KR100661274B1 - The Determination Method of shrinkage of wood by macroscopic analysis - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자현미경을 통해 목재의 수축과정과 방향에 따른 이방성을 신속 정확한 파악하여 목재의 치수변동을 예측함으로써, 목재를 더욱 효율적으로 사용할 수 있도록 한 현미경분석을 이용한 목재의 수축성 예측방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting shrinkage of wood using a microscopic analysis to predict the dimensional change of wood by quickly and accurately grasping the anisotropy according to the shrinkage process and direction of the wood through an electron microscope. .
즉, 본 발명은 시료의 횡단면을 현미경으로 관찰하는 과정과; 상기 저진공주사전자현미경 관찰과정을 통해 얻은 습윤상태와 전건상태의 화상으로부터 컴퓨터와 화상처리프로그램의 화상분석장치로 상기 시료의 횡단면 치수변동을 측정하여 수축률을 측정하는 계측과정을 실제 목재의 수축과 비교하여 실제 목재의 수축을 예측하는 과정; 으로 이루어지는 현미경분석을 이용한 목재의 수축성 예측방법에 있어서,That is, the present invention comprises the steps of observing the cross section of the sample under a microscope; The measurement process of measuring the shrinkage rate by measuring the cross-sectional dimensional variation of the sample from the wet state and the dry state image obtained through the low vacuum scanning electron microscope observation process using an image analysis device of a computer and an image processing program. Comparing the process of predicting the actual shrinkage of wood; In the method of predicting shrinkage of wood using microscopic analysis,
상기 시료의 횡단면을 현미경으로 관찰하는 과정은 저진공주사전자현미경을 이용하여 100배의 저배율로 설정하여 시료의 횡단면을 관찰하고, 상기 저진공주사전자현미경 관찰과정, 계측과정을 거쳐 얻어진 전자현미경 내의 탈습에 의한 목재의 수축률과, KSF 2203에서 규정하는 수축률시험방법에 따라 목재의 수축률을 측정한 결과의 상관 관계를 이용하여 더욱 우수한 목재의 치수변동 예측 데이터를 얻을 수 있도록 한 KSF 2203에서 규정하는 수축률 시험데이터와 비교분석 과정이 부가됨을 특징으로 한다.The step of observing the cross section of the sample under a microscope is set to a low magnification of 100 times using a low vacuum scanning electron microscope to observe the cross section of the sample, and the low vacuum scanning electron microscope observation process, the measurement process in the electron microscope obtained By using the correlation between the shrinkage rate of wood by dehumidification and the result of measuring the shrinkage rate of wood according to the shrinkage rate test method specified in KSF 2203, the shrinkage rate defined in KSF 2203 can be obtained. The test data and the comparative analysis process are added.
현미경, 분석, 예측방법, 목재, 팽윤 Microscope, Analysis, Prediction, Wood, Swelling
Description
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 블록도.1 is a block diagram according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 블록도.2 is a block diagram according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 습윤상태의 목재 횡단면 화상.Figure 3 is a cross-sectional image of the wet wood of the present invention.
도 4는 본 발명의 전건상태의 목재 횡단면 화상.Figure 4 is a wood cross-sectional image of the dry condition of the present invention.
본 발명은 전자현미경을 통해 목재의 수축과정과 방향에 따른 이방성을 신속 정확한 파악하여 목재의 치수변동을 예측함으로써, 목재를 더욱 효율적으로 사용할 수 있도록 한 현미경분석을 이용한 목재의 수축성 예측방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting shrinkage of wood using a microscopic analysis to predict the dimensional change of wood by quickly and accurately grasping the anisotropy according to the shrinkage process and direction of the wood through an electron microscope. .
일반적으로 목재는 자체강도가 강하고 미관이 미려하며 사용 장소에 따라 다양한 두께 및 크기로 가공이 가능하다.Generally, wood is strong in its own strength, beautiful in appearance, and can be processed in various thicknesses and sizes depending on the place of use.
또한, 환경친화적인 재료이기 때문에 안심하고 사용할 수 있으며, 재활용이 가능하므로 자원이용의 효율성 측면에서도 우월하다.In addition, since it is an environmentally friendly material, it can be used with confidence and can be recycled, which is superior in terms of efficiency of resource utilization.
