서울대 명예교수 한국목재공학회 명예회장 정 희 석

고주파건조실에 목재를 잔적한 후 상부와 하부에 전극판을 배치하고 고주파를 가하여 목재내부의 분자마찰에 의해 생긴 열로 건조한다. 고주파(HF) 유전가열에 사용되는 주파수는 3~30㎒ 영역인 단파 전류가 사용된다. 목재 고주파건조기는 공업용으로 할당된 13.56㎒ 주파수를 사용하고, 온도 센서로 재온을 측정해 일정 한도 이하로 제어하면서 건조한다. 감압기간 동안 건조기의 습도는 목재에서 증발된 수분으로 조절한다. 내부수분의 유동이 용이한 목재는 매우 신속하고 안전하게 건조되나 투과성이 불량한 목재는 내부온도가 단시간에 높게 상승하고 할렬될 수 있다. 소나무, 잣나무, 라디에타 소나무, 낙엽송, 웨스턴 햄록과 더글러스 퍼 등의 수종은 비교적 쉽게 건조될 수 있지만, 참나무재의 건조는 매우 느리다.
고주파 유전가열의 장점은 목재 자체에서 발열되기 때문에 열전도도와 목재두께 등의 영향을 받지 않는다. 고주파 가열식은 목재 내부부터 가열되기 때문에 표면에는 건조결함이 발생하지 않는다. 온도 상승이 빠르고 상승 속도를 제어하기 쉬우며, 함수율이 높은 부위가 더 가열된다. 단점으로는 초기 시설비가 많이 소요되고, 목재 형상에 따라 균일하게 가열되지 않는다. 투과성이 불량한 목재는 건조가 느리고 내부할렬이 생긴다. 고주파 발진기의 효율이 높지 않고 전기 소모량이 많기 때문에 일반 목재 건조에는 적절하지 않다는 점이다.
고주파진공건조는 1920년 스웨덴의 Albert Forselle씨가 목재진공건조 특허를 취득한 이래 선진국에서는 많은 연구가 이루어져 왔다. 진공건조 특성은 수종과 크기 가열방식에 따라 큰 차이가 있다.
필자는 변장 14㎝인 소나무와 더글러스 퍼 정각재의 진공건조 특성에 관한 연구에서 평균 건조속도는 각각 7.9%와 3.7%이고, 목재의 증발수분 1㎏당 소요된 에너지인 비에너지(specific energy)는 각각 0.5㎾h/㎏과 1.1㎾h/㎏로 밝혔다. 그리고 두께 방향의 함수율 분포는 오목한 형태를 나타냈고, 수분경사는 완만하였다. 더글러스 퍼의 횡단면할렬과 내부할렬은 전연 발생하지 않았고, 표면할렬의 발생율도 매우 적었다.
고주파진공건조를 열기건조와 비교하면 건조속도가 매우 빠르고, 건조소요시간은 1/10~1/3 정도에 불과하다. 두꺼운 목재일수록 건조시간의 단축효과가 더 크다.
그러나 건조스케줄이 덜 확립되어 있고 불균일한 건조가 될 수 있다. 열기건조의 수분분포는 불록한 포물선 형태를 나타내지만 고주파진공건조의 경우는 오목한 형태를 나타내고, 수분경사는 완만하였다. 투과성이 큰 수종의 대단면재는 신속하게 건조할 수 있고 건조재는 곧고 품질은 양호한 편이다.

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