부후 진단법

부후가 목재에서 일어나고 있는 지의 여부를 정밀하게 판단하기 위하여는 현미경이나 배양(培養) 검사에 의해 부후균의 존재하는 지의 유무를 조사하는 것이 정확한 방법이다. 그러나 이러한 방법을 현장에서 적용하기에는 시간과 노력이 많이 들고 또한 목재의 재질 저하가 어느 정도 진행되고 있는 지를 알아내는 것도 곤란하다. 훨씬 실용적인 것으로써 못 등을 박아서 그 저항 변화를 측정하는 방법이나 목공추(drill)로 구멍을 뚫을 때의 힘이나 구멍이 뚫리는 속도의 변화를 측정하는 기법이 개발되고 있다. 목재 중에 부후나 빈 공간이 있는 경우 못이나 목공추는 저항 없이 들어가게 된다. 그 정도와 열화의 상태가 상관관계에 있기 때문에 목재의 강도 변화를 예측할 수가 있는 것이다. 또 목재에 가는 구멍을 뚫어 그 속에 금속선을 집어 놓고 전기저항의 변화를 읽어 진단하는 방법도 있다. 이 방법에서는 목재 중의 수분 상태가 열화된 부분에서 달라지게 되는 것을 판단의 지표로 삼고 있다.

검사 대상이 되는 목재를 파괴하지 않으면서 진단하는 방법으로써는 음파(초음파)를 이용하는 것이 대표적인 것이 되고 있다. 물론 옛날부터 목재 표면을 두들겨 그 반향을 듣고 분석하여 내부의 열화 정도를 알아내는 검사가 일반적으로 이루어져 왔다. 그러나 이 방법에서는 고도의 숙련이 필요해 진다.

그래서 목재가 열화되면 소리가 전달되는 속도가 저하된다거나 감쇠(減衰)되는 현상을 응용한 기기(機器)를 가지고 열화나 빈 공간의 존재 및 그 정도를 예측하는 기법이 연구되어 왔다. 최근에는 초음파를 단면의 한 쪽에서 발진시키고 반대 쪽에서 그것을 받아 전달된 파의 속도나 강도를 측정하고 컴퓨터를 이용해 화상화(畵像化)시키는 기기도 실용화되어 있다. 나름대로 유용한 진단 기술이지만 강도가 급속히 저하되는 부후의 초기 단계를 찾아내는 기법으로는 충분하지 못한 것이 되고 있다.

AE에 의한 진단법

나무 막대기를 구부리다 보면 ‘삐이익’하는 소리가 나면서 둘로 부러지게 된다. 이 상태를 육안이 아닌 현미경 등으로 확대하여 추적해 보면 실제로 커다란 파괴가 일어나기에 앞서 작디 작은 금이 먼저 생겨남을 알 수가 있다. 이 경우 인간의 귀에는 들리지 않는 소리가 발생하게 된다. 이런 현상을 acoustic emission(음향 방출), 줄여서 AE라 부르는데 대부분의 경우 이 주파수는 들을 수 있는 소리(20 hz～20 khz)보다도 큰 초음파 영역에 있게 된다.

만약 고체에 틈새나 결함이 있는 경우 외부로부터 힘을 가하게 되면 거기에 응력(應力)이 집중되어 작은 할렬이 발생하기 시작한다. 그러면 거기로부터 다수의 AE가 발생하게 되는 것이다. 반대로 말한다면 AE가 많이 발생하고 있는 곳에는 무엇인가의 결함이 존재하고 있다고 보아도 좋을 것이다. 이것이 AE를 이용한 검사법의 원리다. 따라서 초음파 탐지법이 외부로부터 음파를 발사시켜 진단하는 것과는 달리 AE법은 재료의 내부에서 발생되는 초음파를 받아 진단하게 된다.

AE파는 센서(sensor)를 통해 전압(電壓)의 변화에 따라 전기 신호로 바뀌게 되며 증폭기(amplifier)에서 증폭된다. 물론 우리 주위에서는 전기적인 혹은 기계적인 잡음이 끊이지 않고 발생되고 있기 때문에 목표가 되는 AE파만을 필터(filter)로 골라내는 처리가 필요하다.

AE를 이용한 부후의 검사

목재 중에 부후된 부분이 존재하는 경우 그것이 꽤 진행된 단계에 있다면 외부로부터 가해지는 작은 힘에 의해서도 할렬이나 갈라진 틈이 부후 부분에서 발생하게 되며 AE로써 검출될 것이다. 건축재에서 발생하기 쉬운 갈색부후의 목재를 파괴하고 그 파괴된 단면을 확대해 보게 되면 평탄한 횡단면과 함께 가로나 경사진 방향으로 절단선이 뻗어 나 있으면서 부서질 듯한 상태를 보이게 된다(그림 1). 한편, 건전한 목재에서는 세포벽이 서로 당겨져 파괴될 때까지 저항한 상태를 보이게 되고 그 결과 AE는 파괴 직전에 이르게 될 때까지 발생되지 않는 것으로 여겨진<