그러나 목재는 주변의 수분조건에 따라서 수축, 팽윤이 발생하고 이러한 수축, 평윤은 수종 간, 수종 내 그리고 개체 간 변이를 나타내어 목재의 치수변동의 원인이 되며 재료로서의 단점으로 작용한다.However, wood shrinks and swells according to the surrounding moisture conditions, and this shrinkage and swelling show variations between species, within species and between individuals, causing dimensional variations of wood and acting as a disadvantage.
따라서 목재를 효율적으로 사용하기 위해서는 수종에 따른 목재의 수축과정과 방향에 따른 이방성을 신속, 정확하게 파악하여 치수변동을 예측하는 것이 무엇보다 중요하다.Therefore, in order to effectively use wood, it is important to predict dimensional change by quickly and accurately grasping the anisotropy according to the shrinkage process and direction of wood according to species.
이러한 목재의 수축성 예측하기 위해서는 전자현미경이 사용되는데 이때 사용되는 전자현미경이 저진공주사전자현미경이다.In order to predict the shrinkage of the wood, an electron microscope is used. The electron microscope used at this time is a low vacuum scanning electron microscope.
즉, 저진공주사전자현미경(Low Vacuum Scanning Electron Micrography, LV-SEM; 이하 “저진공SEM”이라 함)이란 일반적인 고진공SEM에 저진공모드를 추가한 전자현미경을 말한다.That is, a low vacuum scanning electron microscope (LV-SEM; hereinafter referred to as "low vacuum SEM") refers to an electron microscope in which a low vacuum mode is added to a general high vacuum SEM.
연와(煉瓦) 등과 같은 내화물은 조직이 다공성이어서 SEM에 시료를 삽입해도 목적하는 진공도에 도달시키기 어렵고 다공성이면서 절연물질이어서 시료표면을 도전성으로 만들기 위한 금속코팅이 필요하고 이렇게 하지 않으면 대전현상이 일어나서 관찰이 곤란해진다.Refractories, such as lead, are porous and difficult to reach the desired degree of vacuum even if the sample is inserted into the SEM. Because it is a porous and insulating material, a metal coating is required to make the sample surface conductive. Otherwise, charging may occur. This becomes difficult.
이러한 문제점을 해결한 것이 저진공SEM모드로서 저진공SEM은 입사전자와 잔류가스 분자의 상호작용을 이용하여 절연물 시료를 대전현상 없이 관찰할 수 있으며 분출가스가 많은 시료를 관찰하는 것이 가능하다. This problem is solved by the low vacuum SEM mode. The low vacuum SEM is capable of observing an insulator sample without a charging phenomenon by using the interaction of incident electrons and residual gas molecules, and observing a sample having a large amount of ejection gas.
저진공SEM과 고진공SEM 모두 전자총실과 전자렌즈부분의 경통은 10⁴Pa정도의 고진공을 유지하고 있으며 저진공SEM의 경우, 시료실 부분의 orifice를 조절하여 시료실의 진공도가 조절가능하게 되어 있다. In both low vacuum SEM and high vacuum SEM, the barrel of the electron gun chamber and the electron lens part maintain high vacuum of about 10⁴Pa. In the case of low vacuum SEM, the degree of vacuum in the sample chamber can be controlled by adjusting the orifice of the sample chamber part.
통상 10-15 KeV로 가속된 입사전자는 대물렌즈 하단의 오리피스를 통과하여 저진공시료실로 들어가고, 그 후, 입사전자는 시료실에 잔류하는 가스분자와 충돌하여 분자를 이온화하면서 시료에 입사한다. Normally, incident electrons accelerated to 10-15 KeV pass through the orifice at the bottom of the objective lens and enter the low vacuum sample chamber. Then, the incident electrons collide with gas molecules remaining in the sample chamber and ionize the molecules while ionizing molecules.
또한, 시료표면에서 방출된 비교적 고에너지 전자도 잔류가스 분자와 충돌하여 분자를 이온화한다.In addition, relatively high energy electrons emitted from the sample surface collide with the residual gas molecules to ionize the molecules.
