목재 100문 100답 기사 모음
나무신문에서 2014년 11월 부터 2017년 2월까지 101회에 걸쳐 <목제 100문 100답> 을 연재하였습니다. 건축에 사용되는 다양한 목재의 성질을 소개한 이 기사는 건축 관련자들에게 많은 도움을 주었던 유익한 기사였습니다.
<아름다운 산업자원-동백나무>를 비롯 3편의 기사를 샘플로 아래와 같이 소개하며 하단에 1회부터 101회에 걸쳐 연재한 기사의 제목을 클릭하면 나무신문의 본문을 읽을 수가 있습니다.
아름다운 산업자원 - 동백나무
- 김오윤 기자
- 승인 2017.01.17 13:50
초록과 붉음의 조화
[나무신문 | 한국임업진흥원 시험평가실] 동백나무(Camellia japonica L.)는 차나무과에 속하는 늘 푸른 키큰나무다. 학명으로 보면 얼핏 일본이 원산지처럼 여겨지나 중국과 대만을 비롯해 베트남 등 동남아시아까지 넓게 분포하는 수종이다. 국내 자생지는 서해안으로는 대청도, 동해안은 울릉도, 내륙으로는 구례지방까지 비교적 광범위하게 분포하고 있는 것으로 알려져 있다.
키가 8m까지 달하는 키큰나무로 분류되지만 대개는 5m 내외의 높이로 자라는데 밑에서부터 갈라져 자라는 단단한 회백색 수피의 줄기와 윤택 있는 잎은 정원수와 분재소재로 이용되기에 손색이 없다. 목재는 화장대, 찻잔과 받침, 얼레빗 등 가구재와 기구재로 쓰여 왔지만 동백나무의 주된 활용은 역시 꽃과 열매라고 할 수 있다.
뜨거움으로 상징되는 붉은 꽃은 12월에 피기 시작해 늦게는 이듬해 5월까지 꽃잎이 붙어 있다. 동백나무의 한자명은 동백목(冬柏木)인데 겨울 동(冬)자가 붙여졌고 제주도와 남해안지역에서는 한겨울 흰 눈이 성성한 백색의 세상 속에서 불붙듯 붉은 꽃잎을 자랑하는 겨울 꽃나무다. 이른 봄이면 따스함의 전령사역할도 하는데 꽃잎의 붉음이 막 단장한 여인의 입술을 닮았다 하여 여심화(女心花)라 불리기도 한다. 조금씩 겹쳐져 있는 5~7장의 꽃잎사이로 촘촘하게 들어선 노란 수술들의 돌돌 말려진 모습은 선명한 붉음을 살짝 가려주어 결코 가볍지 않은 화려함을 자랑한다.
또한 언제 보아도 싱그러움을 느끼게 하는 상록성의 짙은 녹색 잎은 매끈한 윤기와 함께 물결치는 잔 톱니를 그 가장자리에 지니고 있어 가까이서 관찰하는 재미를 더해준다. 다가서면 샛노란 수술들의 단아함이고 한걸음 물러서면 붉은 꽃잎의 화려함이며 아쉬워 뒤돌아보면 짙푸른 녹색의 싱싱함이니 동백나무만의 그 절묘한 조화미는 다른 나무에서는 도저히 찾아볼 수 없을 듯하다.
동백나무 꽃과 열매
생활 속에서의 동백
동백나무는 꽃의 아름다운 가치로만 이용된 것은 아니었다. 우리의 옛 가정에는 동백꽃을 말린 가루가 화상과 타박상 그리고 지혈작용에 대비한 가정상비약으로 일상생활과 함께 하고 있었다. 아름다운 꽃이 송이채 떨어져 지고 나면 암술만 남은 초록색 자방이 자라기 시작하는데, 종자는 3개로 나누어진 종실에 들어있다.
식물체에서 생성되는 기름은 유지와 정유의 두 종류로 나뉘며 이중 식물유지는 지방산과 글리세롤이 결합한 종자 및 기관의 저장물이다. 식물유지는 다시 지방산의 불포화(不飽和) 정도에 따라 건성유와 불건성유로 분류되는데 동백나무에서 추출되는 기름(동백유)은 불건성유에 속한다. 불건성유는 산소와 결합하기 어려워 공기 중에 방치해도 고화되거나 건조되지 않아 식료, 비누원료, 향장품, 윤활제로 이용된다.
