단판적층재(LVL)

단판적층재(LVL)

 

단판적층재(LVL)의 정의

단판적층재(laminated veneer lumber, LVL 또는 parallel-laminated veneer, PLV)라고 하는 것은 rotary lathe에 의해 절삭된 단판을 섬유방향이 평행하도록 적층, 접착하여 제조한 목질재료를 일컫는 말

단판은 보통 두께 2∼6 mm 정도의 것을 이용하여 그 적층수가 수층으로부터 수십층이 되도록 제조하게 되는데 뒤틀림이나 할렬을 방지하기 위한 목적으로 직교단판(crossband)를 약간 삽입하여 제조하는 경우도 있음

합판과의 차이점은 주로 인접층간의 목리가 서로 평행하도록 제조한다는 점, 일반적으로 두께가 합판보다는 두껍다는 점 그리고 면재료(面材料)보다는 축재료(軸材料)로 주로 사용된다는 점 등에 있음

단판적층재는 용이한 가공성, 균일한 재질, 곡면가공성, 안전성 및 측면의 외관적 가치 등으로 인해 가구 및 비품 제조용 재료로 선호되고 있는데 arch형의 문틀, 소파 골조, 계단, 의자, 침대, 캐비닛, 옷장, 카운터 상판으로 많이 이용되고 있음

또한 강도적 성질의 편차가 적고 무게에 비해 강도가 큰 성질로 인해 들보, 트러스, I형 보 등의 구조용 부재나 부품으로도 사용되고 있음

단판적층재(LVL)의 특징

단판의 적층수를 많게 하여 제조한 제품은 옹이와 같은 결점의 분산 정도가 크기 때문에 제재목 뿐만이 아니라 집성재보다도 재질의 변동이 작은 편이며 또한 건조된 단판을 이용 하여 제조되므로 보다 신뢰성 높은 재료가 되고 있음

방부, 방충, 내화처리 등의 약제처리를 단판이나 접착층에 실시할 수 있으므로 처리가 매우 용이한 편에 속함 

Lamina(단판)가 얇기 때문에 집성재보다도 만곡도가 더 큰 만곡재료로 제조할 수 있음

그러나 단판의 이할(裏割)로 인하여 횡방향의 인장강도 및 섬유방향의 전단강도가 낮으며 못질시 할렬이 일어나기 쉬운 점 등의 결점을 나타내게 됨

단판적층재(LVL)의 제조공정

단판적층재의 제조 공정을 살펴보면 단판 절삭으로부터 건조까지는 합판의 제조 공정과 그리고 그 이후의 공정은 집성재의 제조 공정과 유사하다.
단판의 절삭은 rotary lathe에 의한 방법 이외에도 원목으로부터 flitch를 제작하여 slicer를 이용하는 경우가 있지만 건조 공정에서는 주로 열판건조 방식이 많이 채택되고 있다. 길이가 긴 제품을 만드는 경우 짧은 단판은 조판 공정에서 길이접합으로 연결하여 주는데 이러한 접합부는 제품의 강도적 성능 면에서 문제를 유발하게 된다. 따라서 강도 저하에 대한 접합부의 영향을 감소시키기 위하여는 finger joint나 scarf joint를 통한 길이접합을 행하는 방법이 있으나 단판이 얇기 때문에 가공상 큰 문제점이 되고 있다. 또한 위와 같은 가공을 행하지 않고 단순히 단판과 단판을 맞대어 연결해 주는 butt joint의 방식도 있으나 이 경우 강도적 성능의 저하를 막기 위해 접합부를 충분히 분산시켜야 한다.
적층, 접착 공정에서는 리소시놀수지접착제나 요소수지접착제 등을 사용하여 냉압기 또는 나사 clamp로 압체하는 냉압법, 두께가 얇은 제품의 제조에 적당한 것으로써 열압기를 이용하는 열압법, 적층수가 많은 제품의 제조에 유리한 것으로써 압체기로 압체한 다음 고주파로 가열하는 고주파 가열법, 길이가 긴 제품의 제조에 적당한 것으로써 연속식 압체장치와 고주파 가열장치를 이용하는 연속식 고주파 가열법 및 가열된 무한궤도식(caterpillar) 또는 roller 등의 압체장치에 연속적으로 송입하는 연속식 열압법을 이용하여 접착제를 경화시키게 된다.

한편 최근에는 rotary lathe에서 절삭되어 나오는 6∼12 mm 두께의 단판을 바로 열판건조하고 접착제 도부 및 집성 공정을 거쳐 단판에 남아 있는 잠열(潛熱)을 이용해 접착제를 경화시키므로써 Micro-Lam이나 Press-Lam이라는 단판적층재를 제조하는 공정이 개발되었다.