한편, 절연물 시료표면은 입사전자의 전하가 남아서 - 로 대전하려고 하지만 시료실 내에 발생한 양이온이 - 전하를 끌어들여 대전을 방지한다.On the other hand, the surface of the insulator sample attempts to charge due to the charge of the incident electrons, but cations generated in the sample chamber attract charges to prevent charging.
시료에서 방출된 전자는 저에너지의 2차 전자와 입사전자가 시료 내부에서 에너지를 잃기 전에 다시 진공 중으로 날아든 비교적 고에너지의 전자(반사전자)가 있다.The electrons emitted from the sample are relatively high energy electrons (reflected electrons), which have low energy secondary electrons and incident electrons flying back into vacuum before they lose energy inside the sample.
고진공SEM에서는 2차 전자를 검출해서 형태관찰을 하지만 2차 전자검출기에는 2차 전자부족으로 고전압이 걸려있는데 10⁴Pa정도의 고진공에서는 사용가능하지만, 저진공에서는 방전 때문에 고전압을 사용할 수 없다.In high vacuum SEM, secondary electrons are detected and morphological observation is performed. However, secondary electron detector has high voltage due to lack of secondary electrons, but it can be used in high vacuum of about 10⁴Pa, but high voltage cannot be used in low vacuum because of discharge.
저진공SEM에서는 2차 전자 이외에 반사전자를 검출하는 방식으로 화상을 만들어 낸다.(반사전자검출기로는 반도체검출기, YAG검출기, Robinson검출기 등이 있다.)Low vacuum SEMs produce images by detecting reflected electrons in addition to secondary electrons (reflected electron detectors include semiconductor detectors, YAG detectors, Robinson detectors, etc.).
따라서 저진공SEM에서는 2차 전자만을 사용하는 고진공SEM에서는 불가능한 함수목재의 관찰이 가능해지고, 저진공에서도 수분의 탈습이 발생하고 시료표면에 전자가 입사하여 가열되므로 함수상태에서 전건상태로의 변화가 빠르게 일어나서 목재 수축과정을 관찰하는 것이 가능해진다.Therefore, it is possible to observe hydrated wood, which is impossible in high vacuum SEM which uses only secondary electrons in low vacuum SEM, and dehumidification of moisture occurs in low vacuum and electrons are incident on the sample surface and heated. It is possible to get up quickly and observe the process of shrinking wood.
한편, 저진공SEM을 이용하여 목재수축을 관찰하는 기술은 일본의“규슈대학 산림과학부”에서 논문으로 발표한 바 있으나 “고배율로 세포단위의 변화”를 보고하고 있다. On the other hand, a technique for observing timber shrinkage using low vacuum SEM has been published in a paper by the Japanese Department of Forest Science, Kyushu University, but it reports a change in cell units at high magnification.
그러나 목재의 수축은 목재를 이루는 수많은 세포가 모두 동일한 양상으로 수축하는 것이 아니고 미세한 부위차이로 양상이 달라지기 때문에 고배율로 세포의 수축을 평가하는 것은 목재수축의 경향을 개략적으로 예측할 수는 있으나, 실제 목재의 수축을 예측하기 위해서는 반복수를 크게 늘려야 하는 문제점이 있었다.However, the contraction of wood does not all shrink to the same pattern in many cells, but the pattern is different due to the small area difference. In order to predict the shrinkage of wood, there was a problem in that the number of repeats had to be greatly increased.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 저진공SEM 내에서 저배율을 적용해서 실제 목재의 수축과정과 방향에 따른 이방성을 신속 정확하게 파악하여 목재의 치수변동을 예측함으로써, 목재를 더욱 효율적으로 사용할 수 있도록 한 현미경분석을 이용한 목재의 수축성 예측방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, by applying a low magnification in a low vacuum SEM, to quickly and accurately grasp the anisotropy according to the shrinkage process and direction of the actual wood dimensional variation of the wood The purpose of the present invention is to provide a method for predicting shrinkage of wood using microscopic analysis, which makes it possible to use wood more efficiently.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 시료의 횡단면을 현미경으로 관찰하는 과정과; 상기 저진공주사전자현미경 관찰과정을 통해 얻은 습윤상태와 전건상태의 화상으로부터 컴퓨터와 화상처리프로그램의 화상분석장치로 상기 시료의 횡단면 치수변동을 측정하여 수축률을 측정하는 계측과정을 실제 목재의 수축과 비교하여 실제 목재의 수축을 예측하는 과정; 으로 이루어지는 현미경분석을 이용한 목재의 수축성 예측방법에 있어서,
