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■ CHAPTER 1. 기본용어(基本用語)
● 무기재료(無機材料)
주로 광물계에 해당되는 것으로 탄소를 함유하지 않는 물질을 가리킨다. 금속과 비금속재료로 분류할 수 있으며, 금속재료(金屬材料)로는 철, 알루미늄, 동, 아연, 합금류 및 가공품이, 비금속재료(非金屬材料)로는 석재, 벽돌, 시멘트, 유리, 콘크리트, 타일 등이 있다.
● 무기광물질(無機鑛物質)
암석, 점토, 타일, 유리, 시멘트 등을 총칭한 것으로, 이들 모두는 금속원소(Ca, Mg, Mn, Al, Fe 등)와 반금속원소(Si, C, Ge, P 등), 비금속원소(N, O, S, H 등) 중 2종 이상의 원소가 결합하여 유리질이나 결정질로 되어 고용체(固溶體) 또는 집합체를 구성하고 있다. 무기광물질의 결합은 일단 결합이 끊어지게 되면 재결합이 될 수 없기 때문에 금속과 같이 큰 소성변형에 견딜 수 없으며, 원자간의 결합력이 크기 때문에 일반적으로 압축강도가 크나 인장강도는 작다. 또한 전반적으로 융점(融點)이 높고 내열성, 내구성, 내약품성이 큰 특징을 갖고 있다.
● 유기재료(有機材料)
재료 내에 탄소를 함유하지 않는 것으로 천연재료와 합성수지로 대별할 수 있다. 천연재료(天然材料) 로는 목재, 아스팔트, 섬유류, 섬유판 등이, 합성수지(合成樹脂)로는 플라스틱재, 도장재, 접착제, 시일제 등이 있다.
● 유기물질(有機物質)
실내건축재료로서의 유기물질은 목재 및 합성수지가 대표적이다. 유기물질은 일반적으로 가소성이 풍부하여 큰 소성변화에도 잘 견디며, 가공성, 내약품성이 우수하고 인장강도도 큰 편이나 내열성, 내구성 등이 부족하고 또한 연소시 가스를 발생시키는 단점이 있다.
● 구조재료(構造材料)
기둥, 보, 벽체 등 주로 건축물의 골조를 구성하는데 사용하는 재료로 구조적인 강도를 필요로 하는 재료이다. 목재, 철재, 석재, 콘크리트 등이 있다.
● 수장재료(修裝材料)
실내외 마감과 장식을 목적으로 사용하는 재료로 마감재료라고도 한다. 타일, 도료, 유리, 금속판, 섬유판, 석고보드, 코르크판, 합판 등의 내외장 마감재료와 목재, 금속재, 플라스틱재 창호 등의 창호재료가 있다.
● 차단재료(遮斷材料)
방수, 방습, 차음, 단열 등을 목적으로 사용하는 재료로 아스팔트, 페어글라스, 유리섬유, 암면 등이 대표적인 재료이다.
● 방화 및 내화재료
화재의 연소방지 및 내화성의 향상을 목적으로 사용하는 재료로 방화문, 방화셔터, 석면시멘트판, 규산칼슘판, 암면 등이 있다.
● 설비재료(設備材料)
인간생활의 쾌적함을 추구하기 위한 온도, 열, 습기, 공기환경, 빛환경 등을 인위적으로 조성하는데 사용되는 재료로 급배수(給排水), 냉난방(冷煖房), 위생설비(衛生設備), 공기조화설비(空氣調和設備), 가스설비, 전기(電氣) 및 조명설비(照明設備) 등이 있다.
● 용체(溶體)
두 종 이상의 원자 또는 분자가 용합(溶合)된 상태의 물질을 용체라고 하며, 이 중에서 알코올, 에멀젼 페인트 등 액상의 것을 용액(溶液)이라 한다. 또한 합금속, 세라믹 등에 있어서 결정 또는 비결정질 중에 다른 원소가 원자 또는 분자의 상태로 용액체와 같이 분산되어 고체를 형성하고 있는 경우, 이를 고용체(固溶體)라고 한다.
● 집합체(集合體)
고체재료 중 조성구조에 관계없이 원자나 분자가 집합하여 균일한 고체물질을 구성하고 있는 것을 집합체 또는 단일재료라고 한다.
● 복합체(複合體 : 복합재료)
① 복합집합체 : 골재를 시멘트풀(페이스트)로 결합한 콘크리트나 시멘트 페이스트를 석면으로 보강한 것 등의 재료로, 골재와 결합재로 구성된 것을 말한다.
② 적층체(積層體 : 적층재료) : 재료를 층상으로 적층하여 접착제 등으로 결합한 것으로 합판, 하니컴 구조 등이 있다.
③ 혼합체(混合體) : 입상(粒狀), 분상(粉狀), 섬유상(纖維狀)의 재료 등을 결합시키지 않고 사용하는 것.
