나무는 ‘나를 무시하지 마라’의 약자(?)라고 한다. 지구환경 지킴이로 인간에게 모든 것을 아낌없이 주는 산소 공장이다. 나무는 달콤한 과일을 품에서 꺼내 먹여주고 추위에 떠는 인류에게 죽어서 몸을 태우는 귀중한 소재이다. 목재가 되어 집의 소재가 되어 가정을 지키고 안락한 휴식을 주는 가구로 인간의 소중한 친구이다.

아름다운 무늬와 보온효과등 수많은 장점으로 사랑받고 있다. 하지만 불에 약하고 썩기 쉬운 단점들은 특정 기술로 방지할 수 있다. 현대 산업혁명은 자연속의 나무를 새로운 환경지킴이 소재로 변모시키는 나무의 미래을 알아보자.

A: 강철같은 슈퍼목재

1단계: 리그닌과 헤미셀룰로스 성분을 부분 제거하는 수산화나트륨과 아황산나트륨 용액에 넣어 화학 처리를 한다.

2단계: 7시간동안 섭씨 100도에서 두께의 약 80%를 줄이는 기계적 고열 가압, 고밀도 목재의 대부분은 잘 정렬된 셀룰로오스 나노섬유로 이뤄지며, 이는 인접한 나노섬유들 간의 증강된 수소결합을 한다.

3 단계: 이렇게 만들어진 고밀도 목재의 비인장강도가 가벼우면서도 강한 수퍼 목재로 일반적인 합금이나 강철, 심지어 경량 티타늄 합금보다 11.5배의 강도가 높은 수퍼 목재를 현대 과학은 만들수 있다. 실험실에서 화학 처리한 수퍼목재는 자연목 두께의 5분의 1, 밀도는 3배가량 높다.

B: 교호집성재(CLT)

대경목을 자른 넓은 각재를 합판의 베니어판 서로 직교 접합하여 교호 집성재를 만든다. 두께와 길이의 대단면 판넬로, 집성재의 종류로서 강도가 증가되는 등 다양한 특징인 내진성능도 향상된다. 교호집성재를 구조벽재로 사용할 때 목조빌딩으로 효율성이 높은 모재 제품이다.

예 1: 최근 건축된 캐나다 브리티시콜롬비아대학 18층 목조빌딩 기숙사(높이 53미터)를 안정성이 보장되는 기숙사를 건축했다.

예 2: 영국 런던에는 80층의 교회 집성제 목조빌딩도 계획하고 있다.

C: 친환경 소재인 목재 개발.

소경목을 활용하여 불환전 연소로 발생하는 매연같은 폼알데하이드를 방출하지 않는 목재이다. 또한 유해 화학물질을 제거한 친환경 목질재료가 생산될 것이다. 뿐만아니라 불에 타지도 않고 썩지 않는 목재 개발이 기대된다. 나무를 원료로 하는 종이배터리 등을 만드는 친환경 소재로서 목재는 미래에 연구 개발되고 있다.

D: 신재생에너지, 목재펠릿로 이용

산림에서 생산된 목재나 제재소에서 나오는 부산물을 톱밥으로 분쇄한 다음, 높은 온도와 압력으로 압축하여 일정한 크기로 생산한 청정 목질계 바이오연료이다.

목재펠릿이란 무엇인가

1. 작고 일정한 크기로 압축되어 생산되기 때문에 작은 공간에 많은 양을 저장할 수 있다.

2. 난방장치의 크기를 소형화할 수 있다.

3. 연료공급을 자동화할 수 있다.

4. 화석연료를 대체하여 온실가스를 감소시키는 친환경 연료있다.

5. 아황산가스를 비롯한 유해가스를 배출하지 않는다.

6. 식량 문제에 영향을 주지 않는 연료이다.

E: 목재의 식량자원으로 전환

태양이 존재하는 한 지속적 재생산이 가능한 자원은 목질 바이오매스이다. 이것은 포도당으로 전환이 가능한 셀룰로오스(목재의 주성분)를 포함하고 셀룰로오스는 지구상에서 가장 풍부한 자원으로 포도당을 가수분해해 생물공학적 전환을 통해 바이오에탄올을 생산 할 수 있다. 따라서 목재를 원료로 한 바이오에탄올이 차세대 자동차 연료로서 주목 받고 있다. 또한, 톱밥을 미생물이나 곰팡이균을 이용하여 식량자원으로 전환하는 것이다.

결론

현대 과학은 목재 고유의 장점은 그대로 살리고 단점은 전통적인 지혜와 첨단기술을 통해 극복할 수 있는 시대가 됐다. 환경 친화적이고 인류 친화적인 자연산 목재를 이용하여 우리 삶의 미래를 개척할 기초를 다지고 있다.

문의 (213)380-3801

이메일: aamkocpa@gmail.com

<강신용 CPA·수필가>