외국에서 올리브유가 전통적으로 쓰여 왔듯이 우리나라에서는 동백유가 오래전부터 한방요법이나 화장품으로 이용되어 왔다. 옛 여인들은 동백나무로 만든 참빗으로 머리를 빗고 동백나무의 열매로부터 짜낸 기름을 가까이 두고 머릿결이 갈라지거나 끊어지는 것을 방지했으니, 비록 과학적 지식은 없었다 하나 불건성유인 동백유의 특성을 잘 활용하였던 것이다. 그러나 주로 온난한 남부 해안 지역에 생육지역이 한정되어 있어 채취되는 종자의 양은 수요량의 일부분밖에 충당할 수 없는 실정이다.
▲ 전남 장흥 천관산의 동백나무 순림2
동백 종자의 자원화
얼마 전까지만 해도 주로 관상용 화훼자원으로 길러지던 동백나무는 최근 들어 유지자원으로서의 가능성이 학계 및 산업계에 새롭게 인식되기 시작하였다. 해외에서는 이미 동백유의 산업화 단계로까지 진전되고 있으며 화장품, 의약품 및 산업용 기계유로 그 수요는 매년 증가하는 추세이다. 유지자원으로서의 동백나무 이용이 활성화되려면 무엇보다 기름의 추출원료인 동백종자의 공급이 원활해야만 하며 종자를 많이 채취하기 위해서는 동백나무가 많이 자라고 있어야 한다. 중국이나 일본, 대만 등지에서 동백유의 산업화가 진전되고 있는데 자국 내에 풍부한 동백나무 자원이 있기에 가능한 것이다.
그러나 국내에서는 주로 온난한 남부 해안 지역에 생육지역이 한정되어 있어 채취되는 종자의 양은 수요량의 일부분밖에 충당할 수 없는 실정이다. 한때 전남 완도에서 동백유 추출시설이 가동된 적이 있었으나 부족한 동백종자의 공급량 등 산업설비로서의 가동여건이 충분하지 못해 중단되었다고 한다. 개발로 인한 산림지의 훼손에 따라 우리나라의 남부 및 해안 지방에 넓게 분포되었던 동백나무림이 사라져가고 있어 동백나무 자원의 국내 확보를 위해서는 우선 자생지의 보존대책과 번식이 시급하다고 할 수 있다.
현재 충남 서천의 동백나무숲 (천연기념물 제 169호)과 가장 북쪽에 위치한 대청도의 자생지 (천연기념물 제 66호)를 비롯하여 전북 고창, 전남 강진과 진도, 경남 거제 등 역사적으로 의미를 지니고 있거나 학술적으로 보존 가치가 있는 몇 곳의 동백나무림 또는 동백나무 자체가 천연기념물로 지정되어 보호받고 있다.
또한 연구소, 대학 또는 전남, 경남 등의 지방자치단체에서는 선발, 육종해 개량된 동백나무를 보급하고 각종 축제의 재료로 활용하고 있다. 아직은 소득창출 차원에서 재배하려는 사람들이 그리 많지는 않으나 일부에서나마 지속적인 연구 개발이 이루어진다면, 동백나무의 아름다움과 그 속에 숨겨진 옛 조상들의 과학적 이용 가치가 빛을 발휘할 날이 머지않아 오게 될 것이다.
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아까시나무는 정말 쓸모없는 나무인가요?
- 김오윤 기자
- 승인 2015.06.01 14:19
[나무신문 | 한국임업진흥원] 계절의 여왕이라는 5월이면 우리나라의 산하는 푸른 신록으로 뒤덮이고 꽃과 나무에서 퍼지는 향기는 우리의 마음을 즐겁고 들뜨게 한다. 문을 열고 나가면 은은하게 피어나는 꽃향기, 그중에 하나가 바로 아까시나무 꽃이다. 우리가 어릴 적 만해도 그 향기는 코를 찌를 만큼 강했지만 지금은 예전 같지 않은 것이 사실이다. 하지만 은은하게 퍼지는 아까시나무 꽃향기는 예나 지금이나 우리의 기분을 좋게 만들어 준다.
아까시나무는 정확히 어떤 나무인가?
아까시나무를 흔히 아카시아라고 부르는데 이는 잘못된 표현이다. 아카시아는 Acacia 속에 속하는 열대지역에서 자라는 수종이며, 우리가 아카시아라고 잘못 부르고 있는 나무의 정확한 수종명은 ‘아까시나무‘이며 Robinia 속에 속하는 수종으로 북아메리카가 원산지이다.
‘품위’라는 꽃말을 지닌 이 수종은 메마른 땅에서 잘 자라며, 생장속도도 굉장히 빠른 특성이 있어 과거 우리나라의 황폐지 복구를 위해 사방지에 대량 조림되었다. 또한 뿌리혹박테리아가 공기 중의 질소를 고정시켜 척박한 땅을 비옥하게 했으며 농촌의 연료 공급 및 퇴비자원으로도 이용되었다. 뿐만 아니라 꿀벌이 꿀을 찾아 날아드는 밀원식물 중 하나로 귀중한 꿀을 만드는 자원이었다.
