공업용 원료재 및 건축용 재료로써의 목재 특성
목재는 우수한 공업용 및 건축용 재료로써 사용될 수 있는 나름대로의 특성은 목재의 기본 성질에서 유래된 것이다. 따라서 목재의 해부학적 성질, 물리적 성질, 화학적 성질 및 이용성에 영향을 미치는 변이성의 원인 등에 관한 지식을 습득하는 것이어야 말로 현재나 장래의 목재 이용과 개발을 위한 기초가 될 것이다.

펄프(pulp)와 종이의 원료로써 목재가 지니는 우수성은 의심할 여지가 없으며 양적으로 보아도 목재 이외에는 매년 증가 추세에 있는 종이와 각종 펄프재 상품에 대한 현대사회의 요구에 부응할 수 있는 다른 천연자원은 없다.

현재로써는 펄프의 원료로써 목재를 능가할 만한 경제적인 석유화학 인조섬유는 개발돼 있지 않으며 특히 목재와 경쟁상대가 될 수 있는 인조섬유 제조용 원료가 되는 석유 자원의 공급량은 한정돼 있다는 측면에서 볼 때 더욱 그러하다. 뿐만 아니라 두 차례에 걸친 원유 파동으로 인한 원유가의 상승은 목재의 잠재적인 중요성을 재인식시켜 주게 됐으며 목재 폐기물을 이용한 알코올의 생산 등과 같은 기술은 이미 여러 해 전에 개발된 바 있고 현재의 석유화학 제품을 대체할 수 있는 화학물질 생산용의 원료재로써 무한한 가능성을 목재가 내포하고 있다는 점에서 그 중요성을 부인할 수가 없다. 근래 미국에서는 목재로부터 얻어진 에너지가 전체 사용에너지 양의 3.7%를 차지하는 것으로 보고되며 가까운 장래에는 화석 연료의 가격 상승과 화석 연료 사용 시 유발되는 환경오염 문제를 고려해 볼 때 약 13.5%까지를 차지할 수 있을 것으로 예측하고 있다.

오늘날 3대 주요 재료라고 불리고 있는 금속이나 플라스틱 그리고 유리와는 달리 지금까지 목재는 열과 압력을 가하는 등의 처리에 의해 변형을 시킨다든지 용해시켜 성형하는 가공수단을 적용할 수 없는 것이 큰 단점으로 여겨져 왔으나 최근 들어 화학 반응을 통한 목재의 플라스틱화 또는 용액화가 점점 가시화 되어 목재를 스펀지처럼 변형에 대한 복원성이 우수한 발포 성형체로 제조하거나 용액화된 목재로부터 경화섬유 또는 탄소섬유를 제조하는 등 신소재 개발에도 목재의 용도가 더욱 더 넓어지는 추세에 있다.

산림에서 벌채된 목재가 거의 변형되지 않은 채 건축, 가구, 컨테이너, 전봇대, 운송 등의 용도로 공급되는 경우 설계자나 이용자에게 적지않은 어려움을 주게 될 것인데 이는 목재가 다른 주요 구조용 재료보다도 보편적으로 형태와 크기 면에서 훨씬 더 다양할 뿐만 아니라 각기 나름대로의 독특한 특성을 지니고 있기 때문이다.

▲공학목재 제품의 예

목재의 건축용 재료로써 장점
①목재는 간단한 도구 또는 목공기계에 의해 여러 형태로 제재, 가공될 수가 있기 때문에 공장에서 뿐만 아니라 작업장 현장에서도 직접 쉽게 다룰 수가 있다. 단순한 도구만으로도 쉽게 못, 나사못, 볼트, 결체구(fastener) 등을 목재에 박을 수가 있음으로 목재를 서로 강하게 결체시켜 줄 수가 있다. 또한 접착제를 사용해 목재 강도 이상으로 강하게 접착시킬 수 있기 때문에 다양한 형태와 무한한 크기의 목재 부재를 쉽게 제조할 수가 있다. 이와 같이 접착제를 사용함으로써 합판, 삭편판, 섬유판, 집성재 등의 공학목재뿐만 아니라 대형 목재 트러스(truss), 집성 아치(arch), 표면강화 판상재료를 제조할 수 있음으로 건축에 있어 목조 건축물이 경쟁력을 갖출 수 있게 됐다.

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수

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