편백나무의 가공방법 및 가공된 절단목{Matufacturing method of Japanese cypress and the cutting wood}
본 발명은 침대나 침대의 보료, 방석제품 등의 가구제품에 목재프레임으로 이용되는 편백나무로부터 뒤틀림이나 균열이 없는 각목이나 판재제품을 얻고 이를 이용하여 제공되는 침대나 침대의 보료, 방석제품에 관한 것이다. 옛 부터 온돌문화 가운데 살아온 우리 국민들은 침대나 방석을 사용하면서도 여전히 온돌문화를 찾기 위해 온열구조를 취하고 있으며, 특히 인체의 생리, 생체적 유익을 얻기 위한 수단으로 천연석의 돌판(인조대리석)이나 황토판, 기타의 기능성 물질로 옥, 자수정, 스코리아(화산석), 일라이트, 전기석(Tourmaline), 맥반석 등 원적외선 방사율이 우수하거나 음이온 방사기능을 갖는 광물질의 입자들 중에서 선택되는 기능성 물질을 함유한 침대류를 찾는 사람들이 많이 있다. 상기와 같은 인체에 유익한 원적외선 방사기능과 음이온 발생기능을 갖는 돌판이나 황토판이나 기능성 물질을 함유하여 제공되는 자연산의 침대는 그 보료를 이루는 소재가 천연의 목재로 제공되어 천연석의 돌판이나, 인조대리석이나 황토판을 감싸서 제공되는 것이 이상적이나, 현재 상기의 기능성 물질을 지탱해주는 프레임 구조에는 대부분 철재나 알루미늄판재나, 플라스틱재 등으로 제공되어 그 효과 를 반감시키고 있다. 목재의 최대 장점은 천연의 자연물이고 목재 특유의 무늬를 갖고 자연미를 나타내는데 있지만, 반면에 건조 후에 뒤틀리거나 균열이 생기기 쉽다는 결점을 갖고 있는바, 이는 목재의 주성분으로 셀룰로오스로는 흡습성이 있기 때문에 대기 중의 습도의 증감에 따라 목재에 수분이 드나들고 그와 함께 세포가 팽창 수축하기도 하며 세로방향과 가로방향의 수축량에는 20배 가량의 차이를 갖기 때문에 목재가 건조되면 뒤틀리거나 갈라지는 현상을 나타낸다. 따라서 상기와 같은 뒤틀리거나 갈라지는 현상을 방지하기 위한 수단으로, 건조재를 사용하거나 목재를 얇게 잘라 합판으로 만들고 이를 90°로 교차시켜 눌러 붙인 것이므로 뒤틀림이 적은 합판을 만들어 사용하거나, 목재를 칩 상태로 굳혀서 만든 파티클 보드를 사용하거나 섬유상태로 해체하여 재차 굳힌 상태의 하드보드를 만들어 사용하기도 한다. 상기의 모든 수단이 목재의 이방성(異方性)을 없애고 뒤틀림을 방지하고자 하는 수단으로 개발된 것으로 목재를 가느다란 각재(角材)로 만들어 다시 접착하여 각재 또는 판자로 만든 것으로 럼버 코어(lumber core)가 있으며, 두꺼운 널빤지 속을 얽거나 벌집 모양의 심을 넣어 가볍게, 또 뒤틀리지 않도록 한 중공구조(中空構造) 목재도 제시되어 있다.
