수분으로 인한 치수변화를 줄이려면
수분으로 인한 목재의 치수변화를 최소화 하면서도 목재고유의 특성을 지니게 하는 것은 목재 제품을 생산하는 사람들의 꿈이자 사용자의 입장에서도 다를 바 없을 것입니다. 그러나 지금까지 나와있는 치수안정화 방법 중에서 완벽한 방법은 없는 것으로 알려져 있습니다. 목제품의 가치와 수명은 흡습의 결과, 변형의 크기에 좌우되니 치수변화를 줄이려는 인간의 노력 또한 의미 있는 시도이자 목재사용 역사의 일부이기도 합니다. 치수안정화를 바라는 몇몇 방법에 대해 말씀드리고자 합니다.

▲PEG처리 목재
1. 건조
일반적으로 자연건조는 바람이 잘 통하는 곳에서 생재를 건조하는 데 수 일에서 수 개월 걸리는 작업입니다. 자연건조는 건조될 목재의 치수가 커지면 건조의 한계를 지니게 됩니다. 기둥이나 보의 경우 수 년이 지나도 내부 함수율은 20% 이상 되는 경우도 있습니다. 아무리 오래 둬도 대기의 평형함수율 이하로는 건조되지 않습니다. 대부분의 목제품 제조에 사용되는 목재는 자연건조를 통해 함수율을 낮춰 인공건조 시 에너지를 절약하고 최종적으로 인공건조하는 방식을 사용합니다. 경우에 따라서 제재후 바로 인공건조를 하는 경우도 있습니다. 인공건조에는 최종목표 함수율까지 도달한 후 다시 조습한 다음 다시 건조하는 이퀄라이징이라는 처리를 받습니다. 이는 건조응력을 제거해 건조 후 습기를 빨아들인 목재의 변형을 최소화하기 위한 조치입니다. 건조시간을 단축하려고 이를 생략하는 곳도 적지 않습니다. 일단 건조가 완료된 목재의 수명은 건조하지 않은 목재에 비해 수 배 길어집니다. 치수변화를 줄이려면 완벽하게 건조된 목재를 사용하는 것이 가장 기본입니다.

2. 도장처리
완벽하지 않지만 도장된 제품은 안 된 것과 비교하면 상당한 차이가 있습니다. 도막은 수분을 완벽히 차단할 수는 없지만 지연시키는 효과는 있습니다. 어떤 도장제품도 수증기의 이동을 완벽하게 막아주지 못하기 때문에 장기간 높은 습도에 노출되면 도장 안 된 제품과 동일한 함수율에 도달 된다는 사실도 감안해야 합니다. 도장 제품이 변형되지 않으려면 도장하기 전 건조가 충분해야 하고, 도장 후 제품의 보관에 있어서도 과도한 수분침투가 되지 않도록 해 줘야 합니다.

▲아세틸화 목재

3. 다른 재료와 복합화
마루판의 경우 합판소재나 적층판재 위에 두꺼운 단판을 적층해 마루의 변형을 줄이고자 하는 제품을 흔히 보게 됩니다. 이는 솔리드 단판의 치수변형을 최소화하기 위한 제조방법입니다. 통상 공학마루(Engineering Flooring)라 부릅니다. 넓게 보면 집성판재나 집성각재로 제조해 사용하는 방법도 치수변형을 줄여 주는 방법입니다.

4. 목재세포벽 내 결합수를 일부 또는 전부 대체
목재의 세포벽을 다른 물질로 충진하는 것을 말하는 데 이 충진으로 목재의 치수안정을 기대할 수 있습니다. 석탄산수지나 폴리에틸렌글리콜을 목재내부로 침투시키는 방법이나 메틸메타크릴레이트를 침투시켜 중합하면 목재 플라스틱 복합체(WPC)를 얻을 수 있게 됩니다. 이로써 치수안정성을 향상시킬 수 있습니다.

5. 흡습성 감소 유도
목재를 특수 가열처리하면 분해물과 결합수가 빠져 나오고 가교결합이 유도돼 부후저항성과 치수안정성을 갖게 됩니다. 극성이 적은 무수초산으로 수산기를 아세틸기로 치환하면 치수안정성이 향상됩니다. 폼알데하이드를 사용해서 가교결합을 하는 방법도 있습니다.

이 밖에도 염류처리, 당처리, 왁스처리, 이소시아네이트 기상처리 등의 치수안정화 처리방법이 있습니다. 대부분의 치수안정화 처리는 비싼 비용이 들기 마련이지만 목재의 수명을 늘려주는 여러가지 방법들은 점점 늘어날 것입니다. 그러나 적절한 건조를 통해서 목재의 수명을 늘려주는 것이야 말로 가장 추천할 만한 기본적 방법임을 인지해야 합니다. 목재사용에 있어 건조는 기본이며 건조와 다양한 처리는 제품의 환경과 기대수명을 놓고 결정해야 할 것입니다.

목재는 굳이 치수안정화 처리를 하지 않아도 사용 환경에 따라서 수 천년도 문제없이 남아 있을 만큼 내구성이 높은 재료입니다. 이는 플라스틱이나 철 또는 콘크리트는 흉내조차 낼 수 없는 영역입니다.

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