목재의 목리 등 1목리(wood grain) 목재가 세포의 집합체라고 하는 것은 지금까지 여러가지로 설명해 왔다. 이와 같은 세포의 집합에 의한 조직이 외부로 나타내는 성질과 그 모양에 따라 목리(木理, 나뭇결), 문양(紋樣, 나무무늬), 목조직(木組織, 나무갗) 등으로 구별할 수 있다. 목리(wood grain)란 목재를 구성하고 있는 세포의 배열과 방향이 재면에 나타난 상태를 일컬을 때 사용하게 되는 용어다. 그리고 수간의 높이 방향, 즉 축방향으로 배열돼 있는 세포의 장축과 평행한 방향을 목리방향(섬유방향)이라고 한다. 정상적인 목재에서는 대부분의 구성 세포가 축방향을 따라 나란히 배열돼 있기 때문에 세포의 배열 방향이 축방향과 평행한 직선으로 나타나게 되는데 이와
세포벽9 마르고에 존재하는 개구부는 1차벽과 진정중간층의 비셀룰로오스성 성분이 제거됨에 따라 생긴 것으로써 수액은 마르고와 벽공구를 통해 하나의 가도관에서 다른 가도관으로 이동하게 된다. 색전(embolism)이나 건조와 같은 특정 응력 조건 하에서는 침엽수재 가도관의 벽공막은 벽공실의 어느 한쪽으로 처져 토러스가 벽공구를 막게 됨으로써 결국 벽공대를 폐쇄하게 된다. 이러한 벽공폐쇄는 불가역적인 과정으로써 마르고의 마이크로피브릴 망이 늘어나기 때문에 벽공폐쇄가 발생되는 것으로 여겨지고 있다. 이 벽공폐쇄는 심재화에 따른 정상적인 특징이 될 뿐만 아니라 변재의 상해부에서도 역시 관찰되기도 하는 것으로써 보존제의 침투성을 저하시키거나 건조를 방해하는 원인이 되는 것으로 알려져 있다.
세포벽 8 침엽수재와 활엽수재의 축방향유세포, 방사유세포 및 활엽수재의 진정목섬유 세포벽에는 단벽공이 발달돼 있다. 따라서 이들 세포 사이에서는 단벽공대가 발달하게 된다. 두 세포의 1차벽과 그 사이에 존재하는 진정중간층으로 이뤄진 벽공막이 두 세포를 서로 갈라놓고 있다. 진정목섬유의 경우 대개 내공구의 크기가 외공구의 크기보다 큰 윤출공구를 지니게 되지만, 특히 방사유세포의 경우 라디아타소나무의 경우처럼 세포벽의 두께가 매우 얇아 벽공도가 사실상 인지되지 않는 경우도 있다. 일부 학자들은 이러한 경우의 단벽공을 맹벽공으로 취급하기도 한다(그림 1의 C와 E). 침엽수재의 가도관 뿐만 아니라 활엽수재의 도관요소, 도관상가도관, 주위상가도관 및 섬유상가도관도 유연벽
세포벽 7 2차벽의 퇴적에 의해 형성된 벽공도(pit canal)가 2차벽의 두께 방향으로 벽공막과 거의 동일한 직경을 나타내는 경우 단벽공 그리고 2차벽이 아치(arch) 모양으로 벽공막 위에 퇴적됨으로써 벽공막보다 좁은 벽공구(pit aperture)를 형성하게 되는 경우 유연벽공이라고 부른다. 유연벽공에 있어 벽공 내부의 빈 공간 전체를 벽공강(pit cavity) 그리고 이 벽공강 중에서도 아치 모양의 구조인 벽공연(pit border)과 벽공막 사이의 빈 공간을 벽공실(pit chamber)이라고 부른다. 유연벽공은 정면에서 보았을 때 벽공구가 벽공연에 의해 둘러쌓여 있는 모양으로 나타나기 때문에 이러한 명칭이 붙여졌다. 그리고 벽공구 가운데 내공구(in
세포벽6 목재가 가볍지만 강한 성질을 지닐 수 있는 비밀은 목재를 구성하고 있는 조직의 미묘한 구조에 기인한다. 즉, 목재를 구성하는 세포의 수는 대략 1㎤당 침엽수재인 경우 35~50만 개 그리고 활엽수재인 경우 200~300만 개 정도 되는데 이들 가운데 대부분, 즉 부피 면에서 볼 때 침엽수재의 경우 90∼95% 정도 그리고 활엽수재의 경우 70∼90% 정도가 수목의 줄기 방향인 축방향으로 배열돼 있는 속이 빈 섬유 또는 관 모양의 세포이기 때문에 가능해 진다. 동일한 무게 조건 아래에서는 막대기보다는 파이프(pipe)가 강하다는 사실은 잘 알려져 있다. 목재는 단순한 다공성 재료가 아니라 무수히 많은 파이프를 묶어 놓은 듯한 구조로 돼 있다. 이 구조는 벌집과도 비슷한 구조
세포벽 5진정중간층 진정중간층은 인접한 세포의 1차벽 사이에 존재하는 것으로 세포간층(intercellular layer)이라고도 한다. 이와 같은 진정중간층은 세포벽과는 달리 등방성의 성질을 지니는 펙틴(pectin)질로 주로 이뤄져 있는데 나중에 목부 세포는 리그닌의 퇴적에 따라 목화(木化, lignification)되지만 사부 세포는 상당 기간 목화되지 않은 상태로 남아 있게 된다. 한편 진정중간층과 1차벽은 실제로 쉽게 구별이 되지 않기 때문에 진정중간층과 인접하는 양쪽 2개의 1차벽을 통틀어 편의상 복합중간층(compound middle lamella)이라고 부르고 있다(그림 1 의 B).1차벽은 세포분열의 결과로 형성된 벽으로 세포가 성숙해 감에 따라 구조와
