작업대 가이드
목재의 폭 방향 수축과 팽창
습도가 변할 때마다 판재 폭도 달라져요. 공개된 수축률로 변화량을 추정하고 움직임을 허용하도록 설계하세요.
목재가 수축·팽창하는 이유
목재는 주로 결에 직각인 방향으로 수축·팽창해요. Wood Handbook에 따르면 대부분 수종의 생재에서 전건까지의 길이 방향 수축률은 0.1~0.2%에 불과해요. 나이테를 따르는 접선 방향 수축률은 나이테를 가로지르는 방사 방향 수축률보다 크며, 이 사이트의 수종에서는 1.3~2.2배예요. 그래서 판목판은 정목판보다 폭 변화와 오목 휨이 커요.
수축은 함수율 약 30%인 섬유포화점 아래에서만 시작돼요. 사용 중 목재의 함수율은 보통 약 6~14% 사이에서 변하며, Wood Handbook에서는 이 범위에서 수축과 함수율의 관계를 선형으로 봐요.
변화량 추정
Wood Handbook 식 4-9는 섬유포화점부터 전건 상태까지 치수가 선형으로 변한다고 가정해요. 함수율이 몇 퍼센트포인트 변할 때 폭 변화는 대략 폭 × 전수축률 ÷ 100 × 함수율 변화 ÷ 섬유포화점이에요. 판목판에는 접선 방향 수축률, 정목판에는 방사 방향 수축률을 쓰세요. 제재 방향이 섞여 있거나 불분명하면 핸드북은 접선 방향 값을 권해요.
판재마다 편차가 있어요. 핸드북에서는 수축률의 변동계수를 약 15%로 제시하며, 완전한 판목판이나 정목판은 드물어요. 결과를 공차가 아닌 추정값으로 보세요. 표는 폭 300 mm 판재의 함수율이 4 퍼센트포인트 변하는 경우예요. 예를 들면 습한 계절의 12%에서 난방하는 실내의 8%로 변하는 경우예요.
| 수종 | 판목판 | 정목판 |
|---|---|---|
| 티크 | 2.4 mm | 1.3 mm |
| 마호가니(Swietenia) | 1.9 mm | 1.4 mm |
| 이로코 | 2.8 mm | 1.8 mm |
| 블랙 월넛 | 3.1 mm | 2.2 mm |
| 유럽산 오크 | 3.8 mm | 1.7 mm |
| 레드 오크 | 3.4 mm | 1.6 mm |
| 하드 메이플(슈거 메이플) | 4 mm | 1.9 mm |
| 유럽산 비치 | 4.4 mm | 2.1 mm |
| 유칼립투스 그란디스 | 3.9 mm | 2.2 mm |
| 노르웨이 스프루스 | 3 mm | 1.4 mm |
수축·팽창을 고려한 설계
정목 원자재는 폭 변화가 작아요. 그래서 곧은결 마루는 수축·팽창이 작고 측면 이음부의 틈도 덜 벌어져요(Wood Handbook, 6장). 티크나 마호가니처럼 수축률이 낮은 수종은 같은 폭의 비치나 오크보다 치수 변화가 작아요.
집성판은 같은 폭의 한 장짜리 판재처럼 수축·팽창하므로, 폭 600 mm 상판의 변화량은 300 mm 상판의 두 배예요. 움직일 공간을 마련하세요. 장공이나 움직임을 허용하는 체결재를 쓰고, 틀 안의 판에는 여유를 두며, 건조한 계절에 맞춘 서랍과 문에도 틈을 남기세요.
가공 전 함수율
조립 후 치수 변화는 재단 시 함수율과 사용 중 함수율의 차이에서 생겨요. 가공 전에 측정하고 원자재를 앞으로 사용할 환경에 적응시키면, 이음부에 영향을 주기 전에 그 차이를 대부분 줄일 수 있어요.
폭 600 mm 유럽산 오크 판목 상판의 함수율이 12%에서 8%로 내려가면 폭은 약 600 × 9.7% × 4 / 31 ≈ 7.5 mm 줄어요(Tropix의 수축률과 섬유포화점 적용).