일반적으로 목재에 무기 방염제를 처리하면 흡습성이 증가하는 것으로 알려져 있다. 그림 100은 미국의 론자사(이전엔 archchemicals사)의 상품명 드리콘 (DriconⓇ)의 방염처리 목재의 상대 습도 증가에 따른 흡습성을 비교한 것이다.

그림 100에서 보면 일반적인 무기 방염제 처리한 목재는 무처리 목재에 비하여 상대습도가 높아질수록 흡습성이 급격히 증가하는 것을 볼 수 있다. 실제로 목재용 난연 제로 사용되는 Zinc chloride는 30-80% 의 상대 습도에서 흡습성을 증가시키며, Ammonium sulfate는 상대 습도 65%에서, 붕산과 붕사의 혼합물은 낮은 상대 습도에서도 흡습성의 증가를 가져 온다. 또인산염계 난연제도 상대 습도 80%를 넘으면 급격한 흡습성을 나타낸다.

그림 101은 미국의 또 다른 목재용 난연 제인 D-BLAZE®의 목재의 흡습성을 나타낸 자료이다. 그림 102는 일본 요코타니(ヨコタニ) 주식회사의 상품명 에프넨(エフネン 65S Ⓡ)의 방염처리 목재의 30℃, 상대 습도 90일 때 시간에 따른 흡습성을 비교한 것이다.

무기 난연제를 처리한 목재는 무처리 목재에 비하여 30℃, 상대 습도 90%일 때 시간에 따라 흡습성이 급격히 증가되는 것을 볼 수 있다.

위와 같이 1982년 이후 부터는 미국의 3대 난연처리 목재 회사(Hoover, Koppers, Osmose)를 비롯해 대부분의 난연 목재가 80% 상대 습도에 대응되도록 개발되어 흡습성이 약간 상승하는데 그치며, 외부용 난연목재는 내침출성을 갖는 목재도 개발되어 있다.

9. 나가며

현재 전 세계적으로 가장 크게 제기되고 있는 화두로서 지속가능한 발전을 꼽는 사람들이 많다. 지속가능한 발전이란 환경친화적이며 동시에 경제성도 지녀야 한다는 것을 의미한다. 이는 과거의 경제 활동이 자원 수탈적인 면이었다면 앞으로의 경제활동은 자연을 수용능력 범위 내에서 이루어지는 것을 의미한다. 이런 면에서 목재는 요즈음 크게 대두되고 있는 이산화탄소를 흡수하고, 태양 에너지를 이용하는 중요한 재료로서 주목받게 될 것이며, 특히 건축재료로서 꾸준히 사용량이 증가되고 있다.

일본에서도 2000년의 건축기준법 개정과 뒤이어 2010년에 시행된 공공건축물 등목재이용촉진법등의 영향을 받아서 목재의 난연화 기술과 목질재료의 방내화 기술의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

과거에는 목재 및 목질재료는 불연등급을 받을 수 없었지만 성능 규정화를 기준으로 법률, 시행령, 고시, 시험 방법등의 제규정을 개정하여 현재는

1. 가열시간 동안 총발열량이 8MJ/㎡을 넘지 않을 것

2. 가열 시간 중에 방화상 유해한 이면까지 관통하는 균열이나 구멍이 생기지 않을 것

3. 가열 시간 중에 발열 속도가 10초 이상 계속해서 200㎾/㎡을 넘지 않을 것

등을 평가해서 5분간, 10분간, 20분간 이를 충족하면 각각 난연재료, 준불연재료, 불연재료로서 인정을 받을 수 있게 되었다.

이를 위해서는 다량의 약제 주입이 필수 불가결한데 약제의 선택과 이를 어떻게 고르게 주입하는가의 방법도 중요하다. 현재는 인과 질소계 약제가 주로 사용되지만 목재가 지닌 흡·방습성으로 인해 목재 표면에 백화가 발생하기도 하고, 흡습성이 증가 되는 문제가 있다.

또 주입성의 문제는 수종과 변재 및 심재에 따라서 편차가 발생하며, 침엽수의 경우에는 난주입성을 갖고 있어 이를 어떻게 극복하느냐의 문제도 안고 있다.

목재 및 목질재료의 난연성 시험방법으로서는 우리나라와 일본에서 주로 45° 경사법이 사용되어 왔다. 이 방법은 장치비가 적게 들어 유용성을 지니고 있으나, 난연특성을 올바르게 파악하기엔 부족한 점이 있어 현재는 콘칼로리미터법으로 옮겨 가는 것이 세계적인 추세이다.

목재에 난연 처리 방법으로서는 전통적인 감가압법이 가장 많이 사용되고 있으나, 냉온욕법등도 일부에서 상업적 생산이 되고 있다. 우리나라에서도 목재의 난연, 방충, 방부 처리방법이 개발되어 주택 등의 건축자재로서 수요가 증가되는 계기가 되길 바라는 마음이다.   <연재를 마감합니다>