목공책 하나 들이셔요~

2014년 1월 14일 화요일

유분 많은 열대 나무를 본딩하는 법

이 글은 Wood-database.com의 Eric Meier가 쓴 Gluing Oily Tropical Hardwoods라는 글을 번역한 것입니다. 원문은 아래 링크를 참조하세요.
http://www.wood-database.com/wood-articles/gluing-oily-tropical-hardwoods/


일반적으로 사용되는 타이트본드와 같은 목공용 본드들은 수성 제품입니다. 이 본드들은 나무의 미세한 구멍으로 침투를 하며 물이 증발하면서 본드만 남기며 경화가 됩니다. 일반적으로 본드 결합은 나무 자체보다 더 튼튼합니다.


문제는?

많은 열대 수종들은 유분이 많거나 수지가 많습니다. 그래서 이들 나무들은 자연스럽게 방수 기능을 가지고 있지요. 그런데 목공 본드들은 물을 기반으로 하고 있는데 자연스런 방수기능을 갖는 열대수종에는 제대로 침투를 하지 못해서 본드가 제대로 역할을 하지 못합니다.

위 사진은 아무런 마감을 하지 않은 코코볼로(Cocobolo) 조각에 분무기로 물을 뿌려본 것인데 보시다시피 물이 잘 스며들지 못합니다. 거의 방수가 되는 셈이죠.

하지만 위 사진에 나온 코코볼로를 비롯해서 모든 나무들은 기술적으로 방수가 되지 않습니다. 모든 나무는 기본적으로 수분을 어느 정도 가지고 있으며 대기 중의 습기를 빨아들이기도 하고 내뱉기도 합니다. 하지만 이런 열대 수종들은 물을 빨아들이는 속도가 매우 느리기 때문에 수용성 기반의 목공본드가 마르기 전에 나무 깊숙히 충분히 침투하지 못하는 문제가 있습니다. 그래서 이들 나무들은 Waterproof라기 보다는 Glueproof라고 봐야 합니다.

나무의 종류에 따라, 혹은 같은 종류의 나무라도 서식 환경에 따라 나무의 유분과 수지 함유량은 조금씩 다르고 본드가 잘 먹는 정도도 약간씩 다릅니다. 어떤 경우는 유분이 많은 나무라도 보통의 노란색 목공본드로 잘 붙는 경우도 있지만 같은 종류의 나무라도 다음 번에 할 때는 쉽게 떨어져 나가기도 합니다.

하나의 나무로 작품을 만들 수 있다면 얼마나 좋겠습니까?

하지만 그럴 수 없기 때문에 나무의 자연스러운 예측 불가능성에 대해 대처할 필요가 있습니다.

해결 방법들

본드가 잘 먹지 않는 나무들에 대해서 항상 좋은 결과를 얻을 수 있는 방법이 있습니다. 하지만 이 방법도 모든 나무에 모든 상황에서 늘 잘 먹히는 방법은 아닙니다. 하지만 일반적으로 유분이 많은 나무에 이 방법을 사용하면 하지 않는 것보다는 더 튼튼하고 오랫동안 버티는 본드 결합을 할 수 있습니다.

1) 본드를 바르기 전에 먼저 솔벤트(Solvent)로 나무의 표면을 닦아내라

일반적으로 열대 나무에 본드를 사용할 때 가장 큰 문제가 그의 유분 때문입니다. 물론 열대 나무의 높은 밀도도 본드가 스며들기 어렵게 하는 중요한 장애 요소이기도 합니다. 어쨌든 열대 나무의 표면에 있는 유분과 수지는 솔벤트로 깨끗하게 닦아낼 수 있습니다. 이렇게 유분을 닦아내면 본드가 더 잘 붙게 됩니다.

하지만 이 방법은 그리 오랫동안 효과가 지속되지 않는 함정이 있습니다. 그러므로 다음 두가지를 반드시 명심해야 합니다.

첫째로 솔벤트로 나무의 표면을 닦아내었다면 솔벤트가 다 증발되자 마자 최대한 빨리 본드를 발라서 결합시켜야 합니다. 왜냐하면 나무의 표면에 있던 유분이 사라지면 안쪽에 있던 유분이 다시 바깥으로 서서히 기어 나오기 때문입니다.

둘째로 당신이 사용하는 솔벤트가 해당 나무의 유분과 수지를 확실히 제거할 수 있는 것이어야 합니다. 확인할 수 있는 가장 간편한 방법은 깨끗한 수건에 솔벤트를 붙여서 나무를 닦아내었을 때 아래 사진처럼 나무의 색이 진하게 배어 나온다면 해당 솔벤트가 이 나무의 유분을 잘 닦아낼 수 있음을 의미합니다. 


