[나무신문 | 한국임업진흥원 시험평가팀] 목재는 지하실과 같은 습한 환경을 가진 장소에서 사용되는 경우에, 상대습도가 높아져 목재의 표면에 수분의 응축이 일어나기 쉽다. 또한 생활공간에서는 난방 및 환기에 의해 상대습도가 낮아지므로 목재에 큰 수축이 일어나게 된다. 반대로 높은 습도조건에서는 목재의 함수율이 증가해 목재의 팽창을 가져온다. 이렇듯 목재의 함수율은 우리생활과 밀접한 관계가 있다. 

함수율은 물리적, 기계적 성질에 미치는 영향이 매우 크며, 심지어 가공공정에 있어서도 큰 영향을 미친다고 알려져 있다. 하지만 목재의 함수율을 이야기 할 때 습량기준함수율, 건량기준함수율 등 목재의 함수율을 일컫는 말이 다양하고, 함수율 측정에 영향을 미치는 인자가 많아 실생활에서 사용하기 어려울 때가 많다. 

이번 회에서는 목재의 물성에 큰 영향을 미치는 함수율의 종류, 함수율 측정의 영향인자, 함수율 측정 방법에 대해서 알아보고자 한다. 

목재의 함수율 
목재함수율 표시방법에는 주로 목재가공공정에서 사용하는 건량기준함수율과, 펄프공업과 연료재의 열량계산에 사용되고 있는 습량기준함수율로 분류된다. 또한 목재를 대기상태에 오래두면 대기의 온습도와 평형상태가 되는데, 이때의 함수율은 평형함수율이다. 

→ 건량기준 함수율(moisture content based on oven-dry weight)
목재의 함수율은 일반적으로 건량기준으로 표시하며, 아래 식으로 구할 수 있다. 

→ 습량기준 함수율(moisture content based on original weight)
따라서 어떤 목재의 중량과 함수율을 안다면 그 목재의 전건중량을 구할 수 있다. 

→ 목재평형함수율
목재 평형함수율은 온도 및 습도에 대한 정보가 있다면 계산이 가능하다. 

함수율 측정의 영향인자
함수율 측정에 영향을 미칠 수 있는 인자는 목재의 성질, 목재수분의 변이 그리고 생산인자가 있다. 이들 변이에 의해서 목재함수율에 영향을 받으므로, 이들 인자를 고려해 함수율 측정 시스템을 적용해야 한다. 

함수율 측정방법
→ 전건법 
전건법은 전세계적으로 널리 이용되고 있는 목재의 함수율 표준측정법이다. 여러 함수율 측정방법 중 상대적으로 정확하게 측정 할 수 있는 이점이 있다. 방법은 일정 크기의 시험편을 100~105℃에서 항량이 될 때까지 건조해 전건무게를 측정해 계산한다. 100℃이하의 온도에서는 완전히 건조되지 않고, 105℃ 이상에서는 수분이외의 물질이 감소될 수 있기 때문에, 온도를 지키는 것이 중요하다. 

전건법은 비교적 정확한 함수율을 알 수 있는 방법이지만, 목재를 절단해야하고 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 또한 목재가 휘발성 성분(목재성분 혹은 방부처리)을 포함하고 있으면 이들이 과량으로 휘발되어 함수율이 높게 나올 가능성도 배제 할 수 없다. 

→ 전기식 수분계
전기식 수분계를 이용한 방법은 목재내의 수분에 따라 전기적 성질이 변하는 것에 의한 측정을 하는 것을 말한다. 목재를 따로 절단하지 않고, 현장에서 함수율을 바로 측정 할 수 있다. 하지만 전건법에 의한 함수율 측정보다 정밀하지 못하다는 단점을 가진다. 

전기식수분계의 측정범위는 수분계의 측정형식에 따라 다르지만 대략 6~30%에서 측정이 가능하다. 

→ 유전율식 함수율 측정기 
목재의 수분과 유전적 성질의 관계를 이용한 용량식 함수율 측정기는 전기식 수분계와 같이 목재의 절단 없이 현장에서 바로 측정이 가능하다. 하지만 수종과 온도의 보정이 필요하며, 함수율의 측정범위는 0~30 %로 알려져 있다. 

목재의 이용에 있어서 함수율에 대해서는 항상 고려해야 한다. 그렇기 때문에  상황 및 용도에 따라서 함수율을 측정하는 것이 좋은 방법이라 하겠다. 우리들과 밀접한 곳에서 많이 이용되고 있는 목재, 적절한 수분관리는 목재의 품질을 향상시켜 오래도록 사용이 가능하게 해준다. 

출처   
1. 목재이학_서울대학교 출판부(정희석 저)
2. www.timber.ce.wsu.edu     3. www.en.wikipedia.org
4. 목재의 품질관리를 위한 함수율 측정_한국목재신문