상기 시료의 횡단면을 현미경으로 관찰하는 과정은 저진공주사전자현미경을 이용하여 100배의 저배율로 설정하여 시료의 횡단면을 관찰하고, 상기 저진공주사전자현미경 관찰과정, 계측과정을 거쳐 얻어진 전자현미경 내의 탈습에 의한 목재의 수축률과, KSF 2203에서 규정하는 수축률시험방법에 따라 목재의 수축률을 측정한 결과의 상관 관계를 이용하여 더욱 우수한 목재의 치수변동 예측 데이터를 얻을 수 있도록 한 KSF 2203에서 규정하는 수축률 시험데이터와 비교분석 과정이 부가됨을 특징으로 한다.The present invention to solve the above technical problem, the process of observing the cross section of the sample under a microscope; The measurement process of measuring the shrinkage rate by measuring the cross-sectional dimensional variation of the sample from the wet state and the dry state image obtained through the low vacuum scanning electron microscope observation process using an image analysis device of a computer and an image processing program. Comparing the process of predicting the actual shrinkage of wood; In the method of predicting shrinkage of wood using microscopic analysis,
The step of observing the cross section of the sample under a microscope is set to a low magnification of 100 times using a low vacuum scanning electron microscope to observe the cross section of the sample, and the low vacuum scanning electron microscope observation process, the measurement process in the electron microscope obtained By using the correlation between the shrinkage rate of wood by dehumidification and the result of measuring the shrinkage rate of wood according to the shrinkage rate test method specified in KSF 2203, the shrinkage rate defined in KSF 2203 can be obtained. The test data and the comparative analysis process are added.
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도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 블록도이고, 도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 블록도이며, 도 3은 본 발명의 습윤상태의 목재 횡단면 화상이고, 도 4는 본 발명의 전건상태의 목재 횡단면 화상을 각각 도시한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.1 is a block diagram according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram according to another embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional image of the wood wet state of the present invention, Figure 4 is the present invention As shown in the cross-sectional image of the wood in a dry state of the present invention, with reference to the accompanying drawings as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 현미경분석을 이용한 목재의 수축성 예측방법은, 세포수준의 수축거동을 검토하기 위하여 전자현미경관찰용 시료 제작과정과, 배율을 관찰이 용이한 적당한 수치로 설정한 다음 시료의 횡단면을 관찰하는 저진공주사전자현미경 관찰과정과, 상기 저진공주사전자현미경 관찰과정을 거쳐서 얻어진 화상들을 분석장치(adobe photoshop)로 치수를 계측하여 포수상태와 전건상태의 치수변화를 측정하는 측정과정으로 이루어진다.As shown in Figure 1, the method of predicting the shrinkage of wood using the microscopic analysis of the present invention, in order to examine the contraction behavior of the cell level, the sample preparation process for electron microscopy and the magnification is set to an appropriate value that is easy to observe Then, the images obtained through the low vacuum scanning electron microscope observing process of observing the cross section of the sample and the low vacuum scanning electron microscope observing process are measured with an adobe photoshop to measure the dimensional change of the catcher state and the total condition. It consists of a measuring process.
이를 구체적으로 살펴보면, 먼저 시료 제작과정은, 세포수준의 수축거동을 검토하기 위하여 전자현미경관찰용 소시료를 제작하는 과정으로서 시료의 형상은 약 8(T)×8(R)×10(L)㎜로 하되 지지대와 시험편의 접착부분이 표면 수축에 영향을 미칠 가능성을 배제하기 위하여 시료의 길이를 최대한 길게 제작하여 접착부의 영향을 최소화한다.Specifically, first, the sample preparation process is a process of preparing a microscopic observation sample for examining the contraction behavior at the cellular level, and the shape of the sample is about 8 (T) × 8 (R) × 10 (L). The length of the sample should be made as long as possible to minimize the possibility that the adhesive part of the support and the specimen will affect the surface shrinkage.
