목재 수축률 계산기는 무엇을 해주나요?
나무는 마르면서 수분을 잃고, 그 수분이 세포 밖으로 빠져나가면 판재의 크기 자체가 줄어듭니다. 이 목재 수축률 계산기는 목재가 가로·세로·길이 세 방향에서 얼마나 수축하는지, 그리고 전체 부피가 어떻게 변하는지를 추정해 줍니다. 재단·제재·자재 발주 전에 치수 손실을 미리 감안해야 하는 목공인, 목수, 제재업자, 건축 전문가를 위한 실용적인 계획 도구입니다.
입력하는 값
- 초기 폭(인치) – 판재의 처음 폭입니다.
- 초기 두께(인치) – 판재의 처음 두께입니다.
- 초기 길이(피트) – 판재의 처음 길이입니다.
- 수축률(%) – 수종과 함수율 변화에 따라 예상되는 수축 정도로, 모든 치수에 동일하게 적용됩니다.
폭과 두께는 인치로, 길이는 피트로 입력한다는 점에 유의하세요. 따라서 여기서 나오는 부피 값은 혼합 단위(인치 × 인치 × 피트)이며, 건조 전후의 크기를 일관되게 비교하기 위한 용도로만 사용됩니다. 인치와 피트는 미국·영국 등에서 쓰는 야드파운드법 단위이므로, 미터법(센티미터·미터)을 쓰는 국내 환경에서는 입력값을 해당 단위로 맞춰 변환해 사용하시면 됩니다.
계산 공식
계산기는 먼저 수축 계수를 구합니다.
- 수축 계수 = \( 1 - (\text{수축률 \%} \div 100) \)
- 최종 치수 = 초기 치수 × 수축 계수 (폭·두께·길이에 각각 적용)
- 초기 부피 = 폭 × 두께 × 길이
- 최종 부피 = 최종 폭 × 최종 두께 × 최종 길이
- 부피 변화량 = 초기 부피 − 최종 부피
- 부피 변화율 % = (부피 변화량 ÷ 초기 부피) × 100
$$\text{Final Dimension} = D \times \left(1 - \frac{\text{Shrinkage \%}}{100}\right)$$
$$\Delta V\% = \left[1 - \left(1 - \frac{\text{Shrinkage \%}}{100}\right)^{3}\right] \times 100$$
실제 계산 예시
폭 6인치, 두께 2인치, 길이 8피트인 판재가 있고 예상 수축률이 5%라고 가정해 봅시다.
- 수축 계수 = \( 1 - 0.05 = 0.95 \)
- 최종 폭 = \( 6 \times 0.95 = 5.7 \)인치
- 최종 두께 = \( 2 \times 0.95 = 1.9 \)인치
- 최종 길이 = \( 8 \times 0.95 = 7.6 \)피트
- 초기 부피 = \( 6 \times 2 \times 8 = 96 \)
- 최종 부피 = \( 5.7 \times 1.9 \times 7.6 = 82.31 \)
- 부피 변화량 ≈ 13.69, 즉 약 14.26%
수축이 세 방향 모두에 적용되기 때문에 부피 감소(약 14.3%)는 선형 수축률(5%)의 거의 세 배에 달합니다.
자주 묻는 질문
실제 목재는 모든 방향으로 똑같이 수축하나요? 아닙니다. 실제로 나무는 결을 가로지르는 방향(접선 방향)에서 가장 많이 수축하고, 방사 방향에서는 그보다 적게, 길이 방향으로는 거의 수축하지 않습니다. 이 도구는 추정을 단순하게 하려고 하나의 동일한 수축률을 적용하므로, 길이 방향 결과는 최악의 경우를 가정한 근삿값으로 보시면 됩니다.
수축률은 몇 %를 넣어야 하나요? 수종과 함수율 변화 정도에 따라 다릅니다. 많은 침엽수와 활엽수가 생재에서 건조재가 될 때 3~8% 범위에 듭니다. 수종별 수축 데이터를 확인하고 그에 맞춰 조정하세요.
왜 부피 변화율이 입력한 값보다 큰가요? 동일한 수축 계수가 폭·두께·길이에 함께 곱해지면서 손실이 복합적으로 누적되기 때문에, 단일 치수의 수축률보다 전체 부피 감소가 더 크게 나타납니다.