본원은 침대나 침대의 보료, 방석제품 등에 사용되는 프레임 구조에 피톤치드 향을 많이 내는 편백나무(히노끼나무)를 이용하되, 목재의 이방성(異方性)을 없 애고 뒤틀림 현상을 방지하는 공법을 적용한 편백나무를 이용하여 뒤틀림이나 균열이 없는 각목이나 판재제품을 얻고 이를 이용하여 제공되는 침대나 침대의 보료, 방석제품의 프레임 구조를 제공하고자 하는 과제를 갖고 출발된 발명이다. 측백나무과에 속하는 편백나무는 일본이 원산지로 히노끼 나무로 명명되어 관상수 등으로 심겨지며 피톤치드 향을 많이 발하는 것으로 알려져 있다. 최근 삼림욕(森林浴)에 대한 관심이 높아지면서 편백나무가 내뿜는 피톤치드 라는 물질이 아토피 치료와 새집증후군 제거에 효과적이라고 알려진 가운데 이와 관련된 건강용품들에 대한 관심이 높아지고 있으며 작게는 실내공기를 정화시켜 주는 효능이 알려지면서 이를 가구 용도의 자재로 사용하고자 하는 시도가 많이 있었다. 피톤치드의 어원은 그리스어로 식물을 의미하는 Phyton/plant식물과 살균력을 의미하며 "식물이 분비하는 살균물질" 이라는 뜻을 갖고 나무 자체가 각종 해충과 병균 박테리아로부터 자신을 보호하려고 내뿜는 자연 치료성분이며 한국건자재시험 연구원에 따르면 피톤치드는 실내 독성물질인 포름알데히드 HCHO 를 불과 30분만에 90%이상 제거 하며 피톤치드는 일반적으로 활엽수보다는 침엽수중 소나무나 잣나무보다는 편백나무에서 가장 많이 발생하는 것으로 보고되고 있고 실제로 임업연구원과 충북대 동물의학연구소가 실시한 침엽수 효과에 대한 비교실험 결과 스트레스 호르몬인 코르티솔 감소효과가 소나무는19% 화백나무는 33%인 반면 편백나무는 53%로 가장 뛰어난 것으로 보고하고 있다 또한 편백나무는 아토피 알레르기 등 각종 피부질환의 원인이 되는 집먼지 진드기의 생육억제에 탁월한 효과가 있으며 이외에도 편백나무는 나쁜 냄새를 없애주고 유해물질을 중화시켜줄 뿐아니라 학습능력을 향상시켜주는 등 다양한 효능이 있는 것으로 보고되고 있다 종래의 가구산업에서도 상기와 같은 효능을 갖는 편백나무의 특성을 이용하여 침대나 보료 등의 가구물품에 이용하고자 하는 시도가 있었고 부분적으로 제작되어 시판도 개시되었으나, 제작 당시에는 특별한 하지가 없는 완제품의 공급이 가능하나, 예를 들어 가정집에서 돌침대나 황토판 침대의 프레임으로 편백나무를 이용한 경우 실내에서 온열효과를 얻기 위하여 침대의 온도를 30~40℃의 온도로 높여 사용하게 되는 경우 나무가 뒤틀리며 프레임과 돌판 사이가 벌어지는 문제점을 갖기 때문에 이를 다시 철재나 알루미늄재나, 플라스틱재 등으로 교체해줘야 하는 어려운 과정을 겪고 있었다.
본원은 상기와 같은 종래 목재제품의 이용기술 한계점을 극복하고, 특히 피톤치드 향을 많이 포함하고 있는 편백나무를 이용하여 침대나 침대의 보료, 방석제품 등에 사용되는 프레임이나 각목구조를 을 제공하되, 온열효과를 갖는 조건에서도 뒤틀림 현상이 없는 목재프레임 구조물을 얻을 수 있는 가공방법을 제공하고자 하는 목적을 갖는다. 또한 본원은 침대나 침대의 보료, 방석제품 등에 사용되는 프레임 구조에 뒤틀림 현상이 없는 편백나무의 프레임 구조를 갖는 침대나 침대의 보료, 방석제품을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.
본원에서는 피톤치드 향을 많이 포함하고 있는 편백나무를 이용하여 침대나 침대의 보료, 방석제품 등에 사용되는 프레임이나 각목구조를 제공하고자 하는 것으로 목적을 달성하기 위한 수단은 아래와 같은 기술사상으로 달성할 수 있다. 본원은 침대나 침대의 보료, 방석제품에 편백나무의 프레임 구조를 제공하기 위한 편백나무의 가공방법으로, 편백나무의 외면이 정사각형을 이루는 지점에서 4면의 외피를 절단하여 정4각형 판재를 얻는 제1단계와 상기 제1단계에서 얻은 정4각형 판재를 5년 수령 이내의 나이테 외측부로 각목이나 판재를 얻도록 9등분으로 절단하여 절단목을 얻는 제2단계와 상기 제2단계에서 얻은 절단목 중 중심부인 5년 수령 이내부분은 버리고 나머지 절단목은 나무결의 수직면으로 절단하는 단계를 포함하는 수단으로 본원에서 원하는 뒤틀림 현상이 없는 편백나무를 얻을 수 있다. 