이때, 제작된 시료는 현미경관찰이 용이하도록 마이크로톰(microtome)으로 수차례 절삭하여 관찰면을 평활하게 조정한 다음 이 시료를 감압수조에 수침시켜 증류수를 감압 주입하는 방법으로 내부에 물이 차 있고 표면은 마른 상태의 포수상태(飽水狀態)가 되게 한다.At this time, the prepared sample is cut several times with a microtome to facilitate microscopic observation, and the observation surface is smoothly adjusted. Then, the sample is immersed in a reduced pressure tank to inject distilled water under reduced pressure. Is a dry catcher (飽 水 狀態).
여기서 상기 마이크로톰은, 얇은 조각을 만드는 기계로서 생체(生體)의 조직 등을 현미경으로 검사하기 위해 얇게 자를 때 사용한다.Here, the microtome is a machine for making thin pieces, and is used to cut thinly to examine tissues and the like of a living body under a microscope.
이 기계에는 메스가 달려 있어 이동할 때마다 재료를 자르도록 장치되어있고, 잘린 조각의 두께는 보통 2~3㎛이다.The machine is equipped with a scalpel that is designed to cut the material each time it is moved, and the cut pieces are usually 2-3 µm thick.
한편, 시료의 제작형상의 설명 시 8(T)×8(R)×10(L)㎜ 로 설명한 바 있다.On the other hand, the description of the fabrication shape of the sample has been described as 8 (T) x 8 (R) x 10 (L) mm.
이때, 괄호 안에 표시된 기호 T는 접선방향(tangential direction), R은 방사방향(radial direction), L은 섬유방향(longitudinal direction)을 나타낸다.In this case, the symbol T indicated in parentheses denotes a tangential direction, R denotes a radial direction, and L denotes a longitudinal direction.
즉, 접선방향은 목재의 나이테(연륜)에 접선이 되도록 절단한 면이며, 방사 방향은 목재 중심부의 수(pith)를 통과하여 방사방향으로 절단한 면이고, 섬유방향(횡방향)은 목재 축의 직각방향으로 절단한 면이다.In other words, the tangential direction is a plane cut to tangential to the tree rings, and the radial direction is a plane cut radially through the pith of the center of the wood, and the fiber direction (lateral direction) is the direction of the wood shaft. It is the surface cut in the perpendicular direction.
다음 과정인 저진공주사전자현미경 관찰과정은, 상기 시료 제작과정의 다음 과정으로서 이때 사용되는 현미경은 일본전자제 주사전자현미경(日本電子製 走査電子顯微鏡(JSM-5600LV))이 이용되며, 100배의 저배율로 설정하여 시료의 횡단면을 관찰한다.The next step, the low vacuum scanning electron microscope observation process, is the next step in the sample fabrication process. The microscope used in this case is a Japanese electron scanning electron microscope (JSM-5600LV), which is used 100 times. Observe the cross section of the sample by setting the low magnification of.
즉, 먼저 감압수조에서 포수상태에 도달한 시료를 액체질소와 증류수에 수차례 교호로 침적시켜 시료표면에 얼음이 발생하도록 처리하며, 이와 같은 처리는 경통 내의 빠른 탈습조건에서 습윤상태를 얼마 동안 유지시키기 위한 것이다.That is, first, the sample reaching the catcher state in the depressurized water tank is immersed in the liquid nitrogen and distilled water several times in order to generate ice on the surface of the sample, and such treatment is maintained for a while under rapid dehumidification conditions in the barrel. It is to let.
그리고 시료표면에 얼음이 어는 즉시 경통에 넣어 저진공 모드에 의한 저진공주사전자현미경 관찰이 이루어진다.As soon as ice is frozen on the surface of the sample, the tube is placed in a barrel to observe a low-vacuum scanning electron microscope under low-vacuum mode.
