목재의 특성과 용도
목재의 일반 특성

▲그림1. 백전나무 목재의 육안적 구조(A)와 현미경적 구조(B) 및 세포벽 구성 성분의 분포 모식도(C)
모든 침엽수 및 활엽수 목재는 그들의 식물학적인 기원에 관계없이 공통적인 특성을 지니고 있는데 중요한 것을 살펴보면 다음과 같다.

①모든 목재는 구조적으로 여러 종류의 세포로 구성돼 있는데 이와 같이 목재를 구성하는 세포는 빈 공간인 세포내강과 이들을 둘러싸는 세포벽으로 이뤄져 있기 때문에 다공성을 나타내게 된다. 또한 세포벽이 셀룰로오스(cellulose), 헤미셀룰로오스(hemicellulose) 및 리그닌(lignin)으로 이뤄진 복합체 구조를 이루고 있기 때문에 목재가 탄성과 소성을 함께 나타내게 된다. 이러한 각종 세포들의 형태와 배열 상태 및 추출물 등이 함께 어우러짐으로써 목재는 각기 나름대로의 독특한 자연적인 목리와 문양 및 재

▲그림2. 코르크(A)와는 달리 3단면별로 서로 각기 다른 세포 형태와 배열을 나타내는 라디에타소나무 목재(B) 및 세방향에 따른 치수 변동 이방성과 목재 변형 모식도(C~D)
색을 지니는 아름다운 외관의 재료적 특성을 보이게 된다.

②목재는 축방향, 방사방향 및 접선방향의 3방향에 따라 각기 다른 물리적 및 기계적 성질을 나타내는 이방성 재료인데 이는 세포벽의 화학적 구조, 목재를 구성하고 있는 세포의 형태 및 배열 상태 등에 기인한 것이다. 예를 들면 목재의 수축률 및 팽창률은 ‘접선방향 : 방사방향 : 축방향 = 100 : 60 : 4’정도이며 축방향의 강도는 횡방향(방사방향 또는 접선방향)의 강도보다 훨씬 큰 편이다.

③목재는 주위 환경의 온도와 상대습도 조건에 따라 흡습과 탈습 작용을 통해 평형함수율 상태에 도달하려는 성질인 조습기능을 지니는 재료이기 때문에 실내의 습도를 쾌적하게 조절할 수 있는 천연의 냉방기

▲그림3. 소나무속 수종의 목재에 발생한 청변(A)과 부후(B) 및 균사의 이동 통로(C~E)
역할을 하게 된다. 그러나 이러한 흡습과 탈습에 따른 함수율의 변화에 따라 치수 변동이 일어나게 되는 데 이 치수 변동의 정도는 세방향에 따라 서로 다르게 나타나며 실험에 의하면 두께 5㎜, 넓이 1㎡의 목재는 함수율 1% 변화에 대해 비중 0.4인 목재는 20g, 비중 0.6인 목재는 30g의 수분을 흡습 또는 탈습할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 또한 함수율의 변화는 목재의 강도적 성질, 전기전도도 등의 성질에도 영향을 미치게 된다.

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수

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