오늘날 세계적인 지구온난화와 건강에 대한 관심이 커지면서 목재의 수요가 증가하고 있다. 또한 기후변화 협약 이행을 위한 탄소저감 방안의 하나로 목재이용 증진과 국산재의 지속적인 공급 확대가 요구되고 있으며, 웰빙(Well-being), 로하스(LOHAS)등 친환경적인 소재로써 목재의 중요성이 부각되고 있으나, 이를 뒷받침할 만한 벌률적 근거가 미약하고, 정확한 목재이용 관련 조사와 품질관리를 통한 목재산업 발전의 기반 구축이 필요함에 따라 목재의 지속가능한 이용에 관한 법률(2013. 5. 24)이 제정되어 2013년 5월 24일에 시행되었다.

목재는 흡습성 천연재료로써 벌목 당시 원목은 다량의 수분을 함유하고 있으며, 목재에서 수분은 물리적·기계적·가공적 성질에 끼치는 영향이 매우 크기 때문에 사용 환경에 맞는 함수율까지 건조공정이 필수적이다. 또한 외부환경의 온·습도 변화에 따른 함수율 변화 및 물성의 변화는 목재제품 제조나 사용과정에서 품질 저하를 발생시킨다. 이에 따라 목재와 수분의 관계를 정확하게 파악하는 것이 목재제품의 안정된 사용을 위해 필수적이다.

목재의 함수율(MC, Moisture content)은 목재의 함유수분의 무게에 대한 전건무게(목질무게)의 비율로 정의한다. 함수율의 측정은 목재에서 수분을 제거하는 전건법(oven drying method)과 목재의 전기적 성질이 함수율에 따라 변화하는 성질에 근거하여 만든 전기식 함수율 측정기를 이용하여 측정할 수 있다. 전기식 함수율 측정기에는 전기저항식 함수율 측정기(resistance meter)와 유전율식 함수율 측정기(dielectric meter)가 있다.

함수율 표준측정방법인 전건법은 공기순환이 잘 되는 건조기(oven), 전자저울(최소눈금 0.01g)을 이용한다. 제재목의 끝면에서 최소 30cm이상 떨어진 곳에서 결점이 없는 부분을 길이 1.5~2.5cm 되게 시험편을 절취하여 즉시 무게(W9)를 측정하고, 건조기를 이용하여 항량이 될 때까지 전건시킨 후(24~48시간 소요) 전건무게(W0)를 측정하여 함수율을 계산한다.

이처럼 전건법을 이용하면 목재의 함수율을 정확히 측정할 수 있는 장점이 있지만, 측정시간이 하루이상 소요되고 목재를 파괴해야 한다는 단점을 가지고 있다.

전기저항식 함수율 측정기는 전기저항과 함수율의 관계에 근거하여 만든 장치로써, 함수율 6~30%범위에서 간편하게 사용할 수 있지만, 정확도가 전건법보다 낮은 단점을 가지고 있다. 또한 비중의 영향은 적고 수종과 온도에 의해 영향을 받기 때문에 보정이 필요하다. 목재는 건조됨에 따라 수분경사를 나타내기 때문에 목재의 평균함수율을 알기 위해서 전극을 제재목 두께의 1/4~1/5까지, 그리고 소경 원목의 경우에는 지름의 1/6까지 박아서 측정한다. 이처럼 핀을 목재에 박기 때문에 측정 후 직경2mm 정도의 구멍이 생긴다.

유전율식 함수율 측정기는 목재 수분과 유전적 성질의 관계를 이용한 용량식 함수율 측정기(capacitance meter)와 목재수분과 파워로스(power-loss)의 관계를 이용하여 만든 파워로스형 함수율 측정기(power-loss meter)가 있다. 이들 수분계는 제재목이나 단판의 표면에 접촉하는 판형 전극을 갖기 때문에 목재의 손상 없이 신속하게 측정할 수 있다. 함수율 측정범위는 섬유포화점(30%)이하이고, 수종과 온도의 보정이 필요하다.

전기식 함수율 측정기의 보급을 위해서 장치의 검증과 국산 목재에 적용하기 위한 수종별 보정이 수반되어야 한다. 이를 위하여 목재산업과 관련된 유관기관의 협력이 필요하겠다.
목재는 인류의 문명이 창궐한 이래로 현재까지 인류의 생존과 생활을 위하여 여러 곳에 널리 이용되어 왔고, 근대 사회에 이르러서부터 목재공학과 목재공업이 지속적으로 발전하여 이용되고 있는 친환경, 친인체적인 천연재료이다. 오늘날 지구온난화의 영향으로 목재의 평형함수율이 변하고 있으며, 이에 따라 목재 건조도의 조절이 필요한 실정이다. 이와 같이 목재의 종류와 사용환경에 맞는 목재의 이용함수율은 건조결함을 막고 실생활에 많은 이점을 줄 수 있다. 따라서 적정한 함수율 측정법을 적용하여 목재의 가공 또는 사용시 목재 수분 관리를 위하여 함수율의 측정은 목재 이용의 출발점이다.

*자료제공: 국립산림과학원 재료공학과

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