아까시나무 왜 쓸모없는 나무로 인식되었을까?
우리는 전통적으로 조상을 잘 모시는 풍습이 있다. 그 중 하나가 조상님들의 묘를 소중히 여기고 관리하는 것이다. 가끔씩 묘지주변의 아까시나무 때문에 묘지관리가 힘들다는 사람들이 있다. 아까시나무는 자르면 자를수록 점점 더 번져 나가는 특성이 있다. 뿌리로 번식하는 모듈성(modularity)이 강해서 결코 죽어 사라지지 않는 생명체이다 보니 사오십년 만에 지상부의 식물체가 쓰러져도 땅속뿌리가 남아 있으면 다시 살아난다1). 따라서 번식력이 강해 주변의 나무를 고사시키는 나무로 인식되었다. 하지만 아까시나무의 특성을 잘 이해하여 식재한다면 묘지주변을 아름답게 꾸밀 수 있을 것이다.
또, 아까시나무의 목재는 단단하고 건조가 까다로운 수종 중 하나이다. 기계와 건조기술이 발달하기 전에는 목재를 다루기가 어렵다는 이유로 쓸모없는 목재라는 취급을 받아왔다.
< 아까시나무의 목재사진 >
숨은 매력이 있는 아까시나무
근래 가공기술이 개발됨에 따라 중후한 색조, 우아한 무늬와 뛰어난 강도 및 높은 보존성 등의 장점을 가진 아까시나무가 수입재에 의존하고 있던 고급용재의 반열에 오르게 되었다. 새로운 가공기술개발 및 용도개발로 새로운 용재수종으로 탈바꿈한 것이다.
아까시나무 목재는 아름다운 무늬와 황금갈색 또는 녹갈색의 밝으면서도 중후한 나무색을 가지고 있다. 뿐만 아니라 대패질한 표면에 특유의 광택이 있어 마루판, 계단재, 무늬목 등으로 우수한 재료이다.
과거의 아까시나무의 대표적인 용도는 나무수레바퀴이었다. 미대륙의 개척당시 주요 교통수단이 되었던 마차 바퀴에서부터 우리나라의 달구지 바퀴 등 모든 수레바퀴는 바로 이 아까시나무로 만들어졌다. 아까시나무가 바퀴의 최적재로 쓰인 이유는 목재가 단단하고 치밀할 뿐만 아니라 강하면도 뛰어난 탄력성을 가졌기 때문이다.
아까시나무의 세포를 현미경으로 살펴보면 도관(물관)이라는 세포 내부에 타일로시스라는 물질이 가득 차 있다. 이것은 외부로부터의 수분 흡수를 억제해 주기 때문에 높은 방수성을 가지게 해 잘 썩지 않는다. 아까시나무는 세계적으로 보존성이 뛰어난 수종 중 하나이며, 영국에서는 천연 내구성이 뛰어나 어린이 놀이터에 많이 사용하고 있다.
< 아까시나무의 목재사진 >
| ▲ 횡단면 |
아까시나무는 그간 많은 오해를 받았던 것이 사실이다. ‘산을 버리는 나무’, ‘쓸모없는 나무’라는 억울한 대접을 받았지만 아까시나무는 생장이 빠를 뿐만 아니라 재질이 강하고 높은 보존성을 지녀 산업 재료로서 유망한 수종이다. 또, 5월이면 순백의 향기로운 꽃을 피우고, 향긋한 꽃향기를 선사하며 풍부한 양의 꿀을 제공하여 어느 하나 버릴 것 없는 매력적인 나무이다. 아까시나무가 가지고 있는 진정한 가치를 다시 한 번보고 판단할 때가 지금이 아닌가 싶다.
아까시나무 이외에도 우리가 그 가치를 제대로 알지 못하는 나무가 많을 것이다. 이번 호가 우리 곁에 있는 하나하나의 나무에 대한 가치를 한 번쯤은 다시 생각해 볼 수 있는 계기가 되었으면 좋겠다.
1) 출처 : 김종원, 2013, 한국식물생태보감 1.
목재의 내후성은 무엇이며 수종마다 왜 다른가요?
- 김오윤 기자
- 승인 2015.06.08 16:29
[나무신문 | 한국임업진흥원 시험평가팀] 목재를 사용함에 있어 가장 중요한 것은 얼마나 썩지 않고 오래 사용할 수 있느냐 일 것이다. 그러면 목재가 썩는 이유는 무엇이며, 이를 억제하기 위해 어떤 노력을 해야 할까? 이를 해결하기 위해서는 먼저 ‘목재의 내후성’이란 성질에 대해 정확하게 알아야 한다.
