한국산(韓國産) 주요(主要) 수종(樹種) 수피(樹皮)의 이학적(理學的) 성질(性質)에 관(關)한 연구(硏究) -소나무속(屬), 사시나무속(屬), 참나무속(屬)을 중심(中心)으로-

이화형

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이화형 (서울대학교 농과대학 임산가공학과)

저널정보: 한국산림과학회(구 한국임학회) 한국산림과학회지 한국산림과학회지 제33권 제1호

발행연도: 1977.1

수록면: 33 - 58 (26page)

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수피(樹皮)는 원목(原木) 체적(體積)의 10~20%를 차지하고 있으며 일반적(一般的)을 운반(運搬), 제거(除去), 처리(處理)에 따른 비용에 비(比)해 효용가치(？用價値)는 적다. 뿐만아니라 세계적(世界的)인 임산자원(林産資源)의 부족(不足)에 따른 전수체이용화(全樹體利用化)의 개념이 점고(漸高)되면서부터 수피(樹皮)의 이용(利用)에 관심(關心)을 가지게 되었다. 본연구(本硏究)는 수피(樹皮)에 대(對)한 연구(硏究)가 전무(全無)한 국내(國內)의 실적(實積)에 비추어 국내주요(國內主要) 수종(樹種) 수피(樹皮)는 소나무속(屬), 사시나무속(屬), 참나무속(屬)을 대상(對象)으로 수피(樹皮)의 물리기계적(物理機械的) 성질(性質)을 구명(究明)하고 수피(樹皮)의 가능(可能)한 이용(利用) 책을 위한 기본적 성질을 밝히고자 하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 사용(使用)한 공시수피(共試樹皮)는 서울대학교(大學校) 농과대학(農科大學) 부속연습림(附屬演習林)과 임업시험장(林業試驗場) 중부지장(中部支場) 부근에서 벌채이용(伐採利用)이 적령기(適齡期)에 달(達)하고 포고직경(胞高直徑)이 동급(同級)인 건전하고 정상적(正常的)으로 생장(生長)하는 입목(立木)의 흉고직경 부위(部位)에서 수종별(樹種別) 20주(株)씩 $200cm^2$로 채취(採取)하였다. 물리적(物理的) 성질(性質)로는 수피(樹皮) 전건비중(全乾比重), 내피(內皮) 및 외피(外皮)의 생수피(生樹皮) 함수량(含水量), 섬유포화점(纖維飽和點), 수분이력곡선(水分履歷曲線), 전수축율(全收縮率), 흡수량(吸收量), 비열(比熱), 습윤열(濕潤熱), 열전도도(熱傳導道), 열확산(熱擴散), 시차열분석(示差熱分析) 및 발열량(發熱量)을 측정(測定) 연구(硏究)하였다. 다음 기계적(機械的) 성질(性質)로는 곡강도(曲强度)와 압축강도(壓縮强度)를 측정연구(測定硏究)하였으며 본(本) 연구(硏究)에서 얻은 결론(結論)은 다음과 같다. 1. 전건비중(全乾比重)은 같은 개체(個體) 내(內)에 있어서도 목질부(木質部)와 수피간(樹皮間)에 차이(差異)가 있을 뿐아니라 수피(樹皮)에 있어서도 내피(內皮)와 외피간(外皮間)의 차이(差異)가 있다. 2. 수피(樹皮)의 전건비중(全乾比重)이 목질부(木質部) 비중(比重)보다 높은 사실(事實)은 수피내(樹皮內)의 사부섬유(篩部纖維) 및 보강세포(保强細胞)가 많이 있다는 해부적(解剖的)인 구조적(構造的) 특징(特徵)에 기인(基因)한다. 3. 전건비중(全乾比重)에 있어서 잣나무를 제외하고는 내피비중(內皮比重)이 외피비중(外皮比重)보다 높았으며 이는 내피(內皮)보다 높은 수축율(收縮率)에 기인(基因)한다. 4. 수피내(樹皮內)의 해부적(解剖的) 구조(構造)에 있어서 사요소(篩要素)의 구성비율(構成比率)이 높을수록 함수율(含水率)은 높아지고 후막조직(厚膜組織)과 주피조직(周皮組織)이 많으면 많을수록 함수율(含水率)은 떨어진다. 5. 수피(樹皮)의 섬유포화점(纖維飽和點)을 습윤열측정(濕潤熱測定)에 의(依)하여 구(求)할 수 있는 가능성(可能性)을 제시(提示)하였으며 그 결과(結果) 소나무에서는 26~28%사이에 상수리나무에서는 24~28%사이에 있는 것으로 나타났으나 이에 대(對)한 것은 금후연구(今後硏究)에 의(依)하여 더 밝혀져야 할 것이다. 6. 수피(樹皮)의 수축율(收縮率)은 목질부(木質部)와는 달리 경단방향(經斷方向)에서 제일 높고 수축방향(樹縮方向)에서 제일 낮았으나 졸참나무와 굴참나무에서는 열외(列外)이었다. 7. 수피(樹皮)의 비열(比熱)은 목