또한 본원에서는 편백나무를 이용하는 방법으로, 편백나무의 외면이 정사각형을 이루는 지점에서 4면의 외피를 절단하여 정4각형 판재를 얻는 제1단계와 상기 제1단계에서 얻은 정4각형 판재를 5년 수령 이내의 나이테 외측부로 각목이나 판재를 얻도록 9등분으로 절단하여 절단목을 얻는 제2단계와 상기 제2단계에서 얻은 절단목 중 중심부인 5년 수령 이내 부분은 버리고 나머지 절단목은 나무결의 수직면으로 절단하는 제3단계와 상기 제3단계에서 얻은 절단목을 침대나 침대의 보료, 방석제품의 프레임 구조로 이용할 수 있다. 따라서 본원에서 침대나 침대의 보료, 방석제품의 프레임 구조 용도로 제공 되는 편백나무는 편백나무의 외면이 정사각형을 이루는 지점에서 4면의 외피를 절단하여 정4각형 판재를 얻는 제1공정과 상기 제1공정에서 얻은 정4각형 판재를 5년 수령 이내의 나이테 외측부로 각목이나 판재를 얻도록 9등분으로 절단하여 절단목을 얻는 제2공정과 상기 제2공정에서 얻은 절단목 중 중심부인 5년 수령 이내 부분은 버리고 나머지 절단목은 나무결의 수직면으로 절단하는 제3공정과 상기 제3공정에서 얻은 절단목을 음지에서 10일 이상 건조하는 단계를 거쳐 뒤틀림 현상이 없는 가구자재로 제공되는 편백나무를 제공할 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다. 이하 본원발명의 구체적인 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시형태는 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'란 기재에서 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본원에서 편백나무를 이용하여 침대나 침대의 보료, 방석제품 등에 사용되는 프레임이나 각목구조를 제공하되, 온열효과를 갖는 조건에서도 뒤틀림 현상이 없는 목재프레임 구조물을 제공하는 효과를 갖는다. 본원에서 편백나무로부터 제공되는 프레임 구조를 이용하여 침대나 침대의 보료, 방석제품 등에 사용되고 인체의 생리, 생체적유익을 주는 천연석의 돌판(인조대리석)이나 황토판, 기타의 기능성 물질을 포함하여 제공되는 침대나 침대의 보료, 방석제품 등에서 원적외선의 방사나 음이온 방사효과를 얻으면서 천연의 편백나무로부터 나오는 피톤치드의 효과를 얻는 침대나 침대의 보료, 방석제품 등을 제 공하는 효과를 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시양태를 기재하기에 앞서, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이며, 본 명세서에 기재된 예시는 본 발명의 일 실시 양태를 기재한 것에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다. 도 1은 본 발명의 기술사상이 적용되는 목재 가공단계를 나타낸 것이고, 도 2에서는 도 1의 방법으로 얻은 각목이나 판재를 이용하여 황토판을 내장하는 침대용 보료를 얻는 실시양태를 나타낸 것이며, 도 3에서는 도 1의 방법으로 얻은 각목이나 판재를 이용하여 황토판 방석구조에 적용되는 실시양태를 나타낸 것이다. 도 1은 목재 가공단계를 나타낸 것으로 먼저 (A)단계에서 보는 바와 같이 일본에서 수입된 편백나무 원목을 이용하여 외면이 정사각형을 이루는 지점에서 외피를 절단하도록 준비하여 (B)단계에서 보는 바와 같이 각을 떼어내어 (C)단계에서 보는 바와 같은 정4각형 판재를 얻었다. (C)단계의 정4각형 판재는 다시 9 등분되는데 최소한 5년 이내 수령의 나이 테부분을 제거하기 위한 공정으로 중심부의 5년 이내 수령의 나이테 외측으로 가로2회 세로 2회 절단공정을 수행하여 9등분 되어 (D)단계에서 보는 바와 같은 a,b,c,d,e,f,g,h,i로 분할된 각목을 얻는다. (D)단계 공정의 수행으로 얻은 상,하,좌,우의 b, d, f, h 부분의 절단목을 나무결의 수직면으로 절단하여 음지에서 10일 이상 건조하여 사용하는 경우 목재의 고질적인 뒤틀림 현상이 없는 편백나무 프레임 구조를 얻을 수 있음을 확인하여 완성된 발명이다. 