얼음으로 둘러싸인 시료를 경통에 넣고, 경통 내의 탈습작용에 의해 시료를 둘러싼 얼음이 녹아서 목재표면이 노출되어 관찰가능하게 된 직후의 화상을 습윤상태가 되게 한다.A sample enclosed in ice is placed in a barrel, and the dehumidifying action in the barrel melts the ice surrounding the sample, leaving the wood surface exposed so that the burn is in a wet state.
이때, 시료가 급속도록 건조되는 것을 방지하기 위하여 경통 내의 압력을 가능한 높게 유지하며, 점점 압력을 낮추어 충분히 탈습시킨 후의 건조상태의 화상을 얻게 한다.At this time, in order to prevent the sample from drying rapidly, the pressure in the barrel is kept as high as possible, and the pressure is gradually lowered to obtain a dry image after sufficiently dehumidifying.
다음 과정인 계측과정은, 상기 저진공전자현미경 관찰과정을 통해 얻은 습윤상태와 목재 속에 수분이 전혀 없는 전건상태(全乾狀態)의 화상으로부터 컴퓨터와 화상처리프로그램(Adobe photoshop)의 화상분석장치(adobe photoshop)로 치수를 계측하여 포수상태와 전건상태의 치수변화를 측정하여 목재 수축률을 측정한다.The next step, the measurement process, is an image analysis device of a computer and an image processing program (Adobe photoshop) from a wet state obtained through the low vacuum electron microscopy process and an entire dry state image having no moisture in wood. Wood shrinkage is measured by measuring the dimensions with the Adobe Photoshop.
한편, 도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 블록도로서, 상기 시료 제작과정과 저진공주사전자현미경 관찰과정 및 계측과정을 거쳐 전자현미경 내의 탈습에 의해 얻어진 목재의 수축률과, KSF 2203에서 규정하는 수축률시험방법에 따라 목재의 수축률을 측정하여 이 결과들을 서로 비교 분석하여 이들의 상관관계를 이용하여 더욱 우수한 목재의 치수변동 예측 데이터를 얻을 수 있도록 한 KSF 2203에서 규정하는 수축률 시험데이터와 비교분석 과정이 부가된 것이다.On the other hand, Figure 2 is a block diagram according to another embodiment of the present invention, the shrinkage of the wood obtained by the dehumidification in the electron microscope through the sample manufacturing process and low vacuum scanning electron microscope observation process and measurement process, and in KSF 2203 Compared with the shrinkage test data specified in KSF 2203, which measures the shrinkage rate of wood according to the specified shrinkage test method and compares these results with each other and uses these correlations to obtain better predicted dimensional variation of wood. The analysis process is added.
상기 KSF 2203 규정은 수축률시험방법을 규정하는 일반적인 사항이므로 상세한 설명은 생략한다.The KSF 2203 regulation is a general matter that prescribes the shrinkage test method, and thus a detailed description thereof will be omitted.
도 3 내지 4는 저진공주사전자현미경 관찰을 통해 얻어진 포수상태와 전건상태의 목재횡단면의 변화를 나타내고 있는데, 비교적 짧은 시간 내에 탈습에 의한 치수변화를 부위별, 방향별로 정확하게 관찰할 수 있다.3 to 4 show the change in the cross section of the wood in the catcher state and the dry state obtained through the low vacuum scanning electron microscope observation, it is possible to accurately observe the dimensional change by the dehumidification in each part, direction in a relatively short time.
종래의 프레파라트(preparator)를 이용한 세포단위에서의 습윤, 건조상태의 관찰은 시편 채취가 어렵고, 처리과정에서 약품의 영향을 받을 가능성 때문에 관측결과에 오차가 발생할 가능성이 있다.The observation of the wet and dry state in the cell unit using a conventional preparator is difficult to collect the specimen, and there is a possibility that an error occurs in the observation result because of the possibility of being affected by the chemical during the treatment.
또한, 목재블록상태에서 레플리카(filmy replica method)를 이용한 관찰도 레플리카의 변형에 의한 영향을 배제할 수 없다.In addition, the observation by using a filmy replica method in the state of the wood block can not exclude the effect of the deformation of the replica.
