목재가 온도와 습도 변화에 어떻게 반응하는가

목재를 다루는 사람이라면 누구나 목재가 환경에 반응한다는 것을 알고 있습니다. 특히 온도와 습도가 목재와 수분 함량(MC)에 미치는 영향이 더욱 중요합니다. 그리고 수분 함량의 변화가 목재의 반응을 유발합니다. 같은 수종이라도 환경에 따라 반응하는 방식이 다릅니다.

미국에는 다섯 개의 주요 기후대가 있습니다. 각 기후대는 목재에 고유한 영향을 미칩니다. 남동부는 매우 덥고 습합니다. 하지만 북동부보다 기온 차이가 좁습니다. 북동부는 기껏해야 반습한 정도이며, 그것도 여름에만 해당됩니다. 미국 북동부의 겨울은 건조하고 매서운 추위를 동반합니다.

다양한 주변 환경이 목재에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것은 매우 중요합니다. 이는 나무 바닥을 깔든, 나무 가구를 제작하든, 또는 다른 방식으로 나무를 다루든 마찬가지입니다.

목재를 사용해서는 안 되거나 사용할 수 없는 지역이 있다는 뜻은 아니지만, 그럼에도 불구하고 자신이 있는 지역과 상황을 고려해야 합니다. 사우디아라비아에서는 목재 건축이 호황을 누리고 있지만, 실내 인테리어 자재로 활용되고 있습니다. 반대로, 북극권 건축에서는 목재를 샌드위치 단열재로 사용하기도 합니다. 중요한 것은 목재가 기후에 어떻게 반응할지 미리 알고 계획하는 것입니다.

계절과 일별 주변 환경의 변화도 목재에 영향을 미칩니다. 피할 수 없는 일입니다. 온도와 습도는 어디에 있든 목공 작업에 영향을 미칩니다.

온도와 습도가 목재에 영향을 미치는 이유에 대한 간략한 이야기

"목재 박사" 진 웬거트는 목재가 MC(탄성계수)의 변화에 ​​따라 수축하고 팽창한다고 설명합니다. 그렇다면 목재 표본의 MC는 무엇 때문에 변하는 것일까요?

나무는 빈 공간과 세포에 수분을 유지합니다. 세포는 수분을 흡수하거나 방출할 때 모양이 변하여 나무의 물리적 상태가 변합니다. 공기도 수분을 유지하는데, 이를 습도라고 합니다. 상대 습도(RH)는 공기가 포함할 수 있는 수분량에 대한 공기 중 수분의 백분율입니다. 기온이 낮은 공기는 기온이 높은 공기보다 수분을 적게 포함할 수 있습니다.

그래서 같은 두 환경이 순수한 기온이 다르면 습도도 달라집니다. 유타주 프로보의 따뜻한 여름철 습도는 추운 달의 평균 습도보다 40포인트 낮습니다. 반면, 덥고 습한 휴스턴의 습도는 연중 내내 70도 중반을 유지합니다.

벵거트는 또한 특정 환경에서 목재가 어떻게 반응하는지 이해하는 데 상대습도가 왜 그렇게 중요한지 설명합니다. 목재의 수분 함량(MC)과 공기의 수분 함량이 평형에 도달하지 못하면 수분이 교환됩니다.

상대습도가 높은 환경에서 수분 함량이 낮은 목재는 공기 중의 수분을 빨아들여 흡수합니다. 공기의 상대습도가 낮고 목재에 수분이 너무 많으면 증발합니다. 두 경우 모두, 수분이 목재 안팎으로 이동하면서 목재가 수축, 팽창, 뒤틀림 또는 갈라짐을 유발할 수 있습니다.

목재 전문가에 따르면, 목표는 목재가 건축 과정에 들어가기 전에 평형 함수율(EMC)에 도달하도록 하는 것입니다. EMC는 목재와 공기의 수분 조건이 같아져 더 이상 수분을 교환하지 않는 지점을 말합니다.

