세계적으로 가장 오래 살고 있는 나무는 미국의 Giant sequoia로서 자그마치 5400년째 살고 있으며 우리나라는 울릉도 도동 절벽에 있는 향나무가 약 3000년으로 나이를 추정하고 있다. 그러나 거대한 이 나무전체에서 실제로 살아있는 부위는 극히 일부에 불과하고 잎을 제외하면 거의 대부분이 죽은 세포이다 .
거칠고 여러 조각으로 갈라져 있는 나무의 껍질을 벗겨보면 아주 연한 객의 부드러운 제리상의 얇은 껍질을 또한 겹 만나게 된다.
실제는 이 부드러운 부분이 그림1과 같이 내수피(inner bark)로저 살아있는 세포의 집합체이고 나머지 단단한 목부나 수피는 극히 일부를 제외하면은 모두 죽은 세포의 덩어리이다.
나무의 줄기가 굵어질수록 살아있는 세포의 비율은 감소하게 된다.
내수피와 바로 붙어서는 형성층(cambium)라는 영구분열조직이 있어서 안쪽(목부)과 바같쪽(수피)에 살아있는 동안은 계속하여 세포를 분열시킴으로서 나무의 부피를 증가 시켜간다.
새로이 분열된 세포는 다시 몇 번의 분열을 한 후 여러 종류의 목재세포로 분화되는 데 형성층에서 떤 세포부터 죽어버린다.
단순 계산을 해보면 20년생 소나무에서는 약 95%가 죽은 세포의 덩어리이고 형성층에 인접한 나머지 5%정도가 살아 있는 세포군 들이다.
그러나 살아있는 이들도 하나 하나의 세포를 들여다보면 30일 정도밖에 살아있지 않다. 결국 목재세포는 형성층이라고 하는 세폴르 생산해 내는 부분에서 탄생하여 잎으로부터 광합성 산물을 받아서 뿌리로부터 수분이나 양분을 흡수하여 30일이라고 하는 짧은 기간에 목재의 구성단위인 가도관(tracheid), 목섬유(wood fiber), 도관(Vessel) 등을 만들고 바로 죽어버린다.
목재는 이와 같이 죽은 세포의 집합체이다.
2. 세포벽 구조
벌채하여 쌓아놓은 목재의 횡단면을 보면 보면은 나이테는 동심원상으로 중첩되어 있고 타원형이 되기도 한다. 우리 나라와 같이 온대 지역에서는 1년마다 나이테가 한 개씩 증가됨 으로 뿌리부근의 횡단면의 나이테 수가 바로 바로 수령이다.
나이테의 옅은 색 부분이 봄에서 초여름에 걸쳐서 만들어진 조재(춘재, early wood)이고 짙은색 부분이 여름에서 이른 초가을에 걸쳐서 만들어지는 만재(하재, 추재, late wood)라고 부른다.
그래서 조재와 만재를 현미경으로 확대해 보면은 그림2와 같다.
이 사진에서 나무를 구성하는 세포 하나 하나를 볼 수가 있는데 횡단면의 직경은 조재에서 50㎛, 만재에서 30㎛정도이고 길이는 2-6mm 정도이다.
모양은 극히 가를고 긴 형태를 하고 있고 또 진한 부분이 세포벽이다.
이 부분은 세포가 살아있는 사이에 만들어지고 완성된 것인데, 세포는 세포벽이 완성된 직후에 바로 죽어 버린다.
조재와 만재의 차이는수종에 따라 특히 소나무, 잎갈나무 등 침엽수재에서 아주 명확하다.
만재는 조재에 비해서 세포벽이 매우 두껍고 세포의 크기도 약간 작다.
만재는 조재보다 세포벽이 점유하는 비율이 높기 때문에 육안으로도 짙은 색으로 보인다.
이와 같은 세포벽은 주로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌이라고 하는 성분으로 되어있고 셀룰로오스는 글루코오스라고 하는 당이 긴 사슬과 같이 연결된 고분자이다. 또 셀룰로오스 분자가 속(束)으로 이루어진 것을 마이크로피브릴 이라고 한다.
헤미셀룰로오스는 셀룰로오스와 같이 단일의 화합물이 아니고 여러 가지 당이 결합한 고분자이다. 리그닌은 침엽수에서는 syringyl 리그닌, 활엽수에서는 guaiacyl 리그닌이 복잡하게 결합한 고분자이다.
세포벽은 흔히 철근 콘크리트와 비교된다. 즉 셀룰로오스는 철근, 헤미셀룰로오스는 철근과 콘크리트 사이의 결합력을 좋게 하는 철사, 리그닌은 콘크리트라고 비유할 수 있다.
그래서 이와 같은 과정을 경과해서 철근 콘크리트에 해당하는 세포벽이 만들어지게 된다.
가도관을 생산한 젤라틴상의 부드러운 세포군을 현미경으로 관찰해 보면은 여러 가지 형태의 차이를 알 수가 있다.
특히 세포벽이 대단히 얇고 축방향의 직경이 작은 부분을 형성층대(cambial zone)이라고 부른다.
이곳은 세포분열에 따라 세포를 생산하는 가도관의 생산공장이다.
목재를 구성하는 하나하나의 세포는 형성층대에서 세포분열에 따라 세포를 생산하는 가도관의 생산공장이다. 목재를 구성하는 하나하나의 세포는 형성층대에서 세포분열에 의해<