내후성이란?
내후성(耐候性)이란, 목재열화(劣化)*를 일으키는 다양한 인자들에 대해 목재가 가지는 저항성을 말한다. 즉 아래의 <표 1>에 나타난 바와 같이 목재를 상하게 하는 요인들에 대해 목재가 얼마나 오래 견딜 수 있는가를 나타내는 것이다. 이 저항성은 수종별로 다르게 나타나며, 저항성이 높은 목재는 내후성이 크다고 표현한다.
* 목재열화(劣化) : 목재성능저하, 목재가 썩거나 해충의 피해를 입어 그 기능을 상실하는 현상
다시 말해, 위의 여러 인자들 중 미생물(목재부후균)에 의해 목재가 썩는 현상을 부후(腐朽, decay 혹은 rot)라 하며, 목재의 내후성(耐朽性, 위의 耐候性과 구분)은 목재부후균에 대한 목재의 저항성을 말한다.
수종별 내후성
목재의 내후성(耐候性)은 수종마다 다르며, 한 수종 안에서도 심재·변재에 따라 내후성에 차이가 있다. 대부분의 수종에서 심재가 변재보다 내후성이 크다. 그 이유는 심재에 들어 있는 탄닌 등을 비롯한 페놀성 물질들(추출성분)이 목재를 썩게하는 목재부후균에 저항성을 가지기 때문이다. 저항성을 가지는 추출성분의 농도에 따라 내후성에 차이를 가지게 되는 것이다.
동일 수종이라 하더라도, 나무가 생산된 산지별로 또는 부위별로 내후성의 차이가 생길 수 있다. 위에서 언급했듯이 상대적으로 추출성분이 많이 분포하는 심재부가 변재부보다 내후성이 높다. 변재부가 썩는 속도는 수종별로 거의 차이가 없다. 야외에서는 2~3년이면 변재부는 썩기 때문에, 내후성이 높은 수종의 목재를 야외에서 사용하려면 심재와 변재의 구분을 확실히 하여 심재부를 이용하여야 한다. 또한 내후성이 높은 수종이라 하더라도 야외에서 사용되면 8년 이상의 내구성을 가지기는 어려우므로, 안전하게 장기간 사용하기 위해서는 방부 처리된 목재를 사용하는 것이 좋다.
그러면 목재가 가지는 내후성을 평가하기 위해서는 어떻게 해야 할까?
목재의 내후성 평가방법
한국임업진흥원 시험평가팀에서는 방부처리 되지 않은 목재와 목재를 재료로 하는 신소재의 내후성 평가를 수행하고 있다. 앞서 설명한 여러 열화인자 중 생물학적 열화인 목재부후균과 흰개미에 대한 저항성을 측정한다.
부후균에 대한 내후성은 한국산업규격 ‘목재의 내후성 시험방법 KS F 2213’에 따라 시행하고 있다. KS F 2213에 의한 내후성 시험방법을 요약하면 다음과 같다.
흰개미에 대한 목재의 저항성을 알아보는 내의성 시험은 한국임업진흥원 표준시험법에 의해 시행하며 그 시험과정은 아래와 같다.
나무의 수피는 어떤 조직으로 이루어져 있나요?
- 김오윤 기자
- 승인 2015.07.06 14:52
목재 100문 100답 | 29 - 한국임업진흥원 시험평가팀
[나무신문 | 한국임업진흥원 시험평가팀] 우리는 주변에 있는 나무를 볼 때 잎을 보는 경우가 많다. 잎은 나무마다 다르게 생겨서 잎을 보면 어떤 나무인지 쉽게 알 수 있다. 그렇다면 잎이 아닌 수피를 자세히 본 적 있는가? 수피 또한 나무마다 각기 다른 형태를 갖고 있기 때문에 수피를 관찰해도 어떤 종류의 나무인지 알 수 있다.
수피의 형태학적 구조
수피의 최외층은 피목(皮目)이라 불리는 구조를 가지고 있다. 이 부분의 세포들은 느슨하게 배열되어 있으며, 세포에 필요한 산소와 이산화탄소의 출입이 가능하도록 되어있다. 피목은 코르크형성층에 의해서 생기며, 원형이나 타원형 등 여러 가지 모양이 있다.