A bark comprises about 10 to 20 percents of a typical log by volume, and is generally considered as an unwanted residue rather than a potentially valuable resourses. As the world has been confronted with decreasing forest resources, natural resources pressure dictate that a bark should be a raw material instead of a waste. The utilization of the largely wasted bark of genus Pinus, Quercus, and Populus grown in Korea can be enhanced by learning its physical and mechanical properties. However, the study of tree bark grown in Korea have never been undertaken. In the present paper, an investigative study is carried out on the bark of three genus, eleven species representing not only the major bark trees but major species currently grown in Korea. For each species 20 trees were selected, at Suweon and Kwang-neung areas, on the same basis of the diameter class at the proper harvesting age. One $200cm^2$ segment of bark was obtained from each tree at brest height. Physical properties of bark studied are: bark density, moisture content of green bark (inner-, outer-, and total-bark), fiber saturation point, hysteresis loop, shrinkage, water absorption, specific heat, heat of wetting, thermal conductivity, thermal diffusivity, heat of combustion, and differential thermal analysis. The mechanical properties are studied on bending and compression strength (radial, longitudinal, and tangential). The results may be summarized as follows: 1. The oven-dry specific gravities differ between wood and bark, further more even for a given bark sample, the difference is obersved between inner and outer bark. 2. The oven-dry specific gravity of bark is higher than that of wood. This fact is attributed to the anatomical structure whose characters are manifested by higher content of sieve fiber and sclereids. 3. Except Pinus koraiensis, the oven-dry specific gravity of inner bark is higher than that of outer bark, which results from higher shrinkage of inner bark. 4. The moisture content of bark increases with direct proportion to the composition ratio of sieve components and decreases with higher percent of sclerenchyma and periderm tissues. 5. The possibility of determining fiber saturation point is suggested by the measuring the heat of wetting. With the proposed method, the fiber saturation point of Pinus densiflora lies between 26 and 28%, that of Quercus accutissima ranges from 24 to 28%. These results need be further examined by other methods. 6. Contrary to the behavior of wood, the bark shrinkage is the highest in radial direction and the lowest in longitudinal direction. Quercus serrata and Q. variabilis do not fall in this category. 7. Bark shows the same specific heat as wood, but the heat of wetting of bark is higher than that of wood. In heat conductivity, bark is lower than wood. From the measures of oven-dry specific gravity (${\rho}d$) and moisture fraction specific gravity (${\rho}m$) is devised the following regression equation upon which heat conductivity can be calculated. The calculated heat conductivity of bark is between $0.8{\times}10^{-4}$ and $1.6{\times}10^{-4}cal/cm-sec-deg$. $$K=4.631+11.408{\rho}d+7.628{\rho}m$$ 8. The bark heat diffusivity varies from $8.03{\times}10^{-4}$ to $4.46{\times}10^{-4}cm^2/sec$. From differential thermal analysis, wood shows a higher thermogram than bark under ignition point, but the tendency is reversed above ignition point. 9. The modulus of rupture for static bending strength of bark is proportional to the density of bark which in turn gives the following regression equation. M=243.78X-12.02 The compressive strength of bark is the highest in radial direction, contrary to the behavior of wood, and the compressive strength of longitudinal direction follows the tangential one in decreasing order.

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