상기의 제(D)단계 공정으로부터 얻는 e부분은 심재 부분으로 5년 이내의 수령을 갖는 부분은 강도가 약할 뿐 아니라 이 부분이 뒤틀림의 원인을 제공하는 주요원인부위이므로 이 부분은 폐기되는 부분이며, 제(4)공정으로부터 얻는 a, c, g, i부분은 그대로 가로나 세로방향으로 절단되면 뒤틀림현상을 나타내는 결과를 주므로 a, c, g, i부분은 다시 마름모 각으로 세워서 정4각형으로 절단하여 모서리 부분은 버리고 중심부를 향해 동일조건을 갖는 나무결의 수직면으로 절단하여 음지에서 10일 이상 건조하여 사용하는 경우 목재의 고질적인 뒤틀림 현상이 없는 편백나무 프레임 구조를 얻을 수 있다. 도 2는 도 1의 방법으로 얻은 편백나무 각목이나 판재를 이용하여 황토판(40)을 내장하는 침대용 보료(50)를 만든 것으로, 상기 도 1의 공정으로 가공된 후 음지에서 10일 이상 건조공정을 마친 각목을 이용하여 좌,우 측벽프레임(10)을 이루고, 저부프레임(20)과 상부측 헤드부프레임(30)으로 제공될 수 있다. 또한 도 2에서는 10 개의 황토판재(40)를 이용하여 황토판과 황토판 사이에 4개의 가로 간격유지목(21)과 1개의 세로 간격유지목(22)이 황토판재(40)를 지지하여 내장하는 구조로 제공될 수 있음을 나타낸 것으로, 상기 침대용 보료의 황토판재(40) 저부에는 전열선이나 히터가 내장되어 온열구조를 이루게 되는바, 발명자는 도 2 구조의 침대용 보료를 만들어 놓고 뒤틀림 현상이 나타나는지 약 3개월 정도를 38±3℃의 온도로 맞춰 사용한 결과에서도 프레임구조를 이룬 황토판 사이의 가로 간격유지목(21)이나 세로 간격유지목(22), 외곽 프레임(10,20)구조에서도 뒤틀림현상이나 균열현상이 발생하지 않는 사실을 확인하여 완성된 발명이다. 도 2에서는 침대용 보료의 내장용으로 황토판재(40)를 도시하고 있으나, 황토판재 대신에 천연대리석이나 옥이나 자수정, 전기석(토루말린) 등의 기능성물질을 내장하여 원적외선이나 음이온 방사효과를 높일 수 있도록 내장될 수 있음은 물론이다. 도 3은 도 1의 방법으로 얻은 편백나무 각목이나 판재를 이용하여 황토판재(40)을 내장하는 방석용 보료(60)를 나타낸 것으로, 상기 도 1의 공정으로 가공된 후 음지에서 10일 이상 건조공정을 마친 각목을 이용하여 좌,우,저부 프레임(61,62,63)을 갖고 상부측 프레임(64)에는 온도조절기(65)가 부착된 구조의 황토판 내장 방석용 보료(60)를 나타낸 것이다. 상기 방석용 보료(60)는 도시되어 있지 않으나 실내에서 쉽게 이동시키기 위한 구조로 저부 프레임(63) 하단부에 양쪽으로 바퀴를 달고 상부측 프레임(64)에는 손잡이를 마련하여 실내에서 원하는 위치로 쉽게 이동시켜 사용하도록 제공되는 것이 바람직하다. 종래의 기술에서도 목재를 이용하여 침대나, 침대보료나 방석 제품의 프레임구조로 적용하고자 하는 시도가 있었으나 종래기술은 목재를 얇게 잘라 여러 번 90°로 교차시켜 눌러 붙인 합판을 사용하거나, 또는 파티클 보드나 하드보드를 만들어 사용하거나 럼버 코어(lumber core)형으로 만들어 사용하거나 두꺼운 널빤지 속을 얽거나 벌집 모양의 심을 넣어 가볍고 뒤틀리지 않도록 한 중공구조(中空構造) 등의 목재를 이용하고자 하였던 기술사상과 다르게 본원은 피톤치드의 효과를 내는 편백나무 원목을 직접 절단하여 특정의 공법으로 가공하여 목재의 이방성(異方性)을 없애고 뒤틀림 현상을 방지하는 공법을 적용한 각목이나 판재를 제공하고 이를 이용하여 침대나 침대의 보료, 방석제품 등에 이용하여 기존의 원적외선이나 음이온 방사효과 이외에 피톤치드의 향을 추가하여 제공하고자 하는 부분에 특징부를 갖는다.
도 1 : 본 발명의 기술사상이 구현되는 목재 가공단계 공정도 도 2 : 본원에서 얻은 각목이나 판재를 이용하여 얻는 침대용 보료예시도 도 3 : 본원에서 얻은 각목이나 판재를 이용하여 얻는 방석용 보료예시도 **도면의 주요부호에 대한 설명** 10 : 측벽프레임 20 : 저부프레임 21 : 가로 간격유지목 22 : 세로 간격유지목 30 : 헤드부프레임 40 : 황토판재 50 : 침대용 보료 60 : 방석용 보료 61 : 좌측프레임 62 : 우측프레임 63 : 저부프레임 64 : 상부측 프레임 65 : 온도조절기 |