느티나무의 피목은 줄기의 둘레가 증가하면서 피목도 옆으로 길게 늘어난 형태이며, 자작나무의 수피는 띠 모양 또는 원통모양으로 떨어지는 환상수피의 형태를 가지고 있다. 소나무, 단풍나무, 버즘나무 등의 수피는 비늘 조각처럼 떨어지는 인편상수피의 형태를 지닌다.
현미경으로 본 수피의 특징
보통 현미경을 통한 수종분석은 목재에서 관찰되는 세포의 종류와 배열을 관찰하여 진행한다. 수피도 목재와 같은 현미경 특징을 가지고 있을까?
형성층 바깥에 있는 모든 조직을 수피(bark)라 하며, 2차조직과 주피로 이루어져 있다. 2차조직은 뿌리와 잎 사이에 영양물질을 수송하는 역할을 하고, 주피는 안쪽에 있는 조직을 보호하는 역할을 한다.
다음 사진은 피나무와 은행나무의 1년생 가지의 단면으로 줄기 조직과 수피 조직의 명칭을 표시했다.
수피의 2차조직은 살아있는 가장 안쪽부분만이 기능적인 요소를 가지고 있으며 바깥부분은 죽은 세포로 기능을 하지 못하고 안쪽에 있는 세포를 보호한다.
주피는 안쪽에 있는 세포를 보호하는 층으로 코르크형성층, 코르크피층, 코르크층으로 구성되어 있다.
침엽수와 활엽수 수피 조직의 비교
침엽수는 사세포가 있고 사관이 없으며, 활엽수는 사관요소가 연결된 사관이 존재한다. 사세포와 사관은 잎에서 합성한 동화물질을 목재부분 즉 밑으로 운반하는 역할을 한다.
사부유세포와 사부방사유세포는 수피부분을 구성하는 주요한 세포 중 하나로 동화물질이나 대사물질을 저장하는 역할을 한다. 사부방사조직은 형성층을 경계로 목부방사조직과 연결되어 있으며, 목부방사조직과 다르게 굴곡이 져 있다. 또, 바깥쪽을 향하여 점차 발달되기 때문에 점차 부채꼴로 확대되는 경향이 있다.
인피섬유(사부섬유)는 일반적으로 수피의 섬유를 이야기하며, 수종에 따라 없는 경우도 있다. 이 섬유는 아주 두껍고 내강은 작아 인장강도가 큰 특징이 있어 제지나 직물 등의 용도로 사용된다. 그 대표수종이 바로 한지로 이용되는 닥나무 이다.
후벽세포는 사부유세포, 사부방사유세포 또는 피층이나 코르크피층으로부터 재분화된 것으로 수종에 따라 존재한다. 이는 사부유세포가 오래된 사부부위에서 변화하여 후벽화되어 생긴 것으로 다양한 형태를 가지고 있어 수피에 있는 후벽세포의 특징을 관찰하여 수종을 식별할 수도 있다.
수피의 특성을 이용한 생활용품
수피를 이용한 대표적인 생활용품은 바로 코르크 이다. 코르크는 주로 참나무의 바깥쪽 수피에서 얻은 것으로 20~25년 정도가 된 직경 40㎝ 이상의 참나무에서 코르크층을 얻을 수 있다. 이렇게 얻은 코르크는 포도주 병마개 등으로 주로 사용되며, 북유럽에서는 생활용품 및 공예품들이 다양하게 개발되어 인테리어용품으로도 많이 활용되고 있다.
| ▲ 참나무 코르크로 만든 액자. |
우리 선조들이 사용하였던 바구니도 수피의 강인성을 활용한 생활용품이었다. 보통 바구니는 싸리나무, 버드나무, 다래나무 등으로 만들어진다. 이중 댕댕이덩굴로 만들어진 바구니는 수피의 특성을 잘 살린 생활용품 중 하나이다.
댕댕이덩굴의 줄기는 내구성이 강하고 탄력성이 매우 좋으며, 축축한 상태에서도 잘 구부러지는 특징이 있다. 또 줄기가 가늘기 때문에 이 수종으로 만든 바구니나 공예품은 그 짜임새가 섬세하고 고운 질감을 준다. 대부분 바구니로 만들어진 댕댕이덩굴은 수피를 벗기지 않은 1~2년생 줄기를 이용한다. 그 이유는 수피에 존재하는 후벽세포 때문으로 단단함과 견고성을 부여하기 때문이다.
<참고문헌>
1. 박상진, 이원용, 이화형 . 1987. 목재조직과 식별. 향문사.
2. 오정애. 2010. 덩굴류 공예유물의 식물해부학적 특성 및 종 동정. 충북대학교 대학원 석사학위 논문.
3. 이규배. 2004. 식물형태학-새롭고 알기 쉬운 식물의 구조와 기능. 라이프사이언스.
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