그러나 저진공주사전자현미경의 탈습을 이용할 경우 짧은 시간 내에 측정이 가능하며, 습윤상태의 시편을 그대로 관찰할 수 있어 시편의 변형을 유발할 요소가 적기 때문에 정확한 관측이 가능하다.However, when the dehumidification of the low vacuum scanning electron microscope is used, the measurement can be performed within a short time. Since the wet state of the specimen can be observed as it is, there are few factors that can cause deformation of the specimen.
또한, 목재 블록상태에서는 측정이 곤란한 봄철에서 여름철에 걸쳐서 형성되는 목질부인 춘재(春材), 늦은 여름부터 늦은 가을까지의 동안에 형성되는 목질의 부분인 추재(秋材) 등의 부위에 따르는 변형의 관찰이 가능하여 실제 목재의 수축메커니즘과 목재의 횡단방향수축이방성 등을 파악하는 것을 이용해질 것으로 사료된다.In addition, in the wood block state, it is difficult to measure the spring or summer wood, which is difficult to measure in spring, and the wood that is formed from late summer to late autumn. It is possible to observe the actual contraction mechanism of wood and the transverse shrinkage anisotropy of wood.
저진공주사전자현미경 내의 탈습에 의한 수축률과 목재시험편의 수축률을 비교하기 위하여 목재 수축률을 측정한 결과는 표 1과 같다.In order to compare the shrinkage rate by dehumidification in the low vacuum scanning electron microscope and the shrinkage rate of the wood test specimens, the result of measuring the wood shrinkage rate is shown in Table 1.
표 1. LV-SEM의 탈습에 의한 수축과 실제 목재의 수축의 비교(douglas-fir)Table 1. Comparison of shrinkage by dehumidification of LV-SEM and shrinkage of real wood (douglas-fir)
상기 표에서 알 수 있는 바와 같이, douglas-fir의 수축률은 방사방향에서 약 3％, 접선방향에서 약 5％이었다.As can be seen from the table, the shrinkage of douglas-fir was about 3% in the radial direction and about 5% in the tangential direction.
현미경 경통 내의 탈습에 따른 횡단방향수축은 방사방향에서 3％ 정도, 접선방향에서 6％ 정도로 목리방향에 따른 차이를 나타낸다.The transverse shrinkage due to dehumidification in the microscope barrel shows a difference in the direction of the tree from about 3% in the radial direction and about 6% in the tangential direction.
따라서, 춘재와 추재 간에는 방사방향에서는 춘재가 컸지만 차이가 작았고, 접선방향에서는 추재의 수축이 약간 크게 나타났으며 실제 목재의 수축양과 거의 일치하여 현미경을 이용한 수축과 치수변동예측이 가능하다.Therefore, the spring wood and the spring wood were large, but the difference was small in the radial direction, and the contraction of the wood was slightly larger in the tangential direction.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은, 목재의 수축과정과 방향에 따른 이방성을 신속, 정확하게 파악하여 치수변동을 예측함으로써 치수변동이 적고 수축이방성이 적은 수종, 사용 환경 내에서의 평행함수율변화에 최적한 수종을 탐색하는 것이 가능해지는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention, by quickly and accurately grasping the anisotropy according to the shrinkage process and direction of the wood to predict the dimensional change, the species with less dimensional variation and less shrinkage anisotropy, optimal for parallel moisture content change in the use environment It is effective to search for one species.
또한, 이와 같은 과정을 통하여 목재의 재료로서의 가치를 제고하고 목제품을 생산하는 과정에서의 부가가치를 더욱 높이는 한편, 목재 연구자들에게는 지금까지 치수변동 파악에 커다란 장애요소이었던 시간적 문제를 개선할 수 있고 실제 목재수축에서는 관찰할 수 없는 미세한 부위 간 차이와 수축이방성의 원인 등에 대한 기초적 해석과 접근이 가능해져 목재의 수축, 팽윤에 대한 이해와 목재 치수변동을 최소화하려는 기술에 크게 기여할 수 있는 효과가 있다.This process also enhances the value of wood as a material and adds value to the process of producing wood products, while also improving the temporal problem that has been a major obstacle for dimensional change for wood researchers. In the contraction of wood, basic analysis and access to the differences between microscopic areas and the causes of contraction anisotropy are possible, which can greatly contribute to understanding the contraction and swelling of wood and minimizing wood dimensional variation.
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