● 금속(金屬)
무기질재료의 일종으로 대부분 결정구조를 하고 있다. 금속은 가소성이 있어 소성변형이 가능하며, 강도가 크고 열전도율, 전기전도율이 높다. 그러나 일부 금속은 부식성이 크고 열에 약한 단점이 있다.
● 마이크로(micro) 조직
원자 종류, 결합상태, 결정의 배열 등에 따라 구조가 결정되며, 결정구조와 비결정구조가 있다. 육안으로는 조직을 볼 수 없고, 현미경으로 확대해야만 볼수 있어 미세조직 또는 현미경 조직이라고도 한다.
● 마크로 조직
입자가 큰 조직으로 육안으로 관찰할 수 있는 조직을 말하며 단일조직과 복합조직으로 분류된다.
● 단일조직(單一組織)
재료를 마크로적으로 보았을 때 단일로 구성된 조직으로 기포나 섬유 등을 포함하지 않은 금속 및 합금, 유리, 플라스틱 등이 이에 속하며, 조밀조직과 단섬유조직으로 구분할 수 있다.
● 조밀조직(稠密組織)
물질의 구조상 또는 외관상 조밀한 조직으로 철재, 석재 등이 대표적이다.
● 단섬유조직(單纖維組織)
지름이나 폭이 수마이크로(μ)부터 수십마이크로 사이에 있는 것으로 지름에 비하여 길이가 긴 조직을 말한다. 천연섬유(석면, 식물섬유, 동물섬유)와 인공섬유(금속섬유, 광물섬유, 합성섬유)가 대표적이다.
● 복합조직(複合組織)
재료를 마크로적으로 보았을 때 두 종류 이상의 조직이 집합(集合), 적층(積層), 혼합(混合), 일체화한 조직을 말하며, 콘크리트, 합판, FRP(강화플라스틱) 등이 대표적이다.
● 섬유집합조직(纖維集合組織)
한 종류 또는 여러 종류의 섬유가 집합되어 구성된 조직으로 섬유내에 공극(空隙)이 들어 있는 것을 말하며, 펠트, 매트, 카펫, 섬유판 등이 대표적이다. 흡음성이 우수하고, 열전도율이 낮으며, 경량이라 취급이나 시공이 용이하다. 또한 무기질을 사용한 조직은 내열성 및 내화성능이 우수하여 단열재 및 내화재로 사용한다.
● 복합집합조직(複合集合組織)
섬유, 분말, 골재 등의 여러 가지 재료와 결합재로 구성된 것을 복합집합조직이라 한다. 구성재료에 따라 무기질과 유기질로 대별되며 강화플라스틱, 콘크리트, 섬유판, 인조석 등이 대표적이다.
● 다공조직(多孔組織)
독립 또는 연속된 기공(氣孔)이 균질하게 포함된 조직으로, 기포유리, 폴리스티렌 폼, 인공경량골재(질석, 퍼얼라이트)등이 있다. 일반적으로 열전도율, 전기전도율이 작아 차단재로 사용하며 경량이고 시공성이 좋은 장점이 있는 반면에 투기성, 투수성, 흡수성이 커 사용에 주의를 해야한다.
● 적층조직(積層組織)
재료를 층상(層狀)으로 적층하고 접착제 또는 기타의 방법으로 결합하여 일체화한 조직이다. 합판과 같이 동일의 재료를 적층 한 것과 석고보드와 같이 다른 재료를 적층 한 것 등이 있으며, 적층조직의 일반적 성질 및 특징은 다음과 같다.
① 방향에 따른 강도 및 용적의 변화가 적은 균질의 재를 만들 수 있다.
② 경량이면서도 휨강성이 큰 재료를 얻을 수 있으며 필요에 따라 곡면이나 대형재로 만들 수 있다.
③ 심재(心材)로 열전도율이 적은 재료를 이용하면 단열성이 큰 재료를 만들 수 있으며 표면재(表面材)로 미관, 내수성, 내식성, 내마모성, 흡음성 등의 요구를 만족시킬 수 있는 재료를 사용할 수 있다.
● 탄성(彈性 : elasticity)
재료에 외력(外力)이 작용하면 순간적으로는 변형이 생기지만, 외력을 제거하면 원래의 모양 및 크기로 되돌아가는 성질.
● 소성(塑性 : plasticity)
재료에 가해진 외력을 제거해도 원상(原狀)으로 돌아가지 않고 변형된 그대로 남아 있는 성질. 즉, 재료에 작용하는 외력이 어느 한도에 도달하면 외력의 증감(增減)이 없어도 변형만이 증대하는 성질.
● 점성(粘性 : viscosity)
유체가 유동하고 있을 때 유체의 내부에 흐름을 저지하려고 하는 내부마찰저항이 발생하는데 이를 점성이라 한다.
● 응력(應力 : stress)
재료에 외력이 작용할 때, 재료의 내부에서 반발하는 외력에 저항하는 힘.