웬거트 차트는 상대습도(RH)와 온도에 따른 EMC 추정치를 제공합니다. 따라서 프로젝트의 서비스 조건(RH)과 온도를 알면 대략적인 EMC 비율도 알 수 있습니다. 이 대략적인 EMC 비율을 활용하여 해당 지역에 서식할 목재의 목표 MC를 결정할 수 있습니다.

일반적으로 북미에서 상대습도(RH)가 30~50%일 때 EMC는 XNUMX~XNUMX%에 해당합니다. 하지만 이는 특정 조건에서 목재 표본의 목표 MC를 결정하는 데 도움이 되기에는 너무 광범위한 규칙입니다. 다음과 같은 여러 변수를 고려해야 합니다.

목재는 실내용인가요, 실외용인가요? HVAC 시스템은 실내 온도가 안정된 실내에서 일반적으로 주변 환경 변화가 적다는 것을 의미합니다.
주변 온도와 상대습도는 일 년 내내 얼마나 크게 변동합니까? HVAC 설정이 계절에 따라 바뀌기 때문에 실내 목재도 이러한 변동의 영향을 받습니다.
나무 종류는 무엇인가요? 미국 너도밤나무, 티크나무, 히코리나무 같은 수종은 습기와 습도에 잘 견딥니다. 목련나무와 미국 느릅나무는 추위를 잘 견딥니다.

또 다른 중요한 문제는 목재를 어디에 적응시킬 것인가입니다. 목재는 사용 조건에 따라 항상 적응해야 합니다. 그렇지 않으면 설치 후 EMC 지점이 변경됩니다. EMC 목표 지점이 변경되면 목재와 공기가 일정 기간 동안 수분을 교환하게 됩니다. 바로 이런 상황을 피해야 합니다. 영구 설치 전에 목재의 수분 함량(MC)이 예상 EMC 지점의 허용 범위 내에 있어야 합니다.

물론, 이를 위해서는 목재의 MC를 정확하게 측정해야 합니다.

목재의 MC 및 EMC를 측정하기 위한 적절한 도구 사용

MC를 정확하게 측정하는 목재 수분계를 사용하는 것이 가장 좋은 시작 방법입니다. 하지만 목재 표본의 MC를 아는 것은 방정식의 일부에 불과합니다. 목재의 MC가 주변 환경과 평형을 이루었는지 확인해야 합니다.

EMC 계산 공식은 공기의 상대습도(RH)와 온도를 사용하며, 상당히 복잡합니다. 오랫동안 목재 수분 측정기를 공급해 온 Wagner Meters는 최근 EMC 계산까지 지원하는 Orion® 950 스마트 핀리스 목재 수분 측정기를 출시했습니다. 컴퓨터로 EMC를 계산해 주면 프로젝트를 계속 진행할지 여부를 더 쉽고 빠르게 결정할 수 있습니다. 계산기나 칠판이 없다면 더욱 그렇습니다.

Orion 950에는 업계 독점적인 "주문형 교정기"가 함께 제공되어 어디서든 20초 이내에 계량기를 교정할 수 있습니다. 많은 목재 계량기에는 "교정 기준"이 있어 계량기의 교정 오차를 대략적으로 알 수 있지만, 교정 오차가 있는 경우 공장으로 보내 교정을 받아야 합니다. Wagner Meters는 ISO 우수성 표준을 준수해야 하는 기업을 위해 NIST 추적 가능 버전의 "주문형 교정기" 도구도 제공합니다.

당신은에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다 오리온 950RH 및 EMC에 대해 더 자세히 알아보려면 다음을 확인하세요. 진 웬거트의 웹사이트.

론 스미스

Wagner Meters의 영업 관리자인 Ron은 다양한 산업 분야에서 계측 및 측정 시스템 분야에서 35년 이상의 경력을 보유하고 있습니다. 이전에는 지역 영업 관리자, 제품 및 프로젝트 관리자, 그리고 계측 계측 관련 제조업체의 영업 관리자를 역임했습니다.

최종 업데이트 날짜: 9년 2025월 XNUMX일