 전건의 시편의 부피를 구하고 질량을 측정하여 구한다.

 

 

비중

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일반적으로 비중은 4℃의 물의 밀도 대비 시편의 밀도 비이지만 그건 당연한 것이고 KS에서 3가지 경우로 나누어 계산한다.
1. 생재 비중 2. 기건 비중 3. 전건비중
모두 분자가 전건 시편의 질량이고 분모가 각 시편의 부피다.