골판지의 책 42 보관기간이 강도에 영향

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42. 하중을 계속 걸게 되면 약해진다.

내용품이 들어간 골판지 상자를 적재해 올려 하중이 걸린 상태에서 장기간 보관하면 재료의 피로에 의해 압축 강도가 저하된다. 이렇게 때문에 하중을 지속적으로 가하면 상자는 얼마 안 있어 찌그러져 버리고 만다. 하중을 계속 걸었을 때의 골판지 상자는 하중비가 클수록 내구시간이 짧아진다. 하중비란 골판지 상자가 작는 압축강도에 대하여 보관 시의 상자에 가해지는 하중을 백분율(%)로 나타낸 값이다. 또한, 내구 시간이란 하중을 걸기 시작할 때부터 상자가 찌그러질 때까지의 시간이다.

골판지 상자에 걸리는 하중비와 내구시간의 관계가 그림과 같다. 이 실험은 일정온도, 일정습도에서 행해졌는데, 실제로는 보관 중에 온습도 등의 환경 조건이 크게 변동하는 것도 고려될 수 있다. 이 경우는 보관 가능한 일수가 바뀌어, 전체가 이 그래프에 해당하는 것은 아니지만, 보관기간이 어느 정도, 압축강도에 영향을 미치는지, 대략 이해 가능하다고 생각한다.

예를 들어, 5000N의 압축강도의 골판지 상자에 일정온도, 일정습도의 환경 조건 하에 2500N(하중비 50%)를 가했을 때, 그 골판지 상자는 300일간 정도 견딜 수 있다는 것이 도1로부터 알 수 있다. 하지만, 하중이 3000N(하중비 60%)로 되면, 약 20일간밖에 견딜 수 없다. 예를 들어 300일간 적재 보관한 경우 5000N의 압축강도를 갖는 골판지 상자에 하중비는 50% 미만으로 해야 하며, 하중은 2500N 미만밖에는 걸리지 않게 된다. 또한, 20일간 이하의 적재 보관이라면 3000N(하중비 60%)에도 좋다고 말할 수 있다.

단, 실제로는 온도나 습도, 적재 중량 패턴 등 다양한 저하 요인이 동시에 작용하기 때문에, 적재 가능한 일수는 도1보다도 짧다고 생각할 수밖에 없다.

요점 BOX
골판지 상자에 일정 하중을 계속 걸면 압축강도가 저하하고, 얼마 안 있어 변형을 일으킨다.
하중비에 의해 보관 가능한 기간이 크게 변한다.

<표1 하중비가 큰 때의 내구시간의 예>

하중비 (%)	내구시간
58%	35.6일
80%	6.7시간
87%	7.3분
95%	1.3분

#하중비