목재의 효과적인 이용 방안

목재를 특별한 용도로 사용하고자 하는 경우 목재의 특성과 성질을 잘 이해하고 있다면 그 단점을 최소화시킬 수 있다.
예를 들면 원추형인 원목으로부터 통직목리를 지니는 각재를 제재하는 경우 30∼50% 정도의 목재 손실이 일어나게 되지만 목재는 횡방향보다 축방향의 강도가 훨씬 더 크며 최소의 재료로 최대의 하중을 견딜 수 있는 형태가 바로 이러한 원추형 수간이기 때문에 전봇대로써 사용하는 경우 장점이 될 수 있다. 한편 제재 시 발생되는 상당량의 목재 폐기물 역시 삭편판, 섬유판 등과 같은 우수한 목질판상재료를 제조하는데 필요한 원료로써 효과적으로 이용될 수 있다.

▲그림1. 목재의 3단면과 3방향 및 방향에 따른 강도 이방성
치수안정화 방법
목재의 3방향에 따른 수축 및 팽창 이방성은 틀어짐이나 할렬 등과 같은 심각한 문제를 일으키는 원인으로 작용하게 된다. 그러나 수축률이나 팽창률이 작은 목재나 방사방향과 접선방향 사이의 치수 변동 차이가 작은 목재를 선택해 사용하면 문제점을 최소화시킬 수 있다. 또한 치수의 변동이 심각한 문제의 원인이 되는 경우에는 사용하기에 앞서 목재가 사용될 환경 조건에 맞춰 도달하게 되는 평형함수율까지 건조시켜 주는 방법으로 간단히 해결할 수 있다. 횡방향으로 수축 및 팽창이 균일하지 못함으로써 일어나게 되는 난관들은 판목보다는 정목의 목재를 사용해 최소화 시킬 수 있다.
이 외에도 치수안정화를 할 수 있는 방법으로는 여러가지가 있다. 목재로부터 단판을 깎아 이들의 목리가 서로 직교하도록 접착제로 적층시켜 합판을 제조해 사용하게 되면 인접 단판 사이에 수축과 팽창에 대한 억제력이 작용해 치수안정화 효과를 얻을 수 있고 표판의 목리방향과 목리에 직각인 방향 사이의 강도가
▲그림2. 목재의 3단면과 3방향 및 방향에 따른 강도 이방성
서로 비슷해지는 장점도 얻을 수 있다. 또한 폴리에틸렌글리콜(PEG, polyethylene glycol)과 같은 약제를 목재 내에 주입해 수분이 흡착할 자리인 세포벽 내의 흡착점을 이들 분자가 차지하게 됨으로써 치수안정화 효과를 얻을 수도 있다.

건축구조로 이용 방법
목재는 열전도가 작기 때문에 대경재를 목재 부재로 사용한다면 목재 내부에서는 외부 가열에 따른 약간의 강도 저하만 일어나게 될 뿐이다. 큰 화재가 일어났던 몇몇의 실제 예에서 볼 수 있듯이 철제 구조물이 엿가락처럼 휘어져 붕괴된 반면 실대재 크기의 목재 구조물이나 방화벽은 어느정도 탄화는 됐지만 붕괴되지 않고 여전히 버티고 있었다. 목재 상자 내부에 보관돼있던 종이 제품인 신문조차도 화재에 따른 아무런 변화없이 원래 상태를 보이고 있었는데 이러한 사실은 목재가 건축 구조 재료로써 철재와 같은 다른 어느 재료보다도 화재에 대해 안전하고 강한 재료가 됨을 증명하고 있다.

<다음호에 계속됩니다.>
국민대학교 임산생명공학과 엄영근 교수

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