고열처리가 목재의 모관응축수 형성에 미치는 영향 = Effect of Heat-Treatment on the Formation of Capillary Condensed Water in Wood

국문 초록 (Abstract)

목재 고열처리는 목재에 고온(160～260℃)의 열을 가하여 세포벽 구성성분을 화학적으로 변화시킴으로 써 세포벽의 구조적인 변화와 함께 목재의 물성을 변화시키는 방법을 말한다. 목재가 고온에 노출되면 목재 세포벽을 구성하는 주요성분이 열가수분해되면서 소수성이 증가하고, 이에 따라 치수안정성도 개선되는 것으로 알려져 있다. 즉, 고열처리재의 평형함수율은 무처리재보다 작으며, 고열처리 시간이 증가할수록, 그리고 온도가 높아질수록 평형함수율은 더 작아지는 경향을 보인다. 특히, 고열처리재와 무처리재의 평형함수율 차이는 상대습도가 높은 조건에서 더 크게 나타난다. 목재의 결합수는 상대습도에 따라 다른 형태로 존재하며, 낮은 수준의 습도에서는 목재 세포벽의 수착점에 직접 결합되어 있는 단분자층 흡착수로, 중간 수준의 습도에서는 단분자층 흡착수와 반데르발스 힘에 의해 분자 결합되어 있는 다분자층 흡착수로, 높은 수준의 습도에서는 세포벽의 미세한 모세관 내에서 모관인력에 의해 수증기가 응축되는 모관응축수 형태로 존재한다. 고열처리재와 무처리재의 평형함수율 차이가 크게 발생하는 높은 상대습도 조건에서는 모관응축수에 해당하며, 이러한 모관응축수는 주로 벽공벽의 소공에서 형성되는 것으로 알려져 있다. 즉, 고열처리에 의해 목재 세포벽의 구조적인 변화(벽공 폐색 등의 유연벽공 형태 붕괴)가 발생하고, 이에 따라 모관응축수가 적게 형성됨에 따라 열처리재와 무처리재의 평형함수율 차이가 발생하는 것으로 생각된다.