[목조건축 자재의 종류 및 특성] 2.2 구조용 목재의 등급> 2.2.2 등급인

[목조건축 자재의 종류 및 특성] 2.2 구조용 목재의 등급> 2.2.2 등급인

 

2.2.2 등급인

구조용 목재는 그 표면에 찍힌 등급인을 통하여 강도 및 강성 등의 구조성능을 확인할 수 있다.
모든 사람들이 일일이 목재를 사용할 때마다 강도를 측정하고 표면의 결점을 확인할 수가 없기 때문에 공식적인 등급구분기관에서 보장하는 등급인을 믿고 목재를 선택하게 된다.
등급구분기관들은 자기 기관의 등급인의 신뢰도를 항상 높게 유지하기 위하여 등급인을 찍을 수 있는 제조업체에 대한 품질인증 체계를 매우 까다롭게 유지하고 있다.
이러한 품질인증 및 관리체계를 통하여 생산된 제품이 표면에 찍힌 등급인과 동일한 품질을 유지할 수 있도록 지도 및 감독을 하고 있는 것이다.



따라서 일반 사용자들은 등급인만 확인하면 구조용 목재의 품질을 알 수 있으며 이 등급인이 제품 선택의 기준이 될 수 있다.
그러므로 등급인에는 어떠한 내용들이 포함되는지 먼저 알아야 한다.
일반적인 육안등급구분 구조용 목재에 대한 등급인의 예는 그림 8과 같다.

그림 8은 미국서부목재협회의 육안등급구분 구조재에 대한 등급인을 나타내며 대부분의 기관에서 인증하는 등급인에는 등급, 수종, 함수율, 제조업체 번호, 등급 구분기관 등을 나타내는 정보가 포함되어 있다.
함수율은 대부분 최종 마감 작업시의 함수율을 나타내며 "S-DRY", "S-GRN", "MC15" 및 "KD15"의 네 가지 종류가 있다.
“S-DRY"는최종 대패작업 시의 함수율이 19%를 초과하지 않은 제품을 의미하며 ”S-GRN" 은 최종 대패작업 시의 함수율이 19%를 초과한 제품을 의미한다.
“MC15"는 함수율이 15%를 초과하지 않음을 의미하고 ”KD15"는 최종 대패작업 시의 함수율이 15%를 초과하지 않은 제품을 의미한다.



기계등급구분 구조용 목재에 대한 등급인의 예는 그림 9와 같다.
그림 9에서 보는 바와 같이 기계등급구분 구조재의 등급인에는 육안등급구분 구조재의 등급인에도 포함되는 수종, 함수율, 제조업체 번호, 등급구분기관 등을 나타내는 정보가 수록되나 등급은 수록되지 않으며 대신에 해당 목재의 휨강도와 휨탄성계수가 표시된다.
따라서 사용자는 자신이 원하는 강도 및 탄성계수를 갖는 목재를 직접선택할 수 있으며 등급구분이 이루어지는 각각의 목재마다 강도 및 탄성계수가 표시되므로 보다 효율적으로 목재를 이용할 수 있는 장점이 있다.

그림 9에서 휨강도는 psi(lb/in2) 단위이며 휨탄성계수는 1,000,000psi(106lb/in2) 단위를 나타낸다.
기계등급구분 구조재는 별도로 구분된 등급이 없으며 그림 9와 같이 휨강도-휨탄성계수의 값으로 표시하여 각각의 목재가 가장 효율적으로 사용될 수 있도록 하고 있다.
기계등급구분은 휨탄성계수를 측정할 수 있는 장치와 이를 휨강도로 환산할 수 있는 컴퓨터 시설이 있어야 하며 이 시설은 특히 집성재 제조용 층재의 등급구분에 유용하게 사용된다.

구조용 목재 중에서는 옹이 등의 결점을 제거하고 핑거조인트로 길이이음을 하여 사용하는 목재도 있으며 이 부재들은 반드시 압축하중이 작용하는 부위에만 사용하도록 용도를 제한하고 있다.
이와 같은 핑거조인트 부재에 대한 등급인의 예는 그림 10과 같다.
그림 10에서 보는 바와 같이 핑거조인트 목재의 등급인에는 육안등급구분 구조재의 등급인에 포함되는 모든 정보와 함께 접착접합 품질인증(CERT GLUED JNTS) 표시가 삽입된다.
접착접합 품질인증 표시는 이 부재는 끝면이 핑거조인트로 접착된 짧은 목재들의 조합으로 이루어졌음을 나타낸다.
이 표시에 추가로 스터드용(STUD USE onLY) 표시가 부가되면 이 부재는 오직 축하중이 작용하는 스터드용으로만 사용되어야 하며 휨하중이 작용하는 장선이나 서까래 등의 용도로는 사용될 수 없음을 의미한다.

 

그림 8, 9 및 10 이외에도 수종 및 지역별로 많은 등급구분기관들이 있으며 각기관들마다 여러 가지 형태와 내용의 등급인을 사용하고 있다.
북미지역만 해도 자체적으로 등급구분 규정을 작성하여 시행하는 기관들이 7개나 있으며 자체적으로 등급구분 규정을 작성하지는 않지만 다른 기관에서 작성한 규정을 적용하여 등급구분을 시행하는 기관들이 20개나 있다.
이와 같이 많은 등급구분기관들이 있기 때문에 이들 지역으로부터 목재를 수입하고자 하는 경우에는 해당 지역에서 통용되는 등급구분기관 및 등급인에 대한 자료를 알고 있어야 할 것이다.

우리나라에서는 KS규격에서 등급과 함께 KS표시 허가를 주고 있으며 KS 표기 내에 포함되어야 하는 표시사항들은 각각의 해당 규격에 수록되어 있다. 예를 들면 침엽수 구조용재에 표시되어야 하는 사항들은 KS F 3020에 수록되어 있으며 수종, 치수, 등급, 함수율, 제조자 및 방충 및 방부처리 여부 등이 표시되어야 한다.

구조용 집성재에 대한 등급인은 북미지역의 경우에는 미국목구조협회(American Institute of Timber Engineering; AITC)에서 표시 허가를 해주고 있으며 그 등급인의 예는 그림 11과 같다.
KS F 3021에서는 구조용 집성재에 대한 표시사항으로 품명, 등급, 재면의 품질, 접착성능, 수종, 치수, 적층수, 검사방법, 사용방향 및 제조자 등을 표시하도록 요구하고 있다.

 

장상식 교수 제공
충남대학교 임산공학과