[나무신문 | 한국임업진흥원 시험평가실] 목재의 밀도와 비중은 목재의 성질을 예측하거나 용도의 적정성 여부를 판단하는데 있어 중요한 영향을 미친다. 목재의 강도, 수축과 팽윤, 가공 성질뿐만 아니라 음향적 성질 등에도 영향을 미친다고 알려져 있다.  

하지만 밀도와 비중이 혼동하여 사용되거나, 사용에 있어서 밀도가 적합한 말인지 비중이 적합한 말인지 헷갈리는 경우가 있다. 

이번 회에서는 목재의 밀도와 비중의 차이점에 대해서 알아보고자 한다. 

목재의 밀도와 비중
― 목재밀도
목재밀도는 정해진 조건에서, 전건중량을 용적으로 나누어 얻을 수 있다. 하지만 용적의 경우, 함수율이 증가하고 감소함에 따라 용적이 변화하기 때문에 목재밀도를 측정하기 위해서는 함수율을 고려해야 한다. 목재의 용적은 일반적으로 생재용적, 기건용적(보통적으로 함수율 12%) 그리고 전건용적이 있다. 목재는 함수율에 따라 용적이 변화하기 때문인데, 이와 같은 이유로 목재의 밀도는 용적기준에 따라서 3가지 종류로 구분 된다. 목재밀도를 구할 때 세가지의 용적이 있는 것과는 달리 목재의 무게(질량)는 전건중량만을 사용한다. 그 이유는 목재의 물리적 성질과 기계적 성질이 전건목과 밀접한 관계를 가지고, 목재를 조습하는 것보다, 건조하는 것이 더 용이하기 때문이다. 

목재밀도 이외의 전밀도가 존재하는 데 이것은 전건중량을 적용한 목재밀도와는 달리, 수분이 포함된 목재중량을 이용해 적용된 값이다. 

일반적으로 목재 운송 시 목재의 전밀도를 이용하며, 목재의 기계적 성질을 평가 할 때는 목재밀도를 사용한다. 

― 목재비중

비중은 어떤 재료의 밀도 대 순수한 물의 비이다. 

목재의 비중을 측정할 때도 생재상태, 기건상태, 전건상태의 용적으로 사용하므로 목재의 용적에 따라서 생재비중, 기건비중, 전건비중으로 구분할 수 있다. 이와 같은 이유로 목재의 밀도나 비중은 같은 수치를 나타내지만 단위가 없다는 점이 다르다. 

목재의 밀도 및 비중의 변이

목재밀도와 비중은 수종에 따라 다르다. 또한 동일 수종에서도 수종 내에 변이가 존재하며, 동일 개체에서도 생장 부위에 따라서 차이가 날수 있다. 

목재밀도 및 비중의 변이는 목재의 조직 구성과 추출물에 따라서도 다르게 나타난다. 또한 목재가 자라는 환경(기후, 토양)인자 뿐만 아니라 유전적인 영향도 받게 된다.

동일 수종에서 목재비중의 변이 
― 수령
일반적으로 수목의 생장기간 중 환경변화로 인해 생장률이 변화하기 때문에 수령이 비중에 미치는 영향만을 판단하는 것에는 어려움이 있다. 하지만 일반적으로 수(pith) 부근에서 자란 세포는 작고, 수피쪽으로 향하면서 세포가 커졌다가 고정된다. 이러한 이유로 성숙재의 비중은 미성숙재보다 크다. 따라서 한 나무에서 생산된 목재라도 채취부위가 다르면 성질이 달라진다. 

― 조재/만재(춘재/추재)의 비율 
목재의 조재(춘재)와 만재(추재)세포의 모양과 크기도 다르기 때문에 목재의 비중에 영향을 준다. 일반적으로 침엽수재의 조재세포는 만재세포보다 크기가 작고, 가도관 벽이 두껍기 때문에 만재비중은 조재비중보다 일반적으로 2~3배 큰 것으로 알려져 있다.

이번 회에서는 목재의 비중과 밀도에 대해서 알아보았다. 목재밀도는 강도와 같이 물리적 성질과 밀접한 관계가 있다. 즉, 밀도가 크면 목재의 강도는 강하다. 강도가 강하다고 무조건 좋은 목재라고 말할 수 없다. 예를 들어, 데크재의 경우, 일정이상의 밀도와 강도를 가지는 목재에 알맞은 방부처리를 사용한다면 오랫동안 사용할 수 있다. 즉, 사용처 및 용도에 따라서 목재를 선택하는 것이 중요하다.  

출처                                    
1. 목재이학_정희석, 서울대학교 출판부
2. 목재와 인류생활_정희석, 서울대학교 출판부
3. L. Burckle, H. D. Grissino-Mayer, Dendrochronologia 2003, 21/1, 41. 
4. www.ltrr.arizona.edu
5. www.learnaboutwood.wikia.com