● 강도(强度 : strength)
재료가 외력을 받았을 때, 절단이나 좌굴 등의 이형적(異形的)인 변형을 일으키지 않고 이에 저항할 수 있는 능력을 나타내는 척도.
● 경도(硬度 : hardness)
재료의 단단한 정도를 말하며, 일반적으로 표면의 경도를 의미한다.
● 강성(剛性 : rigidity, stiffness)
재료가 외력을 받아도 쉽게 변형되지 않는 성질을 말하며, 강성은 탄성계수와는 밀접한 관계가 있으나 강도와는 직접적인 관계는 없다.
● 연성(延性 : ductility)
탄성한계 이상의 힘을 받아도 파괴되지 않고 가늘고 길게 늘어나는 성질.
● 취성(脆性 : brittleness)
재료가 외력을 받았을 때 극히 작은 변형만으로도 파괴되는 성질을 취성이라 하며, 충격에 약한 유리, 석재 등이 대표적이다.
● 인성(靭性 : toughness)
재료가 외력을 받았을 때 변형되면서도 파괴되지 않고 견디는 성질을 인성이라 하며, 일반적으로 연신율이 큰 재료가 인성이 크다.
● 전성(展性 : malleability)
압력이나 타격에 의해서 파괴되지 않고 박판형상으로 되는 성질로 금, 알루미늄, 납, 동 등이 전성이 큰 대표적인 재료이다.
● 내구성(耐久性 : durability)
사용된 재료가 파손이나 노후, 부식, 부패, 균열, 마모 등의 변함이 없이 재료의 사용연한이 길게 유지될 수 있는 성질로 주로 구조재에 필요한 요구성능 이다.
● 내피로성(耐疲勞性)
재료에 반복응력(교통기관에 의한 진동, 동력기계에 의한 진동)을 작용시키면 그 재료의 항복점 응력보다 낮은 응력에도 재료가 파괴되는데, 이 성질을 피로성(fatiguness)이라 하며, 이러한 반복응력에도 쉽게 파괴되지 않는 성질.
● 함수율(含水率)
재료 중에 포함되어 있는 수분의 중량을 그 재료의 건조시의 중량으로 나눈 값.
● 비중(比重 : specific gravity)
재료의 중량을 그와 동일한 체적의 4℃인 물의 중량으로 나눈 값으로 단위는 kg/m³로 표시된다. 일반적인 건축재료의 비중은 겉보기 비중으로 표시한다.
● 흡음률(吸音率 : absorption coefficent)
음파가 재료에 부딪치면 입사음의 에너지 일부가 여러 가지 흡음재료나 기구에 의해 다른 에너지로 변환되고 흡수된다. 이것을 흡음이라고 하며, 음의 에너지를 흡수하는 효율을 흡음률이라 한다.
● 열전도율(熱傳導率)
재료의 열전도 특성을 나타내는 비례정수로 단위길이 당 1℃의 온도차가 있을 때 단위시간 동안 단위면적을 통과하는 열량을 열전도율이라 하며, 단위는 Kcal/m.h.℃로 표시한다. 은, 동, 알루미늄 등 금속의 열전도율은 일반적으로 크고, 유리면, 암면 등의 단열재료의 열전도율은 작다.
● 역학적 성능(力學的 性能)
강도, 변형, 탄성계수, 크리이프, 인성, 연성, 전성, 피로강도 등 구성재료에 가해지는 외력에 관계되는 성능으로 건축물의 구성방식 및 구성재료의 선정에 큰 영향을 준다.
● 물리적 성능(物理的 性能)
비중, 경도, 수축, 음, 열, 빛, 수분의 투과(透過)와 반사(反射) 등 재료의 조직 및 구성성분에 따라 나타나는 성능으로 주로 환경적인 요소에 영향을 주는 성능.
● 내구 성능(耐久 性能)
산화(酸化), 변질(變質), 풍화(風化), 충해(蟲害), 부후(腐朽) 등, 구성재료의 내구성에 영을 미치는 성능으로 건축물의 수명에 직접적인 영향을 준다.
● 화학적 성능(化學的 性能)
산, 알칼리 및 약품에 의한 재료의 변질, 부식, 용해성 등 화학물질에 의한 재료의 변질 및 내구성 저하에 관계되는 성능으로 재료의 외관에 큰 영향을 준다.
● 방화(防火) 및 내화성능(耐火性能)
연소성, 인화성, 발연성, 용융성, 유독성 가스의 발생여부 등 화재(火災)발생시 건축물의 및 실내 거주자의 안전에 관계하는 성능.
● 감각적 성능(感覺的 性能)
재료의 색채, 밝기정도(명도), 질감, 오염성 등 주로 정서적인 면에 영향을 미치는 성능.
● 생산 성능(生産性能)
생산성, 가공성, 시공성, 공해, 운반의 용이성, 재이용 등 주로 환경, 시공의 용이성, 경제성에 영향을 주는 성능. |