위 사진의 코코볼로 나무의 경우 미네랄스피릿을 사용하여 닦아내어 본 겁니다. 수건에 묻은 짙은 오렌지색 유분이 보이실 겁니다. 이 테스트를 하기 전에 반드시 닦아낼 나무의 먼지를 먼저 제거하는 것이 중요합니다. 자칫하면 먼지가 묻어 나오는 걸 유분이 닦여져 나오는 걸로 착각할 수도 있습니다.

그래서 솔벤트로 닦기 전에 먼저 헝겊에 물을 묻혀서 먼저 닦아내 보세요. 먼지가 없다면 물을 묻힌 헝겊은 열대 나무를 닦아도 깨끗한 상태로 유지되어야 합니다. 왜냐하면 열대 나무의 유분과 분비물은 물에 의해서 녹지 않기 때문입니다.

사용할 수 있는 솔벤트는 아세톤, 변성 알콜, 라커 신너, 미네랄 스피릿, 나프타 등입니다.

2) 샌딩을 해서 접착면을 거칠게 만들어라

아주 밀도가 높은 열대 나무를 수압/자동 대패를 하게 되면 아주 고광택의 표면이 됨을 볼 수 있을 겁니다. 이는 대패날이 나무에 광을 내는 효과를 만들기 때문입니다. 이 표면에 사포로 샌딩을 하면 아주 매끈하고 미끄러운 표면을 거칠게 만들 수 있습니다. 이렇게 하면 본드가 더 잘 스며들게 됩니다. 이때 사용하는 사포는 중간 정도의 방수(P 220 정도)를 사용하는 것이 좋습니다.

3) 수성이 아닌 합성 본드를 사용하라

유분이 많은 열대 나무는 물을 튕겨내는 속성이 있어서 수성 기반의 타이트본드는 문제를 일으킬 수 있습니다. 물론 타이트본드II나 타이트본드III의 경우 유분이 많은 나무에 좀 더 나은 접착력을 보이기도 합니다만... 되도록 수성 기반의 본드(초산비닐수지, PVC) 보다는 플라스틱 같은 기공이 없는 표면을 위한 접착제를 사용하는 것이 좋습니다. 사실 열대 나무의 표면은 기공이 거의 없는 플라스틱과 비슷하다고 볼 수 있습니다.

수성이 아닌 접착제의 예를 들어보면... 폴리우레탄 접착제(고릴라 접착제), 2액형 에폭시 등이 가능하고 접착면이 작다면 시아노아크릴레이트 접착제 (순간접착제, 록타이트 등)를 사용할 수도 있습니다.


이 중에서 폴리우레탄 접착제를 사용한다면 본드를 바르기 전에 나무의 표면을 먼저 물로 적셔주는 것이 좋습니다. 폴리우레탄은 수분에 의해서 경화되는데 충분히 건조된 나무의 경우 내재한 수분이 경화시키기에는 부족하기 때문입니다.


본딩에 문제가 될 수 있는 나무들

다음과 같은 나무들이 수성 기반의 접착제를 사용할 때 문제가 될 수 있습니다.
  • 부빙가(Bubinga) : 높은 밀도, 닫힌 기공 그리고 유분이 본드의 침투를 어렵게 함 
  • 불렛우드(Bulletwood) : 높은 밀도와 많은 유분 
  • 코코볼로 (Cocobolo) : 유분이 매우 많으며 밀도가 매우 높음 
  • 쿠마루 (Cumaru) : 높은 유분과 밀도 
  • 동인도 로즈우드 (East Indian Rosewood) : 높은 유분과 중/고밀도 
  • 흑단 (Ebonies) : 약간의 유분과 매우 높은 밀도 
  • 에키 (Ekki) : 높은 밀도와 중간 정도의 유분 
  • 곤칼로 알브 (Goncalo Alves) : 높은 밀도와 유분이 물의 침투를 막음 
  • 그린하트 (Greenheart) : 높은 밀도와 유분 
  • 혼두란 로즈우드 (Honduran Rosewood) : 높은 유분과 높은 밀도 
  • 이페 (Ipe) : 외부에 노출되는 경우 오랫동안 본드 결합이 지속되지 않는 문제가 보고됨 
  • 카타록스 (Katalox) : 매우 높은 밀도와 유분 
  • 킹우드 (Kingwood) : 매우 높은 유분과 높은 밀도 
  • 유창목 (Lignum Vitae) : 극강의 높은 유분과 밀도는 본드가 거의 먹히지 않게 함 
  • 오사지 오렌지 (Osage Orange) : 유분이 본드의 결합에 문제를 만듦 
  • 퍼플하트 (Purpleheart) : 높은 유분과 높은 밀도 
  • 로즈우드 (Rosewoods) : 높은 유분과 높은 밀도 
  • 산토스 마호가니 (Santos Mahogany) : 높은 밀도와 유분 
  • 티크 (Teak) : 유분과 수지가 외부 노출시 문제를 일으킴 
  • 베라우드 (Verawood) : 극강의 높은 유분과 밀도가 본드가 거의 먹히지 않게 함. 


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