세포벽 4 수체를 구성하고 있는 세포에 있어 나타나는 현저한 특징은 세포의 성숙에 따른 세포벽의 목화(lignification) 현상이다. 일반적으로 세포벽 가운데 리그닌이 쌓이게 되면 세포벽의 강고성이 증가되기 때문에 세포벽은 목화 현상으로 인하여 강고성을 나타내게 되는 것이다. 이와같이 강고성을 유지할 수 있는 것은 철근-콘크리트 복합재를 예로 들어보면 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 셀룰로오스는 세포벽 내에서 철근과 같은 기질의 역할, 헤미셀룰로오스는 철근을 붙들어 매어주는 가는 철사와 같은 매질 물질의 역할을 그리고 리그닌은 시멘트와 같은 충전 물질의 역할을 하게 됨으로써 세포벽이 그 강고성을 유지할 수 있는 것으로 알려져 있다.세포벽의 미세구조세포벽의 미세구조를
세포벽3헤미셀룰로오스 광합성 과정을 통해 생산되는 주요 당으로 포도당이 있지만 이 포도당만 생산되는 것은 아니다. 갈락토오스(galactose)나 만노오스와 같은 6탄당 그리고 목당(xylose)이나 아라비노오스(arabinose)와 같은 5탄당 역시 잎에서 생산되고 있다. 포도당과 함께 이들 당 및 글루쿠론산(glucuronic acid)과 같은 다른 당의 유도체들이 생장 과정중의 세포 내에서 저분자량의 다당류인 헤미셀룰로오스를 합성하는데 이용된다. 이처럼 세포벽을 구성하고 있는 성분 가운데 셀룰로오스 이외에도 여러 종류의 다당류가 존재하게 되는데, 물에는 추출되지 않으나 약알칼리에 용해되는 다당류를 통틀어 헤미셀룰로오스라고 한다. 직선 모양의 사슬 구조를 지니는 고분자인 셀
세포벽 2 목재는 세포벽과 세포내강으로 이뤄진 세포들의 집합체다. 세포벽은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌이라는 주성분으로 이뤄져 있는데 이들 주성분은 세포벽 내에 균일하게 분포돼 있지 않고 세포벽의 벽층에 따라 각기 다르게 분포돼 있다. 그리고 미량으로 존재하고 있는 부성분으로는 세포벽 내의 공극이나 세포내강의 표면에 퇴적돼 있는 유기물인 추출물(extractives)과 세포내강에 함유돼 있는 무기물인 회분(ash)이 있다.셀룰로오스셀룰로오스는 세포벽을 구성하고 있는 화학 성분 가운데 그 양이 가장 많은 것으로 세포벽의 구조를 이해하는데 있어 가장 기본이 되는 것이다. 셀룰로오스는 1개의 포도당 잔기의 1번 탄소와 다른 포도당 잔기의 4번 탄소가 결합돼 이뤄진 것
세포벽1세포벽의 구조목재는 기본적으로 탄소, 수소 및 산소로 이뤄져 있다. 무게 기준으로 볼 때 탄소가 양이 가장 많은 원소임을 알 수 있다. 이외에도 목재는 고온 조건에서 다량의 산소 존재 아래 열분해된 다음 남게 되는 무기물이 존재하는데, 이렇게 남게된 잔류물은 회분(ash)으로 불리고 있다. 회분은 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 망간 및 규소와 같은 원소를 함유하는 불연성 화합물에 의한 것이다(표 1). 목재를 구성하는 원소들은 결합을 통해 다양한 종류의 고분자, 즉 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌을 형성하게 된다. 목재에 있어 아마 가장 중요한 성분으로 여겨지고 있는 셀룰로오스는 활엽수재와 침엽수재에 관계없이 그 무게의 절반에 약간 못 미치는 정도를 차지하고 있다. 리그닌과 헤미셀룰로오스가
대나무의 해부학적 특성 2대나무의 유관속 종류 대나무는 탄력성, 할렬성 및 통직성 등의 특성으로 인해 지금까지 건축재, 가구재, 낚싯대, 죽세공품 등의 특수한 용도로 이용돼 왔으며 또한 두꺼운 세포벽을 지니고 있는 다량의 세포로 인해 펄프의 원료로도 이용되고 있다.유관속의 종류로는 맹종죽(孟宗竹, Phyllos tachys edulis) 등처럼 한 덩어리의 유관속으로 이뤄져 있으며 유관속초에 의해 둘러싸여 있는 것, 향나죽(香竹, Cepha lostachyu m pergracile) 등처럼 한 덩어리의 유관속으로 이뤄져 있으며 유관속초에 의해 둘러쌓여 있지만 원생목부 부근의 유관속초는 나머지 3개의 유관속초보다도 현저하게 큰 것, 소백죽(小白竹, Ox
대나무의 해부학적 특성 1대나무 대나무는 지하부 줄기인 지하경(地下莖, rhyzome)과 지상부 줄기인 간(稈 또는 眞稈, culm) 그리고 이들 사이를 연결해주는 부분인 간병(稈柄, culm stalk) 및 간기(稈基, culm base)로 이루어져 있다. 특히 재료로 널리 쓰이고 있는 지상부 줄기인 간은 속이 빈 원통형의 절간(節間, internode)과 횡단벽인 격벽(nodal diaphragm)으로 막혀있는 절(節, node)로 구성돼 있다(그림 1의 A).절간의 횡단면을 관찰해 보면 가장 바깥층에 두꺼운 세포벽을 지니고 있는 1층의 표피(epidermis)가 존재하며 그 안쪽으로는 표피와 마찬가지로 세포벽이 두꺼운 1∼3층의 하피(하표피, hy